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垃圾卫生填埋为我国垃圾处理的主要措施,卫生填埋场产生的气体不仅会影响周边社区居民的身体健康、周边植被的正常生长,还有发生爆炸的可能。文中从源头控制、过程控制和末端气体处理三方面来简述如何对垃圾填埋场的臭气进行控制。
在垃圾填埋的过程中产生的气体中99%为二氧化碳和甲烷,而其中含有的无机气体如H2S、SO2、NH3、CS2、Cl2以及有机气体甲硫醇、硫醚、胺、卤代烃等是产生臭味的主要原因,这些气体往往具有臭鸡蛋味、电石臭、烂洋葱味等刺激性气味,不仅会造成空气污染,对在垃圾填埋场周边工作和生活的人造成健康影响,甚至有发生爆炸的可能,与此同时还会影响周边植被根系附近的氧气容量,使得植物正常光合作用受损,影响其正常生长。
由于臭气的来源广泛、组成复杂,因此本文主要从源头控制、过程控制、末端控制三部分来阐述解决填埋场臭气的处理问题。
一、源头控制
源头控制就是在垃圾收集转运的过程中采取措施,以减少甚至消除臭气的产生,例如对垃圾进行分类收集、分类运输、分类处置,实现垃圾的干湿分离,将厨余垃圾单独发酵等等,若填埋场内仅有无机垃圾则产生的臭气就会大量减少。
对垃圾转运车进行改造是填埋场解决车辆入场时带来的渗滤液及臭气问题的途径之一,包括压缩装箱、密闭转运、设置污水和渗滤液收集装置、及时清洗压缩设备和集装箱等等。将垃圾车后厢密闭化处理,并在车后盖下方安装集水管,将垃圾渗滤液收集至车厢侧面或底下的污水收集箱中,并在箱体下方安装自动阀门,通过按钮控制阀门的开关状态。垃圾转运车将车上垃圾清空出场前还可以定期对车厢内部进行清洗,防止垃圾停留時间过长。
实现垃圾的源头控制还能在垃圾转运的过程中进行生物防治措施,在垃圾搬运至垃圾运输车之前喷洒微生物菌剂,其对臭气浓度的减少也有显著作用。邰俊等用4株具有降解多种污染物的强耐受性菌株制成微生物除臭剂,在喷洒药剂48h后甲硫醇、甲硫醚等含硫化合物浓度显著降低。崔玉雪等在填埋场污泥和渗滤液中分离筛选出的有效除臭菌剂所配成的菌剂,在喷洒48小时后对臭气浓度的去除率维持在20%—30%。
二、过程控制
由于我国许多垃圾填埋场的管理方式都较为粗放,其中填埋作业面为最主要的恶臭释放源,其排放无组织、产气量大、成分复杂、持续时间长、影响范围广,因此如何抑制填埋作业面产生臭气成为填埋场恶臭控制的重要内容。
(一)精细化填埋技术
卫生填埋的缺点之一占用大量的土地资源,而精细化填埋技术则可以提高土地利用率。精细化管理一是通过正确划分垃圾储存区域和填埋位置,对处理步骤进行精细规划,计划大型压实机器工作的范围和频率,提高垃圾处理的效率,利用最小的面积最大化地处理垃圾。可将垃圾场划分为未值埋区、倾泻区、摊铺区、临时覆盖区、倾泻平台和已填埋区以满足不同的施工要求,还可以结合主要填埋物及卫生填埋场地点、地形、地貌及相关地理工程条件,将填埋区划分为完全矿化垃圾(填埋时间在10年以上)、半矿化垃圾(填埋5-10年)、孵化垃圾(填埋1-5年)和新鲜垃圾(未填埋垃圾)等四类区域。二是建立臭气监控系统,利用现代化设备和系统监控臭气的源头、浓度,基于气温和风速来计算臭气扩散情况,同时还要监管集气井的管路,监测系统中的氧气浓度、沼气浓度和井內液位变化。
(二)覆盖处理
填埋场气味过程控制的一个重要措施就是压实填埋后的覆盖处理。最简单的是土壤覆盖,即在填埋层上覆盖土壤,利用土壤颗粒吸收气体和微生物对垃圾进行分解,目前传统的土壤覆盖材料为黏土,但使用过程中出现获得途径不易、除臭效果不佳、占容比大等缺点,因此不少学者提出利用污泥、建筑垃圾、矿化垃圾和堆肥复合基质作为覆盖材料,实现以废治废。
膜覆盖技术使用范围也十分广泛。随着人工合成材料的飞速发展,HEDP膜、PE膜、PVC膜等材料因良好的密闭性、延展性、使用年限长等优点,被广泛引用于垃圾填埋场,由此摸索出的辅以导水导气管进行填埋气进行收集用于供热或发电的膜覆盖技术,具有阻隔臭气逸出、达到雨污分流、减少渗滤液产生等优点。
三、末端控制技术
目前的末端控制技术主要分为物理法、化学法和生物法三大类。其中物理法主要包括利用具有芳香味的气体和恶臭气体混合的掩蔽法、将臭气溶于液相的水洗法和利用活性炭等表面积较大的物质进行吸附的吸附法。物理法并不能从根本上对臭气进行控制,且易产生二次污染。化学法主要包括运用高级氧化剂对有机硫和有机胺类物质进行氧化的氧化法以及燃烧法。化学处理法的处理成本和运行费用较高,且氧化法产生的废液和燃烧法燃烧后的气体需要进行妥善处理,否则会产生潜在的二次污染。生物法则主要包括利用活性污泥和生物滤池对气体进行生物吸收,为了减少运营成本,此法可与渗滤液处理设施联用,另外还有生物除臭剂,即是微生物除菌剂。生物除臭法不必收集气体,在作业现成即可进行除菌剂的喷洒,对恶臭的去除具有良好的效果,也有利于渗滤液中污染物质的去除,但生物除臭法对于CH4和CO2的处理效果不佳。
因此对于末端处理可以结合燃烧法和生物除臭法进行处理,在填埋作业面上均匀铺设软管,并将软管与作业面的集气主管的管接头相连,后可将管路收集到的臭气进入燃烧室,在高温条件下甲烷的燃烧可以使得臭气成分充分的氧化分解。氧化产生的热量可用以进行发电。
综上,对于填埋场的臭气可以在源头即垃圾转运的过程中分类处理、密闭处理和喷洒微生物除菌剂;在填埋的过程中进行精细化管理,提高垃圾处理的效率和无害化程度,在填埋压实后运用覆盖技术,对填埋气体进行吸附或阻隔,减少其对周边环境的影响;在末端处理中还可以运用物理法如掩蔽法、吸附法、水洗法,化学法如氧化法和燃烧法,以及生物法如生物吸收法和生物除臭剂进行处理。(作者单位:华南师范大学)
在垃圾填埋的过程中产生的气体中99%为二氧化碳和甲烷,而其中含有的无机气体如H2S、SO2、NH3、CS2、Cl2以及有机气体甲硫醇、硫醚、胺、卤代烃等是产生臭味的主要原因,这些气体往往具有臭鸡蛋味、电石臭、烂洋葱味等刺激性气味,不仅会造成空气污染,对在垃圾填埋场周边工作和生活的人造成健康影响,甚至有发生爆炸的可能,与此同时还会影响周边植被根系附近的氧气容量,使得植物正常光合作用受损,影响其正常生长。
由于臭气的来源广泛、组成复杂,因此本文主要从源头控制、过程控制、末端控制三部分来阐述解决填埋场臭气的处理问题。
一、源头控制
源头控制就是在垃圾收集转运的过程中采取措施,以减少甚至消除臭气的产生,例如对垃圾进行分类收集、分类运输、分类处置,实现垃圾的干湿分离,将厨余垃圾单独发酵等等,若填埋场内仅有无机垃圾则产生的臭气就会大量减少。
对垃圾转运车进行改造是填埋场解决车辆入场时带来的渗滤液及臭气问题的途径之一,包括压缩装箱、密闭转运、设置污水和渗滤液收集装置、及时清洗压缩设备和集装箱等等。将垃圾车后厢密闭化处理,并在车后盖下方安装集水管,将垃圾渗滤液收集至车厢侧面或底下的污水收集箱中,并在箱体下方安装自动阀门,通过按钮控制阀门的开关状态。垃圾转运车将车上垃圾清空出场前还可以定期对车厢内部进行清洗,防止垃圾停留時间过长。
实现垃圾的源头控制还能在垃圾转运的过程中进行生物防治措施,在垃圾搬运至垃圾运输车之前喷洒微生物菌剂,其对臭气浓度的减少也有显著作用。邰俊等用4株具有降解多种污染物的强耐受性菌株制成微生物除臭剂,在喷洒药剂48h后甲硫醇、甲硫醚等含硫化合物浓度显著降低。崔玉雪等在填埋场污泥和渗滤液中分离筛选出的有效除臭菌剂所配成的菌剂,在喷洒48小时后对臭气浓度的去除率维持在20%—30%。
二、过程控制
由于我国许多垃圾填埋场的管理方式都较为粗放,其中填埋作业面为最主要的恶臭释放源,其排放无组织、产气量大、成分复杂、持续时间长、影响范围广,因此如何抑制填埋作业面产生臭气成为填埋场恶臭控制的重要内容。
(一)精细化填埋技术
卫生填埋的缺点之一占用大量的土地资源,而精细化填埋技术则可以提高土地利用率。精细化管理一是通过正确划分垃圾储存区域和填埋位置,对处理步骤进行精细规划,计划大型压实机器工作的范围和频率,提高垃圾处理的效率,利用最小的面积最大化地处理垃圾。可将垃圾场划分为未值埋区、倾泻区、摊铺区、临时覆盖区、倾泻平台和已填埋区以满足不同的施工要求,还可以结合主要填埋物及卫生填埋场地点、地形、地貌及相关地理工程条件,将填埋区划分为完全矿化垃圾(填埋时间在10年以上)、半矿化垃圾(填埋5-10年)、孵化垃圾(填埋1-5年)和新鲜垃圾(未填埋垃圾)等四类区域。二是建立臭气监控系统,利用现代化设备和系统监控臭气的源头、浓度,基于气温和风速来计算臭气扩散情况,同时还要监管集气井的管路,监测系统中的氧气浓度、沼气浓度和井內液位变化。
(二)覆盖处理
填埋场气味过程控制的一个重要措施就是压实填埋后的覆盖处理。最简单的是土壤覆盖,即在填埋层上覆盖土壤,利用土壤颗粒吸收气体和微生物对垃圾进行分解,目前传统的土壤覆盖材料为黏土,但使用过程中出现获得途径不易、除臭效果不佳、占容比大等缺点,因此不少学者提出利用污泥、建筑垃圾、矿化垃圾和堆肥复合基质作为覆盖材料,实现以废治废。
膜覆盖技术使用范围也十分广泛。随着人工合成材料的飞速发展,HEDP膜、PE膜、PVC膜等材料因良好的密闭性、延展性、使用年限长等优点,被广泛引用于垃圾填埋场,由此摸索出的辅以导水导气管进行填埋气进行收集用于供热或发电的膜覆盖技术,具有阻隔臭气逸出、达到雨污分流、减少渗滤液产生等优点。
三、末端控制技术
目前的末端控制技术主要分为物理法、化学法和生物法三大类。其中物理法主要包括利用具有芳香味的气体和恶臭气体混合的掩蔽法、将臭气溶于液相的水洗法和利用活性炭等表面积较大的物质进行吸附的吸附法。物理法并不能从根本上对臭气进行控制,且易产生二次污染。化学法主要包括运用高级氧化剂对有机硫和有机胺类物质进行氧化的氧化法以及燃烧法。化学处理法的处理成本和运行费用较高,且氧化法产生的废液和燃烧法燃烧后的气体需要进行妥善处理,否则会产生潜在的二次污染。生物法则主要包括利用活性污泥和生物滤池对气体进行生物吸收,为了减少运营成本,此法可与渗滤液处理设施联用,另外还有生物除臭剂,即是微生物除菌剂。生物除臭法不必收集气体,在作业现成即可进行除菌剂的喷洒,对恶臭的去除具有良好的效果,也有利于渗滤液中污染物质的去除,但生物除臭法对于CH4和CO2的处理效果不佳。
因此对于末端处理可以结合燃烧法和生物除臭法进行处理,在填埋作业面上均匀铺设软管,并将软管与作业面的集气主管的管接头相连,后可将管路收集到的臭气进入燃烧室,在高温条件下甲烷的燃烧可以使得臭气成分充分的氧化分解。氧化产生的热量可用以进行发电。
综上,对于填埋场的臭气可以在源头即垃圾转运的过程中分类处理、密闭处理和喷洒微生物除菌剂;在填埋的过程中进行精细化管理,提高垃圾处理的效率和无害化程度,在填埋压实后运用覆盖技术,对填埋气体进行吸附或阻隔,减少其对周边环境的影响;在末端处理中还可以运用物理法如掩蔽法、吸附法、水洗法,化学法如氧化法和燃烧法,以及生物法如生物吸收法和生物除臭剂进行处理。(作者单位:华南师范大学)