生活垃圾填埋场异味管控治理难点与优化措施应用研究
2021-06-29上海城投老港基地管理有限公司吴海仁
上海城投老港基地管理有限公司 吴海仁
随着人们生活水平的不断提高,环保意识逐渐增强,生活垃圾、污泥和飞灰等固废填埋处理的除臭问题已引起越来越多人的关注。恶臭气体种类复杂,严重危害人体各系统,同时引发邻避效应范围内居民的不满。
上海某固废处置基地日处理处置生活垃圾约13000-15000吨,污泥约400吨,飞灰约500吨。其中,生活垃圾约9000-10000吨进入生活垃圾焚烧厂处置,约4000吨进生活垃圾填埋场应急填埋处置。固废填埋处理处置存在阶段性特殊气象条件下的异味散发问题,随国家、地方环保法律法规标准要求的提升,周边居民对生态要求的提高,该填埋场采取“异味扩散管控、削减、中和”的方式控制异味影响,进一步改善厂区环境,提升周边生态环境。目前,该填埋场采取“膜下抽气”法进行填埋气抽气收集再利用、固定风炮加移动风炮喷洒为主的除臭中和方式,辅以作业方式优化(减少作业平台、缩减作业面)的控制措施,效果显著。
一、现状主要问题
(一)自动化在线监测仪器落后
生活垃圾填埋场的异味污染物组分杂多,同时不同的异味源物质种类的组成成分各有不同,异味污染物散发出的强弱示填埋场的垃圾填埋量、作业面情况而不断进行着变化。据了解目前行业内还没有完全成熟的自动化在线监测仪器,仅凭以往经验针对特定污染物进行抽样监测数据,较难反映填埋场异味气体特征,使异味气体的源头控制难以得到有效的针对,同时造成应对措施解决时间的延缓。
(二)污染物引发的因素
引发异味污染物出现的可能性较多,不同的季节气候温度的变化、引发异味的主要因素、生活垃圾经过物理和化学三者之间的反应过程、垃圾分解所散发异味的浓度、分解过程与温度因素、生活垃圾类型及新旧程度等各种情况,均有待探索。
(三)异味产生量与浓度较难界定
异味污染物的产生量根据气候与温差的变化较难界定,硫化氢、氨气、异味浓度等异味源的产生、浓度等规律仍有待进一步探索。
(四)填埋作业情况
生活垃圾填埋场临时性覆盖状况和垃圾库区内部渗沥液倒排状况,直接影响竖井收集填埋气体的效率,同时部分填埋气集气井受垃圾的不规则沉降所导致的气密平衡被破坏,需要定期检查与修护,很难全部运行,也直接影响填埋气的收集率,之造成收集不到的填埋气无规则散逸至空气中,造成环境污染。
(五)雨污分流情况
生活垃圾起初的含水率较高,经作业填埋后雨污分流设施配置不到位,导致垃圾库区内部残存大量的渗沥液,与填埋气之间形成水封效果,造成填埋气罗茨风机设备抽气困难,使之造成收集不到的填埋气无规则散逸至空气中,造成环境污染。
(六)密封性差
填埋场库区作业面虽经过HDPE膜覆盖和负压抽气系统处理的双重保障,但是生活垃圾产生填埋气后,受诸多因素的影响难以实现整体密封和填埋气的全部处理。
(七)处理设备与库区之间不对等
填埋场在作业和装卸过程均为露天作业,无法在完全密闭的空间进行,导致填埋场配套罗茨风机有用功功率不足,库区不可能形成饱和负压状态,使之造成收集不到的填埋气无规则散逸至空气中,造成环境污染。
二、环境控制措施
(一)药剂喷洒
1.作业面控制法
生活垃圾填埋场区域划分为封场区域、临时封场区域、日填埋作业区三类区域。日填埋作业区域填埋方式采用从下往上、再从上往下的持续循环,直至库区饱和封场。因此,从上往下作业时,除臭设备位于高点、顺风;从下往上作业时,除臭设备位于高点、顶风。作业期间关键点在于寻找风口,以及药剂使用量与空气中异物接触反应的时间。
2.特征控制法
另外,药物喷洒应根据其发挥作用时间和持续时间适用不同场所的特性,及时调整除臭剂使用方案。在生活垃圾卸点、污泥卸点,每车卸料时喷洒除臭药剂,在揭膜作业、覆膜作业时,同步喷洒除臭药剂;散装码头和生活垃圾填埋场设置除臭风炮、水幕喷淋装置等,24小时不间断喷洒除臭药剂;应急情况下采用移动除臭风炮,进行场区内循环喷洒除臭药剂,控制异味影响。
3.模式控制法
风炮药物喷洒大体可分为“白加黑”模式。白天,重点关注散装码头卸料区域,对于生活垃圾堆体应考虑垃圾卸料平台内外部、填埋场周边的药物喷洒。夜间,考虑暂停填埋后,除了填埋场周边药物喷洒外,额外增加堆体浅层抽气。由于生活垃圾与其密度、HDPE膜面顺滑度、孔隙度、渗透系数等不同应该选择不同剂量、不同品种的药剂,以此发挥最佳作用。同时,填埋作业精细化管理和第三方监管考核、效果评价必须纳入QEHS管理体系,内外结合,实现运营管理水平的螺旋提升。
(二)填埋气抽吸处置
1.抽气工艺
生活垃圾填埋场填埋气产生量,随着生活垃圾总量的提升,可预见填埋气产生量将有快速爬坡和逐年甚至断崖式下降。异味治理压力可见大幅度增强,迫切地需要做好异味控制措施的预警方案,并完成填埋气资源化再利用产生经济价值,实现变废为宝。异味控制工程措施采取覆膜密闭、竖井收集、负压引流、气体处置+精细化运维管理。
2.处理工艺
该填埋场已落实膜覆盖密闭、填埋气收集(膜下收集法)、填埋气燃烧发电、火炬燃烧(应急工况)、沼气提纯等一系列源头消减工作,采取24小时固定加移动式风炮喷洒除臭异味控制措施。监测结果显示,H2S浓度显著降低,取得了成效。目前,该填埋场生活垃圾库区和污泥库区已分别完成优质1.0mm膜覆盖,新增填埋气发电机组11台,安装除臭燃烧火炬,新增沼气提纯项目,基地填埋气收集处理能力大大提升,日填埋气收集处理量提升至 55万 m3/d。
(三)优化填埋作业方式
该固废基地以争取实现原生生活垃圾零填埋为运营方针。目前,在上海市生活垃圾处置能力不足的前提下,暂以焚烧和应急填埋为运营方向。基地内部生活垃圾处置大方向进入焚烧设施,填埋仅为备选项。应急填埋部分则以严控垃圾填埋平台,紧缩填埋作业面的运营模式运行。
加强覆盖作业质量监管,积极落实24小时值班制度。通过人工巡查、无人机巡查等方式,对覆盖质量、除臭设施运行情况进行检查,配合第三方监管对基地内部及外围开展联合巡检,并对混装混运、车辆跑冒滴漏等加大检查力度,实行一日一志、一车一档制。
三、异味治理后取得效果
针对生活垃圾填埋场实行的异味管控,已实现多个目标:基地外部环境监测站点数据报警情况。基地内部站点报警次数呈断崖式下降趋势,即:已将污染物“锁定”在基地,不出门。实现监测数据报警次数降、污染物浓度降、空气优良率升。说明异味治理中“异味扩散管控、削减、中和”的处置思路是合理的。实践证明生活垃圾填埋场异味处置方式可行有效。异味治理效果详见表1中固废基地四个监测站点对比图。
表1 固废基地四个监测站点对比表
四、结论与建议
实践证明,采用“异味扩散管控、削减、中和”相结合的方式控制异味,可以很好地进行异味管控,进一步提升生活垃圾填埋场运营管理方式,并获得周边居民对此类生活垃圾填埋处置的认可。
生活垃圾填埋场异味治理需结合自身填埋场的实际情况,选择经济有效的处理方式,避免造成不必要的人力、物力浪费。
相关链接
垃圾处理方式一般可以分为卫生填埋、焚烧、堆肥等几种方式。
垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,垃圾卫生填埋场因为成本低、卫生程度好在国内被广泛应用。国内最大的垃圾填埋场是广州兴丰垃圾填埋场,日处理生活垃圾约7000吨左右。
垃圾填埋场一般采用分层覆土填埋的方式对垃圾进行处理,堆积一层垃圾后再覆盖一层黄土,这样很容易降低垃圾的污染。
垃圾填埋场的建设包括选址、设计与施工、填埋废物入场条件、运行、封场、后期维护与管理和污染物控制和监测等方面的程序。