垃圾填埋場除臭技術(shù)分析
 

　　(上海技華環(huán)保科技有限公司   技術(shù)開發(fā)部     上海   浦東新區(qū))
 

　　生活垃圾填埋場在運營工程中，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。
 

　　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，分解有機物過程中，會產(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使分泌功能失調(diào)和紊亂；危害神經(jīng)系統(tǒng) ；對精神的影響，惡臭氣體使人精神煩躁不安，影響大腦思維活動。
 

　　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，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、一次性投資費用低，廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染控制中。
 

　　缺點是需對吸收后的液體進(jìn)行處理，設(shè)備易受腐蝕。
 

　　3)燃燒法
 

　　對于有毒、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。
 

　　缺點是催化劑價格較高，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，以回收有價值的產(chǎn)品。
 

　　5)膜分離法
 

　　利用膜對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。
 

　　特點是：VOCs惡臭物質(zhì)去除率高，可達(dá)99%以上
 

　　缺點是：運行費用較高，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。對苯、乙苯、二甲苯的降解效果較好。
 

　　缺點是：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。
 

　　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多種有機物和某些無機物進(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，使用后不會造成二次污染。
 

　　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，可對垃圾填埋場，中轉(zhuǎn)站中的垃圾產(chǎn)生的有機物、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)與時間不同會發(fā)生變化，產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)組成相對復(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H2S具有較好的消減效果。腐熟堆肥、草炭、木纖維對惡臭物質(zhì)也有較好的吸附作用，在使用堆肥進(jìn)行臭氣吸附試驗時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)腐熟堆肥的壓實密度達(dá)到740kg/m3時，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，抽氣井的作用半徑為28m。通過對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散到空氣中。
 

　　由于生活垃圾填埋場惡臭污染源點多面廣，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，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被反硝化為氮氣，或由真菌固定為微生物氮，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。