大型生活垃圾填埋场恶臭综合控制措施及效果分析*

陈善平，余召辉，王晓东，邰 俊

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

·工程应用·

大型生活垃圾填埋场恶臭综合控制措施及效果分析*

陈善平1，余召辉1，王晓东2，邰 俊1

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

以老港综合填埋场为例，介绍了大型生活垃圾填埋场恶臭综合控制措施，并对2014年、2015年的厂界臭气浓度进行分析，评估恶臭控制措施的效果。结果表明：在垃圾处置量大幅度增长的情况下，2015年场界臭气浓度的数值和超标次数较2014年有明显下降，说明恶臭综合控制措施效果显著。

生活垃圾；填埋；恶臭控制；分析

2014年全国城市生活垃圾无害化处理设施共有818座，无害化处理量为1.64×108t，其中填埋、焚烧分别占总无害化处理量的65.42%、32.52%。与2013年相比，虽然填埋比例继续下降，焚烧比例继续上升，但是填埋仍然是我国最主要的垃圾无害化处理方式［1］。生活垃圾卫生填埋技术已经进入到精细化管理阶段，特别是对恶臭污染的控制，已经实现了全过程、全方位的综合管理。笔者以上海老港综合填埋场为例，介绍大型填埋场恶臭综合控制措施，并对恶臭控制效果进行分析。

1 老港综合填埋场概况

老港综合填埋场位于上海老港固废处置基地东侧，是国内最大的生活垃圾处理设施之一，用地面积约5.45 km2，设计处理规模5 000 t/d。自2013年运行以来，每日接收集装化生活垃圾2500t、污泥2 000 t、稳定化飞灰231 t。2015年中期，根据老港固废处置基地恶臭整体控制的要求，老港四期生活垃圾填埋场的部分垃圾（约2 000 t/d）运输至老港综合填埋场处置，加重了五期综合填埋场的环境负担［2］。

老港综合填埋场垃圾处理量大、恶臭来源多样，周边人口密集，距离浦东国际机场、大飞机制造中心仅有10 km，具有环境风险放大特征，因此填埋场的恶臭污染问题受到各级政府和周边居民的重视。

2 大型生活垃圾填埋场恶臭综合控制工艺

2.1 精细化填埋技术

生活垃圾精细化填埋工艺的关键在于“精细”，以卫生填埋为核心，通过最小作业面控制、填埋过程雨污分流、进厂道路平整、提高管理水平和作业者素质等措施，控制填埋过程中污染物的产生和排放，实现精细化作业的综合技术方案［3］。

目前，老港五期综合填埋场每天填埋生活垃圾4 000～5 000 t，作业面面积控制在 3 000～ 4 000 m2，分为3个倾倒作业点。进入库区的道路全部铺设钢板路基箱，倾倒平台设置十字形或丁字形倒车区，提高驾驶舒适度和堆体上的运输效率。摊铺过程控制挖机或推土机的行走半径，尽可能缩小垃圾的摊铺面积，非填埋区（包括待填埋的库区底部和堆体临时覆盖区） 全部用HDPE膜覆盖，减少堆体暴露面积和恶臭的释放量，实现精细化作业。

2.2 堆体边坡围挡技术

垃圾堆体的边坡在填埋过程中处于暴露状态，与摊铺填埋区相比，是“无效”的暴露面积，应该尽可能增加边坡坡度、减少边坡面积，进而减少恶臭释放量。垃圾边坡围挡技术是利用土木工程中的重力式挡土墙或悬臂式挡土墙等，增加作业区边坡的强度。围挡底部插入坡脚垃圾堆体中，或者依靠重力进行固定，围挡正面紧贴垃圾堆体，不仅减小边坡的垃圾裸露面积，还能使边坡松散的垃圾堆体受力压实，提高作业面承载力。

2.3 填埋库区预覆膜技术

填埋库区底部为凹形，如果让雨水直接降落在库区填埋单元内，雨水将与垃圾堆体接触成为渗沥液。通过在库区底部预覆膜，在填埋过程中，能减少约10%的渗沥液。

预覆膜技术即在库区底部填埋之前，先用轻质HDPE膜完全覆盖库区底部和边坡。当库区底部开始填埋垃圾时，先将HDPE膜卷起，留出适宜的作业面面积。当每天的填埋作业结束时，将卷起的HDPE膜重新铺开，作为日覆盖膜；也可另外铺设新的HDPE膜作为日覆盖膜。对于已填埋区，堆体表面临时覆盖有HDPE膜，起到防止臭味散逸和雨水进入堆体的双重作用。堆体表面相对于库区底部有一定的高度，可以利用重力将堆体表面的雨水引流至库区底部的HDPE膜雨水汇集区，或库区周围的排水沟。

2.4 喷药除臭技术

对于已经产生的恶臭气体，通过在垃圾倾卸过程喷药除臭、场界立体除臭幕墙、固定式和移动式风炮除臭等方法，尽可能地减轻或掩盖恶臭气味。在老港五期综合填埋场的填埋库区边界，设置了除臭幕墙，由高达5 m的喷药杆、雾化喷头、输药管线组成，如图1所示。每隔5m设置1根喷药杆，每根杆由下至上设置3个喷头，配置好的除臭药剂经管线送至各个喷头，持续喷洒雾状药剂，形成一道除臭幕墙，隔断恶臭气体的扩散路线。

图1 填埋库区边界的除臭幕墙

每天早上揭开日覆盖膜时，要同时喷洒除臭剂，降低揭膜过程的瞬间恶臭强度。白天作业时间，在作业区和进厂道路旁边布置固定风炮装置，持续喷洒除臭剂，在填埋区周边，特别是作业区下风向恶臭浓度高的区域，安排车载风炮，进行移动喷雾除臭。对于填埋堆体的导气石笼内排出的恶臭气体，在排气管出口处安放除臭喷嘴，使雾化的除臭液直接与排气管出口排出的恶臭气体进行混合，遮蔽、降解恶臭气体分子，降低恶臭强度，如图2所示。

图2 填埋气导气管出口的除臭喷嘴

2.5 恶臭气体蓄热燃烧技术

蓄热燃烧（RTO）技术是将作业面收集的臭气升温至850℃以上，停留时间1 s，其中有机可燃组分氧化分解为CO2和H2O；氧化产生热量被蓄热体“贮存”起来，用于预热新进入的臭气，从而节省升温所需要的燃料消耗，降低运行成本。

目前，老港综合填埋场建设了处理量为3 000 m3/h的RTO示范工程，用于处理作业面表层恶臭气体［4-5］。每天填埋作业结束后，在作业面铺设穿孔集气支管，管径为50 mm，间隔25 m左右，多条支管汇集到集气总管；然后在集气管上铺设临时HDPE膜。开启RTO装置的集气风机，膜下恶臭气体被送往RTO系统，见图3和图4。RTO系统由2个蓄热室、1个氧化室组成，2个蓄热室在阀门切换下，依次进行预热-氧化-蓄热3个阶段，完成臭气的热力燃烧过程，恶臭气体净化效果一般可达90%。

图3 作业面表层气体收集管道

图4 两室RTO示范工程外观

2.6 生活垃圾源头恶臭控制技术

进入老港综合填埋场的生活垃圾基本采用集装化运输形式，垃圾在集装箱内处于厌氧状态，运输时间一般为8～24 h，有机物腐烂发酵，产生了大量恶臭气体。当集装箱在填埋作业面倾倒时，恶臭气体全部释放到大气中，是填埋场恶臭的最主要来源。为了从源头减少恶臭气体产生，研究人员在集装箱转运站进行了源头恶臭控制生产性试验。

研究人员通过前期小试和中试，确定了源头恶臭控制的微生物除臭剂种类、用量和实施方式，制定了完整的试验和监测方案。在生活垃圾压缩装箱过程中，使微生物除臭液与垃圾充分混合。运输过程中，微生物进行新陈代谢，一方面能够吸收降解恶臭气体，另一方面能够抑制其他微生物的活性，从而减少恶臭气体的产生。在上海徐浦集运码头（带中转站）、虎林路集运码头（带中转站），虹口、黄浦、长宁、杨浦中转站进行生产性试验，共进行7 d，每天合计转运生活垃圾约9 000 t。对集装箱气体、作业面表层气体、垃圾填埋场界气体进行采样和数据分析，结果表明：试验期间，在集装化转运系统的源头喷洒微生物除臭剂，可以有效抑制生活垃圾在集装箱内恶臭气体的产生，对作业面表层臭气浓度有一定削减作用，对填埋场场界的恶臭削减也有明显效果。

3 填埋场恶臭综合控制效果分析

3.1 监测数据来源

老港综合填埋场自2013年投入运行，本次恶臭效果分析所依据的数据主要有2014年1—12月、2015年1—12月综合填埋场场界臭气浓度数据。

3.2 监测点位和指标

2014年、2015年，每月选择3 d进行采样，间隔1周以上。采样当天，监测点位置根据当时的风向进行现场选取，作业面的上风向场界1个点、下风向场界3个点，按照风向呈扇形分布。监测指标为臭气浓度（无量纲），采用三点比较式臭袋法测定。

3.3 恶臭控制效果分析

老港综合填埋场边界恶臭浓度评价执行GB 14554—1993恶臭污染物排放标准中的二级标准（臭气浓度限值为20）。从2014年和2015年的所有监测数据来看，所有的背景监测点（上风向）臭气浓度均小于20，绝大多数情况下，下风向监测点的臭气浓度是达标的。将每个月的最高臭气浓度值作为该月的数值，作图分析，如图5所示。

图5 老港综合填埋场场界臭气浓度

从图5可以看出，老港综合填埋场在2015年填埋垃圾量增加的情况下，恶臭气体超标月份明显减少（由2014年的8个月降低到2015年的3个月），而且，最高臭气浓度值也普遍低于2014年。说明在多种恶臭控制措施的共同作用下，老港综合填埋场的恶臭污染确实得到了一定程度的改善。对这些超标月份的臭气浓度数值分析，发现超标值基本在22～51，考虑到臭气浓度对人体嗅觉的影响呈指数关系，老港固废基地周边又有防护林带进行隔离，经过大气扩散，出现超标数值时的恶臭气体，其影响范围也基本在安全保护距离之内，不影响周边居民的生活。

4 结论与建议

1）以上海老港综合填埋场为例，介绍了垃圾填埋场恶臭综合控制措施，主要工艺有：精细化填埋、堆体边坡围挡、场界除臭幕墙、风炮喷雾除臭、导气管同步喷药、库区预覆膜、膜下集气和RTO蓄热燃烧处理恶臭气体、源头恶臭控制等，实现了全过程、全方位的恶臭控制，降低了垃圾填埋场恶臭气体的产生、释放和扩散。

2）对2014年、2015年老港综合填埋场场界臭气浓度的分析可知，尽管2015年增加了约2 000 t/d的垃圾处理量，但其全年的臭气浓度超标次数及恶臭排放浓度较2014年有明显下降，说明实施恶臭综合控制措施取得了较好的效果，对其他垃圾填埋场恶臭控制有很好的借鉴作用。

［1］ 国家统计局.2015中国统计年鉴［J］.北京：中国统计出版社，2015.

［2］ 唐佶.上海老港综合填埋场运营关键工艺分析与评估［J］.环境卫生工程，2016，24（3）：25-27.

［3］ 王奇，余召辉，王志国，等.生活垃圾卫生填埋场精细化填埋作业工艺研究［J］.科技资讯，2013（28）：113-114.

［4］ 施庆燕.填埋作业面臭气收集处理系统设计［J］.环境卫生工程，2016，24（2）：59-63.

［5］ 袁文祥.填埋场作业面恶臭气体覆膜收集-蓄热式净化系统研究［J］.环境卫生工程，2014，22（1）：16-21.

Comprehensive Odor Control Measures and Effect Analysis in Large Scale Landfill

Chen Shanping1，Yu Zhaohui1，Wang Xiaodong2，Tai Jun1
（1.Shanghai Institute for Desing&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.Shanghai Laogang Solid Waste Utilization Co.Ltd.，Shanghai 200336）

Comprehensive odor control measures in large scale landfill site were introduced using Laogang integrated landfill site as a case.The odor concentration data was analyzed to assess the effect of odor control measures in 2014 and 2015.The results showed that in spite of the increase in the amount of landfill，the landfill field odor concentration and the times of exceeding standard limit had decreased significantly in 2015 compared to the value in 2014 and that the odor control measures were effective.

municipal solid waste；landfill；odor control；effect analysis

X705；X701

B

1005-8206（2017） 05-0074-04

国家科技支撑计划项目（2014BAD24B01）；科技部、财政部科技惠民计划项目（2013GS310202）

2017-01-11

陈善平（1972—），正高级工程师，主要从事固废处理相关工作。

邰俊（1980—），高级工程师，主要从事固废处理相关工作。

E-mail：taijun8011@163.com。