垃圾填埋场恶臭气体控制研究进展*

王瑟澜，原子能，陈　奕，宋立杰

（1.上海老港固废综合开发有限公司，上海200336；2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海200232）

垃圾填埋场恶臭气体控制研究进展*

王瑟澜1，原子能1，陈奕2，宋立杰2

（1.上海老港固废综合开发有限公司，上海200336；2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海200232）

垃圾填埋场恶臭污染已经逐渐成为一种社会公害，引起全社会的广泛关注。以填埋场恶臭控制为目标，提出了源头恶臭减量、过程恶臭控制、末端恶臭处理的基本思路，介绍了几种新型过程恶臭控制和末端恶臭处理技术，对填埋场恶臭控制具有理论和实践的指导意义。

垃圾填埋场；恶臭控制；无土喷涂覆盖；蓄热式氧化

2012年我国生活垃圾清运总量达到1.7×108t，其中通过卫生填埋处理的生活垃圾量达到1.05×108t，占61.56%［1］。尽管近期垃圾处理方式呈现多样化，但是卫生填埋依然是近期乃至未来很长一段时间我国城市生活垃圾处理的主要手段。

生活垃圾中含有大量的有机物成分，在填埋降解过程中会释放出NH3、H2S、硫醇、VOCs、VFAs等引起人感官不适的恶臭物质。垃圾填埋场的恶臭污染具有范围广、浓度高和危害大的特点，严重危害着环卫人员的健康、影响周边经济的发展，已经逐渐成为一种社会公害，引起全社会的广泛关注。

1　源头恶臭减量

填埋场不同地点和阶段的垃圾处于不同的降解阶段，这些降解过程中产生的填埋气都含有恶臭物质。从源头上减少恶臭气体产生，可以通过实行垃圾分类收集，缩短垃圾收集到填埋的时间间隔等方法实现。做好垃圾分类，控制有机垃圾进场量，不仅有利于生活垃圾中有价值组分的资源化利用，而且使微生物的降解受到极大抑制，从而大大改善填埋场恶臭污染的现象。但垃圾分类收集过程中必须有合适的有机质废物处理工艺和装备，否则对于恶臭污染而言只是一个污染转移的过程，有机质集中堆置填埋的区域将造成更严重的恶臭问题。

最近有研究者提出了通过除臭生物屏障前移处理恶臭物质的方法，即在垃圾收运前段加入处理菌剂的方式，使得垃圾在运输过程中由腐败变为发酵，在垃圾进入填埋场之前控制恶臭物质的产生［2］。此外，向收集垃圾喷洒特定菌液，与致臭微生物形成竞争关系，抑制或减缓厌氧致臭过程的发生，实现恶臭气体的减少也具有一定的应用前景。从经济性的角度出发，对于填埋作业而言，通过遏制作用获得收运垃圾3 d左右不臭的效果，就可以有效地减少填埋作业过程的恶臭污染问题。

2　过程恶臭控制

填埋场恶臭控制的一个关键环节就是填埋作业完成后的覆盖措施。通过覆盖可以隔离恶臭污染源，完整的覆盖措施应该包括日覆盖、中间覆盖和最终覆盖3个层面。

2.1土壤覆盖技术

最简单的覆盖材料就是使用土壤进行垃圾覆盖，填埋气体在通过土壤层时首先被土壤颗粒吸附、吸收，继而被垃圾中的微生物降解。国外研究者对比了不同城市垃圾填埋场恶臭组成和浓度变化情况，发现有覆土层的垃圾填埋库区对恶臭气体的削减十分明显，而无覆土层的其他填埋库区则无显著性变化［3］。

使用黏土作为覆盖材料的传统土壤覆盖技术，目前已经比较成熟，但是使用过程中也暴露出除臭效果差、占用库容大、部分地区难以获得等缺点，为此有许多研究者提出利用污泥和改性污泥、建筑垃圾、堆肥复合基质、矿化垃圾等作为覆盖材料，在控制恶臭污染的同时也实现了以废制废［4，5］。

2.2膜覆盖技术

近年来，人工合成材料如PE膜、PVC膜、EVA膜、LDPE膜、HDPE膜等材料，凭借良好的延展性、密闭性、抗老化性和可重复利用性，被广泛应用于填埋场。同济大学赵由才课题组在对比黏土、彩条布、浸塑布、HDPE膜等作为覆盖材料，从效果和经济学2方面考虑后，确定日覆盖、中间覆盖采用0.5 mmHDPE膜为最佳方案，并应用于上海老港垃圾填埋场［6］。在此基础上，国内环卫系统摸索出了一套填埋场膜覆盖技术，隔断恶臭气体散发通道，降低了填埋场恶臭散发，同时较好地起到雨污分流的作用，减少了垃圾渗沥液的产生量，节约部分渗沥液治理成本。

2.3无土喷涂覆盖技术

正大欧瑞信公司研发的OWC垃圾填埋无土喷涂覆盖技术最近也受到了广泛关注，并已经应用于厦门、南宁、济南、长春、杭州等填埋场。该技术是指利用OWC环保专用覆盖材料，通过特制的专用喷涂设备，加入水混合搅拌成浆状，通过灵活可移动式高压软管输送并喷涂到所需覆盖的垃圾层表面，材料干化后在垃圾表面形成一层0.6～1 cm厚的覆盖膜层，通过控制材料配比和喷涂厚度，能满足垃圾填埋各种覆盖时间（短期、中期）要求。该膜层的原料为生物质材料，干化后和硬纸板材质类似，但拥有更高的强度，材料虽达到盖膜硬度，但透气性要比塑料膜高很多，干化后的覆盖涂层具有透气、导水双重功能，并具备充分的物理强度与阻燃性，可通过在浆料中添加功能性添加剂（微生物制剂等）及草籽，能将除臭、灭蝇、绿化等作业在喷涂覆盖过程逐步完成。OWC技术机械化作业程度高，与传统的土壤覆盖技术、膜覆盖技术相比节省了不少人工成本，据了解目前该技术覆膜成本为22元/m2

3　末端恶臭处理

3.1常规恶臭控制技术

目前，垃圾填埋场恶臭污染控制技术主要包括物理法、化学法和生物法。其中，物理法主要包括掩蔽法、吸收法、吸附法，具有操作简单、见效快等优点，但该法仅适宜处理低浓度、小范围的恶臭物质，且成本高、存在二次污染。化学方法主要包括化学洗涤法、氧化法、焚烧法，具有效率高、适用范围广等优点，但该方法存在除臭设施投资大、运行费用高、持续时间短等缺陷。生物方法主要包括生物过滤法、生物吸收法、土壤堆肥法和生物除臭剂等，具有工艺简单、操作方便、无二次污染等优势，但该方法存在筛选及培养菌种难、见效慢，生物滤池占地面积大等缺陷。恶臭常规控制技术如表1所示。

表1　恶臭的常规控制技术

单一使用上述技术中的一种，通常难以实现对填埋场恶臭气体的有效控制，一般根据填埋场恶臭气体的特性、强度和除臭要求等，选择物理、化学、生物手段中的多种组成联合工艺，以最大程度地降低恶臭，减少污染。深圳市老虎坑垃圾填埋场采用氧化法、活性炭吸附法、紫外光解法、生物除臭法等组成复合工艺，处理后恶臭污染物均达到国家二级标准［7］。

3.2生物除臭剂

填埋场恶臭污染作为区域性的面源污染，恶臭气体收集难度高，传统恶臭治理技术需要先将气体收集起来才能实施处理，在填埋场应用受到局限，目前在作业现场喷洒除臭药剂是较为常见的措施，尤其是微生物除臭剂。

微生物除臭剂的除臭机理包括降解恶臭气体、通过竞争抑制恶臭微生物繁殖、代谢产生香气物质弱化恶臭强度等。国内应用较为广泛的生物除臭剂是日本研制的EM复合菌剂，而国内的研究者也从不同环境中筛选培养具有除臭功能的微生物菌株，并取得不错的应用成果［8-10］。生物除臭菌剂无毒、不产生二次污染，越来越多地应用于垃圾填埋场，但是生物除臭菌剂也具有一些缺点，价格昂贵，除臭效果易受外界环境制约，去除恶臭种类有限等，仍需不断完善。

3.3主动式沼气收集处理技术

国外研究表明，恶臭物质被填埋气体等夹带逸散到空气中是填埋场恶臭的主要污染源。随着填埋技术的发展和对卫生填埋认识的不断深入，国内填埋场提出了主动式沼气收集处理技术［11］，即通过建设沼气收集系统，包括沼气收集竖井和横井，将垃圾堆体内产生的沼气收集并集中处理。收集到的沼气被用于燃烧或者发电，在回收利用沼气的同时也有效地降低了填埋场恶臭污染。但是这一技术存在一个缺陷，就是无法有效地收集净化填埋作业面产生的早期填埋气。

3.4覆膜抽吸-RTO（蓄热式氧化）技术

针对主动式沼气收集处理技术的缺陷，近年来有研究者提出了覆膜抽吸-RTO（蓄热式氧化）除臭技术，通过移动式覆膜收集垃圾作业面上恶臭气体，将收集到的臭气送至蓄热式氧化装置净化处理。分析表明填埋场垃圾作业面上的恶臭气体含有低浓度可燃组分，以甲烷计的有机物浓度在1 428～7 142 mg/m3，CO浓度在2 500～10 000 mg/m3，气体的热值在100～400 kJ/m3波动。燃烧法的臭气净化效率极高，温度820℃下停留1 s，恶臭的销毁率可以达到99%，常规的燃烧法尽管效率很高，但通常因采用热力燃烧的方式需补充燃料，造成运行成本很高。近20 a来，随着换热技术的发展，只接换热的蓄热式氧化装置的燃烧热回收效率可达95%，燃烧成本大大降低，目前在工业有机气体净化中得到了广泛应用［12，13］。覆膜收集的臭气具有100～400 kJ的热值，输送至RTO内氧化产生的热量被储存，用以预热下阶段待处理的臭气，在不添加辅助燃料情况下，实现对收集臭气的蓄热氧化净化处理。

4　结束语

垃圾卫生填埋场环境特殊，恶臭污染受到各方面因素影响，其控制是一项综合性工程，其基本思路可以归结为源头减少恶臭物质的产生量、过程控制恶臭物质的排放和末端对恶臭气体的合理收集和净化处理。

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Research Progress in the Control of Landfill Stench

Wang Selan1，Yuan Zineng1，Chen Yi2，Song Lijie2
（1.Shanghai Laogang Waste Utilization Co.Ltd.，Shanghai200336；2.Shanghai Institute for Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai200232）

Landfill stench pollution had become a kind of public nuisance，which attracted great attention of the whole society.Taking the control of landfill stench as the target，the basic ideas of reduction from the source，control from the process and end-of-pipe treatment were put forward.Several new technologiesof processcontrol and end-of-pipe treatment were introduced，which exhibited theoretical and practical significance in landfill stench control.

landfill；stench control；soillessspray coverage；regenerative oxidation

X705；X701

A

1005-8206（2016）03-0013-03

王瑟澜（1973—），高级工程师，主要从事生活垃圾、城市污水处理及环境整治。

科技惠民计划项目（S2013GMC000007）；国家科技支撑计划项目（2012BAC15B05）

2015-02-12