垃圾填埋場除臭技術分析

 

在生活垃圾填埋場的運營項目中，不可避免地會產生臭氣。臭氣形式包括填埋作業過程中產生的垃圾臭氣、填埋本身產生的臭氣和滲濾液輸送處理產生的臭氣。本文主要介紹了幾種控制生活垃圾氣味的方法，并比較了它們的***缺點。

 

垃圾轉運站、垃圾填埋場等廢氣產生場所的廢氣除臭措施和技術主要針對集中排放的惡臭物質。根據廢氣成分和釋放的不同，廢氣處理方法分為10種，如吸附法、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、電暈法和生物法等，以妥善解決堆填區的臭味問題。

 

一、填埋場的氣味來源

 

生活垃圾產生異味的原因:生活垃圾填埋場滲濾液中含有***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兼性厭氧環境。在有機物的生物、物理、化學變化和分解過程中，會產生甲烷、氨、硫醇、硫化氫等多種氣味物質。

 

二、惡臭的影響

 

惡臭氣體通過呼吸道的不同途徑進入人體，有的直接造成危害，有的具有蓄積作用，會嚴重危害人體健康。主要體現在以下幾個方面: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紊亂和紊亂；危害神經系統；對精神的影響，惡臭氣體使人煩躁，影響***腦思維活動。

 

三、垃圾填埋場除臭技術

 

垃圾填埋處置中常用的臭氣處理技術有吸收、吸附、燃燒、化學除臭、等離子除臭、生物除臭、光化學除臭、生物濾床等。

 

四、垃圾填埋場除臭工藝的比較

 

1)吸附法

 

活性炭是惡臭廢氣的***吸附劑。

 

吸附劑吸附選擇性高，因此分離效果高，可以去除微量物質，但吸附量一般不高(40%左右，甚至更低)。一般來說，活性炭除臭***多用于復合惡臭處理的***終凈化。吸附法通常與其他凈化方法(吸收、冷凝和催化燃燒)結合使用。缺點是廢氣處理設備體積***，工藝復雜。當廢氣中有膠體顆粒或其他雜質時，吸附劑容易失效。

 

2)吸收法

 

吸收法是利用物質的不同溶解度來分離氣態污染物的方法。

 

吸收法凈化氣態污染物是用合適的吸收劑從廢氣中選擇性地去除氣態污染物，消除污染。該方法效率高，設備簡單，一次性投資成本低，廣泛應用于氣體污染控制。缺點是吸收的液體需要處理，設備容易腐蝕。

 

3)燃燒法

 

燃燒法通常用于處理有毒有害的惡臭廢氣，無需回收。

 

催化燃燒法利用催化劑在較低溫度(300~450℃)下氧化分解有害氣體，節省燃料。該方法適用于處理***流量、低污染物濃度的廢氣，具有效率高、壓降小、廢氣處理設備小、成本低、分解產物二氧化碳和水無毒、一般不產生氮氧化物的***點。缺點是催化劑昂貴，并且要求廢氣不包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，揮發性有機化合物惡臭氣體被冷凝并從氣體中分離出來。

 

冷凝法通常與吸附、燃燒和其他廢氣凈化方法結合使用，以回收有價值的產品。

 

5)膜分離法

 

膜對廢氣和空氣的選擇性滲透性用于凈化廢氣。

 

根據膜組成的不同，可分為固體膜分離和液體膜分離兩種。液膜分離技術可以凈化H2S、CO2等氣體；固體膜分離技術可用于回收氨、濃縮甲烷、從C5及以下烷烴中分離乙烯和丙烯。該方法節能高效，已成功應用于化工、醫藥、環保等***域。

 

6)電化學氧化

 

英***原子能管理局開發的電化學氧化技術，采用內置膜的化學電池和AgNO3-HNO3溶液，在50 ~ 100℃常壓下氧化。在陽極，揮發性有機化合物惡臭氣體轉化為CO2和H2O；。陰極產生亞硝酸，經處理后可循環使用。其***點是VOCs惡臭物質去除率高，可達99%以上，缺點是運行費用是燃燒的2-3倍。

 

7)光催化降解法

 

原理是:在紫外線照射下，光催化劑二氧化鈦被活化，使H2O生成羥基；哦，那么；羥基將揮發性有機化合物和惡臭污染物氧化成二氧化碳和H2O。苯、乙苯和二甲苯的降解效果較***。缺點是由于量子效率的限制，難以處理高濃度、***流量的廢氣。

 

8)等離子體分解法

 

低溫等離子體富含電子、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，將能量轉化為基態分子(原子)的內能，發生激發、離解、電離等一系列過程，使氣體處于活化狀態。

 

目前，產生非平衡等離子體的方法有很多，如輝光放電、電暈放電、流光放電、蠕動放電等。介質阻擋放電(也稱為無聲放電)被廣泛使用。與高溫燃燒、催化燃燒、活性炭吸附等其他除臭方法相比，具有高效、低能耗的***點。

 

9)電暈法

 

其原理是:在高能電子的作用下，產生氧化自由基O和OH；有機分子被高能電子碰撞激發，原子鍵斷裂形成小碎片群；o，OH與激發原子有機分子斷裂的分子基團和自由基反應，***終降解為CO，CO2和H2O。

 

10)生物法

 

利用微生物的代謝過程生物降解各種有機物和一些無機物，可以有效去除工業廢氣中的污染物。微生物垃圾除臭劑無毒無害無刺激性，使用后不會造成二次污染。生物垃圾除臭劑的原理是***化選擇自然界所含的高濃度、高活性的多種有效微生物菌群。通過復雜微生物菌群的綜合作用，可以有效分解垃圾在填埋場和中轉站產生的有機物、有害污染物、臭氣和廢氣，達到除臭和無害化處理的效果。除了含氯較多的有機物難以生物降解外，一般氣態污染物都可以不同程度的降解。

 

***部分是在垃圾中轉站、垃圾填埋場等集中排放設施中處理穩定的惡臭廢氣。垃圾填埋場是無組織的污染源，釋放面積***，濃度不穩定。惡臭物質的產生量會隨著季節和時間的不同而變化，產生的惡臭物質的組成也比較復雜。***外學者的研究表明，惡臭廢氣主要通過夾帶填埋氣體逸出到空氣中。集中收集處理裝置的泄漏對總污染貢獻不***，堆體表面填埋氣體逸出位置的不確定性直接給臭氣控制帶來困難。

 

因此，上述方法***多不能直接應用于垃圾填埋場臭氣控制。對于生活垃圾填埋場，除臭措施主要從兩個方面進行:阻斷惡臭的釋放和減少惡臭物質的產生。現有的方法主要集中在惡臭物質產生后的處理。其中，直接的方法是通過改變工作面的覆蓋材料來控制惡臭物質的釋放。研究發現，砂壤土摻石灰和細骨料混凝土的覆蓋材料具有******的降低H2S效應。腐熟堆肥、泥炭、木質纖維對臭味物質也有很***的吸附作用。堆肥用于臭氣吸附試驗時，發現當腐熟堆肥的壓實密度達到740kg/m3時，臭氣去除率達到97%。

 

研究還發現，提高填埋氣體的收集效率可以有效減少惡臭氣體的排放，填埋氣體中惡臭物質的濃度與填埋年限和運行方式有關。當抽水和產氣達到平衡時，抽水流量為2.35m3/min時，抽水井的作用半徑為28 m，通過填埋氣體的抽取，可以減少惡臭物質隨著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范圍廣，且***多為無組織排放，除生物除臭外，其他方法很難直接應用于工作面。通過對生活垃圾填埋場現有除臭措施的分析，認為垃圾除臭劑生物除臭是一種很有前途的垃圾填埋場惡臭廢氣治理措施。當用復合菌群處理臭氣和廢氣時，菌群中的硝化細菌將NH3-N轉化為NO3-N，NO3-N被真菌反硝化成氮或固定為微生物氮，從而減少NH3-N的揮發和空氣中氨的含量。其中，降硫菌和白硫細菌將SO2和H2S還原分解為S，從而達到垃圾除臭和廢氣處理的目的。