垃圾中转站除臭技术

1、垃圾中转站除臭技术第一章引言垃圾中转站是重要的基础设施之一，在提高垃圾收运效率，节约等方面 具有显著效果，为市民创造良好的学习、工作和环境发挥了较大的作用。据调查 统计，目前，宁波市共建有垃圾中转站83座，其中宁波六城区有20座（包括海 曙5座、江东3座、江北5座、鄞州1座、镇海3座、北仑3座），县（市）区 有34座（包括奉化市7座、余姚市9座、慈溪市7座、宁海县7座、象山县2 座、大榭开发区1座、科技园区1座）以及中心建制镇有29座。这些垃圾中转 站内的设备主要有压缩式、压块式和集装箱式3种。它们承担着全市每天3600 多吨垃圾的清运中转任务。具体见表1-5。虽然环卫部门动足了脑筋，想方设法

2、加强管理，增加室内冲洗频率，尽 量不让垃圾在中转站过夜，及时冲洗作业场区，确保环境卫生，努力把对周边的 环境影响降低到最低程度。但是一些中转站由于规划、管理等原因，再加上处理 对象的特殊性，从垃圾站内飘出的恶臭味还是无法避免，在中转站垃圾过程中对 周边环境造成了一定影响，尤其是一些管理上存在问题的垃圾中转站，臭气扰民 想象会更加严重，有的影响还很大，令人很不舒服，市民怨声不断。现在除个别 中转站采用消毒、喷洒BM药剂、冲洗等较简单的措施来减少中转站室内的臭气 外，绝大多数还没有采取有效的措施来控制臭气，从而导致臭气影响附近居民的 日常。如宁波市江东区福明家园南侧的福明垃圾中转站，由于在垃圾中转

3、过程中 产生大量恶臭气体和，污染周围环境，群众投诉强烈，于2004年6月底停止运 行。又如建于2000年海曙区南雅垃圾中转站，紧靠南雅社区的北面，五年多来， 尽管运行管理良好，但仍有居民反映垃圾中转站散发的臭气一直困扰着他们，尤 其是夏天，居民都不敢开窗，群众意见很大。今年市人大301号建议就是关于 要求南雅垃圾中转站搬迁的建议。或许是因为“垃圾”这一字眼在老百姓心目中早已“臭”名远扬，所以在目 前新改建垃圾中转站过程中还是遇到了不小的阻力，一些市民都认为日常生活需 要有垃圾中转站，但又不希望垃圾中转站建在自己家门口。因此，环卫部门就遇 到了选址的麻烦。随着宁波经济的不断发展，人民生活水平的不

4、断提高，市民对 生存环境的要求也不断提高。在选址非常困难的前提下，从体现以人为本的原则 出发，只能对现有的垃圾中转站臭气进行控制，减少对市民生活的影响。基于这 种考虑，我们有必要对宁波市垃圾中转站除臭技术进行认真的研究，争取尽快解 决中转站臭气扰民这一难题。近年来，宁波市不断加大对垃圾中转站的基础性投入，通过建设具有压 缩功能的垃圾中转站，并购置压缩来装运垃圾，实行封闭式管理，尽量减少垃圾 对市民造成的污染。不过，由于生活垃圾本身原因，要彻底消除臭味对附近居民 的影响，的确是一件很困难的事情。根据“每平方公里设置一个垃圾中转站”的规 划建设要求，在未来几年内，我市不仅不会拆除市区内现有的垃圾中

5、转站，而且 还将继续适当增加市区内垃圾中转站的数量。因此，如何进一步加强管理，利用 科技来解决现有垃圾中转站的臭气扰民问题已经迫在眉睫。本课题选择具有代表性的南雅垃圾中转站来进行除臭技术的研究，以探 索一套比较有效的垃圾中转站除臭方法。第二章垃圾中转站的臭气来源垃圾中转站所排放的渗滤液和散发的恶臭一直是市民反映的热点，随着 建设投资的加大，在大部分新建的垃圾中转站已有垃圾对中转站的垃圾进行压缩 装运。在压缩装运垃圾过程中，就有压缩渗滤液和恶臭气体排出。但绝大部分中 转站都没有对垃圾压缩液和垃圾臭气进行处理。根据国家相关规定，我市的垃圾 中转站数量会越来越多，对中转站的管理和环境治理的要求也越来

6、越高，这是一 项重大工程。很显然中转站和城市居民区是一个有机体，中转站臭气、垃圾压缩 液的治理是确保环境舒适，造福于民的民心工程和形象工程，直接关系到城市居 民的身心以及市民对政府工作的满意度。2.1垃圾中转站的压缩液垃圾中转站处理规模有大有小，我市的垃圾中转站转运垃圾量一般在20 - 100 t/d之间。通过压缩后，大致占垃圾量515%(一般在夏季和雨季最 大)的垃圾压缩液在垃圾中转站被压滤而渗出。再加上日常作业时冲洗场地产生 的污水量，整个中转站产生的垃圾水数量按照中转垃圾量的15%计算。我们选择 了一座中转垃圾量约为30 t/d的南雅垃圾中转站，垃圾压缩液处理量为5 t/d左 右。据监测

7、，垃圾压缩液中的硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚等是导致中转站臭 气的主要成分。见表6。通过处理达到污水综合排放三级要求，即CODW500 mg/L, BODW300 mg/L等指标后再排放。2.1.1垃圾压缩液的影响因素垃圾压缩液的产生受多种因素影响，不仅水量变化大，而且变化无规律 性，但一般来说夏季压缩液要明显高于其它季节。其来源主要有:(1)垃圾自身 含水及从大气和雨水中所吸附的水；(2)垃圾降解生成的水；(3)垃圾中转站在 处理过程中的冲洗水和生活用水。2.1.2垃圾压缩液的主要特点垃圾渗滤液水质极为复杂，污染物种类繁多、危害大。渗滤液中不仅含有耗氧有机污染物，还含有重金属和植物营养素等多

8、种有毒有害物质及生物 污染物，如病菌、虫卵等。至今，已有93种有机污染物被检出，含量较多的有 烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、醛酮类和酰胺类等，其中许多污染物是我国 环境优先控制的污染物。垃圾渗滤液污染物浓度大，变化范围大。垃圾压缩渗滤液的CODCr、 BOD5、总氮、氨氮、重金属污染浓度都很高，且变化范围大，一般来说，SS 900 4000 mg/L, COD 5000 20000 mg/L。垃圾渗滤液的这一特性是其它污水无法 比拟的，突出了处理和处理工艺选择的难度。2.2垃圾中转站的臭气垃圾中转站的目的是把居民区的垃圾集中后，压缩打包，再运送至垃圾 填埋场或垃圾处理厂进行集中处理。垃圾的产

9、生、收集、运输过程中同时也伴随 着发酵、腐烂的过程，在这个发酵过程中会产生大量的硫化氢、氨气、甲硫醇、 甲硫醚因此空气里弥漫着臭气。垃圾中转站内空气中的臭气成分见表7。另外， 在中转垃圾过程中有较多的车辆进出，所以中转站的建筑物不可能做成密封。由 于垃圾运输车进出频繁，所散发的臭气也会影响环境，进出车辆的臭气治理也是 要重点考虑的。根据垃圾中转站的特点，中转站垃圾液的浓度很高，臭气扩散面较大， 同时中转站距离居民区较近，最近的相距仅3-5m。宁波市的中转站也较多，仅 六市区就有20座，全市有83座。另外，须同时对中转站垃圾压缩液和臭气进行 治理，治理效果要达到国家标准，运行成本要低，投资要合理

10、，所有这些给城市 垃圾中转站的和的治理带来了很大的困难。通过不断消化国外的先进技术尤其是 澳大利亚在生物环境治理方面所积累的经验，并结合宁波的实际情况，我们开发 了一套“垃圾中转站臭气综合治理工艺”。第三章现有除臭技术简介3.1垃圾渗滤液处理工艺进展几十年来，国内外对垃圾渗滤液处理的研究取得了较大的成功，特别是 经济发达的国家，将研究成果付诸生产实践，积累了一定的运行经验。常用的垃 圾渗滤液处理方法有生物处理法、物理化学处理法、土地处理法、循环回灌法以 及近年来所发展的膜治理法。3.1.1生物处理法生物处理具有处理效果好、运行成本低等优点，是目前垃圾渗滤液处理 中采用最多的方法，包括好氧处理、

11、厌氧处理以及好氧/厌氧结合等三种类型。（1）好氧生物处理法好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化塘、生物滤池、生物转盘和生物流 化床等工艺，能够有效降低渗滤液中的BOD、COD和氨氮，还可去除铁、锰等 金属。（2）厌氧生物处理法厌氧生物处理法具有有机负荷高、能耗少、污泥产率低、对无机营养元 素含量要求较低和可提高污水可生化性等优点，适合于处理有机物浓度高、磷含 量低、可生化性差的垃圾压缩渗滤液。近年来，用于垃圾渗滤液处理的厌氧生物 处理方法有：普通厌氧消化、两相厌氧消化、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床和厌 氧复合床等。普通厌氧消化。用普通厌氧消化法处理进水COD为10600mg/L，BOD为8400 m

12、g/ L的垃圾渗滤液，在污泥负荷为0.08 - 0.15 gCOD/ （gVSS-d）,水力 停留时间12.5d时，出水COD为600 mg/L, BOD为95mg/L,去除率分别达到 94.5%和 98.8 %。两相厌氧消化。两相厌氧消化将酸化和甲烷发酵这两个阶段分开在两个 独立的反应器内进行，便于更好地控制工艺条件，同时提高了耐冲击负荷的能力。 台湾Lin C Y在中温下用普通厌氧消化法和两相厌氧消化法处理垃圾渗滤液。普 通厌氧消化法在进水COD为22750mg/L，消化时间8 20d时，COD去除率达 92% -95% ；两相消化法在进水COD为39100mg/L时，酸化阶段并无明显的C

13、OD 去除效果，经90h酸化去除COD 3% ,VFA上升6.4 %,甲烷发酵阶段进水COD为 37920 mg/ L,经ll.ld消化后，COD和BOD的去除率都超过了 90 %。上流式厌氧污泥床(UASB)。同其它厌氧反应器相比，上流式厌氧污泥 床(UASB)生物量多，容积负荷高，在用于垃圾渗滤液处理时效果明显。英国的水 研究中心报道，用UASB处理COD10000mg/L的渗滤液，当容积负荷为3.6 19.7kgCOD/ (m3d),平均污泥龄为1-4.3d,温度为30C。时，COD和BOD的 去除率分别为82%和85 %。土耳其用UASB反应器处理“年轻”的垃圾渗滤液， 当进水COD为

14、10250mg/L,水力停留时间为2.84 d,有机负荷3.7kgCOD/ (m3d) 时，COD的去除率达到94 %。厌氧一好氧组合方法虽然实践已证明了厌氧生物法能有效处理高浓度有机，但单独采用厌氧 法处理垃圾渗滤液，其出水水质仍难以达到要求，目前常见的是将厌氧和好氧方 法结合起来，既经济合理，又提高了处理效率。3.1.2物理化学处理法同生物处理法相比，物理化学方法处理成本较高，不适于大量的渗滤液的处理，但是物化方法不受水质水量变动的影响，对可生化性较差的渗滤液有较 好的处理效果，通常作为渗滤液的预处理或深度处理工艺。物化方法包括混凝沉 淀、化学氧化、吸附法、膜分离和氨吹脱法等。3.1.3

15、土地处理法土地处理法，即在人工控制的条件下，通过土地-植物系统的物理-生物 -化学综合反应，使渗滤液得到净化。土壤颗粒能起到截留、吸附和过滤的作用； 土壤中的微生物将渗滤液中有机物进行转化和稳定，并将有机氮转化为氨氮；土 壤中种植的植被利用渗滤液中的各种营养物生长，并通过蒸腾作用减少渗滤液 量。这种方法简便经济，缓冲容量大，适合于土地广阔的地区。土地处理包括渗 滤系统、表面漫流、湿地系统等多种处理系统，目前用于渗滤液处理的主要是人 工湿地系统。斯洛文尼亚的Bulc T等人对人工湿地处理渗滤液作了中试研究。 他们采用450 m2的人工潜流湿地，平均水力负荷0.03m3/ (m2d),在进水COD

16、 为 1264mg/L, BOD 为 60 mg/L, NH3-N 为 88 mg/ L 条件下，取得 COD、BOD 和NH3 - N的去除率分别为68%、46%和81%。根据以上介绍，我们选择近年先进国家所广泛使用的生物处理工艺。针 对垃圾中转站垃圾渗滤液新鲜的特点，采用厌氧为主，好氧为辅的处理工艺，利 用好氧处理后的喷淋去除垃圾臭味。3.2臭气治理方法3.2.1.国内外恶臭处理常用的方法目前，治理恶臭的方法有许多种，国内外常用的方法归纳起来有6种， 即：吸收法，也叫洗涤法；吸附法；燃烧法；化学氧化法；冷凝法；生物脱臭法。(1)吸收法，又叫药物洗涤法。适用于处理中浓度的臭气，利用酸或碱液与

17、恶臭成分发生反应，使之转化为无臭成份；也可以用高锰酸钾、 氯、过氧化氢等氧化剂加入吸收液中吸收恶臭物质。吸附法，是利用某些具有吸附性能的物质，如活性炭、 分子筛等，将恶臭气体吸附，然后再脱附，使吸附剂回用。燃烧法，有直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是在 600C。1000C。的高温下，把恶臭物质氧化分解为二氧化碳和水，净化效果比较 好。催化氧化法是利用催化剂的作用，使恶臭物质在200C。400C。温度下催化燃 烧，提高了反应速度。生物脱臭法，就是利用微生物的氧化能力使恶臭物质氧 化分解，从而达到除臭的目的。冷凝法，是将恶臭气体冷却或深冷，使其中恶臭物质冷 凝成液体或固体而与气相分离。用于可利

18、用恶臭物质或对恶臭气体进行第一级的 处理中。化学氧化法，是在常温下离子态的氧，使某些恶臭物质氧化分解。上述方法中前5种是常规的物理、化学方法，技术较为成熟，但亦有其 局限性。吸收法虽然净化效率较高，但动力消耗大，投资运行费用高，控制条件 苛刻，产生二次污染等问题；吸附法具有工艺简单，净化效率高的特点，但活性 炭价格昂贵，而且过程又存在许多技术问题；燃烧法需耗费燃料，使成本增加且 不安全；生物法对微生物的生长环境要求很高，冷凝法存在处理不完全等缺点。 基于此，人们需要寻求一种更简单有效、费用低廉的脱臭方法，离子氧化法法不 需要过程和其它高温处理，与其它净化法相比，其处理设备简单，费用低，并可 达

19、到无害化，以其独特的处理过程受到重视。3.2.2离子除臭方法离子氧臭气净化设备（OT）利用活性氧技术，即离子氧分子与臭气分子接 触，发生氧化反应，臭气分子被氧化，进而将臭气除去。OT（离子氧除臭方法）实际上是化学法的一种，其工作原理是指在常温 下，空气通过高能离子发生装置时，a颗粒撞击中性的氧分子，使中性分子失去 电子变成正极基本离子，而释放的电子在瞬间与另一中性分子结合，形成负极基 本离子。基本离子的两极分化，发射出的高能量电子碰撞而形成分别带有正、负 电荷的氧离子（原理见图一），并且各吸附10-20个分子形成离子群。因氧化 氢、.OOH的催化作用，并且产生02、O2-、O2+、？OH、？H

20、O2、？O、O等氧 簇聚集体，具有极强的氧化能力，因此称其为“活性氧”。活性氧的氧化能力是氧 气的1000倍，把这些高能活性的氧离子称为高能活性氧.活性氧离子具有较强氧化性的化学特性，可有效氧化分解空气中的污 染因子，去除异臭味。活性离子氧降解恶臭主要是利用恶臭气体可被氧化的特性， 通过这些高活性的离子氧与有机分子碰撞，激活有机分子，并直接将其氧化；或 者高能活性氧激活空气中的氧分子发生一系列链式反应，并利用自身反应产生的 能量维系氧化反应，进一步氧化有机物质，生成二氧化碳和水以及其他小分子， 使阈值低的化合物分解成阈值高的物质，活性氧与臭气成份发生氧化反应可在数 秒内实现，只需极小的能量就能

21、处理很大的风量。同时用正负氧离子的极性吸附 臭气成份中的细微颗粒和悬浮物；可以对臭气成份起到有效的消毒和杀菌作用。其反应机理为：H2S + O2、O2-、O2+ SO3 + H2ONH3 + O2、O2-、O2+ NOx + H2OVOCs + 02、O2-、O2+ t SO3 +CO2+ H2O从上述反应来看，恶臭成分经过OT设备处理后，将转变为NOx、SO3、 H2O等小分子，在一定的浓度下，各种反应的转化率均在95%以上，而且恶臭气 体被氧化后的产物为无害的二氧化碳和水，均能被周边的大气所接受。第四章垃圾中转站臭气综合治理工艺方案4.1综合治理工艺方案主要由三大部分组成：第一部分是利用物

22、化法+生物方法对垃圾渗滤液进行处理，经生物处理 过的垃圾渗滤液出水水质应低于CODW500 mg/L,达到规定的管网排放标准。第二部分是在处理垃圾水的同时，通过培养和驯化生物菌种，把部分垃 圾渗滤液培养、训化成具有生物活性的生物除臭液，再把生物除臭液喷洒到垃圾 表面和装运车辆表面并用来冲洗地面，达到抑制和消除臭气之目的，同时又可以 节约用水，减少运行费用。该段除臭工艺我们称之为一级除臭工艺，是以生物方 法来抑制和消除臭气的产生的，和渗滤液的处理为一个有机整体。第三部分，主要功能就是对中转站内的臭气进行除臭，通过第一部分的 生物除臭，即一级喷洒除臭以后，空间中的臭气浓度相对较低，垃圾的扩散和建

23、筑物不够密封，臭气随时都可能飘逸而影响周边居民。因此，我们还必须对垃圾 中转站内的臭气进行再次处理，我们称之为二级除臭。该除臭工艺要有除臭风机 具有强力引风功能，能确保室内形成微负压，室内空气不外溢，从而保证不断有 新鲜空气补充，保证操作环境，保证操作人员的身心。4.2垃圾压缩渗滤液处理工艺 4.2.1设计水质水量标准(1 )设计规模垃圾压缩渗滤液设计处理量为5 t/d。设计进水水质根据对南雅垃圾中转站的监测结果，确定如下进水水质对处理系统进行设计：项目 CODCr (mg/L)BOD5(mg/L) SS(mg/L) 氨氮(mg/L)色度(倍)pH设计值 10,600879 275 50 4.

24、37设计出水水质排放方式按接管标准设计，出水水质主要指标如下：项目 CODCr (mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L)氨氮(mg/L) TP(mg/L) pH排放指标 W500 W300 W400 W35 W8 694.2.2处理工艺流程垃圾压缩渗滤液处理的主要工艺为水解+ EGSB+A/O好氧(详见图一)。图二垃圾压缩渗滤液处理主要工艺示意图 垃圾中转站收集的垃圾压缩渗滤液进入地下的调节池，用泵泵入水解罐 中预酸化，再进入EGSB厌氧反应器中反应，反应出水再经过A/O好氧反应，达到接管标准后部分用于喷淋垃圾车除臭，部分排入下水道。反应污泥经过沉降后 进入污泥池，最后与垃圾混合后

25、外运。厌氧处理工艺的选择：厌氧反应器既有传统的反应器又有现代高效反应 器，这些工艺又可分为厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺。厌氧工艺经百余年的发展已从最初的第一代的厌氧消化池发展到第二 代的厌氧滤器（AF）、厌氧流化床反应器（AFB）、上流式厌氧污泥床（UASB） 以及第三代的膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB和IC）这几种反应器形式。在生物处理垃圾渗滤液过程中，我们又利用生物菌种具有除臭的这一特 点，把部分经处理过的垃圾渗滤液转化成具有高度活性的除臭生物活性水剂。这 样可以使部分中水得到利用，节约自来水使用量，从而减少运行成本。4.3 一级除臭工艺（生物喷洒除臭工艺）生物喷洒除臭工艺，在此前已有介

26、绍，我们在此称之为一级除臭。该除 臭就是把已处理过的垃圾渗滤液和在处理过程中所产生的生物菌种，进一步强 化、培养，使生物菌种的活性进一步增强，单位体积的生物菌种数量具有明显的 升高，从而变为生物活性除臭剂。其基本工艺原理是引入特种生物填料，该生物 填料具有菌种附着力强，生长旺盛，具有在培养和驯化过程中，通过添加菌种生 长诱导剂，从而在该段实现类似生物工厂生物试剂的再生过程。由于不消耗资源， 同时，该活性生物除臭剂喷洒到垃圾表面或再次循环进入垃圾渗滤液，更有利于 改善垃圾的水质，有助于提高整个垃圾处理工艺的效率，流程见图二。4.4二级除臭工艺二级除臭工艺利用的是离子氧除臭或臭氧除臭技术。通过一级

27、生物喷洒除臭以后，抑制和消除了大部分的臭气，但由于臭气的扩散性，中转站空间中仍旧会有臭气，但其成份和浓度则要小很多。这点从以 前各种垃圾中转站喷洒法的除臭应用实例中可以清楚地知道，对这种低浓度大气 量的室内空气，我们采用离子法除臭工艺。离子法除臭工艺的特点是适合应用在 大气量、低浓度的臭气处理场合，同时，离子除臭不会对环境造成二次污染，运 行成本低。4.4.1 OT净化系统的特点（1）采取主动的除臭方式，可保证处理后的气体达标并直接排入大 气，一步到位地解决垃圾中转站室内外空气污染问题。（2）适合对低浓度、大气量的污染空气进行治理。（3）占地面积小，不必考虑基建费用。（4）系统独立，安装、调试简单、方便、周期短；可根据需要随时