大型生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭綜合控制措施及效果分析*

陳善平，余召輝，王曉東，邰 俊

（1.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海 200232；2.上海老港固廢綜合開(kāi)發(fā)有限公司，上海 200336）

·工程應(yīng)用·

大型生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭綜合控制措施及效果分析*

陳善平1，余召輝1，王曉東2，邰 俊1

（1.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海 200232；2.上海老港固廢綜合開(kāi)發(fā)有限公司，上海 200336）

以老港綜合填埋場(chǎng)為例，介紹了大型生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭綜合控制措施，并對(duì)2014年、2015年的廠界臭氣濃度進(jìn)行分析，評(píng)估惡臭控制措施的效果。結(jié)果表明：在垃圾處置量大幅度增長(zhǎng)的情況下，2015年場(chǎng)界臭氣濃度的數(shù)值和超標(biāo)次數(shù)較2014年有明顯下降，說(shuō)明惡臭綜合控制措施效果顯著。

生活垃圾；填埋；惡臭控制；分析

2014年全國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施共有818座，無(wú)害化處理量為1.64×108t，其中填埋、焚燒分別占總無(wú)害化處理量的65.42%、32.52%。與2013年相比，雖然填埋比例繼續(xù)下降，焚燒比例繼續(xù)上升，但是填埋仍然是我國(guó)最主要的垃圾無(wú)害化處理方式［1］。生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到精細(xì)化管理階段，特別是對(duì)惡臭污染的控制，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程、全方位的綜合管理。筆者以上海老港綜合填埋場(chǎng)為例，介紹大型填埋場(chǎng)惡臭綜合控制措施，并對(duì)惡臭控制效果進(jìn)行分析。

1 老港綜合填埋場(chǎng)概況

老港綜合填埋場(chǎng)位于上海老港固廢處置基地東側(cè)，是國(guó)內(nèi)最大的生活垃圾處理設(shè)施之一，用地面積約5.45 km2，設(shè)計(jì)處理規(guī)模5 000 t/d。自2013年運(yùn)行以來(lái)，每日接收集裝化生活垃圾2500t、污泥2 000 t、穩(wěn)定化飛灰231 t。2015年中期，根據(jù)老港固廢處置基地惡臭整體控制的要求，老港四期生活垃圾填埋場(chǎng)的部分垃圾（約2 000 t/d）運(yùn)輸至老港綜合填埋場(chǎng)處置，加重了五期綜合填埋場(chǎng)的環(huán)境負(fù)擔(dān)［2］。

老港綜合填埋場(chǎng)垃圾處理量大、惡臭來(lái)源多樣，周邊人口密集，距離浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、大飛機(jī)制造中心僅有10 km，具有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)放大特征，因此填埋場(chǎng)的惡臭污染問(wèn)題受到各級(jí)政府和周邊居民的重視。

2 大型生活垃圾填埋場(chǎng)惡臭綜合控制工藝

2.1 精細(xì)化填埋技術(shù)

生活垃圾精細(xì)化填埋工藝的關(guān)鍵在于“精細(xì)”，以衛(wèi)生填埋為核心，通過(guò)最小作業(yè)面控制、填埋過(guò)程雨污分流、進(jìn)廠道路平整、提高管理水平和作業(yè)者素質(zhì)等措施，控制填埋過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化作業(yè)的綜合技術(shù)方案［3］。

目前，老港五期綜合填埋場(chǎng)每天填埋生活垃圾4 000～5 000 t，作業(yè)面面積控制在 3 000～ 4 000 m2，分為3個(gè)傾倒作業(yè)點(diǎn)。進(jìn)入庫(kù)區(qū)的道路全部鋪設(shè)鋼板路基箱，傾倒平臺(tái)設(shè)置十字形或丁字形倒車(chē)區(qū)，提高駕駛舒適度和堆體上的運(yùn)輸效率。攤鋪過(guò)程控制挖機(jī)或推土機(jī)的行走半徑，盡可能縮小垃圾的攤鋪面積，非填埋區(qū)（包括待填埋的庫(kù)區(qū)底部和堆體臨時(shí)覆蓋區(qū)） 全部用HDPE膜覆蓋，減少堆體暴露面積和惡臭的釋放量，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化作業(yè)。

2.2 堆體邊坡圍擋技術(shù)

垃圾堆體的邊坡在填埋過(guò)程中處于暴露狀態(tài)，與攤鋪填埋區(qū)相比，是“無(wú)效”的暴露面積，應(yīng)該盡可能增加邊坡坡度、減少邊坡面積，進(jìn)而減少惡臭釋放量。垃圾邊坡圍擋技術(shù)是利用土木工程中的重力式擋土墻或懸臂式擋土墻等，增加作業(yè)區(qū)邊坡的強(qiáng)度。圍擋底部插入坡腳垃圾堆體中，或者依靠重力進(jìn)行固定，圍擋正面緊貼垃圾堆體，不僅減小邊坡的垃圾裸露面積，還能使邊坡松散的垃圾堆體受力壓實(shí)，提高作業(yè)面承載力。

2.3 填埋庫(kù)區(qū)預(yù)覆膜技術(shù)

填埋庫(kù)區(qū)底部為凹形，如果讓雨水直接降落在庫(kù)區(qū)填埋單元內(nèi)，雨水將與垃圾堆體接觸成為滲瀝液。通過(guò)在庫(kù)區(qū)底部預(yù)覆膜，在填埋過(guò)程中，能減少約10%的滲瀝液。

預(yù)覆膜技術(shù)即在庫(kù)區(qū)底部填埋之前，先用輕質(zhì)HDPE膜完全覆蓋庫(kù)區(qū)底部和邊坡。當(dāng)庫(kù)區(qū)底部開(kāi)始填埋垃圾時(shí)，先將HDPE膜卷起，留出適宜的作業(yè)面面積。當(dāng)每天的填埋作業(yè)結(jié)束時(shí)，將卷起的HDPE膜重新鋪開(kāi)，作為日覆蓋膜；也可另外鋪設(shè)新的HDPE膜作為日覆蓋膜。對(duì)于已填埋區(qū)，堆體表面臨時(shí)覆蓋有HDPE膜，起到防止臭味散逸和雨水進(jìn)入堆體的雙重作用。堆體表面相對(duì)于庫(kù)區(qū)底部有一定的高度，可以利用重力將堆體表面的雨水引流至庫(kù)區(qū)底部的HDPE膜雨水匯集區(qū)，或庫(kù)區(qū)周?chē)呐潘疁稀?/p>

2.4 噴藥除臭技術(shù)

對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的惡臭氣體，通過(guò)在垃圾傾卸過(guò)程噴藥除臭、場(chǎng)界立體除臭幕墻、固定式和移動(dòng)式風(fēng)炮除臭等方法，盡可能地減輕或掩蓋惡臭氣味。在老港五期綜合填埋場(chǎng)的填埋庫(kù)區(qū)邊界，設(shè)置了除臭幕墻，由高達(dá)5 m的噴藥桿、霧化噴頭、輸藥管線(xiàn)組成，如圖1所示。每隔5m設(shè)置1根噴藥桿，每根桿由下至上設(shè)置3個(gè)噴頭，配置好的除臭藥劑經(jīng)管線(xiàn)送至各個(gè)噴頭，持續(xù)噴灑霧狀藥劑，形成一道除臭幕墻，隔斷惡臭氣體的擴(kuò)散路線(xiàn)。

圖1 填埋庫(kù)區(qū)邊界的除臭幕墻

每天早上揭開(kāi)日覆蓋膜時(shí)，要同時(shí)噴灑除臭劑，降低揭膜過(guò)程的瞬間惡臭強(qiáng)度。白天作業(yè)時(shí)間，在作業(yè)區(qū)和進(jìn)廠道路旁邊布置固定風(fēng)炮裝置，持續(xù)噴灑除臭劑，在填埋區(qū)周邊，特別是作業(yè)區(qū)下風(fēng)向惡臭濃度高的區(qū)域，安排車(chē)載風(fēng)炮，進(jìn)行移動(dòng)噴霧除臭。對(duì)于填埋堆體的導(dǎo)氣石籠內(nèi)排出的惡臭氣體，在排氣管出口處安放除臭噴嘴，使霧化的除臭液直接與排氣管出口排出的惡臭氣體進(jìn)行混合，遮蔽、降解惡臭氣體分子，降低惡臭強(qiáng)度，如圖2所示。

圖2 填埋氣導(dǎo)氣管出口的除臭噴嘴

2.5 惡臭氣體蓄熱燃燒技術(shù)

蓄熱燃燒（RTO）技術(shù)是將作業(yè)面收集的臭氣升溫至850℃以上，停留時(shí)間1 s，其中有機(jī)可燃組分氧化分解為CO2和H2O；氧化產(chǎn)生熱量被蓄熱體“貯存”起來(lái)，用于預(yù)熱新進(jìn)入的臭氣，從而節(jié)省升溫所需要的燃料消耗，降低運(yùn)行成本。

目前，老港綜合填埋場(chǎng)建設(shè)了處理量為3 000 m3/h的RTO示范工程，用于處理作業(yè)面表層惡臭氣體［4-5］。每天填埋作業(yè)結(jié)束后，在作業(yè)面鋪設(shè)穿孔集氣支管，管徑為50 mm，間隔25 m左右，多條支管匯集到集氣總管；然后在集氣管上鋪設(shè)臨時(shí)HDPE膜。開(kāi)啟RTO裝置的集氣風(fēng)機(jī)，膜下惡臭氣體被送往RTO系統(tǒng)，見(jiàn)圖3和圖4。RTO系統(tǒng)由2個(gè)蓄熱室、1個(gè)氧化室組成，2個(gè)蓄熱室在閥門(mén)切換下，依次進(jìn)行預(yù)熱-氧化-蓄熱3個(gè)階段，完成臭氣的熱力燃燒過(guò)程，惡臭氣體凈化效果一般可達(dá)90%。

圖3 作業(yè)面表層氣體收集管道

圖4 兩室RTO示范工程外觀

2.6 生活垃圾源頭惡臭控制技術(shù)

進(jìn)入老港綜合填埋場(chǎng)的生活垃圾基本采用集裝化運(yùn)輸形式，垃圾在集裝箱內(nèi)處于厭氧狀態(tài)，運(yùn)輸時(shí)間一般為8～24 h，有機(jī)物腐爛發(fā)酵，產(chǎn)生了大量惡臭氣體。當(dāng)集裝箱在填埋作業(yè)面傾倒時(shí)，惡臭氣體全部釋放到大氣中，是填埋場(chǎng)惡臭的最主要來(lái)源。為了從源頭減少惡臭氣體產(chǎn)生，研究人員在集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行了源頭惡臭控制生產(chǎn)性試驗(yàn)。

研究人員通過(guò)前期小試和中試，確定了源頭惡臭控制的微生物除臭劑種類(lèi)、用量和實(shí)施方式，制定了完整的試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)方案。在生活垃圾壓縮裝箱過(guò)程中，使微生物除臭液與垃圾充分混合。運(yùn)輸過(guò)程中，微生物進(jìn)行新陳代謝，一方面能夠吸收降解惡臭氣體，另一方面能夠抑制其他微生物的活性，從而減少惡臭氣體的產(chǎn)生。在上海徐浦集運(yùn)碼頭（帶中轉(zhuǎn)站）、虎林路集運(yùn)碼頭（帶中轉(zhuǎn)站），虹口、黃浦、長(zhǎng)寧、楊浦中轉(zhuǎn)站進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，共進(jìn)行7 d，每天合計(jì)轉(zhuǎn)運(yùn)生活垃圾約9 000 t。對(duì)集裝箱氣體、作業(yè)面表層氣體、垃圾填埋場(chǎng)界氣體進(jìn)行采樣和數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明：試驗(yàn)期間，在集裝化轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的源頭噴灑微生物除臭劑，可以有效抑制生活垃圾在集裝箱內(nèi)惡臭氣體的產(chǎn)生，對(duì)作業(yè)面表層臭氣濃度有一定削減作用，對(duì)填埋場(chǎng)場(chǎng)界的惡臭削減也有明顯效果。

3 填埋場(chǎng)惡臭綜合控制效果分析

3.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源

老港綜合填埋場(chǎng)自2013年投入運(yùn)行，本次惡臭效果分析所依據(jù)的數(shù)據(jù)主要有2014年1—12月、2015年1—12月綜合填埋場(chǎng)場(chǎng)界臭氣濃度數(shù)據(jù)。

3.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和指標(biāo)

2014年、2015年，每月選擇3 d進(jìn)行采樣，間隔1周以上。采樣當(dāng)天，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置根據(jù)當(dāng)時(shí)的風(fēng)向進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)選取，作業(yè)面的上風(fēng)向場(chǎng)界1個(gè)點(diǎn)、下風(fēng)向場(chǎng)界3個(gè)點(diǎn)，按照風(fēng)向呈扇形分布。監(jiān)測(cè)指標(biāo)為臭氣濃度（無(wú)量綱），采用三點(diǎn)比較式臭袋法測(cè)定。

3.3 惡臭控制效果分析

老港綜合填埋場(chǎng)邊界惡臭濃度評(píng)價(jià)執(zhí)行GB 14554—1993惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（臭氣濃度限值為20）。從2014年和2015年的所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，所有的背景監(jiān)測(cè)點(diǎn)（上風(fēng)向）臭氣濃度均小于20，絕大多數(shù)情況下，下風(fēng)向監(jiān)測(cè)點(diǎn)的臭氣濃度是達(dá)標(biāo)的。將每個(gè)月的最高臭氣濃度值作為該月的數(shù)值，作圖分析，如圖5所示。

圖5 老港綜合填埋場(chǎng)場(chǎng)界臭氣濃度

從圖5可以看出，老港綜合填埋場(chǎng)在2015年填埋垃圾量增加的情況下，惡臭氣體超標(biāo)月份明顯減少（由2014年的8個(gè)月降低到2015年的3個(gè)月），而且，最高臭氣濃度值也普遍低于2014年。說(shuō)明在多種惡臭控制措施的共同作用下，老港綜合填埋場(chǎng)的惡臭污染確實(shí)得到了一定程度的改善。對(duì)這些超標(biāo)月份的臭氣濃度數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)值基本在22～51，考慮到臭氣濃度對(duì)人體嗅覺(jué)的影響呈指數(shù)關(guān)系，老港固廢基地周邊又有防護(hù)林帶進(jìn)行隔離，經(jīng)過(guò)大氣擴(kuò)散，出現(xiàn)超標(biāo)數(shù)值時(shí)的惡臭氣體，其影響范圍也基本在安全保護(hù)距離之內(nèi)，不影響周邊居民的生活。

4 結(jié)論與建議

1）以上海老港綜合填埋場(chǎng)為例，介紹了垃圾填埋場(chǎng)惡臭綜合控制措施，主要工藝有：精細(xì)化填埋、堆體邊坡圍擋、場(chǎng)界除臭幕墻、風(fēng)炮噴霧除臭、導(dǎo)氣管同步噴藥、庫(kù)區(qū)預(yù)覆膜、膜下集氣和RTO蓄熱燃燒處理惡臭氣體、源頭惡臭控制等，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程、全方位的惡臭控制，降低了垃圾填埋場(chǎng)惡臭氣體的產(chǎn)生、釋放和擴(kuò)散。

2）對(duì)2014年、2015年老港綜合填埋場(chǎng)場(chǎng)界臭氣濃度的分析可知，盡管2015年增加了約2 000 t/d的垃圾處理量，但其全年的臭氣濃度超標(biāo)次數(shù)及惡臭排放濃度較2014年有明顯下降，說(shuō)明實(shí)施惡臭綜合控制措施取得了較好的效果，對(duì)其他垃圾填埋場(chǎng)惡臭控制有很好的借鑒作用。

［1］ 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.2015中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒［J］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2015.

［2］ 唐佶.上海老港綜合填埋場(chǎng)運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵工藝分析與評(píng)估［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2016，24（3）：25-27.

［3］ 王奇，余召輝，王志國(guó)，等.生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)精細(xì)化填埋作業(yè)工藝研究［J］.科技資訊，2013（28）：113-114.

［4］ 施慶燕.填埋作業(yè)面臭氣收集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2016，24（2）：59-63.

［5］ 袁文祥.填埋場(chǎng)作業(yè)面惡臭氣體覆膜收集-蓄熱式凈化系統(tǒng)研究［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2014，22（1）：16-21.

Comprehensive Odor Control Measures and Effect Analysis in Large Scale Landfill

Chen Shanping1，Yu Zhaohui1，Wang Xiaodong2，Tai Jun1
（1.Shanghai Institute for Desing&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.Shanghai Laogang Solid Waste Utilization Co.Ltd.，Shanghai 200336）

Comprehensive odor control measures in large scale landfill site were introduced using Laogang integrated landfill site as a case.The odor concentration data was analyzed to assess the effect of odor control measures in 2014 and 2015.The results showed that in spite of the increase in the amount of landfill，the landfill field odor concentration and the times of exceeding standard limit had decreased significantly in 2015 compared to the value in 2014 and that the odor control measures were effective.

municipal solid waste；landfill；odor control；effect analysis

X705；X701

B

1005-8206（2017） 05-0074-04

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD24B01）；科技部、財(cái)政部科技惠民計(jì)劃項(xiàng)目（2013GS310202）

2017-01-11

陳善平（1972—），正高級(jí)工程師，主要從事固廢處理相關(guān)工作。

邰?。?980—），高級(jí)工程師，主要從事固廢處理相關(guān)工作。

E-mail：taijun8011@163.com。