垃圾填埋場惡臭污染產(chǎn)生原因與防治措施的研究進展

劉軍 鞏小麗 蔡琳琳 戴昕

摘要：填埋是目前城市生活垃圾主要的處置方式，但是由于垃圾填埋的方式只是簡易填埋，很多垃圾以及垃圾滲濾液暴露在空氣中，散發(fā)出大量的惡臭氣體。填埋場惡臭擾民事件頻發(fā)，其惡臭污染問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到填埋場周圍居民的正常工作、生活和健康。本文對惡臭污染的來源和產(chǎn)生規(guī)律進行了論述，同時總結(jié)了當(dāng)前惡臭污染的主要防治措施和常用的處理技術(shù)，最后，論述了惡臭氣體治理技術(shù)及今后的發(fā)展趨勢和有待解決的問題。

關(guān)鍵詞：垃圾填埋場;生活垃圾;惡臭污染

中圖分類號：X703 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-00-02

Abstract：Landfill is currently the main method of disposal of municipal solid waste. However， because the method of landfill is simply landfill， a lot of garbage and landfill leachate are exposed to the air and emit a lot of malodorous gases. Landfill odors disturb people frequently. The problem of odor pollution has seriously affected the normal work， life and health of residents around the landfill. This article discusses the sources and generation rules of malodor pollution， and summarizes the current main control measures and common treatment technologies for malodor pollution. Finally， it discusses the malodor gas treatment technology and its future development trends and problems to be solved.

Key words：Landfill;Domestic waste;Malodor pollution

目前，填埋場惡臭污染問題已經(jīng)引起了很多國內(nèi)外科學(xué)家和學(xué)者的關(guān)注。探究有效快速的控制惡臭氣體污染的方法及措施，已經(jīng)成為垃圾填埋場污染綜合治理的重要內(nèi)容之一。

1 城市垃圾填埋場的現(xiàn)狀

大多數(shù)垃圾填埋場的設(shè)計、建設(shè)和運營依舊存在很多問題。例如，一些老舊的垃圾填埋場常常出現(xiàn)垃圾滲濾液導(dǎo)排及填埋氣導(dǎo)排系統(tǒng)不暢、垃圾滲濾液處理不達標(biāo)、無法做到垃圾填埋日覆蓋等問題，給周邊的環(huán)境造成了很嚴(yán)重的影響。一些中小型城鎮(zhèn)自建的分散垃圾填埋場甚至沒有環(huán)保措施，僅僅是簡單堆放，這種填埋形式會對土壤、地下水造成難以挽回的嚴(yán)重污染。另外，即使是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的大型垃圾填埋場，當(dāng)運營管理不當(dāng)時也會產(chǎn)生許多問題，比如惡臭污染等。

2 填埋場惡臭產(chǎn)生機理以及臭氣產(chǎn)生源

2.1 填埋場惡臭氣體的組成及危害

垃圾填埋場惡臭氣體成分比較復(fù)雜，主要成分是CH4和CO2，其中產(chǎn)生的惡臭污染是因為多種惡臭氣體協(xié)同作用的結(jié)果。一般惡臭氣體按其組分可以分為5類：（1）含硫化合物，如H2S、硫醇、硫醚等;（2）含氮化合物，如NH3、胺類、酰胺、吲哚等;（3）烴類及芳香烴;（4）鹵素及其衍生物，如HCl、Cl2、鹵代烴等;（5）其他有機物，如醇、醛、酚、酮、有機酸等。

在垃圾處理過程中所產(chǎn)生的惡臭氣體種類很多，其中濃度比較高的、影響比較大的惡臭氣體有氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）、甲硫醇（CH3SH）和甲基硫（（CH3）3S）等，這些惡臭污染氣體會刺激人的嗅覺器官，使人產(chǎn)生生理厭惡的感覺，引起人身體的不適。H2S是一種帶有惡臭氣味的、易揮發(fā)性的無色氣體，因此，H2S氣體非常容易進入大氣中，H2S還是一種強烈的神經(jīng)毒素，會強烈刺激人體粘膜，高濃度時，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，甚至死亡，低濃度的H2S會引發(fā)眼炎，易引起氣管炎、咳嗽甚至咽部水腫，長期吸入H2S會使人的抵抗力下降，易發(fā)腸炎等一系列疾病。氨是一種堿性氣體，會刺激和腐蝕呼吸道，高濃度環(huán)境條件下，可能會導(dǎo)致人急性中毒，從而導(dǎo)致氨吸入者肺水腫、肝損傷甚至窒息死亡[3]，低濃度的氨會引發(fā)眼結(jié)膜、鼻咽部、呼吸道粘膜充血、水腫。VOCs含有一些物質(zhì)具有“致畸、致癌、致突變”的作用。

2.2 填埋場惡臭氣體的產(chǎn)生源

垃圾填埋作業(yè)區(qū)、垃圾滲濾液處理區(qū)、垃圾轉(zhuǎn)運車是惡臭污染產(chǎn)生的主要區(qū)域[15]。填埋場惡臭氣體的來源主要分為三個方面：（1）由于部分垃圾轉(zhuǎn)運車密閉性問題，在生活垃圾的運輸過程中，存在沿途拋撒的現(xiàn)象;（2）垃圾在填埋作業(yè)中，如垃圾的傾倒、攤平、壓實等環(huán)節(jié)會產(chǎn)生惡臭氣體;（3）滲濾液收集及處理區(qū)域，在滲濾液的調(diào)節(jié)池等的密閉性不好，滲濾液會發(fā)生厭氧發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)生大量惡臭氣體，成為填埋場惡臭污染源重要的釋放源。

3 填埋場惡臭污染的防治措施與技術(shù)

3.1 填埋作業(yè)面控制

垃圾填埋作業(yè)區(qū)是主要的惡臭污染源。許多填埋場管理不嚴(yán)格甚至完全沒有管理，只是胡亂堆放，作業(yè)單元劃分過大，作業(yè)面面積和垃圾攤鋪面積都較大，作業(yè)機械的運程較遠(yuǎn)，導(dǎo)致垃圾作業(yè)過程中的惡臭污染物排放量增加。因此，填埋過程中暴露面積的工藝控制和填埋作業(yè)的連貫緊湊是控制填埋作業(yè)區(qū)惡臭污染的關(guān)鍵，應(yīng)最大限度地減少暴露作業(yè)面的面積。

3.2 填埋垃圾覆蓋措施

完成垃圾填埋作業(yè)后必須采取覆蓋措施，有效的覆蓋可以顯著抑制垃圾降解產(chǎn)生的惡臭，同時也可阻止降水時雨水下滲到垃圾堆體中，以降低垃圾滲濾液的產(chǎn)生量。完整的覆蓋措施可以分為每日覆蓋、中間覆蓋及最終覆蓋三個方面。黎青松等在對生活垃圾填埋場除臭效果的試驗研究時發(fā)現(xiàn)，將已覆蓋區(qū)的H2S和氨氣濃度與填埋作業(yè)區(qū)相比，氨氣濃度降低50%，H2S的濃度降低78%，HDPE膜覆蓋對填埋作業(yè)除臭效果較好。

3.3 滲濾液收集與處理

滲濾液調(diào)節(jié)池以及周邊的構(gòu)筑物應(yīng)采取密封措施，避免惡臭通過縫隙和孔洞散逸。滲濾液調(diào)節(jié)池旁的泵站應(yīng)該采取密閉措施，并對惡臭氣體進行收集和處理后的排放。黎青松在對生活垃圾填埋場除臭效果的試驗研究時發(fā)現(xiàn)，將滲濾液調(diào)節(jié)池密閉前后，氨和H2S分別降低了70%和83%，剩余濃度滿足GB14554-1993，達標(biāo)排放。

3.4 惡臭污染常用的治理技術(shù)

目前，常用的惡臭污染的處理方法主要是通過物理、化學(xué)和生物的方法或者其聯(lián)合工藝，對惡臭物質(zhì)進行稀釋中和、吸收轉(zhuǎn)化或者生物降解，來達到降低或者消除惡臭污染的目的。由于惡臭污染物的種類、性質(zhì)、濃度、處理量、氣體排放方式的不同，在具體的工程案例中，需結(jié)合具體的衛(wèi)生要求和經(jīng)濟狀況，選取更合適的處理方法。

（1）物理法：目前處理惡臭污染的物理方法包括擴散稀釋法、掩蔽法和吸附法等，工作原理通過掩蔽、稀釋或吸附等物理手段對惡臭物質(zhì)進行掩蔽或轉(zhuǎn)移，以達到降低惡臭的目的。

（2）生物法：原理是利用微生物的生命活動對惡臭物質(zhì)進行降解，最終生成無臭、無害或低毒害類物質(zhì)，生物法具有工藝簡單、操作方便、無二次污染等優(yōu)勢，但也存在篩選及培養(yǎng)菌種難、見效慢等缺點，羅永華等根據(jù)垃圾惡臭污染物質(zhì)的主要成分研制了微生物除臭菌劑，該微生物除臭劑對NH3和H2S的去除率分別達到83.3%和80.7%，因此，生物除臭劑在垃圾填埋場除臭工作中具有良好的效果，能夠快速、高效率地降低垃圾填埋場惡臭污染。

（3）化學(xué)法：主要有化學(xué)吸收法、燃燒法、O3氧化法、光催化氧化等，其特點是通過化學(xué)藥劑或化學(xué)手段使惡臭污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使之生成無臭味或臭味較小的物質(zhì)，從而達到治理目的。

4 展望

目前，隨著城市面積的擴張，垃圾填埋場與城市居民區(qū)日益靠近，以前的郊區(qū)垃圾填埋場逐漸被居民區(qū)包圍，伴隨而來的填埋場惡臭問題逐漸困擾周圍居民。如何快速有效治理垃圾填埋場的惡臭污染、減少垃圾填埋場的垃圾填埋量，成為垃圾處理的關(guān)鍵問題。國內(nèi)外的大量學(xué)者以及環(huán)保人士分析了垃圾填埋場惡臭污染物產(chǎn)生規(guī)律以及影響因素，以探究去除惡臭污染的技術(shù)方法，但目前還沒有行之有效的方法來去除惡臭污染。因此，惡臭污染治理技術(shù)的探究仍然是以后填埋場惡臭污染的重要課題。

參考文獻

[1]蔣敏敏，李海翔.垃圾填埋場惡臭污染與防治研究進展[J].廣東化工，2016，43（6）：112-113.

[2]史煒，王軍民，柴曉利，等.填埋場惡臭產(chǎn)生規(guī)律及治理措施[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2018，26（05）：70-73.

[3]分地區(qū)城市生活垃圾清運和處理情況（2016）[R].北京：中華人民共和國國家統(tǒng)計局，2017.

[4]李玲，熊駿生，陶凌燕，等.城市生活垃圾填埋場惡臭污染特征和生物控制技術(shù)研究進展[J].杭州師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，13（5）：523-528.

收稿日期：2019-10-14

作者簡介：劉軍（1977-），男，漢族，博士研究生，高級工程師，董事長，研究方向為固廢與水污染治理。