垃圾填埋場惡臭氣體控制研究進展*

王瑟瀾，原子能，陳　奕，宋立杰

（1.上海老港固廢綜合開發有限公司，上海200336；2.上海市環境工程設計科學研究院有限公司，上海200232）

垃圾填埋場惡臭氣體控制研究進展*

王瑟瀾1，原子能1，陳奕2，宋立杰2

（1.上海老港固廢綜合開發有限公司，上海200336；2.上海市環境工程設計科學研究院有限公司，上海200232）

垃圾填埋場惡臭污染已經逐漸成為一種社會公害，引起全社會的廣泛關注。以填埋場惡臭控制為目標，提出了源頭惡臭減量、過程惡臭控制、末端惡臭處理的基本思路，介紹了幾種新型過程惡臭控制和末端惡臭處理技術，對填埋場惡臭控制具有理論和實踐的指導意義。

垃圾填埋場；惡臭控制；無土噴涂覆蓋；蓄熱式氧化

2012年我國生活垃圾清運總量達到1.7×108t，其中通過衛生填埋處理的生活垃圾量達到1.05×108t，占61.56%［1］。盡管近期垃圾處理方式呈現多樣化，但是衛生填埋依然是近期乃至未來很長一段時間我國城市生活垃圾處理的主要手段。

生活垃圾中含有大量的有機物成分，在填埋降解過程中會釋放出NH3、H2S、硫醇、VOCs、VFAs等引起人感官不適的惡臭物質。垃圾填埋場的惡臭污染具有范圍廣、濃度高和危害大的特點，嚴重危害著環衛人員的健康、影響周邊經濟的發展，已經逐漸成為一種社會公害，引起全社會的廣泛關注。

1　源頭惡臭減量

填埋場不同地點和階段的垃圾處于不同的降解階段，這些降解過程中產生的填埋氣都含有惡臭物質。從源頭上減少惡臭氣體產生，可以通過實行垃圾分類收集，縮短垃圾收集到填埋的時間間隔等方法實現。做好垃圾分類，控制有機垃圾進場量，不僅有利于生活垃圾中有價值組分的資源化利用，而且使微生物的降解受到極大抑制，從而大大改善填埋場惡臭污染的現象。但垃圾分類收集過程中必須有合適的有機質廢物處理工藝和裝備，否則對于惡臭污染而言只是一個污染轉移的過程，有機質集中堆置填埋的區域將造成更嚴重的惡臭問題。

最近有研究者提出了通過除臭生物屏障前移處理惡臭物質的方法，即在垃圾收運前段加入處理菌劑的方式，使得垃圾在運輸過程中由腐敗變為發酵，在垃圾進入填埋場之前控制惡臭物質的產生［2］。此外，向收集垃圾噴灑特定菌液，與致臭微生物形成競爭關系，抑制或減緩厭氧致臭過程的發生，實現惡臭氣體的減少也具有一定的應用前景。從經濟性的角度出發，對于填埋作業而言，通過遏制作用獲得收運垃圾3 d左右不臭的效果，就可以有效地減少填埋作業過程的惡臭污染問題。

2　過程惡臭控制

填埋場惡臭控制的一個關鍵環節就是填埋作業完成后的覆蓋措施。通過覆蓋可以隔離惡臭污染源，完整的覆蓋措施應該包括日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋3個層面。

2.1土壤覆蓋技術

最簡單的覆蓋材料就是使用土壤進行垃圾覆蓋，填埋氣體在通過土壤層時首先被土壤顆粒吸附、吸收，繼而被垃圾中的微生物降解。國外研究者對比了不同城市垃圾填埋場惡臭組成和濃度變化情況，發現有覆土層的垃圾填埋庫區對惡臭氣體的削減十分明顯，而無覆土層的其他填埋庫區則無顯著性變化［3］。

使用黏土作為覆蓋材料的傳統土壤覆蓋技術，目前已經比較成熟，但是使用過程中也暴露出除臭效果差、占用庫容大、部分地區難以獲得等缺點，為此有許多研究者提出利用污泥和改性污泥、建筑垃圾、堆肥復合基質、礦化垃圾等作為覆蓋材料，在控制惡臭污染的同時也實現了以廢制廢［4，5］。

2.2膜覆蓋技術

近年來，人工合成材料如PE膜、PVC膜、EVA膜、LDPE膜、HDPE膜等材料，憑借良好的延展性、密閉性、抗老化性和可重復利用性，被廣泛應用于填埋場。同濟大學趙由才課題組在對比黏土、彩條布、浸塑布、HDPE膜等作為覆蓋材料，從效果和經濟學2方面考慮后，確定日覆蓋、中間覆蓋采用0.5 mmHDPE膜為最佳方案，并應用于上海老港垃圾填埋場［6］。在此基礎上，國內環衛系統摸索出了一套填埋場膜覆蓋技術，隔斷惡臭氣體散發通道，降低了填埋場惡臭散發，同時較好地起到雨污分流的作用，減少了垃圾滲瀝液的產生量，節約部分滲瀝液治理成本。

2.3無土噴涂覆蓋技術

正大歐瑞信公司研發的OWC垃圾填埋無土噴涂覆蓋技術最近也受到了廣泛關注，并已經應用于廈門、南寧、濟南、長春、杭州等填埋場。該技術是指利用OWC環保專用覆蓋材料，通過特制的專用噴涂設備，加入水混合攪拌成漿狀，通過靈活可移動式高壓軟管輸送并噴涂到所需覆蓋的垃圾層表面，材料干化后在垃圾表面形成一層0.6～1 cm厚的覆蓋膜層，通過控制材料配比和噴涂厚度，能滿足垃圾填埋各種覆蓋時間（短期、中期）要求。該膜層的原料為生物質材料，干化后和硬紙板材質類似，但擁有更高的強度，材料雖達到蓋膜硬度，但透氣性要比塑料膜高很多，干化后的覆蓋涂層具有透氣、導水雙重功能，并具備充分的物理強度與阻燃性，可通過在漿料中添加功能性添加劑（微生物制劑等）及草籽，能將除臭、滅蠅、綠化等作業在噴涂覆蓋過程逐步完成。OWC技術機械化作業程度高，與傳統的土壤覆蓋技術、膜覆蓋技術相比節省了不少人工成本，據了解目前該技術覆膜成本為22元/m2

3　末端惡臭處理

3.1常規惡臭控制技術

目前，垃圾填埋場惡臭污染控制技術主要包括物理法、化學法和生物法。其中，物理法主要包括掩蔽法、吸收法、吸附法，具有操作簡單、見效快等優點，但該法僅適宜處理低濃度、小范圍的惡臭物質，且成本高、存在二次污染。化學方法主要包括化學洗滌法、氧化法、焚燒法，具有效率高、適用范圍廣等優點，但該方法存在除臭設施投資大、運行費用高、持續時間短等缺陷。生物方法主要包括生物過濾法、生物吸收法、土壤堆肥法和生物除臭劑等，具有工藝簡單、操作方便、無二次污染等優勢，但該方法存在篩選及培養菌種難、見效慢，生物濾池占地面積大等缺陷。惡臭常規控制技術如表1所示。

表1　惡臭的常規控制技術

單一使用上述技術中的一種，通常難以實現對填埋場惡臭氣體的有效控制，一般根據填埋場惡臭氣體的特性、強度和除臭要求等，選擇物理、化學、生物手段中的多種組成聯合工藝，以最大程度地降低惡臭，減少污染。深圳市老虎坑垃圾填埋場采用氧化法、活性炭吸附法、紫外光解法、生物除臭法等組成復合工藝，處理后惡臭污染物均達到國家二級標準［7］。

3.2生物除臭劑

填埋場惡臭污染作為區域性的面源污染，惡臭氣體收集難度高，傳統惡臭治理技術需要先將氣體收集起來才能實施處理，在填埋場應用受到局限，目前在作業現場噴灑除臭藥劑是較為常見的措施，尤其是微生物除臭劑。

微生物除臭劑的除臭機理包括降解惡臭氣體、通過競爭抑制惡臭微生物繁殖、代謝產生香氣物質弱化惡臭強度等。國內應用較為廣泛的生物除臭劑是日本研制的EM復合菌劑，而國內的研究者也從不同環境中篩選培養具有除臭功能的微生物菌株，并取得不錯的應用成果［8-10］。生物除臭菌劑無毒、不產生二次污染，越來越多地應用于垃圾填埋場，但是生物除臭菌劑也具有一些缺點，價格昂貴，除臭效果易受外界環境制約，去除惡臭種類有限等，仍需不斷完善。

3.3主動式沼氣收集處理技術

國外研究表明，惡臭物質被填埋氣體等夾帶逸散到空氣中是填埋場惡臭的主要污染源。隨著填埋技術的發展和對衛生填埋認識的不斷深入，國內填埋場提出了主動式沼氣收集處理技術［11］，即通過建設沼氣收集系統，包括沼氣收集豎井和橫井，將垃圾堆體內產生的沼氣收集并集中處理。收集到的沼氣被用于燃燒或者發電，在回收利用沼氣的同時也有效地降低了填埋場惡臭污染。但是這一技術存在一個缺陷，就是無法有效地收集凈化填埋作業面產生的早期填埋氣。

3.4覆膜抽吸-RTO（蓄熱式氧化）技術

針對主動式沼氣收集處理技術的缺陷，近年來有研究者提出了覆膜抽吸-RTO（蓄熱式氧化）除臭技術，通過移動式覆膜收集垃圾作業面上惡臭氣體，將收集到的臭氣送至蓄熱式氧化裝置凈化處理。分析表明填埋場垃圾作業面上的惡臭氣體含有低濃度可燃組分，以甲烷計的有機物濃度在1 428～7 142 mg/m3，CO濃度在2 500～10 000 mg/m3，氣體的熱值在100～400 kJ/m3波動。燃燒法的臭氣凈化效率極高，溫度820℃下停留1 s，惡臭的銷毀率可以達到99%，常規的燃燒法盡管效率很高，但通常因采用熱力燃燒的方式需補充燃料，造成運行成本很高。近20 a來，隨著換熱技術的發展，只接換熱的蓄熱式氧化裝置的燃燒熱回收效率可達95%，燃燒成本大大降低，目前在工業有機氣體凈化中得到了廣泛應用［12，13］。覆膜收集的臭氣具有100～400 kJ的熱值，輸送至RTO內氧化產生的熱量被儲存，用以預熱下階段待處理的臭氣，在不添加輔助燃料情況下，實現對收集臭氣的蓄熱氧化凈化處理。

4　結束語

垃圾衛生填埋場環境特殊，惡臭污染受到各方面因素影響，其控制是一項綜合性工程，其基本思路可以歸結為源頭減少惡臭物質的產生量、過程控制惡臭物質的排放和末端對惡臭氣體的合理收集和凈化處理。

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Research Progress in the Control of Landfill Stench

Wang Selan1，Yuan Zineng1，Chen Yi2，Song Lijie2
（1.Shanghai Laogang Waste Utilization Co.Ltd.，Shanghai200336；2.Shanghai Institute for Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai200232）

Landfill stench pollution had become a kind of public nuisance，which attracted great attention of the whole society.Taking the control of landfill stench as the target，the basic ideas of reduction from the source，control from the process and end-of-pipe treatment were put forward.Several new technologiesof processcontrol and end-of-pipe treatment were introduced，which exhibited theoretical and practical significance in landfill stench control.

landfill；stench control；soillessspray coverage；regenerative oxidation

X705；X701

A

1005-8206（2016）03-0013-03

王瑟瀾（1973—），高級工程師，主要從事生活垃圾、城市污水處理及環境整治。

科技惠民計劃項目（S2013GMC000007）；國家科技支撐計劃項目（2012BAC15B05）

2015-02-12