垃圾填埋場除臭技術(shù)分析

                （上海技華環(huán)?？萍加邢薰?  技術(shù)開發(fā)部     上海   浦東新區(qū)）

生活垃圾填埋場在運(yùn)營工程中，不可避免的產(chǎn)生惡臭，臭氣產(chǎn)生形式有：填埋作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的垃圾惡臭、填埋場自身產(chǎn)生的惡臭和滲濾液輸送和處理產(chǎn)生的惡臭，本文主要介紹幾種治理生活垃圾惡臭的方法，并進(jìn)行比較各自優(yōu)缺點(diǎn)。

垃圾中轉(zhuǎn)站，垃圾填埋場等垃圾廢氣產(chǎn)生場所的垃圾廢氣除臭措施與除臭技術(shù)主要針對(duì)集中排放的惡臭物質(zhì)，根據(jù)廢氣物質(zhì)成分與釋放的差異的廢氣處理方式分為吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法、膜分離法、電化學(xué)氧化法、光催化降解法、等離子體分解法、電暈法、生物法等10種，妥善解決垃圾填埋場的惡臭問題。

垃圾填埋場除臭簡述

一 垃圾填埋場惡臭源

生活垃圾異臭味產(chǎn)生原因：生活垃圾填埋場滲瀝液中存在大量的碳水化合物和含氮有機(jī)物，在溶解氧不足的情況下，處于厭氧或者兼性厭氧的環(huán)境，在發(fā)生生物、物理、化學(xué)變化，分解有機(jī)物過程中，會(huì)產(chǎn)生多種惡臭物，如甲烷、氨、硫醇、硫化氫等 。

二 惡臭的影響

惡臭氣體通過不同的途徑呼吸道進(jìn)入人的體內(nèi)，有的直接產(chǎn)生危害，有的還有蓄積作用，會(huì)更加嚴(yán)重的危害人的健康。主要體現(xiàn)在如下方面：危害呼吸系統(tǒng)，妨礙正常呼吸功能；危害循環(huán)系統(tǒng)；危害消化系統(tǒng)，會(huì)使人厭食、甚至嘔吐；危害內(nèi)分泌系統(tǒng)，經(jīng)常受惡臭氣體刺激會(huì)使分泌功能失調(diào)和紊亂；危害神經(jīng)系統(tǒng) ；對(duì)精神的影響，惡臭氣體使人精神煩躁不安，影響大腦思維活動(dòng)。

三 垃圾填埋場除臭工藝

垃圾填埋場處理常用的臭氣處理技術(shù)有吸收、吸附、焚燒、化學(xué)除臭、等離子除臭、生物除臭、光化學(xué)除臭、生物濾床等方法 。

四 垃圾填埋場除臭工藝比較

1）吸附法

垃圾惡臭廢氣的吸附劑以活性炭居多。

由于吸附劑往往具有較高的吸附選擇性，因而具有較高的分離效果，能脫除痕量物質(zhì)，但吸附容量一般不高（約40％，甚至更低）。一般活性炭脫臭多用于復(fù)合惡臭處理的末級(jí)凈化。吸附法還常常與其他凈化方法（吸收、冷凝、催化燃燒）聯(lián)合使用。

缺點(diǎn)是廢氣處理設(shè)備體積大，流程復(fù)雜，當(dāng)垃圾廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時(shí)，吸附劑易失效。

2）吸收法

吸收法是利用物質(zhì)溶解度的不同分離氣態(tài)污染物的方法。

吸收法凈化氣態(tài)污染物，是利用適當(dāng)?shù)奈談膹U氣中選擇性地去除氣態(tài)污染物以消除污染。這種方法高效、設(shè)備簡單、一次性投資費(fèi)用低，廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染控制中。

缺點(diǎn)是需對(duì)吸收后的液體進(jìn)行處理，設(shè)備易受腐蝕。

3）燃燒法

對(duì)于有毒、有害、不需回收的惡臭廢氣的處理，常用燃燒法。

催化燃燒法是利用催化劑使有害氣體在更低的溫度下（300~450）氧化分解，從而節(jié)省燃料。該法適合處理流量大、污染物濃度低的廢氣，而且具有效率高、壓降小、其廢氣處理設(shè)備體積小、造價(jià)低、分解產(chǎn)物為無毒的二氧化碳和水，一般不產(chǎn)生氮氧化物。

缺點(diǎn)是催化劑價(jià)格較高，且要求廢氣中不含導(dǎo)致催化劑失活的成分。

4）冷凝法

通過降低飽和氣體的溫度，使VOCs惡臭氣體冷凝后從氣體中分離。

冷凝法往往與吸附、燃燒和其他廢氣凈化處理手段聯(lián)合使用，以回收有價(jià)值的產(chǎn)品。

5）膜分離法

利用膜對(duì)廢氣和空氣的選擇透過性使廢氣凈化。

根據(jù)膜構(gòu)成的不同，分為固膜分離和液膜分離2種。液膜分離技術(shù)可凈化H₂S、CO₂等氣體；固膜分離技術(shù)可用來回收氨，濃縮甲烷，從C5和C5以下烷烴中分離乙烯、丙烯等。該法節(jié)能，效率高，已成功應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

6）電化學(xué)氧化

由英國原子能管理局開發(fā)的電化學(xué)氧化技術(shù)，采用一種內(nèi)裝膜和AgNO₃-HNO₃溶液的化學(xué)電池，在溫度為50～100和常壓的條件下進(jìn)行氧化，在陽極，VOCs惡臭氣體轉(zhuǎn)化為CO₂和H₂O；在陰極，生成亞硝酸，經(jīng)處理后可循環(huán)使用。

特點(diǎn)是：VOCs惡臭物質(zhì)去除率高，可達(dá)99％以上

缺點(diǎn)是：運(yùn)行費(fèi)用較高，為焚燒法的2~3倍。

7）光催化降解法

原理是：在紫外線照射下光催化劑TiO₂被活化，使H₂O生成羥基;OH，然后;OH將VOCs惡臭污染物質(zhì)氧化成CO₂和H₂O。對(duì)苯、乙苯、二甲苯的降解效果較好。

缺點(diǎn)是：由于受量子效率所限，難以處理濃度高、流量大的廢氣。

8）等離子體分解法

低溫等離子體內(nèi)部富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子，其中高能電子與氣體分子（原子）發(fā)生非彈性碰撞，將能量轉(zhuǎn)換成基態(tài)分子（原子）的內(nèi)能，發(fā)生激發(fā)、離解和電離等一系列過程，使氣體處于活化狀態(tài)。

目前，非平衡等離子體的產(chǎn)生方法有很多種，如輝光放電、電暈法、流光放電法、沿面放電法等，應(yīng)用較大的是介質(zhì)阻擋放電（又稱無聲放電）方法。

與其它除臭方法，如高溫焚化法、催化燃燒法及活性炭吸附法比較，具有高效性、低能耗的優(yōu)點(diǎn)。

9）電暈法

其原理是：在高能電子作用下產(chǎn)生氧化自由基O、OH；

有機(jī)物分子受到高能電子碰撞被激發(fā)及原子鍵斷裂形成小碎片基團(tuán)；

O、OH與激發(fā)原子有機(jī)物分子破碎的分子基團(tuán)、自由基等發(fā)生反應(yīng)，終降解為CO、CO₂、H₂O。

1988年以來，美國就開展了電暈法降解低濃度揮發(fā)性有機(jī)物的研究。研究表明在通常溫度和壓力環(huán)境下，該法能達(dá)到較好的降解效果。

10）生物法

利用微生物的新陳代謝過程對(duì)多種有機(jī)物和某些無機(jī)物進(jìn)行生物降解，可以有效地去除工業(yè)廢氣中的污染物質(zhì)。微生物垃圾除臭劑具有無毒、無害、無刺激性氣味的特點(diǎn)，使用后不會(huì)造成二次污染。

生物法垃圾除臭劑原理是利用優(yōu)化選取自然界中含有的多種高濃度、高活性的有效微生物菌群，通過復(fù)合微生物菌群的綜合作用，可對(duì)垃圾填埋場，中轉(zhuǎn)站中的垃圾產(chǎn)生的有機(jī)物、有害污染物、臭氣廢氣等進(jìn)行有效分解，達(dá)到除臭及無害化處理的效果。除含氯較多的有機(jī)物生物降解困難外，一般的氣態(tài)污染物都可得到不同程度的降解。

 五  結(jié)論

生物法垃圾除臭劑優(yōu)勢

上述方法大部分針對(duì)垃圾中轉(zhuǎn)站，垃圾填埋場等集中排放設(shè)施穩(wěn)定的惡臭廢氣物質(zhì)進(jìn)行處理，垃圾填埋場屬無組織排放污染源，惡臭物質(zhì)釋放面積大，濃度不穩(wěn)定，產(chǎn)生量隨著季節(jié)與時(shí)間不同會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)組成相對(duì)復(fù)雜。國外學(xué)者的研究表明，惡臭廢氣物質(zhì)主要是由垃圾填埋場氣體的夾帶逸出到空氣中。集中收集處理裝置本身泄漏對(duì)總污染的貢獻(xiàn)很小，而填埋氣體在堆體表面逸出位置的不確定性，直接給惡臭治理帶來困難。

因此，上述方法大部分不能直接應(yīng)用于填埋場惡臭治理。對(duì)于生活垃圾填埋場，除臭措施主要是從封堵惡臭的釋放和減少惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生2個(gè)方面進(jìn)行。

現(xiàn)有的方法主要集中于惡臭物質(zhì)產(chǎn)生之后的治理。其中，直接的方法是通過改變作業(yè)面覆蓋材料來控制惡臭物質(zhì)的釋放，研究發(fā)現(xiàn)砂壤土混合石灰與細(xì)骨料混凝土制造的覆蓋材料對(duì)H₂S具有較好的消減效果。腐熟堆肥、草炭、木纖維對(duì)惡臭物質(zhì)也有較好的吸附作用，在使用堆肥進(jìn)行臭氣吸附試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)腐熟堆肥的壓實(shí)密度達(dá)到740kg/m3時(shí)，臭氣的去除率達(dá)到97%。

研究還發(fā)現(xiàn)提高填埋場沼氣的收集效率，可以有效減少惡臭氣體的排放，填埋氣體中的惡臭物質(zhì)濃度與填埋年限以及作業(yè)方式等有關(guān)。當(dāng)抽氣和產(chǎn)氣量達(dá)到平衡，在抽氣流量為2.35m3/min時(shí)，抽氣井的作用半徑為28m。通過對(duì)填埋氣體的抽取可以減少因惡臭物質(zhì)隨填埋氣體的溢出擴(kuò)散到空氣中。

由于生活垃圾填埋場惡臭污染源點(diǎn)多面廣，且多為無組織排放，除生物除臭法外，其余方法很難直接應(yīng)用于作業(yè)面。通過對(duì)生活垃圾填埋場已有除臭措施的分析認(rèn)為，生物法除臭的垃圾除臭劑是填埋場惡臭廢氣治理的發(fā)展前途的措施。采用復(fù)合菌群進(jìn)行臭氣廢氣處理時(shí)，菌群中的硝化細(xì)菌將垃圾中的NH₃-N轉(zhuǎn)化為NO₃-N，而NO₃-N被反硝化為氮?dú)猓蛴烧婢潭槲⑸锏?，從而減少NH₃-N的揮發(fā)，降低了空氣中氨氣的含量；其中的硫還原菌和白硫細(xì)菌將SO₂和H₂S還原分解為S，從而達(dá)到垃圾除臭，垃圾廢氣處理的目的。