除臭劑對填埋場作業(yè)面臭氣去除效果的試驗研究

張彥敏　王剛　呂丹丹　廖琳琳　王磊　李凱

(1.深圳市下坪固體廢棄物填埋場　廣東深圳 518023；　2.深圳市東江環(huán)保再生能源

有限公司　廣東深圳 518023；　3.中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司　武漢 430081)

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除臭劑對填埋場作業(yè)面臭氣去除效果的試驗研究

張彥敏1王剛2呂丹丹2廖琳琳2王磊3李凱3

(1.深圳市下坪固體廢棄物填埋場廣東深圳 518023；2.深圳市東江環(huán)保再生能源

有限公司廣東深圳 518023；3.中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司武漢 430081)

摘要在等體積的試驗桶中放置相同量的生活垃圾，通過噴灑等量的、不同類型的植物型和生物型除臭劑來進行除臭，采用化驗分析及人的嗅覺形式來確定試驗效果。試驗結(jié)果顯示，微生物型除臭劑對臭氣去除的效果優(yōu)于植物型除臭劑。在噴灑量為100 mL、質(zhì)量分數(shù)為1.0%的情況下，S-1對H2S、NH3、臭氣的去除率分別為87.4%，41.4%，99.5%；惡臭強度可維持在2～4 h。在3 000 m2的填埋場作業(yè)面噴灑S-1，取得了良好的效果。

關鍵詞除臭劑填埋作業(yè)面臭氣濃度臭氣強度

0引言

處理城市生活垃圾的方法主要有填埋、焚燒、厭氧消化、堆肥、綜合處理垃圾燃料化、熱解等方式，填埋處理技術(shù)由于建設投資少、運行費用低、技術(shù)要求不高，且可以回收填埋氣沼氣等優(yōu)點，是目前國內(nèi)外主要垃圾處理方式[1]。我國垃圾填埋處理量約占全部生活垃圾處理量的70%～80%[2]。垃圾填埋場惡臭氣體含有多種有毒有害物質(zhì),可能對人類生存及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展造成嚴重影響,如氟利昂能引起臭氧層的破壞和溫室效應,苯、甲苯等苯系物具有致癌性等[3]。

垃圾填埋場作業(yè)面的惡臭污染屬于敞開式無組織排放,持續(xù)時間長、影響范圍廣,且無法及時覆膜密封,氣體產(chǎn)生量大、收集十分困難,導致惡臭污染物的處理更加困難。常用的惡臭處理方法主要有：物理法、化學法和生物法[4]。物理法適宜處理低濃度、小范圍的惡臭物質(zhì),但成本高、存在二次污染；化學方法具有效率高、適用范圍廣等優(yōu)點,但該方法存在除臭設施投資高、運行費用高、持續(xù)時間短等缺陷；近年來除臭劑法以其自身的顯著優(yōu)勢越來越受到人們的青睞,被越來越多地應用到垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾填埋場等場所。目前，除臭劑主要有以下幾種類型：植物型除臭劑、微生物型除臭劑、化學除臭劑、復合型除臭劑等[5]。本試驗模擬填埋作業(yè)面現(xiàn)場，選用植物型和生物型除臭劑對臭氣進行去除。研究了植物型和生物型除臭劑對臭氣去除效果的表現(xiàn)，最后選用效果好的除臭劑在填埋作業(yè)面進行全場噴灑，取得了理想的效果。

1材料與方法

1.1除臭劑

選擇具有明顯除臭效果的2種植物型除臭劑(Y-1，Y-2)以及2種生物型除臭劑(S-1，S-2)。

1.2臭源

500 L的夏季填埋場作業(yè)面新鮮垃圾分別等量置于5個200 L圓桶(上外徑：745 mm；下外徑：590 mm；高度：720 mm；編號為0～4號)內(nèi)。試驗時間為2013年6月10日～7月20日、日間最低溫度為25～26 ℃，日間最高溫度為32～33 ℃。

1.3試驗方法

篩選最佳除臭劑類型： 4種除臭劑均按照除臭劑與自來水的質(zhì)量比1∶99的比例配置。將配置好的除臭劑依次導入4個帶有刻度的噴壺內(nèi)，并等量對應均勻噴灑到1～4號白桶內(nèi)。每間隔1 h記錄臭氣強度、取樣分析每個樣品的臭氣濃度、H2S以及NH3的濃度。在3 000 m2的填埋場作業(yè)面噴灑該除臭劑，檢測其除臭效果。

1.4檢測方法

硫化氫的測定:亞甲基藍分光光度法；氨的測定：次氯酸鈉-水楊酸分光光度法。臭氣濃度采用三點比較式臭袋法測定；人的嗅覺：根據(jù)日本惡臭強度六級分級法劃分。惡臭強度表見表1。

表1　惡臭強度表

2結(jié)果與分析

2.1對H2S的去除效果

分別用100 mL質(zhì)量分數(shù)為1.0%的4種除臭劑進行除臭，并分析不同時間H2S的濃度，去除效果見圖1。

圖1除臭劑對H2S的去除效果

由圖1可知，空白桶的H2S的質(zhì)量濃度為1.2～1.5 mg/L。Y-1和Y-2基本上對H2S沒有去除效果。S-1，S-2在反應的0～1 h內(nèi)對H2S基本沒有去除效果。1～5 h，S-1對H2S的平均去除率為87.4%；S-2對H2S的平均去除率為78.5%。5～7 h時S-1、S-2對H2S的去除率開始下降。

由此可知，植物型除臭劑Y-1和Y-2對臭氣中H2S沒有去除效果，噴灑微生物型除臭劑需1～2

h激活，其作用時間為3～4 h。另外，S-1對H2S的去除效果略好于S-2。

2.2對NH3的去除效果

4種除臭劑對NH3的去除效果見圖2。

圖2除臭劑對NH3的去除效果

由圖2可知，空白桶的NH3的質(zhì)量濃度為0.4～0.5 mg/L。Y-1和Y-2基本上對NH3沒有去除效果。S-1、S-2在0～2 h內(nèi)對NH3去除效果逐步增強。1～5 h，S-1、S-2對NH3的平均去除率分別為41.4%、25.3%。5～7 h 時S-1、S-2對NH3的去除率開始下降。針對NH3的去除效果。S-1>S-2> Y-1，Y-2。

2.3惡臭強度及臭氣濃度

試驗期間，由4名經(jīng)過培訓合格的嗅辨員，進行人工嗅覺評定，最終結(jié)果為4人劃分惡臭等級的平均值。噴灑不同類型的除臭劑后，惡臭強度見圖3。

圖3惡臭強度隨時間的變化關系

由圖3可知，Y-2的除臭效果最差，噴灑Y-2后，垃圾惡臭強度由5降為2僅維持2 h，S-1的除臭效果最好，噴灑S-1后，垃圾惡臭強度由5降為2可以維持4 h。除臭效果為：S-1>S-2>Y-1>Y-2。

除臭劑對臭氣濃度的去除率見圖4。

由圖4可知，4種除臭劑對垃圾臭氣的臭氣濃度去除效果為：S-1>S-2>Y-2>Y-1。其中S-1對臭氣的平均去除率為99.5%。另外，除臭劑的作用時間為4 h，4 h后除臭劑的效果開始下降。結(jié)合除臭劑對H2S和NH3的去除效果、以及對臭氣強度的評定，得出S-1對垃圾臭氣的綜合處理效果最好。

圖4除臭劑對臭氣濃度的去除效果

2.4填埋場應用效果

2013年6月20日—7月20日在深圳市某填埋場作業(yè)面進行全場試驗。除臭劑采用試驗選出的S-1，其配置質(zhì)量分數(shù)為1%。由于作業(yè)面一直都有垃圾車不斷在傾倒垃圾，我們采取長管車噴灑除

臭劑的形式對填埋場作業(yè)面進行除臭。

(1)感官效果

該填埋場西北部約5 km處有一個小區(qū)，深圳該填埋區(qū)夏季經(jīng)常刮東南風，在沒噴灑除臭劑前，該小區(qū)能經(jīng)常聞到該填埋場產(chǎn)生的惡臭氣味，嚴重影響了他們的生活質(zhì)量、因此小區(qū)居民投訴居高不下。噴灑除臭劑后，填埋場氣味明顯減弱，小區(qū)居民反映基本聞不到臭味，只有東南風風速較大時，才會偶爾聞到臭味。

(2)檢測結(jié)果

在填埋場作業(yè)面噴灑S-1前后，連續(xù)監(jiān)測空氣中H2S、NH3以及臭氣濃度。其檢測結(jié)果見表2。

表2　填埋場作業(yè)面附近空氣中質(zhì)量變化

從表2可以看出，填埋場作業(yè)面噴灑S-1后，其周圍環(huán)境得到大大改善。

3結(jié)語

(1)在噴灑量均為100 mL、質(zhì)量分數(shù)為1.0%的情況下，針對填埋作業(yè)面產(chǎn)生的H2S和NH3以及臭氣濃度，S-1的去除效果最好。在除臭劑作用的有效時間內(nèi)，S-1對H2S、NH3以及臭氣的平均去除率為87.4%，41.4%，99.5%，惡臭強度可控制在2～4 h。

(2)植物型除臭劑僅對臭氣濃度有去除效果，其平均去除率為99.4%。而對H2S和NH3均沒有去除效果。而生物型除臭劑對H2S、NH3和臭氣濃度均有較高的去除效果。另外，噴灑微生物型除臭劑1 h才能激活，其作用時間約為3～4 h。

(3)生物除臭方法相對經(jīng)濟、有效、沒有二次污染，可以成為控制填埋場惡臭污染的有效技術(shù)途徑之一。在3 000 m2的填埋場作業(yè)面噴灑S-1后，其周圍環(huán)境得到大大改善。

參考文獻

[1]龍焰，沈東升，勞慧敏，等.填埋場中垃圾降解微生物機理研究進展[J].浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版)，2006，32(1)：9-13.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部. 中國城市建設統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國計劃出版社，2012.

[3]張春玲，劉春陽，趙麗杰．惡臭污染物的產(chǎn)生及處理研究進展[J]．北方環(huán)境，2013，29(4):49-50．

[4]閆志英，許力山，李志東，等．畜禽糞便惡臭控制研究及應用進展[J]．應用與環(huán)境生物學報，2014，20(2):322-327．

[5]唐智敏，長沙縣垃圾填埋場惡臭污染的防控及其研究[J]．企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33(25)：72-73.

Experimental Study on the Removal Effects of Deodorizers on Odor from Working Surface in Waste Landfill Sites

ZHANG Yanmin1WANG Gang2LYU Dandan2LIAO Linlin2WANG Lei3LI Kai3

(1.ShenzhenXiapingSolidWastesLandfillShenzhen,Guangdong518023)

AbstractThe same amount of plant and microbial deodorant is put inside the barrel that contains the same volume of domestic waste for deodorization. The effects of odor removal are identified by olfaction and laboratory analysis. The results show that the effect of odor removing by microbial deodorants is better than that of plant deodorants. The removal efficiencies of S-1 on H2S, NH3 and odor concentration are 87.4%, 41.4% and 99.5% respectively with 100 mL of the optimum combination and 1.0% of the concentration. The odor intensity can be reduced below 2 to 4 hours. The odor removal effect is satisfactory when S-1 is sprayed in working surface of 3 000 m2.

Key Wordsdeodorantworking surface in waste landfill sitesodor concentrationodor intensity

(收稿日期：2015-10-10)

作者簡介張彥敏，男，1971年生，高級工程師，主要從事垃圾填埋相關研究工作。