垃圾填埋場除臭技術分析
 

　　(上海技華環保科技有限公司   技術開發部     上海   浦東新區)
 

　　生活垃圾填埋場在運營工程中，不可避免的產生惡臭，臭氣產生形式有：填埋作業時產生的垃圾惡臭、填埋場自身產生的惡臭和滲濾液輸送和處理產生的惡臭，本文主要介紹幾種治理生活垃圾惡臭的方法，并進行比較各自優缺點。
 

　　垃圾中轉站，垃圾填埋場等垃圾廢氣產生場所的垃圾廢氣除臭措施與除臭技術主要針對集中排放的惡臭物質，根據廢氣物質成分與釋放的差異的廢氣處理方式分為吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法、膜分離法、電化學氧化法、光催化降解法、等離子體分解法、電暈法、生物法等10種，妥善解決垃圾填埋場的惡臭問題。
 

垃圾填埋場除臭簡述
 

　　一 垃圾填埋場惡臭源
 

　　生活垃圾異臭味產生原因：生活垃圾填埋場滲瀝液中存在大量的碳水化合物和含氮有機物，在溶解氧不足的情況下，處于厭氧或者兼性厭氧的環境，在發生生物、物理、化學變化，分解有機物過程中，會產生多種惡臭物，如甲烷、氨、硫醇、硫化氫等 。
 

　　二 惡臭的影響
 

　　惡臭氣體通過不同的途徑呼吸道進入人的體內，有的直接產生危害，有的還有蓄積作用，會更加嚴重的危害人的健康。主要體現在如下方面：危害呼吸系統，妨礙正常呼吸功能；危害循環系統；危害消化系統，會使人厭食、甚至嘔吐；危害內分泌系統，經常受惡臭氣體刺激會使分泌功能失調和紊亂；危害神經系統 ；對精神的影響，惡臭氣體使人精神煩躁不安，影響大腦思維活動。
 

　　三 垃圾填埋場除臭工藝
 

　　垃圾填埋場處理常用的臭氣處理技術有吸收、吸附、焚燒、化學除臭、等離子除臭、生物除臭、光化學除臭、生物濾床等方法 。
 

　　四 垃圾填埋場除臭工藝比較
 

　　1)吸附法
 

　　垃圾惡臭廢氣的吸附劑以活性炭居多。
 

　　由于吸附劑往往具有較高的吸附選擇性，因而具有較高的分離效果，能脫除痕量物質，但吸附容量一般不高(約40%，甚至更低)。一般活性炭脫臭多用于復合惡臭處理的末級凈化。吸附法還常常與其他凈化方法(吸收、冷凝、催化燃燒)聯合使用。
 

　　缺點是廢氣處理設備體積大，流程復雜，當垃圾廢氣中有膠粒物質或其他雜質時，吸附劑易失效。
 

　　2)吸收法
 

　　吸收法是利用物質溶解度的不同分離氣態污染物的方法。
 

　　吸收法凈化氣態污染物，是利用適當的吸收劑從廢氣中選擇性地去除氣態污染物以消除污染。這種方法高效、設備簡單、一次性投資費用低，廣泛應用于氣態污染控制中。
 

　　缺點是需對吸收后的液體進行處理，設備易受腐蝕。
 

　　3)燃燒法
 

　　對于有毒、有害、不需回收的惡臭廢氣的處理，常用燃燒法。
 

　　催化燃燒法是利用催化劑使有害氣體在更低的溫度下(300~450)氧化分解，從而節省燃料。該法適合處理流量大、污染物濃度低的廢氣，而且具有效率高、壓降小、其廢氣處理設備體積小、造價低、分解產物為無毒的二氧化碳和水，一般不產生氮氧化物。
 

　　缺點是催化劑價格較高，且要求廢氣中不含導致催化劑失活的成分。
 

　　4)冷凝法
 

　　通過降低飽和氣體的溫度，使VOCs惡臭氣體冷凝后從氣體中分離。
 

　　冷凝法往往與吸附、燃燒和其他廢氣凈化處理手段聯合使用，以回收有價值的產品。
 

　　5)膜分離法
 

　　利用膜對廢氣和空氣的選擇透過性使廢氣凈化。
 

　　根據膜構成的不同，分為固膜分離和液膜分離2種。液膜分離技術可凈化H2S、CO2等氣體；固膜分離技術可用來回收氨，濃縮甲烷，從C5和C5以下烷烴中分離乙烯、丙烯等。該法節能，效率高，已成功應用于化工、醫藥、環境保護等領域。
 

　　6)電化學氧化
 

　　由英國原子能管理局開發的電化學氧化技術，采用一種內裝膜和AgNO3-HNO3溶液的化學電池，在溫度為50～100和常壓的條件下進行氧化，在陽極，VOCs惡臭氣體轉化為CO2和H2O；在陰極，生成亞硝酸，經處理后可循環使用。
 

　　特點是：VOCs惡臭物質去除率高，可達99%以上
 

　　缺點是：運行費用較高，為焚燒法的2~3倍。
 

　　7)光催化降解法
 

　　原理是：在紫外線照射下光催化劑TiO2被活化，使H2O生成羥基;OH，然后;OH將VOCs惡臭污染物質氧化成CO2和H2O。對苯、乙苯、二甲苯的降解效果較好。
 

　　缺點是：由于受量子效率所限，難以處理濃度高、流量大的廢氣。
 

　　8)等離子體分解法
 

　　低溫等離子體內部富含電子、離子、自由基和激發態分子，其中高能電子與氣體分子(原子)發生非彈性碰撞，將能量轉換成基態分子(原子)的內能，發生激發、離解和電離等一系列過程，使氣體處于活化狀態。
 

　　目前，非平衡等離子體的產生方法有很多種，如輝光放電、電暈法、流光放電法、沿面放電法等，應用較大的是介質阻擋放電(又稱無聲放電)方法。
 

　　與其它除臭方法，如高溫焚化法、催化燃燒法及活性炭吸附法比較，具有高效性、低能耗的優點。
 

　　9)電暈法
 

　　其原理是：在高能電子作用下產生氧化自由基O、OH；
 

　　有機物分子受到高能電子碰撞被激發及原子鍵斷裂形成小碎片基團；
 

　　O、OH與激發原子有機物分子破碎的分子基團、自由基等發生反應，終降解為CO、CO2、H2O。
 

　　1988年以來，美國就開展了電暈法降解低濃度揮發性有機物的研究。研究表明在通常溫度和壓力環境下，該法能達到較好的降解效果。
 

　　10)生物法
 

　　利用微生物的新陳代謝過程對多種有機物和某些無機物進行生物降解，可以有效地去除工業廢氣中的污染物質。微生物垃圾除臭劑具有無毒、無害、無刺激性氣味的特點，使用后不會造成二次污染。
 

　　生物法垃圾除臭劑原理是利用優化選取自然界中含有的多種高濃度、高活性的有效微生物菌群，通過復合微生物菌群的綜合作用，可對垃圾填埋場，中轉站中的垃圾產生的有機物、有害污染物、臭氣廢氣等進行有效分解，達到除臭及無害化處理的效果。除含氯較多的有機物生物降解困難外，一般的氣態污染物都可得到不同程度的降解。
 

　　五  結論
 

　　生物法垃圾除臭劑優勢
 

　　上述方法大部分針對垃圾中轉站，垃圾填埋場等集中排放設施穩定的惡臭廢氣物質進行處理，垃圾填埋場屬無組織排放污染源，惡臭物質釋放面積大，濃度不穩定，產生量隨著季節與時間不同會發生變化，產生的惡臭物質組成相對復雜。國外學者的研究表明，惡臭廢氣物質主要是由垃圾填埋場氣體的夾帶逸出到空氣中。集中收集處理裝置本身泄漏對總污染的貢獻很小，而填埋氣體在堆體表面逸出位置的不確定性，直接給惡臭治理帶來困難。
 

　　因此，上述方法大部分不能直接應用于填埋場惡臭治理。對于生活垃圾填埋場，除臭措施主要是從封堵惡臭的釋放和減少惡臭物質的產生2個方面進行。
 

　　現有的方法主要集中于惡臭物質產生之后的治理。其中，直接的方法是通過改變作業面覆蓋材料來控制惡臭物質的釋放，研究發現砂壤土混合石灰與細骨料混凝土制造的覆蓋材料對H2S具有較好的消減效果。腐熟堆肥、草炭、木纖維對惡臭物質也有較好的吸附作用，在使用堆肥進行臭氣吸附試驗時，發現當腐熟堆肥的壓實密度達到740kg/m3時，臭氣的去除率達到97%。
 

　　研究還發現提高填埋場沼氣的收集效率，可以有效減少惡臭氣體的排放，填埋氣體中的惡臭物質濃度與填埋年限以及作業方式等有關。當抽氣和產氣量達到平衡，在抽氣流量為2.35m3/min時，抽氣井的作用半徑為28m。通過對填埋氣體的抽取可以減少因惡臭物質隨填埋氣體的溢出擴散到空氣中。
 

　　由于生活垃圾填埋場惡臭污染源點多面廣，且多為無組織排放，除生物除臭法外，其余方法很難直接應用于作業面。通過對生活垃圾填埋場已有除臭措施的分析認為，生物法除臭的垃圾除臭劑是填埋場惡臭廢氣治理的發展前途的措施。采用復合菌群進行臭氣廢氣處理時，菌群中的硝化細菌將垃圾中的NH3-N轉化為NO3-N，而NO3-N被反硝化為氮氣，或由真菌固定為微生物氮，從而減少NH3-N的揮發，降低了空氣中氨氣的含量；其中的硫還原菌和白硫細菌將SO2和H2S還原分解為S，從而達到垃圾除臭，垃圾廢氣處理的目的。