生活垃圾填埋场臭气产生与控制探讨

生活垃圾填埋场臭气产生与控制探讨

李昌 聂骥方胜

东江环保股份有限公司

摘要：生活垃圾数量持续增长已经成为我国城市发展和居民生活品质提升的环境污染问题之一。由于卫生填埋方式具有建设简单、操作管理方便、施工运营成本相对较低、可以回收甲烷气体等优点，卫生填埋长期以来是国内生活垃圾处置的主要方式。尽管随着生活垃圾焚烧设施的逐步投入使用，但是生活垃圾填埋场作为垃圾处置的兜底设施，仍将持续发挥重要的作用。因为垃圾卫生填埋采用露天作业工艺，在垃圾填埋过程中难免会逸散臭气，生活垃圾填埋场邻避效应逐渐突出，生活垃圾填埋场臭气控制成为世界性难题。因此，探索出一条行之有效且符合实际情况的填埋场臭气控制新途径和新方法，是当前垃圾填埋场污染综合治理的重要课题。[4]

关键词：生活垃圾；填埋场；臭气处理；

一、恶臭气体的产生及其主要成分

生活垃圾处理产生的恶臭气体主要来自生活垃圾及其渗出物。恶臭气体的产生与垃圾的成分有关，垃圾的成分与城市经济发展程度、生活水平和食物结构有关。根据相关调查，城市生活垃圾主要成分为有机物（占50%～90%），其中餐厨垃圾占40%～70%。生活垃圾卫生填埋后经厌氧发酵，微生物将有机物降解为主要由甲烷和二氧化碳组成的填埋气体和水。除了大部分甲烷和二氧化碳外，垃圾填埋气还含有少量的恶臭气体，如氨、硫化氢和少量的甲硫醇；生活垃圾渗滤液中除了含有大量无色无味的甲烷外，还含有氨、硫化氢、甲硫醇等强气味气体。根据恶臭气体的成分，可以将其分为五大类：（1）H2S,SO2，硫醇等含硫化合物；（2）氨、胺、吲哚等含氮化合物；（3）氯、卤代烃等卤素及其衍生物；（4）炔类和芳香炔；（5）醇，酚，醛，酮等的含氧性有机化合物。

二、填埋场恶臭问题

当前，国内各个垃圾填埋场均采取了相应的臭气控制措施，但是由于臭气扩散的复杂性，其影响很难有效消除。填埋场恶臭控制的主要难点表现为：

1、恶臭成分复杂

生活垃圾填埋场中恶臭污染物的组分十分复杂，各臭源点中恶臭污染物的种类和含量各不相同，臭源点的分布和强度会随着填埋场中的垃圾数量和填埋计划的实施而发生动态变化，然而，由于没有准确的臭气在线和自动检测装置，只能通过采样监测数据来反映出填埋场中的臭味特性，从而造成了恶臭控制措施存在一定的滞后性。

2、臭气产量季节性波动性较大

臭气污染所产生的臭味物质在季节和时间上的变化很难确定，夏季臭气强度一般高于冬季，臭味物质（如硫化氢、氨气、臭味浓度等）的产生和释放强度也需要深入研究。此外，受天气（如温度、气压等）的影响，在不利于大气污染物扩散的条件下，填埋气体对周边环境的影响更为明显。

3、恶臭产生及扩散机理研究不成熟

恶臭污染物的生成是由多种因素共同作用的结果，其中存在着季节性的气候变化特征，影响恶臭的关键因子，垃圾自身理化特性与恶臭污染物生成的关系，恶臭污染物的释放强度与降解，以及与环境因子、垃圾的来源和新鲜度之间的关系等问题。

4、填埋气收集效率不高

垃圾堆体的覆盖状态（中间覆盖、日覆盖）以及堆体内部渗滤液的分流状态，直接影响着竖向填埋气采集井的采集效果，另外，由于垃圾不均匀沉降，部分填埋气采集井的密封破坏，需检修维护，难以正常运转，也直接影响了气体采集率，进而使未采集的填埋气向空气中逸散，形成恶臭气体。同时，由于填埋场初期含水量较高，且在填埋场中雨水与污水的分流未充分发挥，使得填埋场中有较多的渗滤液滞留，并对填埋场中的废气产生水封闭，导致填埋场中的废气难以收集，且在填埋场中积聚并无序排放。另一方面，由于垃圾堆积层的不均匀沉降，产生了裂缝，产生了大量的沼气，导致大量的填埋气体逸散。此外，部分垃圾填埋场由于管理措施不到位、重视程度不够、资金缺乏等原因，垃圾填埋后未实施有效的中期覆盖或者覆盖率不足，均会大大影响填埋气体的收集率。

三、填埋场恶臭控制对策

1、渗沥液污染控制

首先要从产生量上对渗沥液进行控制，在填埋场控制地表水的进入是非常有效的措施。特别是建设在山谷地形中的填埋场，必须要做好垃圾堆体覆盖，覆盖的时候合理控制顶面坡度，科学设计排水系统，比如设置截洪沟、导流渠等方式，防止渗沥液和地表水混合在一起。其次要有效处理渗沥液，除传统的渗沥液处置工艺外，可以结合采取回喷处理法处理，这样的方法是通过回喷设备来收集污水池中的渗沥液，然后在垃圾堆表面进行回喷。这样可以通过垃圾层对渗沥液中的污染物进行物理吸附，从而达到净化渗沥液的作用，同时渗沥液可以提升垃圾中的微生物活性，促进有机物降解，有利于稳定垃圾填埋场。

2、填埋作业面控制

对于一个填埋场，其对周围环境的贡献是最大的，其散发出的气味源强度与工作表面的覆盖面积成比例。目前，国内很多城市生活垃圾填埋场存在着操作单元划分过于粗放、操作空间过大、操作空间过大、操作机械距离过长等问题，造成了生活垃圾在处理过程中产生的恶臭污染物增多等问题。因此，对垃圾填埋场的日最低暴露面积进行过程控制，保证填埋场的连续性和紧密性，是减少填埋场臭气污染的关键。首先，要实施精细化运营管理，编制科学合理的作业计划，按照填埋场的规模，对填埋场的尺寸和形态进行合理的设计，使其暴露在外的工作表面最小化。其次，对卸料、摊铺和碾压的操作流程进行优化，使操作流程简洁、有序，同时尽量减少操作机器的移动距离，避免对垃圾堆造成较大的重复干扰；为了减小单位垃圾体积的曝露面积，垃圾的摊铺压实密度应该尽量提高。

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3、控制作业时间

   根据研究，早晚气压较低，垃圾填埋作业时逸散的臭气很难有效扩散，因此合理控制作业时间尤为重要。可根据卫生填埋场接收垃圾量的数据，合理配置作业设备，作业人员，尽可能减少作业时间，从而减少每日作业区的暴露时间。同时，尽可能地减少早间及晚间的作业时间，将作业时间集中在光照充足，大气扩散条件较好时进行。季节上，可以在夏季远离下风向区域实施填埋作业，在冬季影响较小的时期，靠近下风向作业。

4、覆盖措施

在填埋场实施后，需要对填埋场进行覆盖，对填埋场进行有效的覆盖，能有效控制填埋场中的恶臭污染物的释放，并在降雨条件下阻止雨水渗透进入垃圾堆体，进而降低填埋场的渗滤液产生量。目前，在国内大多数的垃圾填埋场中，对填埋作业区的临时覆盖都是使用织物来覆盖、土覆盖或者是不覆盖。尽管使用织物能够达到阻止垃圾飞扬的作用，但是因为织物自身存在孔隙，每张织物块的面积很小，并且块与块之间的缝隙很大，局部作业区的人工操作难度很大，所以无法达到对恶臭气体的控制，也无法阻止雨水向下渗，从而增加渗滤液的产量。为了降低作业区散发出的臭气来源强度，在垃圾填埋场中，必须加强作业区日覆盖管理，并改善覆盖材料的性能，如采用厚度合适的HDPE膜实施覆盖，可以有效起到阻隔臭气散发的作用。覆盖完成后应尽快建立填埋气收集系统，及时将填埋气收集利用。垃圾填埋场臭气作为一种非点源污染，其主要特征决定了传统的臭气治理技术的适用范围有限，各种物化和生化的臭气处理方式均需将臭气集中收集后再进行处理。由于垃圾填埋场占地面积很大，在生活垃圾的处理过程中，必须采用露天的机械式操作，因此，处理过程中产生的臭气很难收集后处理。在垃圾填埋场的主要恶臭来源，如：填埋作业区和渗滤液收集池，可以在其附近安装多个固定的除臭风炮，并对其进行有针对性的喷施；另外，还可以配置移动式除臭风炮，用于厂区道路和其他异味来源的喷淋。除臭风炮也就是高压喷射除臭风炮系统，它是使用高压管道来产生高压液体流动，并且在管道的一端将除臭液体雾化，然后向周围的空间喷射。在喷洒除臭剂的区域，其除臭效果更好。但是喷洒除味剂的方法，在一定的时空范围内，仅能解决很小的一部分。风炮的喷雾射程是有限制的，通常只有10—50米，其除臭量与风炮的性能和周围的风速和风向有很大关系。因为天气状况随时都在变化，所以除臭风炮的操作管理需要很高的要求，如果风炮的方向不能随着工作面的变化和风向的变化而进行及时的调整，就无法达到除臭的效果。除臭液本身有一定的气味，当遇到逆风时，它也会变成一个恶臭来源。从提高风炮的使用管理，从购买无异味的除臭剂开始，让风炮的除臭效果达到最大。[2]

5、气体收集措施

    生活垃圾填埋后很快开始降解，尤其是在填埋初期主要产生硫化氢、氨气等恶臭气体。因此，将垃圾堆体产生的气体及时有效的收集处置至关重要。垃圾填埋场收集的方式主要包括堆体内水平收集井、垂直收集井和膜上收气口三种。根据垃圾堆体产气速率，采用多种气体收集方式相结合的方式收集覆盖膜下填埋气，各收集管道保持合理的间距，利用风机将填埋气抽出后综合利用。因填埋气中甲烷浓度较高，在覆盖措施较好的填埋场，甲烷浓度在50%以上，因此目前国内大部分填埋场将填埋气预处理后进行沼气发电，也可进一步提纯后作为天然气使用。对于资源化使用价值不高的填埋气体或者多余的气体，可采用火炬燃烧处置。

6、数字化管理措施

生活垃圾填埋场臭气治理离不开精细化的运行管理，而数字化的运行管理则是填埋场精细化管理的重要途径。在填埋场中，应该逐渐建立起一个数字化的填埋管理系统，其中与恶臭污染控制相关的具体模块应该包含有：工作面控制子系统、臭气控制子系统、车辆管理子系统。工作面控制子系统是指对垃圾填埋场进行准确的控制，其主要内容有：垃圾填埋场及填埋场的规划，道路的设置，卸载平台的设置，推平压实方向等；并对工作面的位置、厚度及填埋场的压实密度进行了准确地控制；臭气控制子系统的功能主要包括：监控恶臭污染防治措施的运行情况，以及污染源与大气环境中恶臭污染物的浓度分布状况，并可以对臭气影响程度和趋势进行预测，及时发布预警信息。作业车辆管理子系统的主要功能包括：对车辆有效作业范围、作业面积及作业任务执行情况进行控制，对违规作业实施报警，提高作业效率，并对作业区的恶臭污染进行控制。[5]

结束语

垃圾卫生填埋场产生臭味的原因很多，也很复杂，需要从多个角度，多个方面对垃圾的收集、运输、填埋操作、渗滤液收集、臭味的收集与处理进行分析与控制。由于恶臭污染物的来源不同，所产生的恶臭污染物的成分和特征也会有很大的差别，因此，必须根据不同的恶臭来源，采取相应的控制方法、技术，并采取综合措施，才能取得更好的效果，进而避免或防止恶臭扰民事件的发生。

参考文献

[1]赵坤.城市生活垃圾填埋场综合治理中的异味控制研究[J].皮革制作与环保科技，2022，3(23)：138-139+146.DOI：10.20025/j.cnki.CN10-1679.2022-23-46.

[2]付荣昊，胡永龙.生活垃圾填埋场综合治理过程中的异味控制[J].广东化工，2022，49(14)：139-141.

[3]杨槟赫，曹占强.一种用于生活垃圾填埋场臭气控制的工艺探讨[J].绿色科技，2021，23(22)：190-191+194.DOI：10.16663/j.cnki.lskj.2021.22.051.

[4]丁飞，呼佳宁，周铭，邬坚平，卫小平，刘扬.生活垃圾填埋场恶臭污染分析及控制措施探析[J].环境与发展，2020，32(04)：52-53.DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.026.

[5]刘希雯，陆云平.生活垃圾填埋场恶臭污染控制研究[J].智能城市，2018，4(03)：109-110.DOI：10.19301/j.cnki.zncs.2018.03.069.