生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭源強(qiáng)分析及控制措施

潘 琦

(上海華閔環(huán)境科技發(fā)展有限公司,上海200062)

0 引言

生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站作為城市生活垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、處置體系中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是城市環(huán)衛(wèi)體系必不可少的組成部分。生活垃圾在收集、壓縮、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生惡臭氣體,對(duì)周邊環(huán)境造成一定的惡臭和異味影響。特別是在城市建成區(qū),很多垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站往往選址在人口稠密地區(qū),針對(duì)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭影響的居民投訴時(shí)有發(fā)生[1],這對(duì)現(xiàn)有垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的惡臭影響的控制以及新的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站選址和環(huán)保設(shè)計(jì)提出了更高的要求和挑戰(zhàn),也使得生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作顯得更為重要。

垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的惡臭污染物來(lái)自于生活垃圾中大量有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等物質(zhì),在好氧或厭氧菌的作用下發(fā)酵、腐爛和分解。主要的污染物包括硫化氫、氨、硫醇和有機(jī)胺等[2]。

如何科學(xué)確定生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站廢氣源強(qiáng)是環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ),本文通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)分析,討論并估算惡臭源強(qiáng),同時(shí)通過(guò)模型分析比較全地下生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站和傳統(tǒng)生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的環(huán)境影響,并對(duì)生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭控制和科學(xué)運(yùn)行提出了建議。

1 惡臭氣體的源強(qiáng)確定

生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭廢氣中污染因子較多,但作為評(píng)價(jià)的常用因子為氨、硫化氫和臭氣濃度。

一般對(duì)于生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的廢氣監(jiān)測(cè)主要集中于對(duì)操作空間的污染物因子的監(jiān)測(cè)以及對(duì)于廢氣處理裝置進(jìn)出口污染物濃度的監(jiān)測(cè)[3-5]。對(duì)于環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作而言,廢氣排氣筒進(jìn)出口的監(jiān)測(cè)結(jié)果更具有參考價(jià)值。典型生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站處理裝置進(jìn)、出口主要污染物濃度實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1和表2所示。轉(zhuǎn)運(yùn)站1和轉(zhuǎn)運(yùn)站2的生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量分別為600 t/d和 400 t/d。

表1典型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站廢氣處理裝置進(jìn)口污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.1 Monitoring results of pollutants at the entrance of the waste gas treatment devices of typical domestic garbage transfer stations

表2典型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站處理裝置出口污染物濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.2 Monitoring results of pollutants at the exit of the waste gas treatment devices of typical domestic garbage transfer stations

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果,處理裝置進(jìn)口處氨的產(chǎn)生源強(qiáng)為 33.6～52.4 g/h,硫化氫的產(chǎn)生源強(qiáng)為 3.53～8.39 g/h；處理裝置出口處氨的排放源強(qiáng)為 17.2～42.8 g/h,硫化氫的排放源強(qiáng)為0.334～0.498 g/h。從污染物的處理效果來(lái)看,兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站末端均采用植物液洗滌工藝,該工藝對(duì)硫化氫的處理效率可達(dá)90%～94%左右,但對(duì)氨的處理效率僅為35%～40%,對(duì)臭氣濃度的綜合處理效率約為80%～85%。

2 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭氣體控制措施

生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的惡臭氣體控制措施可以分為惡臭氣體的收集控制和末端治理兩方面[6]。其中比較常見(jiàn)的末端治理方式包括生物法、吸附法、化學(xué)洗滌法和植物液洗滌法[7]。選址較為敏感的轉(zhuǎn)運(yùn)站,一般在上述處理工藝后再加一級(jí)活性炭吸附加強(qiáng)惡臭氣體的處理效果。對(duì)于設(shè)計(jì)合理且正常維護(hù)、運(yùn)行的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站末端廢氣處理裝置,其出口的惡臭污染物排放速率和排放濃度基本可以達(dá)標(biāo)排放[8]。

但在生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站廢氣處理裝置開(kāi)啟的情況下,廠界處臭氣濃度超標(biāo)的情況卻時(shí)有發(fā)生[9]。這正是由于惡臭氣體沒(méi)有得到有效收集形成無(wú)組織排放造成的。相對(duì)于排氣筒這類(lèi)高架源,無(wú)組織排放屬于低矮源,對(duì)垃圾站周邊近距離的大氣環(huán)境影響更加明顯。因此,相對(duì)于末端治理措施而言,惡臭氣體的收集控制顯得更為重要。

目前,針對(duì)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭氣體的收集控制措施主要包括加強(qiáng)對(duì)卸料、壓縮等操作空間的臭氣收集,進(jìn)入車(chē)間的主要入口、車(chē)道設(shè)置風(fēng)幕等。

全地下生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站可以較好地克服上文提出的惡臭氣體收集控制的難處。全地下設(shè)計(jì)除車(chē)輛出入口及人員主要出入口外,其他設(shè)施均處于地下,進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)均通過(guò)機(jī)械送、排風(fēng),為實(shí)現(xiàn)全密閉負(fù)壓排風(fēng)創(chuàng)造了良好的條件。同時(shí)由于主要設(shè)施位于地下,地面以上僅布置出入口、進(jìn)出車(chē)道、透氣井和排氣筒等設(shè)施,在設(shè)計(jì)時(shí)可通過(guò)綠植設(shè)計(jì)將地上設(shè)施隱藏,為生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的環(huán)境友好設(shè)計(jì)提供了更多的可能性。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范,在全封閉負(fù)壓排風(fēng)的條件下,地下生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站對(duì)惡臭污染物的捕集效率可以達(dá)到95%,而傳統(tǒng)的地上生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的負(fù)壓排風(fēng)或者局部排風(fēng),捕集效率僅為40%～75%[10]。全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)可大大提高對(duì)臭氣的捕集效率。

3 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭影響分析

3.1 源強(qiáng)設(shè)定

傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站和全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的排放源組成均為有組織和無(wú)組織排放源,有組織排放源即排氣筒的排放高度為15 m,無(wú)組織排放源尺寸為55 m×60 m,傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站無(wú)組織源強(qiáng)高度為5 m,全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站無(wú)組織源強(qiáng)高度為1.5 m。

選取氨和硫化氫作為預(yù)測(cè)因子,假定傳統(tǒng)地上垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站臭氣收集效率為60%,全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站臭氣收集效率95%,末端廢氣處理系統(tǒng)對(duì)氨和硫化氫的去除效率按照40%和90%計(jì)。

污染物排放強(qiáng)度按照上文估算的最大源強(qiáng)取值,即傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站排氣筒尾氣中氨和硫化氫的排放速率分別為42.8 g/h和0.498 g/h,根據(jù)上述設(shè)定的廢氣收集效率和處理效率,反算得到垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的氨和硫化氫的總產(chǎn)生速率為0.119 kg/h和8.30 g/h,傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站氨和硫化氫無(wú)組織排放速率分別為47.6 g/h和3.32 g/h。

為保證預(yù)測(cè)結(jié)果可比性,全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站氨和硫化氫的總產(chǎn)生速率與傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站取值相同。根據(jù)設(shè)定的廢氣收集效率和處理效率,全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站排氣筒尾氣中氨和硫化氫的排放速率分別為67.8 g/h和0.789 g/h,氨和硫化氫的無(wú)組織排放速率分別為5.94 g/h和0.415 g/h。

3.2 模式選擇

采用文獻(xiàn)[11]推薦模式清單中的AREMOD模型對(duì)上述設(shè)定的傳統(tǒng)生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站和全地下生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的惡臭氣體大氣環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。氨和硫化氫1 h平均質(zhì)量濃度限值參考文獻(xiàn)[10],分別為0.2 mg/m3和0.01 mg/m3。氣象數(shù)據(jù)選用上海市某區(qū)2018年全年地面氣象數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)范圍區(qū)取污染源周邊1 km的圓形范圍,計(jì)算步長(zhǎng)取為20 m。模型地表參數(shù)取值如表3所示。

表3地表參數(shù)取值Tab.3 Values of surface parameters

3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果分析

不同垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭氣體影響的預(yù)測(cè)結(jié)果如表4所示。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果,地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站外排的氨和硫化氫最大落地1 h平均濃度的占標(biāo)率分別為32.02%和 44.71%,而全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站兩種污染物的最大落地1 h平均濃度的占標(biāo)率則分別為17.39%和24.28%,占標(biāo)率較傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站約1/2?？梢?jiàn)地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站由于對(duì)惡臭氣體的控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站,其環(huán)境影響也明顯小于傳統(tǒng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站。

表4轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭因子預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比Tab.4 Comparison of the environmental impact prediction results of domestic garbage transfer stations

4 結(jié)論與建議

生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭末端處理技術(shù)較為成熟,但城鎮(zhèn)居民對(duì)生活環(huán)境要求的日益提高對(duì)生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭氣體控制措施提出了更高的要求。全地下生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站相比傳統(tǒng)的地上轉(zhuǎn)運(yùn)站,在臭氣控制方面具有較大的優(yōu)勢(shì),全地下設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)全負(fù)壓密閉抽風(fēng)提供了先決條件,從而大大提高了惡臭氣體的收集效率。通過(guò)AREMOD模型預(yù)測(cè)結(jié)果可知,相比傳統(tǒng)地上垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站,在同等規(guī)模和末端處理措施的條件下,全地下垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站可以更好地控制惡臭氣體的無(wú)組織排放,對(duì)周邊大氣環(huán)境影響更小。不過(guò)惡臭氣體的收集和處理措施只是“硬件設(shè)施”,要真正實(shí)現(xiàn)生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)環(huán)境更加友好,眼光不應(yīng)只局限在轉(zhuǎn)運(yùn)站本身,而更應(yīng)該延伸到垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)的全過(guò)程管理,同時(shí)應(yīng)在“軟件”上加強(qiáng)科學(xué)運(yùn)營(yíng)和管理,對(duì)此提出以下建議:

(1)應(yīng)加強(qiáng)垃圾運(yùn)輸過(guò)程中轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)量的管理,確保生活垃圾全密閉運(yùn)輸,減少運(yùn)輸過(guò)程中跑冒滴漏。

(2)利用車(chē)輛定位、管理輔助軟件等手段科學(xué)調(diào)度垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛,優(yōu)化轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)行管理,避免高峰時(shí)期入場(chǎng)車(chē)輛排隊(duì),造成入場(chǎng)路段惡臭逸散。

(3)加強(qiáng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站入站前環(huán)境的管理,如入站前道路應(yīng)配置沖洗設(shè)施以及沖洗廢水的收集和處理措施,在不可避免發(fā)生車(chē)輛排隊(duì)時(shí),可及時(shí)清洗車(chē)輛及排隊(duì)道路上滴漏的滲濾液等臭氣污染源,加強(qiáng)臭氣控制。

(4)轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)封閉空間設(shè)置負(fù)壓監(jiān)控裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)控負(fù)壓的穩(wěn)定性和有效性。

(5)排氣筒藝術(shù)化、景觀化設(shè)計(jì),避免突兀而形成視覺(jué)污染,使其更好融入周邊城市環(huán)境中。

(6)轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊設(shè)置惡臭物質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,做好關(guān)鍵環(huán)境數(shù)據(jù)的公示,開(kāi)設(shè)公眾日,加強(qiáng)與居民的互動(dòng),使得居民對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)站的運(yùn)行和功能有更深入的了解,并及時(shí)獲知周邊居民對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)行的意見(jiàn),減少?gòu)S群矛盾。