生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭污染防控對(duì)策

劉欣艷

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)計(jì)科學(xué)研究所，北京100028）

生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭污染防控對(duì)策

劉欣艷

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)計(jì)科學(xué)研究所，北京100028）

惡臭污染與城市化發(fā)展的矛盾日益加劇，生活垃圾填埋場(chǎng)迫切需要全面防治惡臭污染。通過(guò)分析生活垃圾理化成分、填埋處理工藝討論了惡臭污染過(guò)程防控措施，建議生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭污染防控應(yīng)當(dāng)從源頭減量、過(guò)程控制、末端治理全面展開(kāi)。

生活垃圾；填埋場(chǎng)；惡臭污染

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2013年我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量約為1.73×108t，其中約70%進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理。這些運(yùn)往填埋場(chǎng)的垃圾以原生混合垃圾為主，垃圾中含有60%的易腐有機(jī)物，在垃圾收運(yùn)和處理過(guò)程中腐爛發(fā)酵產(chǎn)生大量惡臭氣體。隨著城市擴(kuò)張、垃圾處理量逐步增加，居民區(qū)離垃圾填埋場(chǎng)的距離越來(lái)越近，填埋場(chǎng)惡臭污染與城市化發(fā)展的矛盾更加突出，如何有效防控惡臭污染，已經(jīng)成為填埋場(chǎng)環(huán)境治理的緊要內(nèi)容。

生物除臭技術(shù)在填埋場(chǎng)惡臭防控工作中起到主導(dǎo)作用，但是依然不能徹底解決現(xiàn)有的惡臭污染問(wèn)題，隨著填埋場(chǎng)惡臭治理的不斷深入，逐步從被動(dòng)的末端惡臭治理向主動(dòng)的過(guò)程控制轉(zhuǎn)變。填埋場(chǎng)的惡臭污染源主要為填埋庫(kù)區(qū)集中堆放的生活垃圾，惡臭氣體大面積、持續(xù)、無(wú)序釋放，在高溫、潮濕、多雨的夏季，進(jìn)場(chǎng)垃圾已然腐敗，尤其在不利于污染物擴(kuò)散的霧霾天氣，填埋場(chǎng)惡臭污染更加嚴(yán)重。筆者從現(xiàn)有生活垃圾理化成分、填埋處理工藝分析了惡臭污染產(chǎn)生的過(guò)程和關(guān)鍵點(diǎn)，探討了惡臭污染過(guò)程防控對(duì)策，對(duì)今后生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭污染治理提出建議。

1　生活垃圾理化成分與惡臭氣體源

表1中列出原生混合垃圾的主要成分［1］，其中廚余、紙類(lèi)、木竹和織物中棉麻絲質(zhì)品屬于宜生化成分。可以看出，廚余垃圾含量約占垃圾總質(zhì)量的53%以上，此類(lèi)垃圾極易腐爛，在垃圾存放、運(yùn)輸、填埋過(guò)程中，逐步腐爛降解散發(fā)惡臭氣體，是垃圾產(chǎn)生臭味的根源，而且廚余垃圾腐爛酸化后脫出大量滲瀝液，因此是垃圾處理過(guò)程惡臭控制的主要對(duì)象；其余易生化成分腐爛較慢，大約在幾周之后開(kāi)始，降解發(fā)生在填埋場(chǎng)堆體內(nèi)，持續(xù)0.5～1 a。垃圾中水分是易生化垃圾發(fā)生降解的必要條件，因此含水率較高是生活垃圾產(chǎn)生臭味的重要原因。溫度寒冷的冬天，垃圾腐爛緩慢，因此溫度較高是生活垃圾產(chǎn)生臭味的重要條件。

表1　城市生活垃圾理化成分（濕基）%

2　生活垃圾填埋處理工藝與惡臭污染環(huán)節(jié)

在生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，依據(jù)日填埋量設(shè)置作業(yè)區(qū)，生活垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)，在填埋庫(kù)區(qū)作業(yè)面露天傾倒，采用推土機(jī)、壓實(shí)機(jī)填埋作業(yè)，填埋作業(yè)結(jié)束當(dāng)天將垃圾表面采用黃土、廢渣或聚乙烯膜覆蓋。垃圾填埋庫(kù)區(qū)的惡臭污染源主要為：在作業(yè)面，垃圾處于集中敞開(kāi)的作業(yè)過(guò)程，惡臭氣體產(chǎn)生量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境影響嚴(yán)重；非作業(yè)面，原生混合生活垃圾填埋場(chǎng)屬于反應(yīng)式填埋場(chǎng)，垃圾堆體長(zhǎng)期處于物理、化學(xué)、生物反應(yīng)狀態(tài)，產(chǎn)生大量填埋氣和滲瀝液、釋放大量惡臭氣體。填埋場(chǎng)惡臭污染主要來(lái)自暴露垃圾、暴露滲瀝液、填埋氣釋放點(diǎn)等環(huán)節(jié)。生活垃圾填埋處理工藝如圖1所示。

圖1　生活垃圾填埋處理工藝

在大多數(shù)衛(wèi)生填埋場(chǎng)，對(duì)填埋氣和滲瀝液進(jìn)行集中收集處理。生活垃圾降解時(shí)間需要幾十年之久，在此期間有機(jī)成分不斷降解、持續(xù)釋放填埋氣，填埋氣量隨著填埋量的增加不斷增加。填埋氣富含甲烷，易燃易爆，為了防止填埋氣大量積存發(fā)生安全事故，主要通過(guò)石籠、豎井、橫井等措施將填埋氣從垃圾堆體導(dǎo)排出來(lái)，但是這些含有惡臭氣體的填埋氣直接排放污染環(huán)境、影響周邊居民正常生活。實(shí)現(xiàn)填埋氣有組織排放是治理填埋氣惡臭污染的前提和難點(diǎn)。及時(shí)高效收集滲瀝液是填埋場(chǎng)污染控制的重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)滲瀝液有效導(dǎo)排不溢流是治理滲瀝液污染的前提和難點(diǎn)。滲瀝液處理工藝一般包括：厭氧/好氧生化處理和膜處理。有機(jī)物含量較高的滲瀝液在集液池、調(diào)節(jié)池存放過(guò)程，以及輸送、生化處理曝氣過(guò)程釋放大量的惡臭氣體。

3　惡臭氣體成分與除臭技術(shù)

填埋氣中甲烷和二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)占99%，微量揮發(fā)性有機(jī)氣體中主要的惡臭氣體含量可以達(dá)到氨氣0.4%、硫化氫0.3%，以及含量較低的苯系物（苯、甲苯、二甲苯、乙苯等）、鹵代烴、胺類(lèi)以及小分子酸類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)等；但是，有些痕量有機(jī)硫成分嗅閾極低，卻是惡臭污染的主要成分極難消除。

從惡臭污染控制工藝來(lái)分，填埋場(chǎng)惡臭污染的治理分4種類(lèi)型：①在填埋場(chǎng)惡臭污染源開(kāi)放或密閉空間噴灑生物除臭劑，屬于末端治理，在廠房、車(chē)間等有限空間有效果，但是污染物在開(kāi)放空間很快擴(kuò)散稀釋?zhuān)粜Ч幻黠@；②在填埋庫(kù)區(qū)主動(dòng)收集填埋氣后，采用火炬等燃燒的方法消除惡臭污染，該方法適用于高濃度易燃?xì)怏w污染源惡臭治理，但是不適用于治理易燃?xì)怏w含量較低、總排放量較大的污染源；③對(duì)惡臭污染源進(jìn)行密閉、集中收集惡臭氣體，采用化學(xué)洗滌、吸附、燃燒、等離子降解等方式除臭、凈化排放，其中，化學(xué)洗滌方法簡(jiǎn)單，消除含量較高的氨氣和硫化氫的效果好，應(yīng)用廣泛，活性炭吸附除臭簡(jiǎn)單有效，可以吸附大多數(shù)惡臭氣體，應(yīng)用也比較廣，但是這些除臭技術(shù)的應(yīng)用前提為惡臭污染物有組織排放；④利用添加爐渣、飛灰、活性炭、樹(shù)皮、木柴、微生物等改性覆土層對(duì)填埋氣吸附、吸收及微生物降解等作用，達(dá)到除臭的惡臭原位控制，但是該技術(shù)尚不成熟。

4　惡臭污染防控對(duì)策

4.1源頭控制

惡臭氣體是生活垃圾中有機(jī)成分降解過(guò)程的產(chǎn)物，減少進(jìn)場(chǎng)生活垃圾中有機(jī)物含量是減少惡臭氣體產(chǎn)生量的根源。原生混合生活垃圾中廚余垃圾含量45%～60%，是惡臭氣體的主要來(lái)源。一方面應(yīng)當(dāng)通過(guò)改善居民生活習(xí)慣從源頭減少?gòu)N余垃圾廢棄量，另一方面應(yīng)當(dāng)加速有機(jī)垃圾生化處理資源化的進(jìn)程和規(guī)模，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)投放、分類(lèi)處理，從根本上杜絕易生化垃圾填埋處理［2］。

惡臭氣體的另一主要來(lái)源為滲瀝液，減少滲瀝液的產(chǎn)生量是減少填埋場(chǎng)惡臭污染的重點(diǎn)。滲瀝液主要來(lái)自生活垃圾中水分、有機(jī)成分的降解產(chǎn)物，以及大氣降水或地表水。滲瀝液中有50%～60%來(lái)自垃圾中的水分，30%～40%來(lái)自外來(lái)水分的滲入。因此，首先應(yīng)當(dāng)減少生活垃圾含水率，現(xiàn)有原生混合生活垃圾的含水率40%～60%，對(duì)廚余垃圾進(jìn)行簡(jiǎn)單瀝水或脫水處理，含水率可以降低1/2，顯著降低滲瀝液的產(chǎn)生量，可以延緩垃圾腐敗，減少垃圾在存放、運(yùn)輸、處理過(guò)程惡臭氣體排放量；其次應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的雨污分流措施減少外來(lái)水分滲入垃圾堆體內(nèi)部，減少滲瀝液產(chǎn)生量［3-4］。現(xiàn)有的填埋場(chǎng)密閉化作業(yè)方式可以有效防止外來(lái)雨水進(jìn)入非作業(yè)面，顯著減少滲瀝液產(chǎn)生量。

4.2滲瀝液收集處理

滲瀝液污染控制的主要防線為場(chǎng)底防滲層、雨污分流系統(tǒng)和滲瀝液收集處理系統(tǒng)。生活垃圾衛(wèi)生填埋過(guò)程中，通過(guò)鋪設(shè)滲瀝液導(dǎo)排管道、設(shè)置滲瀝液自然匯集斜坡等措施，利用場(chǎng)地防滲層將滲瀝液隔離收集在垃圾堆體底部的集液池，然后提升到調(diào)節(jié)池穩(wěn)定后，經(jīng)過(guò)厭氧和曝氣生化處理，進(jìn)入納濾、反滲透等膜處理系統(tǒng)。滲瀝液集液池、調(diào)節(jié)池和曝氣池是惡臭氣體的主要散發(fā)地之一，目前大城市的生活垃圾填埋場(chǎng)都對(duì)其進(jìn)行了密閉，集中收集處理惡臭氣體，有效緩解了填埋場(chǎng)惡臭污染。

4.3填埋氣收集處理

填埋庫(kù)區(qū)產(chǎn)生的大量富含甲烷的填埋氣攜帶有毒、有害的惡臭氣體，對(duì)環(huán)境空氣造成污染，影響周邊居民的正常生活。甲烷易燃易爆，爆炸限為5%～12%，填埋氣控制不當(dāng)可能引起爆炸；而且，甲烷是溫室氣體，不作處理直接排放導(dǎo)致氣候變暖的不利后果。傳統(tǒng)衛(wèi)生填埋場(chǎng)垃圾堆體表面采用黃土覆蓋，可以過(guò)濾、降解和吸收一些惡臭氣體；同時(shí)，采用集氣管道收集填埋氣發(fā)電或直接燃燒處理，防止填埋氣積存爆炸、減少了填埋氣直接排放、消除了惡臭污染。填埋氣治理的關(guān)鍵在于收集，目前一些大城市采用高密度聚乙烯膜密閉覆蓋填埋庫(kù)區(qū)的非作業(yè)面，微負(fù)壓主動(dòng)收集填埋氣，填埋氣處理率提高到95%，惡臭污染物幾乎全部得到消除。

4.4垃圾處理全程密閉化

填埋庫(kù)區(qū)密閉化改造使得填埋場(chǎng)非作業(yè)面的填埋氣污染得到了有效控制和治理，但是填埋場(chǎng)的作業(yè)過(guò)程仍然處于露天狀態(tài)，作業(yè)面仍是填埋場(chǎng)主要的惡臭氣體污染源。北京安定填埋場(chǎng)將密閉式空氣支撐膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用于填埋作業(yè)的填埋場(chǎng)，它將傳統(tǒng)的露天作業(yè)模式轉(zhuǎn)變成為新型的密閉作業(yè)模式，將作業(yè)區(qū)異味的無(wú)組織排放轉(zhuǎn)變成為有組織收集，對(duì)填埋過(guò)程中散發(fā)的惡臭氣體進(jìn)行處理。為減少垃圾暴露、杜絕惡臭氣體泄露，在生活垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)當(dāng)從垃圾運(yùn)輸、傾倒、填埋全線實(shí)施全密閉化作業(yè)，填埋處理全過(guò)程實(shí)現(xiàn)惡臭污染控制。在一些填埋場(chǎng)實(shí)行垃圾運(yùn)輸車(chē)箱“黑白交換區(qū)”，密閉的垃圾集裝箱在此進(jìn)行空箱和實(shí)箱的交換，減少了運(yùn)輸車(chē)輛與垃圾的直接接觸環(huán)節(jié)。

5　結(jié)論與建議

生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭污染防控應(yīng)當(dāng)從源頭減量、過(guò)程控制、末端治理3方面全面展開(kāi)：首先，減少進(jìn)場(chǎng)垃圾中廚余垃圾含量和水分從源頭防止填埋場(chǎng)惡臭污染；其次，非作業(yè)面填埋氣有效導(dǎo)排、收集處理，從主要污染源消除惡臭污染；再次，減少作業(yè)面暴露面積和暴露時(shí)間，減少惡臭氣體自然排放；最后，惡臭治理從末端治理應(yīng)向過(guò)程控制轉(zhuǎn)變，從垃圾進(jìn)場(chǎng)、傾倒、填埋、滲瀝液收集處理、填埋氣收集全過(guò)程防控惡臭氣體污染。

［1］吳文偉，衛(wèi)潘明，劉競(jìng).北京市環(huán)境衛(wèi)生發(fā)展概況2013［M］.北京：北京市市容市政管理委員會(huì)，2014.

［2］李丹，敖永安，叢曉紅，等.生活垃圾成分分析和資源化利用方式的研究［J］.河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，26（4）：27-30.

［3］劉常青，陳健飛.福州市城市生活垃圾產(chǎn)量及物理成分調(diào)查研究［J］.福建地理，2001，16（4）：14-17.

［4］茍劍鋒，曾正中，姬愛(ài)民，等.蘭州市生活垃圾物理成分及含水特性分析［J］.環(huán)境工程，2012，30（6）：101-105.

Prevention and Control Methods of Odor Pollution in Domestic Waste Landfill

Liu Xinyan
（Beijing Environmental Sanitation Design Science Research Institute，Beijing100028）

The contradiction between urbanization development and odor pollution was increasingly intensified.Odor pollution in domestic waste landfill need to be prevented and treated urgently and comprehensively.The emission processof odor pollution was discussed by analyzing the composition of domestic waste and the treatment technology of landfill.Finally，the suggestions were given that waste source reduction，process control and end-of-pipe treatment should be comprehensively applied to solve odor pollution in domestic waste landfill.

domestic waste；landfill；odor pollution

X705；X701

A

1005-8206（2016）05-0054-03

2015-10-30

劉欣艷（1976—），高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)工作。