微生物除臭剂对污泥和生活垃圾臭气抑制效果的中试研究*
2012-12-13陆文龙崔广明陈浩泉苏良湖
陆文龙,崔广明,陈浩泉,苏良湖
(1.上海环境工程技术有限公司,上海 200070;2.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)
微生物除臭剂对污泥和生活垃圾臭气抑制效果的中试研究*
陆文龙1,崔广明1,陈浩泉1,苏良湖2
(1.上海环境工程技术有限公司,上海 200070;2.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)
通过菌种分离和筛选,得到7种具有除臭功能的菌株,并复配形成微生物除臭剂。在污泥填埋单元和垃圾中转站集装箱中,考察了微生物除臭剂对污泥和生活垃圾中H2S、NH3、CS2等恶臭组分以及臭气浓度等的去除效果。研究发现:在5 d后,该微生物除臭剂对污泥填埋单元中H2S、NH3、CS2和臭气浓度的抑制率分别为12.6%~29.7%、19.7%~56.1%、1.0%~11.1%和57.8%~65.3%;在48 h内,对生活垃圾集装箱中H2S、NH3、CS2和臭气浓度的抑制率分别为25.9%~52.8%、23.6%~60.0%、0.7%~29.7%和25.0%~57.8%。此外,该微生物除臭剂还可有效抑制集装箱垃圾VOC的释放。
微生物除臭剂;恶臭控制;生活垃圾;污泥
目前我国城市生活垃圾和污水厂污泥的处置以卫生填埋为主[1-2]。在生活垃圾和污泥的运输过程中,其有机质在厌氧微生物的作用下会产生大量带有刺激性气味的气体,而这不仅会污染周围的空气环境,还会对周边居民身体健康产生不利的影响[3-4]。为考察微生物除臭剂对生活垃圾和污泥运输过程的实际除臭效果,本研究在前期小试研究的基础上,分别在老港填埋场和徐浦垃圾中转站进行了微生物除臭实验,现场考察了微生物除臭剂对垃圾和污泥恶臭产生的抑制效果,为实际应用提供依据和参考。
1 材料和方法
1.1 微生物除臭剂的筛选
为了筛选出具有较高除臭效率的微生物,通过观察平板菌落计数法培养的微生物的菌落形态,根据菌落的色泽、表面形状、隆起状况、边缘形状、透明度等,将生长较快,具有独特形态的菌落挑出进行划线分离培养。并对以上筛选出的菌株进行除臭效果实验(如图1),选出7种具有一定除臭效果的菌株,各单菌株对污泥的除臭效果见表1。
从表1看出,筛选出来的7种菌株对污泥中产生的臭气都具有不同程度的除臭效果,考虑将7种菌株复配使用。
1.2 中试场地的选择
选取位于老港填埋场的污泥填埋单元和上海市徐汇区近黄浦江的徐浦垃圾中转站的垃圾集装箱作为中试实验对象。采用2个污泥填埋单元和2个生活垃圾集装箱,分别为实验组和对照组。
表1 7种菌株的除臭效果
实验组投加微生物除臭剂,对照组设置为空白。在原位放置,隔天或数天后进行采样分析。现场采样地点示意见图2。
1.3 采样方法
根据GB 14554—1993恶臭污染物排放标准对无组织排放源排放臭气监测的要求,每隔2 h采样1次,每个实验对象各采样3~4次。采样时的天气和气象状况见表2~3。
表2 老港填埋场污泥采样过程中天气状况
表3 徐浦生活垃圾集装箱采样过程中天气状况
1.4 测试分析
用真空瓶抽取臭气,密封带回实验室分析,臭气浓度用三点比较式臭袋法测定。H2S、NH3、CS2、苯乙烯和三甲胺的测定参照GB 14554—1993中规定的方法;VOC用MX6仪器(Industrial Scientific,USA)进行现场测定。
2 结果与讨论
2.1 微生物除臭剂对污泥填埋单元恶臭气体产生的影响
原位放置5 d后,对污泥填埋单元的恶臭参数进行测试,实验组和对照组中各污染物的浓度如表4所示。投加除臭剂的实验组产生的H2S、NH3、CS2和臭气浓度明显比未投加除臭剂的低。未投加除臭剂的对照组H2S、NH3、CS2和臭气浓度最大值分别为0.087 mg/m3、0.072 mg/m3、0.509 mg/m3和2 317,投加除臭剂后,H2S、NH3、CS2和臭气浓度最大值分别为0.076 mg/m3、0.049 mg/m3、0.504 mg/m3和977。放置5 d后,该微生物除臭剂对H2S、NH3、CS2和臭气浓度的抑制率分别为12.6%~29.7%、19.7%~56.1%、1.0%~11.1%和57.8%~65.3% (如图3所示)。由此可以看出,该型除臭剂对污泥恶臭污染物质的抑制效果分别为臭气浓度>NH3>H2S>CS2,表明微生物除臭剂对臭气浓度削减效果最好,其次是氨;其他的恶臭污染物三甲胺和苯乙烯低于检测限,未检出,表明在污泥转运和填埋过程中极少或不产生此类恶臭物质。以上中试实验中对氨和臭气浓度的去除效果与表1所示小试研究结果接近。
表4 老港填埋场污泥填埋单元除臭结果
2.2 微生物除臭剂对中转站集装箱垃圾产臭气物质的影响
原位放置48 h内,对垃圾集装箱的恶臭参数进行测试,实验组和对照组中各污染物的浓度如表5所示。由表5可看出,投加除臭剂后的垃圾产生的H2S、NH3、CS2和臭气浓度明显比未投加除臭剂的低,说明该除臭剂对生活垃圾臭味的产生有较好的抑制效果。未投加除臭剂的H2S、NH3、CS2和臭气浓度的最大值分别为 0.092 mg/m3、0.085 mg/m3、0.546 mg/m3和733;投加除臭剂后,H2S、NH3、CS2和臭气浓度的最大值分别为0.064 mg/m3、0.055 mg/m3、0.472 mg/m3和 550。该微生物除臭剂对H2S、NH3、CS2和臭气浓度的抑制率分别为25.9%~52.8%、23.6%~60.0%、0.7%~29.7%和25.0%~57.8%(见图4),即该除臭剂对生活垃圾产恶臭污染物质抑制效果依次为NH3>臭气浓度>H2S>CS2,表明此除臭剂在集装箱垃圾转运过程中对氨的抑制效果最好,其次是臭气浓度和硫化氢;其中三甲胺和苯乙烯低于检测限,未检出。
表5 徐浦生活垃圾集装箱除臭结果
除臭剂48 h内对垃圾集装箱VOC浓度的影响如图5所示。随着贮存时间的延长,对照组和实验组的VOC都升高,这主要是因为集装箱中垃圾在微生物的作用下不断分解有机物会产生VOC,但实验组的VOC含量始终低于对照组,表明该除臭剂对集装箱垃圾产生的VOC也有较好的抑制效果。
3 结论
中试实验结果表明,该微生物除臭剂对污泥和生活垃圾在转运和贮存过程中各种臭气物质的产生具有明显抑制作用。在5 d后,该微生物除臭剂对污泥填埋单元中H2S、NH3、CS2和臭气浓度的抑制率分别为12.6%~29.7%、19.7%~56.1%、1.0%~11.1%和57.8%~65.3%。在48 h内,对生活垃圾集装箱中H2S、NH3、CS2和臭气浓度的抑制率分别为25.9%~52.8%、23.6%~60.0%、0.7%~29.7%和25.0%~57.8%。此外,该微生物除臭剂还可有效抑制集装箱垃圾VOC的释放。
[1]朱兰保,盛蒂.我国城市生活垃圾处理现状及其对策[J].环境卫生工程,2006,14(3):35-36.
[2]朱英,赵由才,李鸿江.污泥填埋场气体产量的预测方法研究[J].中国环境科学,2010,30(2):204-208.
[3]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.
[4]周海燕,黄仁华,顾士贞.上海老港垃圾填埋场渗沥液抑臭技术方案[J].环境卫生工程,2006,14(5):60-62.
A Pilot Study of Odor Control for Sludge and Domestic Waste by Microbial Deodorizer
Lu Wenlong1,Cui Guangming1,Chen Haoquan1,Su Lianghu2
(1.Shanghai Environmental Engineering&Technology Co,Ltd,Shanghai 200070;2.State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji University,Shanghai 200092)
7 types of deodorant bacterial strains were obtained after separation and screening,and then were mixed to form microbial deodorizer.The effects of the microbial deodorizer on odorous compounds (H2S,NH3and CS2) and odor concentration reduction from sludge landfill unit and domestic waste container of waste transfer station were studied.The result showed that the removal efficiency of H2S,NH3,CS2and odor concentration can be up to 12.6%~29.7%,19.7%~56.1%,1.0%~11.1%and 57.8%~65.3%respectively for sludge landfill unit after 5 days,and the removal efficiency of H2S,NH3,CS2and odor concentration can be reduced by 25.9%~52.8%,23.6%~60.0%,0.7%~29.7%and 25.0%~57.8%respectively for domestic waste container in 48 hours.Moreover,the concentration of VOC was also reduced effectively by microbial deodorizer for domestic waste in the container.
microbial deodorizer;odor control;domestic waste;sludge
X512
A
1005-8206(2012) 02-0023-03
国家“863”高新技术创新性项目(2007AA 06Z349)
2012-01-04
陆文龙(1964—),工程师,主要从事固体废物处理处置与资源化工作。
(责任编辑:刘冬梅)