生活垃圾处理设施恶臭治理工艺分析
2017-05-18吕荣谋
吕荣谋
(泉州市环境卫生管理处,福建 泉州 362000)
生活垃圾处理设施恶臭治理工艺分析
吕荣谋
(泉州市环境卫生管理处,福建 泉州 362000)
垃圾中转、处理设施产生的恶臭会给人带来不适和厌恶感,影响身体健康,浓度高时还可能发生燃烧、爆炸等安全事故,需要及时对恶臭进行治理,本文主要对除臭常用的工艺和措施进行分析探讨。
生活垃圾处理;恶臭治理;工艺
近年来,垃圾中转站、卫生填埋场、焚烧发电厂、堆肥厂等垃圾中转、处理设施的恶臭扰民问题越来越受到市民的广泛关注。恶臭通常会给人带来不适和厌恶感,使人呼吸不畅、恶心呕吐、烦躁不安、工作效率降低等症状,浓度高时还可能发生燃烧、爆炸等安全事故。为减少恶臭对市民生活的影响,构建和谐的邻里关系,了解和掌握垃圾处理设施恶臭来源及除臭方式,采取有效措施治理恶臭污染十分必要。
1 恶臭的来源及主要成分
垃圾处理设施的恶臭主要来源是垃圾在停留、处理过程中经过好氧、厌氧菌的分解、发酵、腐烂产生的渗滤液及氨、硫化氢等恶臭气体。由于我国普遍没有实现垃圾分类收集、转运及处理,存在餐厨垃圾等易腐烂分解的有机物混入的现象。跟据泉州市中心城区的垃圾成分分析结果,该市生活垃圾中厨余、果皮等以蛋白质、脂肪与淀粉、多糖类等有机物形式存在的易腐烂的垃圾约占垃圾总量的60%左右,这些有机物的腐烂成为恶臭的主要来源。生活垃圾发酵产生的恶臭成分复杂,主要有氨、硫化氢、硫醇、硫醚、酚、胺类、吲哚、烃类以及含氧的醇、酮、有机酸类等,其中对恶臭贡献最大的成分是硫化氢,浓度含量最高的是氨。下表1是一些恶臭气体的主要成分及气味特征:
表1 恶臭气体的主要成分
2 恶臭治理技术
恶臭治理是借助物理、化学、生物等手段降低恶臭浓度或彻底消除恶臭,主要技术有扩散稀释、覆盖掩蔽、水洗、雾化植物液、吸附、焚烧、臭氧氧化、等离子氧化、微生物脱臭、生物滤池洗气以及综合利用等技术。
2.1 稀释扩散和覆盖掩蔽
稀释扩散就是通过大量通风排气进行稀释扩散,降低恶臭浓度,该方法适用于垃圾处理量小、恶臭浓度低且通风条件好的小型垃圾中转站、小型垃圾填埋场等。优点是简易方便成本低,但恶臭浓度高的地方效果不明显;缺点是仅对恶臭进行转移稀释没有真正去除,处理过程易受天气、场地因素影响,通风条件差的场地需建设烟囱和风机加压后进行排气。覆盖法如垃圾填埋场对垃圾堆体用土方或防渗膜覆盖减缓垃圾的腐败速度。掩蔽法是采用更强烈的芳香气体与臭气掺和掩蔽臭气。
2.2 雾化植物液法
通过从花、草、树木等天然植物的根茎叶提取天然杀菌除臭因子制成植物液。植物液经过预处理后具有安全卫生、无毒、无刺激及溶于水等特点,它对臭气的作用机理包括化学反应和生物物理等过程。使用方法有①通过雾化设备喷洒于中转站、填埋场等生产作业区,喷洒后的植物液可以吸收吸附空气中的氨、硫化氢、有机胺等恶臭分子并分解成无毒、无味分子,达到消除恶臭的作用。另一方面植物液在雾化过程中还会释放大量负离子,与空气中漂浮的烟尘、粉尘结合,达到降尘杀菌的作用。②将植物液倒入污水池等恶臭物质中,降解其中的恶臭物质。③将恶臭气体收集后进入植物液塔,使异味分子与植物液分子在塔内发生反应,达到消除异味的目的。植物液法除臭操作简单,设备投资费用低,但植物液药剂属于消耗品,费用较高。
2.3 微生物除臭法
微生物除臭是利用生物滤床、生物洗涤塔的填料培养能够转化恶臭物质的酵母菌、乳酸杆菌等微生物,利用微生物的生理代谢活动对恶臭物质进行吸附、吸收和降解,破坏恶臭物质的活性基团,实现恶臭气体的净化。具体操作方法是将恶臭气体通过风机从生物滤床底部由下向上穿过由滤床,使恶臭物质由气相转移到水-微生物混合相,通过固着于滤料上的微生物的吸附代谢作用被分解。生物填料塔洗涤式脱臭将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触,也是通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解恶臭物质。此外,将培养的微生物菌群制成菌液制剂,使用时将其直接喷洒于垃圾表面或污水池内,如喷洒于垃圾填埋场作业平台或渗滤液调节池内等,一方面可分解恶臭物质,另一方面可抑制致臭微生物的生理生化活动,有效降低NH3、H2S等臭气的合成。微生物菌群通过微生物的代谢作用,运行成本低,但菌种的培养困难见效慢。下图是生物填料塔除臭示意如图1所示。
图1 生物填料塔除臭示意图
2.4 吸附法和水吸收法
利用活性炭等吸附剂的吸附功能将恶臭气体由气相转移至固相,该法适用于处理低浓度,高净化要求的恶臭气体,净化效率高,可以处理成分复杂的恶臭气体,缺点是吸附剂费用昂贵,再生较困难,要求处理前的恶臭气体有含尘量低。水吸收法是利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接溶解于水达到脱臭目的。
2.5 氧化法
利用NaClO、Cl2、臭氧、等离子体等氧化剂的氧化作用破坏、分解恶臭分子的结构,然后用酸、碱、水等吸收净化消除恶臭。氧化法设备运行费用较高,且需对废液进行处理,其中臭氧氧化法对氨无效果;而等离子氧化法因操作方便、效果好等优点越来越受到青睐。
2.6 燃烧法
由于垃圾发酵分解过程还会产生大量的甲烷等可燃性气体,且臭气一般都可燃烧,因此恶臭产生量大的垃圾填埋场、焚烧厂,垃圾填埋场通过设置收集管道对导气石笼逸出的填埋气体进行收集过滤后利用火炬燃烧;垃圾焚烧发电厂通过对垃圾卸料大厅、垃圾池的臭气进行负压收集,并抽送至焚烧炉内作为助燃空气,达到一举两得的效果。燃烧法的净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解,缺点是会产生二氧化硫、氮氧化物等二次污染物。
2.7 综合利用法
大型垃圾填埋场通过布设填埋气体收集管道以及负压抽送系统将各个导气石笼逸出的填埋气体统一进行收集提纯处理后进行发电或制成天然气出售。厦门市东部固废处理中心内的垃圾填埋场采取将填埋气体收集提纯后制成天然气出售。
3 除臭方法的选择
各种除臭方法都有自身的优点和局限,治理前需要根据不同的设施、地点、恶臭气体的来源、特性、强度及除臭要求,选用一种或多种方法结合,综合治理。
3.1 产生源的控制
垃圾处理设施的恶臭来源范围广,垃圾收集、运输、利用、贮存、处理和处置等环节中有垃圾、污水积存的地方都会产生恶臭。处理前必须对恶臭的来源进行查找并尽量消除产生源,如加强处理设施的保洁清洗,对转运车采用密闭运输,并加装渗滤液防遗洒装置,填埋场、焚烧厂还需配备水车和除臭车,用于场界内外道路、场区地面及相关区域的冲刷除臭。此外,中转站应尽量做到垃圾日产日清,避免垃圾隔夜;焚烧厂应尽量减少垃圾存放量,避免垃圾爆仓;填埋场应尽量控制作业平台的面积,加强对作业区的日常覆盖和中期覆盖。
3.2 除臭实例
(1)中转站:小型垃圾中转站一般在垃圾倾卸、压缩车间上方布设雾化喷淋管道,设置以加压喷淋雾化植物液为主的除臭系统。大型中转站加设负压收集后采取生物滤池或填料塔洗气以及等离子除臭等方式的后端除臭系统。
(2)焚烧发电厂:对卸料车间尽量采取密闭,保持卸料大厅、垃圾池一定的负压状态,以防止恶臭气体扩散,并及时将臭气抽至焚烧炉作为助燃空气,达到除臭效果。
(3)填埋场:垃圾填埋场由于垃圾存量多、面积大、恶臭点源多,库区垃圾堆体以及渗滤液污水池等有垃圾和污水的地方都会产生臭气。相比其它设施填埋场臭气的收集处理最为困难,一般需多种手段结合。一是及时覆盖。一般采用土方或HDPE防渗膜进行覆盖,减缓垃圾的分解发酵过程,渗滤液调节池加盖实现密封除臭。二是喷淋除臭。通常对垃圾表面、渗滤液池进行喷淋除臭,采用风炮、移动式除臭设备等对作业平台及填埋场四周进行喷淋植物液。三是综合利用。填埋场垃圾量大,不论何种手段都无法完全阻止恶臭的产生,因此布设管道对填埋气体采用负压收集后燃烧或提纯综合利用,该方式可收集大部分的恶臭气体,大大地减轻后续其它除臭方式的压力。
(4)餐厨垃圾处理厂:尽量采取密闭式生产,对卸料、压榨、油水分离、发酵等生产车间进行负压抽气后采用生物滤池进行洗气,如果餐厨垃圾处理厂靠近焚烧厂,则可以将臭气引入焚烧炉作为助燃空气。
4 结 语
近年来,垃圾中转站、卫生填埋场、焚烧发电厂、堆肥厂等垃圾中转、处理设施的恶臭扰民问题越来越受到市民的广泛关注。恶臭通常会给人带来不适和厌恶感,使人呼吸不畅、恶心呕吐、烦躁不安、工作效率降低等症状,浓度高时还可能发生燃烧、爆炸等安全事故。为减少恶臭对市民生活的影响,构建和谐的邻里关系,了解和掌握垃圾处理设施恶臭来源及除臭方式,采取有效措施治理恶臭污染十分必要。本文主要对除臭常用的工艺和措施进行分析探讨。研究表明,垃圾处理设施产生的恶臭不仅会给人带来不适和厌恶感影响身体健康,浓度高时还可能引起燃烧、爆炸等安全隐患。近年来垃圾处理设施的恶臭问题日益得到重视,各种除臭技术不断改进提高得到广泛应用,有效降低了恶臭扰民的问题,也消除了燃烧、爆炸等安全隐患。
(1)生物除臭法和物理化学法相比具有成本低、效果好,设备少构造简单,得到越来越多环卫管理者的青睐;植物液喷淋虽然药剂成本高,但除臭设施投资小、使用方便、不受场地制约,非常适合大面积除臭和应急性除臭。等离子体除臭法由于不需要使用酸碱吸收剂、使用方便,也逐步得到推广使用。
(2)垃圾中转站、焚烧厂、餐厨垃圾处理厂等容易实现全封闭运行,避免恶臭的外逸,除臭相对容易;垃圾卫生填埋场因场地大且都是室外作业,恶臭污染范围广、浓度高,容易受到天气等外界因素的影响,除臭难度大、成本高、效果难以稳定。
[1]黄皇,黄长缨,谢冰.城市生活垃圾填埋场恶臭气体污染控制方法[J].环境卫生工程,2010,(04):7-9.
[2]付丹丹,赵玉柱,韩文彪,刘佳,徐霞.城市生活垃圾处理过程中的恶臭防治[J].环境卫生工程,2014,(02):4-6.
[4]张旭东,夏旭彬.深圳市生活垃圾处理设施恶臭在线监测系统的建设与应用[J].环境与可持续发展,2015,40(6):71-73.
[5]温智玄,王艳秋.六里屯垃圾填埋场恶臭污染物特征研究[J].环境与可持续发展,2016,41(2):122-124.
[6]张旭东.恶臭动态稀释法在三点比较式臭袋法中的应用探讨[J].环境与可持续发展,2016,41(4):80-82.
[7]郭广寨.上海市生活垃圾集运信息系统-示范性系统研究与实现[J].环境与可持续发展,2015,40(6):200-201.
[8]张晓宏,刘德江,刘盛林.我国餐厨垃圾厌氧处理技术的现状及发展前景[J].环境与可持续发展,2016,41(2):105-107.
[9]任绍娟,孙卫东.海淀区厨余垃圾收运路线优化模型及应用研究[J].环境与可持续发展,2016,41(2):125-127.
[10]熊媛.农村垃圾分类和末端处置调查研究[J].环境与可持续发展,2016,41(2):128-130.
[11]温智玄,王艳秋.非正规垃圾填埋场矿化垃圾的综合利用分析[J].环境与可持续发展,2016,41(3):80-83.
[12]程仲宽.关于垃圾焚烧厂扩建项目中新型垃圾输送方式探讨[J].环境与可持续发展,2016,41(3):84-85.
[13]王波,王夏晖,郑利杰.我国农村生活垃圾处理行业发展路径探析[J].环境与可持续发展,2016,41(5):37-41.
[14]郭志明,韩震,王浩宇,李扬.利用水泥窑协同处置危险废物项目环评中关注的问题及探讨[J].环境与可持续发展,2016,41(5):49-51.
Analysis of odor control technology of domestic waste treatment facilities
LV Rongmou
(Quanzhou environmental sanitation management department,Fujian 362000)
Waste transfer and odor treatment facilities to produce will bring discomfort and disgust,affect the body health,the high concentration may also be safety accidents of combustion and explosion,the need for timely treatment of odor,this article mainly discussed the deodorization process and measures are used.
municipal solid waste treatment;odor control;Technology
吕荣谋,工程师,研究方向为垃圾处理、垃圾渗滤液处理、恶臭治理等等
X21
A
1673-288X(2017)03-0103-03
引用文献格式:吕荣谋.生活垃圾处理设施恶臭治理工艺分析[J].环境与可持续发展,2017,42(3):103-105.