生活垃圾填埋场恶臭物质研究

生活垃圾填埋场恶臭物质研究 第 16 卷第 6 期 环境卫生 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 Vol(16 No.62008 年 12 月 Environmental Sanitation Engineering December 2008 9 生活垃圾填埋场恶臭物质研究 路 鹏，程 伟，张 旭，刘 竞 (北京市环境卫生 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 科学研究所，北京 ) 100028 摘 要:介绍了生活垃圾填埋场恶臭物质的种类与释放特点， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了目前填埋场恶臭治理的方法与存在问题，并提出了相应的治理思路。 关键词:填埋场;恶臭物质;控制 中图分类号:X512 文献标识码:A 文章编号:1005,8206 ( ) 06,0009,05 2008 Research on Odor Materials in Domestic Waste Landfill Sites Lu Peng Cheng Wei Zhang Xu Liu Jing (Beijing Environmental Sanitation Design Science Research Institute Beijing ) 100028 Abstract:The categories and discharge characteristics of odor materials in domestic waste landfill sites were introduced.The methods and existing problems of odor treatment in landfill sites were analyzed and corresponding treatment idea was putforward. Key words:landfill site;odor material;control 随着城市人口的不断增加，生活垃圾产生量也 氧状态造成分解不完全而形成的中间产物。新鲜 如 )，特别是年填埋不断增加。预计 2010 年可达到 3. 1 亿 t 。目前， 垃圾更易形成恶臭物质 ( H2S 〔1〕我国生活垃圾填埋处理量达到生活垃圾总产生量 高度超过 2 m 时，变化更为明显 。〔6〕的 95以上〔2〕。生活垃圾填埋场的恶臭污染逐渐 恶臭物质种类复杂多样，迄今凭人的嗅觉即成为影响周边居民生活的突出问题。为减少生活 能感觉到的恶臭物质有 4 000 多种，可分成 5 类:垃圾填埋场恶臭的扩散，各地均采取了大量的措 ? 含硫化合物，如 H2S、SO2、硫醇等;?含氮化施，如填埋作业面覆盖，渗沥液调节池加盖抽气、 合物，如氨气、胺类、吲哚等;? 卤素及衍生建设除臭墙、定期喷洒除臭剂等，但是由于对恶 物，如氯气、卤代烃等;?烃类及芳香烃;?含臭物质的产生源、产生机理、主要恶臭种类、强 氧有机物，如醇、酚、醛、酮等〔7〕。有一些恶臭度，以及恶臭物质与气象变化的关系尚无全面系 物质不是填埋场的特征污染物，如 SO2。对健康统研究，除臭效果不尽如人意，如何科学有效地 危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、甲基硫、三控制填埋场恶臭污染是政府管理部门与社会各界 甲胺、甲醛、苯乙烯、酪酸、酚类等几十种 8-10〕。 〔4，关注的问题。 填埋场内部分恶臭物质特性见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1 。 〔8〕1 填埋场恶臭物质种类与释放特点 恶臭物质的释放具有明显的季节性，冬季产生 垃圾物料在缺氧条件下首先产生挥发性脂肪 量明显少于夏季〔11〕。现有对填埋场恶臭污染动态酸( ) VFAs ，包括丁酸 (臭鼬味 醋 )、乙酸 ( ) 和 的研究局限于 H2S 和 NH3 2 种主要恶臭污染物 ， 〔12〕丙酸。其特点是恶臭阈值低，恶臭强度大 。填 〔3〕 但造成填埋场恶臭污染的还包括其它物质，如有埋堆体内垃圾物料的 pH 一般大于 7，恶臭物质由 机硫、有机胺等，人的感官对其极其敏感，嗅觉VFAS 向低分子质量的恶臭物质转化。因此，通常 阈值低者能达到 0. 000 1 mL/m3〔13〕。同时研究发现情况下 VFAS 不是场内主要的恶臭污染物质。 填埋场新鲜垃圾对恶臭物质释放速率的影响不到 通过对填埋场气体采样分析发现，恶臭气体主 总释放的 10〔14〕。部分恶臭物质的嗅觉阈值与排要成分为二甲硫、二丙烷硫醇、二丁烷硫醇等〔4-5〕。 放限值见表 2 。 〔13〕恶臭物质产生的根本原因是有机物分解过程中厌 另外，生活垃圾填埋场内恶臭气体组成分析 结果是基于国外相关研究的报道，由于垃圾成分 基金项目:北京市 《危险废物集中处置和综合利用设施 及物理特性上的差异，国内填埋场恶臭气体在组 环保评估技术指南》 课题资助;北京市优秀 分及释放特征上很可能存在差异。 人才培养资助 根据韦伯-费希纳 ( ) Weber-Fecher 定律，当 收稿日期:2008-05-28 空气污染物浓度成等比变化时，对人体和生态环10 环境卫生工程 第 16 卷 表1 填埋场内部分恶臭物质特性 为如下 10 种〔17-18〕 : 名称 分子式 沸点/? 毒性 ) 1 吸附法。分为物理吸附法、浸渍吸附剂吸 丙烯硫醇 CH2CH—CH2—SH 6768 戊硫醇 CH3— ) (CH2 3—CH2—SH 123124 ※ 附法等。恶臭废气的吸附剂以活性炭居多。由于 苯甲硫醇 C6H5CH2—SH 195 ※ 吸附剂往往具有较高的吸附选择性，因而具有较 丁硫醇 C4H9—SH 122 高的分离效果，能脱除痕量物质，但吸附容量一 甲硫醚 CH3—S—CH3 36 ※ 乙硫醇 C2H5—SH 36. 2 ※ 约 般不高 ( 40,，甚至更低 )。一般活性炭脱臭 硫化氢 H2S 气态 ※ 多用于复合恶臭处理的末级净化。吸附法还常常 甲硫醇 CH3—SH 5. 86. 2 丙硫醇 C3H7—SH 67. 73 与其他净化方法 ( ) 吸收、冷凝、催化燃烧等 联 二氧化硫 SO2 气态 ※ 合使用。该法的缺点是处理设备体积大，流程复 叔丁硫醇 ) (CH3 3C—SH 64 杂，当废气中 -苯甲基硫醇 CH3—C2H4—SH 44 ※ 苯硫醇 有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂 对 C6H5—SH 168. 3 易失效。 氨 NH3 气态 ※ ) 2 吸收法。吸收法是利用物质溶解度的不同 β 氨基丙醇 ) (NH2 —CH2OH CH3CH 188 二甲胺 (CH3 2NH ) 6. 88 ※ 分离气态污染物的方法。吸收法净化气态污染物， 肼 N2H4 119. 4 ※ 是利用适当的吸收剂从废气中选择性地去除气态 甲胺 CH3NH2 -6. 79 ※ 污染物以 CH3CH2NH2 16. 6 ※ β 氨基丙酸 消除污染。这种方法高效、设备简单、 乙胺 NH2CH2CH2COOH 198 一次性投资费用低，广泛应用于气态污染控制中。 2-丁胺 C4H11N 44 ※ 吸收净化的主要缺点是需对吸收后的液体进行处 三甲胺 ) (CH3 3NH -4 ※ 理，设备易受腐蚀。 二甲二硫 CH3SSCH3 109 ※ 二硫化碳 CS2 -30 ※ ) 3 燃烧法。对于有毒、有害、不需回收的恶 苯乙烯 C6H5CHCH2 146 ※ 臭气体的处理，常用燃烧法。催化燃烧法是利用注:※表示有毒， 表示无毒或低毒。 催化剂使有害气体在更低的温度下 (300450 ?) 表2 部分恶臭物质的嗅觉阈值与排放限值 氧化分解，从而节省燃料。该法适合处理流量大、 嗅觉阀值 厂界 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 一级三级 名称 分子式 / mL/m) ( 3 /(mg/m3) 臭味 污染物浓度低的废气，而且具有效率高、压降小、 硫化氢 H2S 0. 000 5 0. 030. 60 臭蛋味 所需设备体积小、造价低、分解产物为无毒的二 甲硫醇 CH3SH 0. 000 1 0. 0040. 035 烂洋葱味 氧化碳和水，一般不产生氮氧化物。缺点是催化 乙硫醚 ) (C2H5 2S 0. 005 0. 031. 1 蒜臭味 二硫化碳 CS2 0. 21 2. 010 臭蛋味 剂价格较高，且要求废气中不含导致催化剂失活 氨 NH3 0. 1 1. 05. 0 刺激味 的成分。 三甲胺 (CH3 3N ) 0. 000 1 0. 050. 8 烂鱼味 ) 4 冷凝法。通过降低饱和 VOCs 气体的温境产生的危害程度成等差变化〔15-16〕。恶臭给人的 度，使 VOCs 恶臭气体冷凝后从气体中分离。冷感觉量 ( ) 臭味强度 与恶臭物质对人嗅觉的刺激 凝法往往与吸附、燃烧和其他净化手段联合使用，量的对数成正比，当恶臭物质浓度降低 97，臭 以回收有价值的产品。味强度减少 50。这也决定了恶臭防治比治理其 ) 5 膜分离法。利用膜对废气和空气的选择透他大气污染物更困难 。 〔4〕 过性使废气净化。根据膜构成的不同，分为固膜 研究表明，生活垃圾填埋场中的 H2S 主要在 分离和液膜分离 2 种。液膜分离技术可净化 H2S、填埋区释放，具有明显的季节变化，与填埋作业 CO2 等气体;固膜分离技术可用来回收氨，浓缩方式紧密相关。最高浓度出 现于 9 月;新鲜垃圾 甲烷，从 C5 和 C5 以下烷烃中分离乙烯、丙烯年填埋高度为 0. 5 m 时，H2S 质量浓度的季节性 等。该法节能，效率高，已成功应用于化工、医变化不明显，峰值仅为 21. 8 mg/m3〔5〕。其它恶臭 药、环境保护等领域。化合物是否具有同样的变化规律并不十分清楚。 ) 6 电化学氧化。由英国原子能管理局开发的与其它生产过程集中排放的臭气相比，填埋场恶 电化学氧化技术，采用一种内装专利膜和 AgNO3-臭气体的排放多为无组织排放，更难控制。 HNO3 溶液的化学电池，在温度为 50,100 ?和常2 除臭方法 压的条件下进行氧化，在阳极，VOCs 恶臭气体 目前，已有的除臭措施与技术主要针对集中 转化为 CO2 和 H2O;在阴极，生成亚硝酸，经处排放的恶臭物质，根据物质成分与释放的差异分 理后可循环使用。该法的典型特点是:VOCs 恶第6期 路 鹏，等 生活垃圾填埋场恶臭物质研究 11臭物质去除率高，可达 99,以上，但运行费用较 集处理装置本身泄漏对总污染的贡献很小，而填高，为焚烧法的 23 倍。 埋气体在堆体表面逸出位置的不确定性，直接给 7 光催化降解法。其原理是:在紫外线照射 恶臭治理带来困难〔14〕。因此，上述方法大部分不 )下光催化剂 TiO2 被活化，使 H2O 生成羟基—OH， 能直接应用于填埋场恶臭治理。然后—OH 将 VOCs 恶臭污染物质氧化成 CO2 和 对于生活垃圾填埋场，除臭措施主要是从封 〔19〕H2O。对苯、乙苯、二甲苯的降解效果较好 。由 堵恶臭的释放和减少恶臭物质的产生 2 个方面进于受量子效率所限，难以处理浓度高、流量大的 行。现有的方法主要集中于恶臭物质产生之后的废气。 治理。其中，最直接的方法是通过改变作业面覆 ) 8 等离子体分解法。低温等离子体内部富含 盖材料来控制恶臭物质的释放，研究发现砂壤土电子、离子、自由基和激发态分子，其中高能电 混合石灰与细骨料混凝土制造的覆盖材料对 H2S 原子子与气体分子 ( ) 发生非弹性碰撞，将能量 具有较好的消减效果〔23〕。腐熟逊省?萏俊?鞠?原子转换成基态分子 ( ) 的内能，发生激发、离 维对恶臭物质也有较好的吸附作用〔24〕，在使用堆解和电离等一系列过程，使气体处于活化状态。 肥进行臭气吸附试验时，发现当腐熟堆肥的压实密目前，非平衡等离子体的产生方法有很多种，如 度达到 740 kg/m3 时，臭气的去除率达到 97〔25〕。辉光放电、电晕法、流光放电法、沿面放电法等， 研究还发现提高填埋场沼气的收集效率，可以有应用最广泛的是介质阻挡放电 (又称无声放电 ) 效减少恶臭气体的排放，填埋气体中的恶臭物质方法〔20〕。与其它除臭方法，如高温焚化法、催化 浓度与填埋年限以及作业方式等有关〔14〕。黎青松燃烧法及活性炭吸附法比较，具有高效性、低能 通过对深圳市玉龙坑填埋场的研究认为，当抽气耗的优点。 和产气量达到平衡，在抽气流量为 2. 35 m3/min ) 9 电晕法。其原理是:在高能电子作用下产 时，抽气井的作用半径为 28 m 。通过对填埋气 〔26〕生氧化自由基 O、OH;有机物分子受到高能电子 体的抽取可以减少因恶臭物质随填埋气体的溢出碰撞被激发及原子键断裂形成小碎片基团;O、 扩散到空气中。OH 与激发原子有机物分子破碎的分子基团、自 由于生活垃圾填埋场恶臭污染源点多面广，由基等发生反应，最终降解为 CO、CO2、H2O。 且多为无组织排放，除生物除臭法外，其余方法1988 年以来，美国就开展了电晕法降解低浓度挥 很难直接应用于作业面。石磊等通过对生活垃圾发性有机物的研究。研究表明在通常温度和压力 填埋场已有除臭措施的分析认为，生物法除臭是环境下，该法能达到较好的降解效果。 填埋场恶臭治理的最有发展前途的措施 。采用复 〔27〕 ) 10 生物法。 利用微生物的新陈代谢过程对 合菌群进行处理时，菌群中的硝化细菌将垃圾中多种有机物和某些无机物进行生物降解，可以有 的 NH3-N 转化为 NO3-N，而 NO3-N 被反硝化为效地去除工业废气中的污染物质。微生物除臭剂 氮气，或由真菌固定为微生物氮，从而减少 NH3-具有无毒、无害、无刺激性气味的特点，使用后 N 的挥发，降低了空气中氨气的含量;其中的硫不会造成二次污染〔21〕。其原理是利用优化选取自 还原菌和白硫细菌将 SO2 和 H2S 还原分解为 S，然界中含有的多种高浓度、高活性的有效微生物 从而达到除臭的目的;通过微生物的厌氧发酵，菌群，通过复合微生物菌群的综合作用，可对垃 渗沥液中的有机大分子分解为小分子酸和溶解性圾中的有机物、有害污染物、臭气等进行有效分 物质 (有益微生物生长繁殖所需要的营养物质)，解，达到除臭及无害化处理的效果。除含氯较多 最后将有机物氧化为二氧化碳和水，完成生物降的有机物生物降解困难外，一般的气态污染物都 解过程 。针对嗅觉阈值较低的含硫恶臭物质，微 〔7〕可得到不同程度的降解。 生物除臭的机理在于破坏恶臭基团，如巯基 。因 〔28〕 上述方法大部分针对集中排放设施稳定的恶 此，除臭的针对性强。特别针对生活垃圾填埋场 产生的含硫恶臭化学物质，如自然界中较臭的几臭物质进行处理，而.