生活垃圾填埋場惡臭污染控制技術與對策

1、生活垃圾填埋場惡臭污染控制技術與對策梁順文(深圳市環(huán)境衛(wèi)生管理處,廣東深圳518001摘要:以距離惡臭污染源100m 處為界,對生活垃圾填埋場惡臭源的產(chǎn)生、惡臭成分及強度進行了分析,并針對惡臭調(diào)查、檢測結(jié)果,提出通過對惡臭污染源加強管理,污染源所排放的惡臭物質(zhì)含量明顯下降,邊界處的惡臭物質(zhì)濃度和惡臭強度均有不同程度的下降,從而有效改善了周邊主要控制點的環(huán)境空氣質(zhì)量。關鍵詞:生活垃圾填埋場;惡臭污染;控制技術中圖分類號:X512文獻標識碼:A文章編號:1005-8206(200802-0056-04Control Technology and Countermeasure for Odor Po

2、llution in Domestic Waste Landfill SitesLiang Shunwen(Shenzhen Environment and Sanitation Administrative Bureau ,Guangdong Shenzhen518001Abstract :Taking the distance about one hundred meters from odor pollution source as boundary ,production of odor pollution source ,component and intensity of odor

3、 in domestic waste landfill sites were analyzed.Aiming at odor investigation and detection results ,the research indicated that the content of odor pollutants discharging from pollution sources dropped obviously through strengthen management of odor pollution source ,the concentration and intensity

4、of odor pollutants also dropped at the boundary ,thus air quality at peripheral major control points was improved effectively.Key words :domestic waste landfill site ;odor pollution ;control technology收稿日期20071006由于生活垃圾中有機物的腐爛分解,在垃圾進場、堆填、垃圾滲瀝液收集及處理等各個環(huán)節(jié)中,如不采取切實可行的控制技術和管理措施,極易引起惡臭污染。國內(nèi)的一些垃圾填埋場正逐漸被居民區(qū)

5、包圍,而填埋場造成的惡臭污染一般在2.0km 的區(qū)間內(nèi),在逆溫條件下惡臭范圍可達6.0km 以上1。惡臭作為大氣污染公害之一,在全球范圍內(nèi)受到了各國廣泛重視。1971年6月,日本首先對惡臭實行專項立法2。惡臭氣體按其組成可分成5類:1含硫化合物,如H 2S 、SO 2、硫醇、硫醚等;2含氮化合物,如氨氣、胺類、酰胺、吲哚等;3鹵素及衍生物,如氯氣、鹵代烴等;4烴類及芳香烴;5含氧有機物,如醇、酚、醛、酮、有機酸等。按照GB 145541993惡臭污染物排放標準的有關規(guī)定,深圳市生活垃圾填埋場屬于特定工業(yè)區(qū),應執(zhí)行其三級標準。我們對深圳市生活垃圾填埋場惡臭源的產(chǎn)生、惡臭成分及強度進行了分析,并針

6、對惡臭調(diào)查、檢測結(jié)果,提出了控制生活垃圾填埋場惡臭的技術與對策。1深圳市生活垃圾填埋場惡臭源現(xiàn)狀1.1惡臭源深圳市生活垃圾填埋場距其周邊的環(huán)境敏感點1.72.0km 。生活垃圾填埋場每天24h 均有垃圾進場、填埋,每日工作面上的垃圾未及時覆土。整個填埋場的覆蓋面積為173257m 2,每日工作面的面積為5500m 2。其惡臭源主要有:垃圾裸露面的惡臭達34級;填埋氣體溢出的惡臭達4級;滲瀝液惡臭達45級;來自污水處理廠的污泥裝袋點裝袋期間惡臭達34級;垃圾車洗車點惡臭達12級。該垃圾填埋場的惡臭強度主要取決于裸露的垃圾面積。1.2惡臭成分及濃度2004年7、8月對深圳市生活垃圾填埋場惡臭的成分

7、及其濃度進行了3d 的監(jiān)測,結(jié)果見表1。1.3惡臭污染源源強計算工作面惡臭氣體產(chǎn)生量的計算參考貯泥池脫臭氣量設計參數(shù)3,取每平方米惡臭氣體產(chǎn)生量3m 3/h ,則工作面所產(chǎn)生的臭氣量為5500×3=16500(m 3/h;覆蓋面的惡臭氣體產(chǎn)生量按每平方米產(chǎn)生0.3m 3/h 計算,則覆蓋面所產(chǎn)生的臭氣量為173257×0.3=51977(m 3/h。監(jiān)測位置NH 3/(mg/m 3H 2S/(mg/m 3甲硫醇/(!g/m 3甲硫醚/(!g/m 3二硫化碳/(!g/m 3二甲二硫/(!g/m 3苯乙烯/(!g/m 3呼吸孔0.5300.6482.221371508.2104

8、11019工作面15.84.80<0.929.040.5<1.7<1.9覆蓋面0.7010.2982.30194.1255.3<1.7<1.9表1深圳市生活垃圾填埋場惡臭氣體監(jiān)測結(jié)果(1h 平均濃度環(huán)境衛(wèi)生工程Environmental Sanitation EngineeringVol.16No.2April第16卷第2期2008年4月56第2期呼吸孔向外界排放的惡臭氣量采用化學計量模型4,填埋場內(nèi)年垃圾容量為73萬t ,實際產(chǎn)氣系數(shù)取0.2,則呼吸孔產(chǎn)生氣體總量為2.51×108m 3/a 。氣體的排放速率采用USEPA 的Scholl Canyon

9、 模型計算:R=KL 0e -K t 。(1式中:R 為每年新填埋垃圾的產(chǎn)氣速率;K 為氣體產(chǎn)生速率常數(shù);L 0為每年新填埋總的產(chǎn)氣量;t 為從填入后到計算該年所填入垃圾產(chǎn)氣情況的時間。K 取0.2a -1,按USEPA 模型計算出每年填入的垃圾在填埋后每年的產(chǎn)氣速率,累加得2.02×104m 3/h 。由以上數(shù)據(jù)可計算得到該填埋場各惡臭污染物質(zhì)的排放速率,見表2。2惡臭污染源控制對策與措施2.1惡臭控制技術惡臭污染控制包括對惡臭污染源的控制(源頭控制以及對污染源所產(chǎn)生惡臭氣體的處理(末端處理2個方面。惡臭的污染源不同,產(chǎn)生的惡臭氣體和惡臭物質(zhì)的組成和性質(zhì)差異很大,應針對不同的污染源

10、選擇不同的控制技術,并對惡臭源進行綜合治理才能收到良好的效果。源頭控制的目的是減少惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生,避免惡臭氣體無組織排放、揮發(fā),控制惡臭氣體的影響范圍。常采用的惡臭源頭控制方法:1替換原材料,改進原有工藝,避免或減少惡臭的產(chǎn)生;2噴灑除臭菌液,采用一些特制菌劑(如光合細菌噴灑垃圾的表面,通過微生物的發(fā)酵、生物降解和轉(zhuǎn)化作用,可有效降低惡臭氣體的產(chǎn)生量;3減少惡臭氣體的泄漏和揮發(fā);4在運輸過程中控制污染物的遺落和泄漏。末端處理的目的是通過一定的處理方法收集并去除已產(chǎn)生的惡臭氣體中的惡臭物質(zhì)。一般的惡臭氣體處理系統(tǒng)主要包括惡臭氣體收集裝置、惡臭處理和凈化裝置、風機以及尾氣排放裝置等。根據(jù)惡臭處理和

11、凈化方法的原理,惡臭的處理技術可以分為:1物理方法如吸附、吸收等;2化學方法,如燃燒、催化氧化等;3生物方法,如生物過濾、生物洗滌等。2.2生活垃圾填埋場惡臭源控制措施分析由于所研究的生活垃圾填埋場正在使用中,其垃圾填埋的工作面面積較大,并且每天都要進行垃圾填埋操作,因此很難對產(chǎn)生惡臭的工作面實施密封和惡臭氣體收集。實施惡臭源頭控制,尤其是對垃圾填埋的操作流程和管理進行優(yōu)化是實施惡臭控制的關鍵。規(guī)范操作不僅能夠充分利用填埋場的庫容,而且能夠減少垃圾的暴露時間,控制惡臭的泄漏,從而盡可能地減少惡臭。2.2.1填埋操作工作面是固體廢物卸載、放置和壓實等進行填埋作業(yè)的面,其長度隨填埋場條件和作業(yè)尺度

12、的大小不同而變化,寬度取決于填埋場的設計和容量,一般為39m 。在每一作業(yè)時段結(jié)束時,所有的單元暴露面都要用1530cm 厚的天然土壤或其它可供使用的材料覆蓋。通常在每日填埋作業(yè)終了時,將上述覆蓋材料鋪設在填埋場工作面上,稱為日覆蓋層。日覆蓋層的作用是控制廢物不被風吹走,避免老鼠繁衍、蒼蠅蚊子孳生和其它疾病傳播,避免在作業(yè)期間大量降水進入填埋場內(nèi),同時有效控制惡臭。1個或幾個填埋單元層完工之后,要在其表面挖水平氣體收集溝渠,溝渠內(nèi)放礫石,中間鋪設穿孔塑料花管,通過此管將產(chǎn)生的填埋氣體抽排。單元層層疊置,直到達到設計高度。同時應根據(jù)填埋高度決定是否需要在單元層上鋪設滲瀝液收集設施。完工的填埋區(qū)段

13、要鋪設覆蓋層,盡量減少降水的入滲量并把降水排離填埋場工作區(qū)段,使其收集設施抗風化腐蝕。這時,可將氣體抽排井豎裝在完工的填埋表面上。氣體抽排系統(tǒng)連成一體,所收集的氣體可用明火處理,也可再利用,從而避免散排引起的安全隱患和惡臭。一個區(qū)段完工以后,可以重復上述過程進行下一個區(qū)段的作業(yè)。由于垃圾中有機物的分解,完工的區(qū)段可能會發(fā)生沉降。因此,填埋場的建設工作必須包括沉降表面的再填置和修補,以保證達到設計最終要求和排水要求。氣體和滲瀝液控制系統(tǒng)也必須繼續(xù)使用和維護。所有的填埋工作完成以后,在鋪設最終覆蓋層時,要對填埋場表面進行復填處理。2.2.2填埋場運行計劃填埋場成功運行的關鍵是簡明組織的運行計排放位

14、置NH 3H 2S 甲硫醇甲硫醚二硫化碳二甲二硫苯乙烯呼吸孔10.713.10.04527.6910.2621.0320.58工作面260.779.20.0150.490.670.030.03覆蓋面36.415.50.11910.0913.270.090.09總計307.8107.80.17938.2724.2021.1520.70表2主要惡臭物質(zhì)排放速率(g/h 梁順文生活垃圾填埋場惡臭污染控制技術與對策57環(huán)境衛(wèi)生工程第16卷劃。運行計劃不僅滿足于常規(guī)作業(yè)操作,而且要對每天、每年的運行提出指導,使填埋場保證在安全條件下得到有效利用,不會引起環(huán)境問題。其中為了減小惡臭污染,填埋場的填埋計劃必

15、須避免在填埋場邊緣傾倒廢物,保證在不同季節(jié)、氣候條件下,填埋場進口道路通暢,應盡可能減小填埋工作面,修建槽溝將地表水、場內(nèi)暫時性積水及與垃圾接觸過的水從場內(nèi)排掉。2.2.3分區(qū)計劃理想的分區(qū)計劃是使每個填埋區(qū)在盡可能短的時間內(nèi)封頂覆蓋,即要求向1個分區(qū)填入垃圾,直至最終的高度。如果填埋場高度從基底算起超過9m,通常在填埋場的部分區(qū)域設中間層,由60cm厚黏土和15cm厚表土組成,設在高于地面3.04.5m處。在底部分區(qū)覆蓋好中間層后,上面可以開始新的填埋區(qū)。應注意,用于鋪設中間層的土壤可以用于每日覆蓋,或填入填埋場內(nèi),但不能用于鋪設最終覆蓋層。在分區(qū)計劃中,要標明填土方向,以防混亂。在已封頂?shù)?/p>

16、區(qū)域不能設置道路。永久性道路應與分區(qū)平行鋪設在填埋場之外,并設支路通向填埋場底部。交通線路應認真規(guī)劃,使所有的垃圾均能卸入最后剩余的1個單元內(nèi)。2.2.4垃圾的覆蓋填埋場的覆蓋層有3種:日覆蓋層、中間覆蓋層和最終覆蓋層。日覆蓋層的功能對城市生活垃圾填埋場尤顯重要。對大多數(shù)填埋場而言,日覆蓋層的厚度一般為15cm,需占用相當部分的填埋容積(占垃圾量的1/61/5。根據(jù)填埋場的地理位置和其它因素如控制臭味等,若主管部門允許,也可以采用周覆蓋或月覆蓋。覆蓋層可以減少道路外觀的污染,美化景觀,并可減少風砂和碎片(如紙、塑料等的飛揚以及疾病通過媒介(鳥類、昆蟲和老鼠的傳播。2.2.5滲瀝液收集系統(tǒng)的維護

17、滲瀝液是惡臭氣體的一個重要來源,與滲瀝液收集系統(tǒng)有關的設備均需要良好的維護,這些設備包括:檢查孔、滲瀝液收集管、收集罐和附屬設備、抽送泵等。滲瀝液的管線應該每年清理1次其上面的有機物。檢查孔、貯罐和泵應每年檢修1次。滲瀝液對金屬部件有腐蝕作用,經(jīng)常檢查和維修可以防止出現(xiàn)事故,如滲瀝液從貯槽泄漏造成泵的損壞等。當進入檢查孔時,要使用吊帶,留在檢查孔外的人員要注意觀察,遵守所有與進入封閉空間有關的規(guī)章制度,以確保維修人員的安全。通過簽訂長期保證書的形式,可確保對泵和其它設備進行安全維修。設備的所有維修結(jié)果需要記錄在冊,以供查考。3惡臭污染控制效果預測與評估3.1方案實施后惡臭源污染變化由于填埋場惡

18、臭散發(fā)源很大,所產(chǎn)生的臭氣量也較大,無法進行集中收集處理,只有通過規(guī)范填埋操作、填埋場運行計劃、分區(qū)計劃、垃圾的覆蓋和滲瀝液收集系統(tǒng)的維護等措施進行惡臭控制,預計嚴格落實以上控制措施后可以使工作面和覆蓋面的惡臭排放量減少60%,各惡臭物質(zhì)的排放結(jié)果見表3?？梢?通過規(guī)范填埋操作、加強管理等措施,可以有效地減少生活垃圾填埋場惡臭氣體主要成分的產(chǎn)生量。3.2惡臭污染源控制措施效果預測與評估生活垃圾填埋場屬于地面源,惡臭物質(zhì)的最大濃度出現(xiàn)在地面上,在最不利的情況下,即風速為1.0m/s,大氣穩(wěn)定度為F級,距離填埋場邊緣100m處各惡臭物質(zhì)擴散的計算結(jié)果見表4?？梢?在距填埋場邊緣100m處NH3、H2S 的濃度大幅下降,NH3滿足GB145541993惡臭污染物廠界標準值的三級標準,甚至達到二級標準;硫化氫、甲硫醚、二甲二硫均滿足GB145541993惡臭污染物廠界標準值的三級標準。隨著與填埋場距離的增加,各惡臭污染物質(zhì)濃度還會進一步降低。此時惡臭強度已小于4級,惡臭污染狀況明顯好轉(zhuǎn)。以上預測結(jié)果表明,通過采取一定的措施,可以有效降低生活垃圾填埋場對周圍環(huán)境產(chǎn)生的惡臭污染,但關鍵是要加強管理,將所采取的措施落到實處。4結(jié)論和建議以距離惡臭污染源100m處為界,考察深圳市生活垃圾填埋場惡臭污染源對NH3H2S甲硫醇甲硫醚二硫化碳二甲二硫苯乙烯改造前2.991.050.002