分析環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施臭氣治理技術(shù)

李 智

（天津市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)中心，天津 300000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和城市建設(shè)發(fā)展，城市中普遍建設(shè)了生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站、中轉(zhuǎn)站、處理廠等環(huán)境衛(wèi)生工程，但在處理固體垃圾同時(shí)，也將產(chǎn)生一些污染物質(zhì)，如垃圾產(chǎn)生的臭氣。以天津市為例，截至2017年底，全市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站175座、中轉(zhuǎn)站7座、垃圾處理廠11座，設(shè)計(jì)處理量已達(dá)11 500 t/d，另有糞便處理廠2座。全市2017年垃圾清運(yùn)量高達(dá)306.87萬t，糞便清運(yùn)量達(dá)27.7萬t。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們生活水平提高，群眾對(duì)美好城市居住環(huán)境要求日益提升。科學(xué)處理這些污染物質(zhì)，不僅對(duì)城市環(huán)境提升有重要意義，還直接影響市民生活質(zhì)量。

1 臭氣的產(chǎn)生

生活垃圾與糞便中含有蛋白質(zhì)及脂肪，在分解時(shí)將產(chǎn)生惡臭物質(zhì)，主要包含氨、硫化氫、甲硫醇、甲基硫、三甲胺、二硫甲基、乙醛等[1-2]。在進(jìn)行脫臭處理時(shí)，通常是處理前四種物質(zhì)，其他幾種物質(zhì)的臭味并不大。在運(yùn)輸、處理垃圾時(shí)，臭氣主要存在于轉(zhuǎn)運(yùn)站暴露口、中轉(zhuǎn)站及運(yùn)輸環(huán)節(jié)、焚燒廠的儲(chǔ)料坑及填埋場(chǎng)的垃圾暴露面等位置。

2 臭氣處理技術(shù)

在處理臭氣時(shí)可使用物理法、化學(xué)法、生物法等技術(shù)，具體包括氣洗法、吸附法、直接燃燒法、催化氧化法、氯氧化法、中和法等[3-4]。其工作原理就是去除有臭味的成分或通過各種反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為無臭物質(zhì)。下文主要分析集中臭氣處理技術(shù)。

2.1 氣洗法

此方法就是利用水和酸、堿等水溶液吸收排氣管中的臭氣。人們可以采用填充塔式、噴灑塔、氣泡塔等在洗氣塔中進(jìn)行氣洗操作。

表1 惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值

2.2 吸附法

此方法是通過活性炭、硅膠與活性黏土等吸附能力較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收、去除致臭物質(zhì)。人們需依據(jù)臭氣類型選擇合適的吸附劑。在使用活性炭處理臭氣時(shí)，需進(jìn)行預(yù)處理操作，去除氣體中的灰塵、水分、油與焦油類物質(zhì)，以便活性炭吸收、去除臭氣，需保證粉塵濃度低于20 mg/m3，相對(duì)濕度低于96%，溫度低于150℃。現(xiàn)階段，活性炭纖維在除臭工作中的應(yīng)用較多。

2.3 直接燃燒法

此種處理方法就是把臭氣排入鍋爐燃燒室、燃燒爐等設(shè)施中，通過燃燒可燃部分達(dá)到除臭目標(biāo)。需要注意的是，溫度需在800℃以上才可去除臭氣。

2.4 催化氧化法

假如臭氣中的可燃成分濃度較低或排氣溫度較低，可使用催化劑進(jìn)行催化氧化處理。觸媒脫臭氣設(shè)施則需加熱臭氣，在溫度保持在200～400℃時(shí)，利用觸媒層使其發(fā)生氧化反應(yīng)，使臭氣成為無臭無害氣體。此種方式主要適合處理鏈狀烷烴、萘烷類、烯烴類、芳香族類、醛類等。其優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備體積較小、重量較輕。

2.5 化學(xué)氧化法

此方法就是利用氧化劑（如氯、次氯酸鈣、二氧化氯等）與臭氣中的硫化氫、甲醛、有機(jī)胺、苯乙烯等物質(zhì)進(jìn)行氧化反應(yīng)，使其成為無臭物質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)除臭的目標(biāo)。現(xiàn)階段，大多采用活性氧技術(shù)把空氣中的氧分子轉(zhuǎn)換為正負(fù)離子，并利用通風(fēng)管道輸入到臭氣散發(fā)點(diǎn)，此種處理設(shè)備占地面積較小。

2.6 掩蔽法與中和法

此種處理方式是利用強(qiáng)烈的芳香味遮掩臭氣的氣味。目前，使用較為廣泛的掩蔽劑為乙硫醇桉樹油、甲基吲哚香豆素等。在除臭時(shí)，不僅需要重視掩蔽劑的效果，還需要分析掩蔽劑與待處理臭氣的相溶性。使用中和法可有效降低臭氣濃度，通過吸附及化學(xué)反應(yīng)，可有效降低臭氣濃度，實(shí)現(xiàn)除臭的目的。

2.7 生物處理法

此種方法是利用微生物把臭味物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o臭無害化合物。傳統(tǒng)生物處理方法是利用土壤、堆肥或碎木屑來處理臭氣，通過風(fēng)機(jī)給臭氣增壓，在其進(jìn)入氣體調(diào)節(jié)塔后去除臭味中的灰塵，增加臭氣濕度，然后通過生物過濾器過濾之后直接排放，在有必要時(shí)可通過排氣筒進(jìn)行排放。傳統(tǒng)生物處理法的生物過濾器的生物活性較高，凈化效果較好，整個(gè)處理系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定，操作及管理也較為便捷，但是整個(gè)處理系統(tǒng)的占地面積較大[5-6]。經(jīng)研究，使用1.5～2.0 m高的熟化肥料作為臭氣處理濾料，其負(fù)荷為50 m3／（m2·h）左右，在過濾后可有效去除大部分致臭物質(zhì)；利用碎木屑、碎枝干進(jìn)行過濾時(shí)，需在頂部覆蓋保濕層，其負(fù)荷為100～250m3／（m2·h）。

2.7.1 傳統(tǒng)生物除臭

傳統(tǒng)生物除臭技術(shù)工藝流程如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)生物除臭技術(shù)

2.7.2 組合式高效除臭

組合式高效生物滴濾器通過添加增濕循環(huán)液來加強(qiáng)生物處理系統(tǒng)的處理效果。在臭氣進(jìn)入處理器后，首先需要通過洗滌區(qū)進(jìn)行除塵增濕操作，之后進(jìn)入生化區(qū)去除致臭物質(zhì)，最后除霧脫水經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓之后排出。此種處理系統(tǒng)占地面積較小，將整個(gè)氣體增濕、生物凈化等流程融于一體，可對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)控制。

由于傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)占地面積較大，將各種生物處理技術(shù)與其他處理技術(shù)融合在一起，可有效減少占地面積。例如，生物活性炭法就把活性炭的吸附作用與生物的降解作用結(jié)合在一起，利用微生物有效延長(zhǎng)活性炭的使用壽命，在降低除臭成本的同時(shí)，可有效減少占地面積。

2.7.3 生物菌種除臭

近幾年，人們開始使用微生物菌種來處理臭氣，并取得了一定成果。人們可以通過噴灑菌種稀釋液的方式，減少空氣中的中氨、硫化氫等物質(zhì)，繼而實(shí)現(xiàn)除臭的目標(biāo)。此外，人們可在生物脫臭塔中使用高效除臭菌種，提升生物除臭效率及效果。

3 臭氣處理技術(shù)的運(yùn)用

3.1 收集臭氣

一般情況下，人們可以將臭氣分為高濃度臭氣、中濃度臭氣、低濃度臭氣，并依據(jù)相應(yīng)的要求選擇臭氣收集及處理方式，詳情如表2所示。

表2 惡臭成分濃度與脫臭方法的關(guān)系

在收集高濃度臭氣、中濃度臭氣時(shí)，人們應(yīng)盡量使用局部排氣方式，依據(jù)臭氣散發(fā)點(diǎn)的面積科學(xué)計(jì)算收集氣量，按照0.4～0.6 m/s的上升氣速計(jì)算氣量，連續(xù)工作時(shí)取最大值，間歇工作時(shí)取值較低。針對(duì)低濃度臭氣，則需保證換氣量足夠。不同場(chǎng)所的換氣量可依據(jù)表3進(jìn)行選擇。

表3 臭氣發(fā)生場(chǎng)所與換氣次數(shù)

3.2 環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施臭氣處理

3.2.1 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站

垃圾在轉(zhuǎn)運(yùn)站的停留時(shí)間比較短，并未進(jìn)行充分發(fā)酵，因此產(chǎn)生的致臭物質(zhì)較少，臭氣濃度也比較低，并不需要使用集中收集然后處理的方式，僅需保證垃圾收集站地面的清潔，以免垃圾暴露在空氣中，減少產(chǎn)生臭氣的可能。假如對(duì)空氣質(zhì)量要求較高，人們可通過噴灑生物除臭藥液或配置小型氧化劑類發(fā)生設(shè)備，達(dá)到除臭的目標(biāo)。收集站在處理已腐敗垃圾時(shí)，可以在添加有機(jī)物高效降解菌的同時(shí)，添加除臭效果較好的菌種，以便在處理垃圾的同時(shí)實(shí)現(xiàn)除臭。

3.2.2 中轉(zhuǎn)站

垃圾臨時(shí)堆放處是垃圾中轉(zhuǎn)站出現(xiàn)臭氣的主要場(chǎng)所，轉(zhuǎn)載過程中出現(xiàn)的臭氣含有很多粉塵，因而需在除臭的同時(shí)考慮除塵。在處理中轉(zhuǎn)站的臭氣時(shí)，可在除塵后通過吸附技術(shù)進(jìn)行除臭操作，同時(shí)也可將吸附技術(shù)與電離、生物等技術(shù)結(jié)合起來使用。

3.2.3 焚燒廠

垃圾焚燒廠產(chǎn)生臭氣的區(qū)域就是垃圾卸料儲(chǔ)存?zhèn)}，通常情況下，焚燒廠將臭氣產(chǎn)生點(diǎn)的空氣抽到焚燒設(shè)備中進(jìn)行燃燒，以消除臭氣中的致臭物質(zhì)。

為避免臭氣外溢，人們需保證臭氣的抽吸量足夠，且保證卸料儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)的壓力符合要求。但是，焚燒設(shè)備需要的助燃空氣量是一定的，假如空氣過多將影響焚燒效果，因而需對(duì)垃圾卸料儲(chǔ)存?zhèn)}采取隔臭措施。例如，在卸料口設(shè)置風(fēng)簾、關(guān)閉儲(chǔ)存?zhèn)}門等，采用換氣的方式保證卸料儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)的壓力符合要求。另外，還需保證卸料儲(chǔ)存?zhèn)}外地面的清潔度，以免出現(xiàn)臭氣。

3.2.4 堆肥廠

堆肥廠的主要臭氣來源為垃圾卸料儲(chǔ)存?zhèn)}、垃圾發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)或條堆場(chǎng)地，針對(duì)這些密閉空間中的臭氣，人們可以采用抽吸之后集中處理的方式處理臭氣。假如使用傳統(tǒng)堆肥技術(shù)，將占用大量土地資源，人們可使用生物濾池實(shí)現(xiàn)去除臭氣的目標(biāo)，利用成熟堆肥或木屑這些濾料進(jìn)行過濾操作，此種處理效果較為穩(wěn)定，處理成本較低。另外，不需對(duì)濾料進(jìn)行再生操作，假如必須更換濾料，人們可將其作為肥料運(yùn)輸出廠外。二次堆肥處于露天環(huán)境，人們可以使用噴灑除臭菌種的方法處理臭氣。

3.2.5 填埋場(chǎng)

填埋場(chǎng)為處理臭氣，大多會(huì)采用衛(wèi)生填埋技術(shù)。通常情況下，填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池都比較大，在填埋覆蓋作業(yè)較為完善時(shí)，調(diào)節(jié)池則是填埋場(chǎng)的主要臭氣來源。由于填埋場(chǎng)距離居民區(qū)較遠(yuǎn)，可以對(duì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行密閉操作，在抽取臭氣后通過高空排放的方式進(jìn)行處理。為處理調(diào)節(jié)池的臭氣，小型填埋場(chǎng)可添加除臭菌種，需要注意的是，不能添加難以降解的有機(jī)化合物，以免影響污水處理效果。

3.2.6 糞便預(yù)處理廠

糞便預(yù)處理廠出現(xiàn)臭氣的主要區(qū)域?yàn)榧S便卸料、處理、儲(chǔ)存場(chǎng)所的暴露面，如卸糞槽、粗格柵、細(xì)格柵流槽等區(qū)域。

由于糞便預(yù)處理廠的臭氣濃度較高，為避免臭氣溢出，人們可以采用通路隔斷法，以保證臭氣處理效果。假如僅采用活性炭吸附技術(shù)處理臭氣，處理成本較高，因此人們可結(jié)合生物處理技術(shù)處理臭氣。通常，糞便預(yù)處理廠距離市區(qū)較近，選址較為困難，為減少對(duì)土地資源的需求，人們可以使用組合式高效生物除臭技術(shù)，將生物處理技術(shù)、前端洗滌、末端生物活性炭結(jié)合在一起，從而有效提升臭氣處理效果。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，每天產(chǎn)生的各種垃圾數(shù)量持續(xù)增加。這些垃圾形成的臭氣污染將對(duì)環(huán)境構(gòu)成較大壓力，同時(shí)也將影響人們的生活質(zhì)量。為有效解決該問題，人們必須科學(xué)規(guī)劃垃圾的收集、轉(zhuǎn)運(yùn)和處理各環(huán)節(jié)，而加強(qiáng)對(duì)臭氣等污染物質(zhì)的處理是其中重要一環(huán)。只有采取科學(xué)有效的措施，人們才能實(shí)現(xiàn)改善城市環(huán)境、提升居民生活質(zhì)量的目標(biāo)。