荊門市垃圾無害化處理場臭氣綜合治理的探索與實(shí)踐

李本榮

（荊門市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合執(zhí)法支隊，湖北 荊門 448000）

當(dāng)前，隨著城市面積的不斷擴(kuò)大，城市人口不斷增加，而城市垃圾量也呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢，導(dǎo)致垃圾填埋場的惡臭問題嚴(yán)重影響了城市的周邊環(huán)境質(zhì)量，也影響了周圍居民的正常生產(chǎn)生活。因此，要快速有效治理垃圾無害化處理場的惡臭污染，以及減少處理場的垃圾處理量，成為垃圾處理的關(guān)鍵問題，這也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項重要舉措。荊門市第二垃圾無害化處理場在惡臭治理工藝、化學(xué)洗滌液種類等方面進(jìn)行了不斷探索和嘗試，并取得了初步成效。

1 垃圾填埋場的現(xiàn)狀

垃圾處理方式一般可分為衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等方式。垃圾填埋場是采用衛(wèi)生填埋方式下的垃圾集中堆放場地，因其成本低、衛(wèi)生程度好在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用。垃圾填埋場產(chǎn)生的滲濾液，在進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入收集池，經(jīng)過預(yù)處理的垃圾滲濾液，再通過生物處理法、物化法等進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放。目前，我國對于填埋垃圾中易腐敗物質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的臭氣，基本上是采取無組織排放，或收集后通過生物、化學(xué)等方式除臭后有組織排放[1]。

1.1 垃圾填埋場惡臭物質(zhì)的危害分析

近年來，惡臭氣體深受世界關(guān)注，被列為世界七大環(huán)境公害之一。其中，垃圾處理場臭氣是垃圾中易腐敗物質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的，其厭氧發(fā)酵過程與接觸方式、接觸時間、環(huán)境溫度密切相關(guān)，因此，垃圾填埋場散發(fā)出的臭氣也與這些因素密切相關(guān)。

垃圾填埋場惡臭氣體的成分比較復(fù)雜，其中，濃度較高、影響較大的惡臭氣體除氨氣、硫化氫外，還有甲硫醇、甲基硫、甲硫醚、三甲胺、甲醛、苯乙烯等。硫化氫是一種帶有惡臭氣味的、易揮發(fā)的無色氣體，也是一種強(qiáng)烈的神經(jīng)毒素，會強(qiáng)烈會刺激人體的黏膜部位，當(dāng)硫化氫濃度很高時，會傷害人的中樞神經(jīng)、呼吸系統(tǒng)以及眼部，會導(dǎo)致慢性疾病或急性疾病的發(fā)生，嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)死亡；而氨是一種堿性氣體，會刺激和腐蝕呼吸道，濃度高時可導(dǎo)致人急性中毒。如果人過量吸入氨氣，會導(dǎo)致肺水腫、肝損傷甚至窒息死亡，而低濃度的氨會引發(fā)眼結(jié)膜、鼻咽部、呼吸道黏膜充血、水腫。人類如果長期吸入含有這些物質(zhì)的惡臭氣體，會產(chǎn)生“致畸、致癌、致突變”等比較嚴(yán)重的后果，會給人們身體健康帶來嚴(yán)重傷害。

1.2 當(dāng)前惡臭污染常用的治理技術(shù)

目前，我國常用的惡臭污染處理方法主要是通過物理、化學(xué)和生物的方法或者聯(lián)合工藝進(jìn)行處理，通過對惡臭物質(zhì)進(jìn)行稀釋中和、吸收轉(zhuǎn)化或者生物降解等方法，來達(dá)到降低或消除惡臭污染的目的。

1.2.1 生物除臭技術(shù)

生物除臭是通過專門培養(yǎng)在生物濾池內(nèi)生物填料上的微生物膜，對廢氣臭氣分子進(jìn)行除臭的生物廢氣處理技術(shù)。當(dāng)含有氣、液、固三項混合的有毒、有害、有惡臭的廢氣，經(jīng)收集管道導(dǎo)入本系統(tǒng)后，再通過培養(yǎng)生長在生物填料上的高效微生物菌株形成的生物膜，來凈化和降解廢氣中的污染物。該生物膜一方面以是廢氣中的污染物為養(yǎng)料，進(jìn)行生長繁殖；另一方面將廢氣中的有毒、有害惡臭物質(zhì)分解，降解成無毒無害的二氧化碳、水、硫酸，硝酸等簡單無機(jī)物，從而達(dá)到除臭目的和效果。

1.2.2 化學(xué)洗滌除臭技術(shù)

化學(xué)洗滌除臭技術(shù)亦稱酸堿凈化技術(shù)，主要是將惡臭氣體通過洗滌塔用酸和堿洗滌的方式來進(jìn)行脫臭處理。通常情況下，水洗只能去除可溶或部分微溶于水的惡臭物質(zhì)，如氨等；而酸洗可去除氨和甲硫醇、甲基硫、甲硫醚、胺類等堿性類的惡臭物質(zhì)；堿洗則適合去除硫化氫、低級脂肪酸等酸性類的惡臭物質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用中，為了徹底去除廢氣中存在的各類不同的惡臭物質(zhì)，通?？刹捎盟嵯春蛪A洗相串聯(lián)的多級化學(xué)洗滌方式進(jìn)行脫臭處理。

2 第二垃圾無害化處理場臭氣治理措施及存在的問題

2.1 第二垃圾無害化處理場簡介

第二垃圾無害化處理場由荊門市固體廢物處置管理中心負(fù)責(zé)運(yùn)營管理。處理場總庫容為220萬m3，其處理工藝為衛(wèi)生填埋，設(shè)計規(guī)模為500 t/d，主要污染物為垃圾自然降解中產(chǎn)生的臭氣和滲濾液。臭氣原設(shè)計為無組織排放，但處理場填埋區(qū)的惡臭氣體系生活垃圾自然降解產(chǎn)生，其主要成分為硫化氫和氨氣，在早晚氣壓降低時，場區(qū)周邊的惡臭氣體濃度會有所增加，導(dǎo)致臭氣問題一直影響周邊居民的生活環(huán)境，也是該區(qū)域環(huán)境污染舉報投訴的主要問題之一，成為了生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)管的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.2 第二垃圾無害化處理場臭氣治理的情況

2.2.1 前段治理

第二垃圾無害化處理場臭氣的前段治理，主要是采用規(guī)范垃圾作業(yè)區(qū)的日常管理，嚴(yán)格控制作業(yè)面積，加強(qiáng)密閉覆蓋，且實(shí)行白天作業(yè)，晚上覆蓋，同時避開在高溫、雨雪、大風(fēng)等特殊氣候條件下進(jìn)行作業(yè)。

2.2.2 密閉收集

針對第二垃圾無害化處理場惡臭氣體和滲濾液的“跑、冒、漏、溢”等問題，采取了用白水泥封堵彩鋼房底部接縫處、大門縫隙處、用結(jié)構(gòu)膠密封頂部等方法對車間進(jìn)行全面的密封處理；對調(diào)節(jié)池觀察口采用專業(yè)膠密封，只保留一個小口作為觀察窗，用于液位觀察，平時則將觀察口密閉；重新布置排水管路膜柱等，避免滲濾液外溢，對外環(huán)境造成污染。

2.2.3 末端治理

在2019年底，荊門市固體廢物處置管理中心開啟了第二垃圾無害化處理場的惡臭治理項目，先后投資200萬元，分別在處理場滲濾液調(diào)節(jié)池和處理車間安裝1套生物除臭系統(tǒng)、2套管道收集系統(tǒng)、4套微霧除臭系統(tǒng)，在2020年6月正式投入運(yùn)營。

2.2.4 存在的問題

該設(shè)施在投入運(yùn)行后，由于前期密閉不嚴(yán)，進(jìn)口濃度較低，除臭效果較好，隨著密閉越來越嚴(yán)，進(jìn)口濃度越來越大，異味也越來越明顯。生態(tài)環(huán)境部門幾次進(jìn)行突擊檢查，發(fā)現(xiàn)硫化氫等超標(biāo)排放，其中，在2021年1月13日，硫化氫有組織排放速率為9.73 kg/h，是標(biāo)準(zhǔn)值的16.8倍；在2月5日，硫化氫無組織排放濃度為0.134 mg/m3，是標(biāo)準(zhǔn)值的2.33倍。經(jīng)綜合分析研判，硫化氫等超標(biāo)排放的主要原因是，生物除臭裝置在設(shè)計之初未充分考慮臭氣濃度和負(fù)荷，導(dǎo)致除臭設(shè)施未達(dá)到《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）三級標(biāo)準(zhǔn)。因此，原有單一的生物處理技術(shù)已無法滿足對臭氣進(jìn)行有效治理，造成硫化氫排放無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)[2]。

3 第二垃圾無害化處理場臭氣綜合治理的探索與實(shí)踐

3.1 外出考察學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

為解決第二生活垃圾無害化處理場的臭氣問題，城管、生態(tài)環(huán)境部門、運(yùn)營企業(yè)等通過采取“走出去、請進(jìn)來”的方式，于2021年3月中下旬先后組織人員赴新沂、蚌埠、武漢、重慶等地，考察學(xué)習(xí)生活垃圾填埋場的污染防治情況和相關(guān)措施，并與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、填埋場管理部門和運(yùn)營企業(yè)就填埋場污染防治項目的建設(shè)、運(yùn)行、監(jiān)管等問題進(jìn)行深入交流，以及現(xiàn)場進(jìn)行比對分析和綜合研判，及時查找本身在臭氣治理上的問題和短板，并擬定了適合第二生活垃圾無害化處理場臭氣綜合治理的工藝改造方案和具體措施。

3.2 探索“化學(xué)+生物”雙處理綜合除臭工藝

第二生活垃圾無害化處理場為實(shí)施好源頭治污、精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污，特意聘請了專家團(tuán)隊，并結(jié)合無害化處理場的管理和運(yùn)行現(xiàn)狀，經(jīng)多方考察和論證，最后確定實(shí)施惡臭問題前端綜合整治措施，通過對相關(guān)除臭工藝進(jìn)行改造升級，進(jìn)一步提高了臭氣問題的治理成效。在實(shí)際工作中，明確采取在原有臭氣生物處理設(shè)施前端加裝一套化學(xué)處理設(shè)施的措施，利用“化學(xué)+生物”雙處理綜合除臭方法—“堿洗+酸洗+水洗+生物處理”的工藝，通過化學(xué)和生物疊加處理的方式，對無害化處理場所產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)進(jìn)行前端綜合處理，從而確保了各類排放物的達(dá)標(biāo)排放。

3.3 通過聯(lián)機(jī)調(diào)試不斷改進(jìn)工藝流程和化學(xué)洗滌液

3.3.1 反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整工藝

在2021年7月，第二生活垃圾無害化處理場惡臭治理項目完成了工程升級改造，并開始進(jìn)行“堿洗+酸洗+水洗+生物處理”的聯(lián)機(jī)調(diào)試。在聯(lián)機(jī)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，硫氧化物、氨氣的濃度有波動，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和分析發(fā)現(xiàn)甲硫醇、甲基硫、甲硫醚等氣體遇到水、酸類后會產(chǎn)生硫氧化物等有毒氣體。再通過反復(fù)調(diào)試后，對“堿洗+酸洗+水洗+生物處理”工藝的先后順序進(jìn)行了多次的調(diào)整，并結(jié)合調(diào)整后的結(jié)果進(jìn)行了多次比對分析，最后確定采用“酸洗+堿洗+水洗+生物處理”工藝流程，進(jìn)而很好地解決了有毒物質(zhì)的產(chǎn)生問題。

3.3.2 反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整化學(xué)洗滌液

目前，我國在酸洗工藝中主要采用的酸性洗滌液是檸檬酸，在進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試中一次性用量需要500～600 kg/d，由于檸檬酸用量大，造成了經(jīng)濟(jì)成本過高。經(jīng)過分析研究，以及在酸洗工藝中反復(fù)嘗試使用氨基磺酸來替代傳統(tǒng)檸檬酸，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能達(dá)到同等洗滌效果，且洗滌液用量降低到了120～150 kg/d，僅為傳統(tǒng)檸檬酸用量的1/4，因此有效降低了運(yùn)行費(fèi)用。

3.3.3 臭氣綜合治理成效

經(jīng)反復(fù)調(diào)試后，從2021年7月13日“酸洗+堿洗+水洗+生物處理”工藝開始正常運(yùn)行，截至目前運(yùn)行情況良好。在7月13日、24日、25日荊門市生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站、湖北躍華檢測有限公司分別進(jìn)行了監(jiān)測（檢測），結(jié)果顯示：硫化氫排放濃度和速率、氨氣排放濃度和速率、臭氣濃度等各項排放物的監(jiān)測指標(biāo)均為達(dá)標(biāo)排放，并且，僅為標(biāo)準(zhǔn)值的0.23倍、0.83倍、0.13倍，同比年初1月、2月監(jiān)測的各類指標(biāo)數(shù)據(jù)有了明顯改善。具體數(shù)據(jù)詳見表1。

表1 荊門市第二生活垃圾無害化處理場廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

4 結(jié)論

第二垃圾無害化處理場在對惡臭問題進(jìn)行綜合治理中，先從生物除臭，再到加強(qiáng)“跑、冒、漏、溢”綜合整治以及設(shè)備改造升級，通過不斷地實(shí)踐和研究，最后探索出“酸洗+堿洗+水洗+生物”的處理工藝，實(shí)現(xiàn)了惡臭氣體穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，且舉報投訴量大幅下降，逐漸提升了周邊居民的滿意度。目前，如何處理好垃圾處理場惡臭問題依然是提高人民生活水平，增強(qiáng)人民生活幸福感的一項重要工作。而對于垃圾場處理惡臭污染治理技術(shù)的探究仍然是垃圾處理場惡臭污染綜合治理的一項十分重要的課題，需要廣大學(xué)者、專家、生態(tài)環(huán)境部門、垃圾處理場管理方、運(yùn)營方等多方加強(qiáng)合作、加強(qiáng)研究、合力共為才能取得很好成效。