城市生活垃圾填埋场恶臭气体污染控制方法概要

城市生活垃圾填埋场恶臭气体污染控制方法 黄 皇1 黄长缨2 谢 冰1 1 华东师范大学环境科学系 上海200062 2 上海环境物流有限公司 上海200063 摘要 介绍了城市生活垃圾填埋场恶臭气体的组分 恶臭污染的危害和控制方法 并论述了生物法除臭在城市生活垃圾填埋场中的应用 对其存在问题进行了分析 关键词 城市生活垃圾 填埋场 恶臭 控制方法 中图分类号 X512文献标识码 A 文章编号 1005 8206 201004 0007 03 Control Methods of Odor Pollution in Municipal Domestic Waste Landfill Sites Huang Huang 1 Huang Changying 2 Xie Bing 1 1 Department of Environmental Science East China Normal University Shanghai 200062 2 Shanghai Environment Logistics Co Ltd Shanghai 200063 Abstract The composition of odor hazards and control methods of odor pollution in municipal domestic waste landfill sites were introduced application of biological deodorization in municipal domestic waste landfill sites was discussed And existing problems were analyzed Key words municipal domestic waste landfill site stench control method 基金项目 上海市科委资助项目 08DZ1208002收稿日期 2010 01 27 我国城市生活垃圾年清运量约为1 4亿t 除少部分焚烧 堆肥或回收利用外 70 以上被运送到填埋场进行处置 1 在垃圾填 埋场 垃圾腐烂和稳定化过程产生的恶臭气体对垃圾填埋场及周边环境造成极大的 污染 影响工人和周边居民的身体健康 有效控制垃圾填埋场的恶臭污染 已成为垃 圾综合治理的重要内容之一 1城市生活垃圾填埋场恶臭气体的组分及危害一般来 说 恶臭气体按组成可分成5类 含硫化合物 如H 2S SO 2 硫醇等 含氮化合物 如氨气 胺类 吲哚等 卤素及衍生物 如氯气 卤代烃等 烃类及芳香烃 含氧有机物 如醇 酚 醛 酮等 1 恶臭气体成分在好氧和厌氧 条件下均可产生 但主要的致臭物质来自有机物厌氧发酵过程 在垃圾填埋场中 垃 圾中的微生物将有机物作为营养物质加以利用的过程中 会产生一些具有异味的气 态代谢产物或中间产物 这些物质包括脂肪酸 胺 芳香化合物 无机硫 有机硫 以 及萜类物质和其它挥发性有机物 2 由于垃圾填埋场臭气是填埋垃圾中易腐败物质 厌氧发酵产生的 而厌氧发酵过程与接触方式 接触时间 环境温度密切相关 因此垃 圾填埋场散发出的臭气成分变化与这些因素的变化密切相关 天津的垃圾填埋场中 垃圾长期填埋产生臭气组分数大于垃圾自然堆放臭气组分 数 垃圾自然堆放臭气组分数大于压实臭气组分数 在夏季填埋场垃圾臭气浓度 要高于秋冬季节的垃圾臭气浓度 纪华等 3 分析了北方平原型填埋场H 2S 产生原因和影响因素 结果表明垃圾填埋场H 2S 主要在填埋区释放 因此 控制新鲜垃圾年填埋高度是控制H 2S 质量浓度季节性变化和出现高峰值的关键 恶臭是一种影响广泛的公害 对人体的毒 害 是多方面的 恶臭可引起人体反射性地抑制吸气 妨碍正常呼吸功能 神经系统长 期受到低浓度恶臭的刺激 使嗅觉脱失 继而使大脑皮层兴奋与抑制的调节功能失调 恶臭成分如H 2S 直接毒害神经系统 氨等刺激性臭气 使血压先降后升 脉搏先慢后快 H 2S 影响人体内氧的运输 造成体内缺氧 干扰循环系统 臭气使人食欲不振 恶心呕吐 可能导致消化系统功能减退以及内分泌系统紊乱 影响机体的代谢活动 此外 氨和 醛类对眼睛有较强的刺激作用 4 2 垃圾填埋场恶臭生物处理技术 各种恶臭治理技术和方法都是通过物理 化学 生物的作用 使恶臭污染物的物 相或物质结构发生变化 从而达到去除臭味的目的 处理恶臭物质的方法可视恶臭污 染物的性质 种类 浓度 处理量 气体排放方式及当地的卫生要求和 经济情况的不同 采取不同的处理方法 5 目前 处理恶臭的物理方法主要有 掩蔽中和法 稀释扩散法 冷凝法 水吸收法 吸附法等 化学方法主要有 化学洗涤法 O 3氧化法 环境卫生工程 Environmental Sanitation Engineering Vol 18No 4August 2010 第18卷第4期2010年8月 7 环境卫生工程第18卷 光催化氧化法 热力燃烧法 催化燃烧法等 6 相对于传统的处理恶臭的物理 化学方法 生物除臭 法具有工艺简单 成本低廉 除臭更彻底等特点 经过几十年的发展 各类生物除 臭技术已应用于城市垃圾填埋场 例如EM复合菌群在除臭方面效果明显 因此 生物 除臭在环境保护与资源的重复利用方面应用潜力巨大 7 2 1生物法除臭的原理 生物法是利用微生物将臭味气体中的有机污染物降解或转化为无害或低害类物 质的过程 在适宜的环境条件下 附着于生物填料上的微生物利用臭气中的污染物作 为能源 维持生命活动 并将其分解为 H 2 O CO2和其他无机盐类 从而使废气得以净化 微生物除臭基本上分为3个过程 将部分臭气由气相转变为液相的传质过程 溶于水中臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收 不溶于水的臭气 先附着在微生物体外 由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质 再渗入细胞 臭 气进入细胞后 在体内作为营养物质被微生物所分解 利用 使臭气得以去除 8 2 2垃圾填埋场生物除臭工艺 2 2 1生物过滤除臭技术 生物滤池脱臭法目前研究最多 工艺最成熟 在实际中也是最常用的生物脱臭方 法 其脱臭效率除受附着微生物 湿度 pH 温度 布气均匀性等影响外 滤料性能的 影响也至关重要 近年来 草根碳 9 植物纤维 10 矿化垃圾 11 等新型滤料也逐渐 被运用到填埋气的脱臭中 生物滤池处理臭气时 运行费用低 处理效率很高 尽管其 占地面积很大 填料也需要定期更换以及脱臭过程不易控制 在实际中仍得到广泛应 用 该法的主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后 从滤床底部由 下向上穿过由滤料组成的滤床 恶臭物质由气相转移到水 微生物混合相 通过固着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解 8 方向平等 10 采 用植物纤维性材料作为生物滤池滤料 接种人工培养的芽孢杆菌 酵母菌等14种不同 的微生物 针对城市生活垃圾臭气的除臭生物滤池装置 确定了生物滤池运行参数 如 气体流量 进气总量等 使其能有效去除 垃圾恶臭气体NH 3 H2S以及甲硫醇 甲硫醚 二甲二硫有机恶臭气体 实验表明在维持一定恶臭 气体进气浓度 气体流量Q 48m3 h的情况下 生物滤池对城市垃圾恶臭气体具有较高 的去除率 说明生物滤池用于城市生活垃圾除臭完全 可行 2 2 2微生物菌群除臭剂 微生物菌群除臭剂能有效抑制致臭微生物的生理生化活动 使臭气消除效果比 较持久 在垃圾填埋场内 既可通过喷洒菌群稀释液 有效降低NH 3 H2S等臭气的浓度 又可在生物脱臭池中添加高效除臭菌种 提高生物脱臭效率 因此 除臭剂空间脱臭和局部强化脱臭技术的结合 将使填埋场中恶臭污染大大降 低 6 丁雪梅等 12 已培育出在垃圾填埋场的除臭防蝇中有成功应用的复合型微生物 制剂 罗永华等 13 也从填埋场附近的土壤中筛选出菌株 并研制出有明显脱臭效果 的微生物除臭剂 孙立明等 14 在深圳市下坪固体废弃物填埋场做高效复合微生物 菌剂对垃圾填埋场恶臭物质的抑制实验 实验数据显示高效复合微生物菌剂对垃圾 填埋臭气的产生有明显的抑制作用 连续使用除臭剂可有效改善填埋工作环境和周 边居民的生活环境 张文斌等 15 通过对NH 3 和H 2 S的监测 研究了新型微生物源抗菌除臭剂万洁芬对垃圾的除臭效果 在含有NH 3 的密封箱内 喷施万洁芬后5min校 正去除率较高 53 80 喷施后120min NH 3去除率为92 62 在含有高度腐烂且产生恶臭 垃圾的密闭室内 喷雾万洁芬后5min NH 3 最高 去除率达82 H 2 S最高去除率为78 2 将万 洁芬喷雾于垃圾填埋场后 去除H 2 S效果明显 是一种较理想的新型抗菌除臭剂 王光玉等 16 在密闭的容器中考 察不同条件下固体XM菌剂对生活垃圾的除臭效果 结果表明 固体XM菌剂不但可 防止新鲜生活垃圾变臭 而且对已产生的城市生活垃圾臭味具有明显的消除效果 2 3垃圾填埋场渗沥液恶臭生物处理技术 垃圾渗沥液属于高浓度有机废水 其中含有70多种有机物和多种重金属 这些有 毒物质中有许多属于 三致 物质 17 其散发的臭气成分也极为复杂 目前还没有能 够广泛应用于垃圾填埋场渗沥液恶臭处理的技术 鲁艳英等 17 将EM原液加入适合 不同菌种生长的固体培养基中分别培养分离 通过观察培养基上生长出的菌落形态 和数量 结合培养基适合培养的细菌种类 鉴定出组成EM有效微生物的主要菌种 并 将其用于垃圾渗沥液的除臭 结果表明使用EM菌剂对填埋场垃圾渗沥液除臭 可以达 到较好的除臭效果 8 第4期 4结束语 以实现对上海世博园区环卫车船的监控为主要应用目标 基于上海无线测控定 位网而构建的环卫车船监控系统 其成功建立将直接提高上海世博园区环卫管理水 平 为上海世博会的成功举办奠定基础 同时 世博园区环卫管理作为上海市 全国环 卫管理的有机构成和示范试点 其环卫车船的监控定位系统和信息化管理模式将为 全国各地环卫车船监控及管理水平的发展积累宝贵经验 参考文献 1 上海世博会事务协调局 上海市绿化和市容管理局 上海环境卫生工程设计院 中国2010年上海世博会市容环境卫生专业规划 R 2006 2 沈毅 葛越峰 杨树泉 世博建设工地运输车辆监管系统 基于上海地面无线测控网的世博信息化应用系统设想 J 智能建筑与城市信息 2008 12 29 33 3 李宏 江华斌 刘会斌 苏州市环卫车辆GPS监控系统建设实践 J 中国建设信 息 2009 6 12 13 4 吴宏杰 环卫车载GPS监控系统运用研究 J 杭州研究 2008 4 70 74 作者简介 张潇尹 1982 工学硕士 主要从事上海世博园区的环卫运营工作 责任编辑 张艺 当EM菌剂浓度为10 时 除臭效果较好 3主要存在问题与展望 由于时间和技术方面的影响 我国城市垃圾填埋场除臭问题的研究比较晚 能够 广泛运用于实际中的除臭技术还不成熟 还有许多需要解决的问题 如生物滤池滤料 的选择问题 使滤料既有效增强生物的吸附和吸收功能 又不造成滤料的堵塞 高效微 生物的筛选和驯化问题 垃圾填埋场臭气除臭装备的研制问题等 生物除臭技术和物 理 化学方法相比较 具有很高的优越性 其除臭效率高 污染少 需要的设备简单 容易 操作 费用低等 随着生物除臭技术的不断探索与完善 在城市垃圾填埋场中的应用 前景将更加广阔 参考文献 1 赵由才 朱青山 城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册 M 北京 化学工业 出版社 1999 2 Williams O Odors and VOC Emissions Control Methods J Biocycle 1995 36 5 49 3 纪华 夏立江 王进安 等 垃圾填埋场硫化氢恶臭污染变化的成因研究 J 生态 环境 2004 13 2 173 176 4 彭清涛 恶臭污染及其治理技术 J 现代科学仪器 2000 5 44 46 5 金紫阳 徐亚同 恶臭的污染及其治理 J 上海化工 2003 28 5 10 13 6 石磊 边炳鑫 赵由才 等 城市生活垃圾卫生填埋场恶臭的防治技 术进展 J 环境污染治理技术与设备 2005 6 2 6 9 7 马梅荣 王光玉 宣世伟 等 利用微生物除臭技术研究与应用 J 环境科学与技 术 2003 26 4 50 52 8 胡和平 罗刚 刘军 等 生物技术在恶臭气体处理中的应用研究 J 能源环境保 护 2006 20 5 1 4 9 Cho K S Hirai M Shoda M Enhance Removability of Odorous Sulfr containing Gases by Mixed Cultures of Purified Bacteria from Peat Biofilter J J Ferment Bioeng 1994 73 3 219 224 10 方向平 罗永华 邓穗儿 等 生物滤池处理生活垃圾恶臭 J 城市环境与城市生 态 2003 16 1 34 36 11 张华 赵由才 矿化垃圾生物反应床处理NO x废气的研究 J 环境污染与防治 2005 27 4 271 273 12 丁雪梅 李维炯 李南华 等 BM微生物制剂在垃圾处理中除臭抑蝇的作用 J 城市管理与科技 2003 5 2 71 73 13 罗永华 邓穗儿 孙国平 一种新型微生物除臭剂的垃圾除臭实验 J 城市环境 与城市生态 2003 16 3 23 25 14 孙立明 王克虹 高效复合微生物菌剂对垃圾填埋场恶臭物质的抑制作用 J 中华卫生杀虫