張彥敏　王剛　呂丹丹　廖琳琳　王磊　李凱

(1.深圳市下坪固體廢棄物填埋場　廣東深圳 518023；　2.深圳市東江環(huán)保再生能源有限公司　廣州深圳 518023；　3.中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司　武漢 430081)

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移動除臭裝置對填埋場作業(yè)面膜下臭氣去除試驗研究

張彥敏1王剛2呂丹丹2廖琳琳2王磊3李凱3

(1.深圳市下坪固體廢棄物填埋場廣東深圳 518023；2.深圳市東江環(huán)保再生能源有限公司廣州深圳 518023；3.中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司武漢 430081)

采用移動除臭裝置對填埋場作業(yè)面夜間覆膜后產(chǎn)生的臭氣進行凈化試驗研究。結(jié)果表明，移動除臭裝置對臭氣中H2S和NH3平均去除率分別為52.7%，41.3%；臭氣濃度平均去除率為97.4%；甲硫醇及甲硫醚的去除率分別為99.9%，100%。溫度、氣體停留時間是影響除臭效果的主要因素。

移動除臭裝置填埋作業(yè)面臭氣

0　引言

填埋法是目前國內(nèi)外城市生活垃圾的主要處置方式，在我國有70%～80%的生活垃圾是經(jīng)填埋處理的[1]。在填埋過程中，由于垃圾的腐敗及各種微生物的作用，會釋放出大量的填埋氣，其主要成分為CH4和CO2，此外還含有少量的NH3，H2S以及微量的揮發(fā)性有機物等。NH3，H2S和VOCs多具有臭味[2-3]，是引起填埋場惡臭污染問題的主要原因。

常用的臭氣處理方法有水洗法、藥液清洗法、生物除臭法以及等離子體法等。填埋場作業(yè)面白天時段(06:30—18:00)產(chǎn)生的臭氣可采用噴灑微生物型除臭劑加以去除。夜間填埋場作業(yè)面覆膜(18:30—05:00)后，垃圾體仍有大量臭氣產(chǎn)生，從覆蓋膜邊緣區(qū)域溢出，污染環(huán)境。

筆者以深圳市某填埋場覆膜作業(yè)面膜下產(chǎn)生的臭氣為臭源，采用移動除臭裝置對其進行處理試驗研究，取得良好的去除效果。

1　氣質(zhì)、裝置與方法

1.1氣質(zhì)

夜間(18:30—05:00)覆膜作業(yè)面膜下產(chǎn)生的臭氣成分見表1。

1.2除臭裝置

除臭裝置由移動車、發(fā)電機、風(fēng)機、控制閥、活性炭裝置、管道等部件組成，詳見圖1。

圖1　移動除臭裝置

氣體中心區(qū)域邊坡區(qū)域CH4/%0.3～4.30.3～4.3CO2/%5.2～205.2～20O2/%15～2015～20H2S/(mg·m-3)2.5～103.6～12NH3/(mg·m-3)0.10～1.50.10～1.2BAL/%54.7～79.554.7～79.5臭氣濃度26400～6660026400～66600溫度/℃20～2620～26

注：BAL是除儀器測量外的其它成分(主要指氮氣成分)。

移動除臭裝置上干燥設(shè)備單體0.15 m3，進風(fēng)量為300 m3/h，干燥設(shè)備單體氣體停留時間1.8 s，總停留時間3.6 s；活性炭設(shè)備單體4.05 m3，氣體總停留時間97.2 s。另外，覆膜作業(yè)面膜下臭氣經(jīng)活性炭設(shè)備時，兩組活性炭設(shè)備可通過閥門的切換實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)以及單獨使用的目的。

1.3測定方法

H2S，NH3采用便攜式泵吸型氣體檢測儀測定；臭氣濃度采用三點比較式臭袋法測定；甲硫醇、甲硫醚采用氣相色譜法測定。

2　試驗結(jié)果與分析

2.1除臭效果

2.1.1對H2S的去除效果

H2S是一種無色、具有強烈臭雞蛋氣味的氣體，其惡臭閾值質(zhì)量濃度很低，僅為0.0005 mg/m3。移動除臭裝置穩(wěn)定運行1個多月后，移動除臭裝置對H2S的去除效果見圖2。

圖2　除臭裝置對H2S的去除效果

由圖2可以看出，進氣H2S質(zhì)量濃度為6.1～10.2 mg/m3，平均為8.9 mg/m3。經(jīng)除臭裝置凈化后，出氣H2S質(zhì)量濃度為2.8～5.1 mg/m3，平均為4.2 mg/m3。除臭裝置對H2S的去除率為50.1%～57.1%，平均52.7%。

2.1.2對NH3的去除效果

NH3是一種無色氣體，有強烈的刺激氣味，其惡臭閾值質(zhì)量濃度為38 mg/m3。除臭裝置對NH3的去除效果見圖3。

圖3　除臭裝置對NH3的去除效果

由圖3可以看出，覆膜作業(yè)面膜下產(chǎn)生的NH3質(zhì)量濃度比較低，進氣NH3質(zhì)量濃度為0.53～1.02 mg/m3，平均為0.70 mg/m3。經(jīng)除臭裝置凈化后，出氣NH3質(zhì)量濃度為0.30～0.48 mg/m3，平均為0.41 mg/m3。除臭裝置對NH3的去除率為27.8%～52.7%，平均41.3%。

2.1.3對臭氣濃度的去除效果

填埋場惡臭氣體的組成大致包括含硫化合物、含氮化合物、鹵代烴、烴類及芳香烴、含氧有機物[4]。填埋場惡臭的濃度不是簡單的單個惡臭濃度值累加，而是填埋氣體經(jīng)復(fù)雜的協(xié)同、抑制、合成、分解等作用后的總濃度。臭氣濃度是根據(jù)嗅覺器官試驗法對臭氣氣味的大小予以數(shù)量化表示的指標(biāo)。移動除臭裝置對臭氣濃度去除效果見圖4。

圖4　除臭裝置對臭氣濃度的去除效果

由圖4可以看出，覆膜作業(yè)面膜下產(chǎn)生的臭氣濃度比較高，進氣臭氣濃度為26 400～66 600，平均為44 254。經(jīng)除臭裝置凈化后，出氣臭氣濃度為600～1 700，平均為1 100。除臭裝置對臭氣濃度的去除率為96.1%～98.4%，平均97.4%。

2.1.4對甲硫醇、甲硫醚的去除效果

在移動除臭裝置連續(xù)運行40 d的情況下，在移動除臭裝置的進口、出口分別采樣送第三方檢測公司進行檢測甲硫醇、甲硫醚以及二甲二硫，結(jié)果見表2。

表2甲硫醇、甲硫醚及二甲二硫檢測結(jié)果表

mg/m3

由表2可以看出，移動除臭裝置對甲硫醇及甲硫醚的去除效率分別為99.9%，100%。

2.2運行成本分析

移動除臭裝置運行費用主要包括物料和人工費用，見表3。

2.2.1物料費用

移動除臭裝置每運行60 d更換氧化鈣0.5 t、活性炭4 t填料，試驗期間每天消耗汽油20 L。

2.2.2人工費用

人工費用主要包括裝卸氧化鈣、活性炭、鋪設(shè)以及收取移動除臭裝置集氣管、夜間值班等。

表3　運行費用統(tǒng)計表

若每年按運行360 d計，則移動除臭裝置每年運行費用為：(①+②+③+④)× 360 d =268.9萬元。

2.3除臭影響因素

2.3.1溫度

2.3.2氣體停留時間

延長氣體在移動除臭裝置活性炭裝置的停留時間，有利于活性炭對臭氣的吸附和氧化。移動除臭裝置上兩組活性炭設(shè)備可通過閥門的切換實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)以及單獨使用的目的。一般狀況下，兩組活性炭裝置串聯(lián)運行。移動除臭裝置運行時，連續(xù)檢測活性炭一級出口及二級出口的硫化氫及氨氣質(zhì)量濃度，結(jié)果顯示第一級出口H2S和NH3的去除效率分別為32%和18%，而第二級活性炭的出口H2S和NH3的去除效率分別為54%和46%。

3　結(jié)論

(1)移動除臭裝置對覆膜作業(yè)面膜下產(chǎn)生的H2S、NH3、臭氣濃度、甲硫醇、甲硫醚的去除率分別為52.7%，41.3%，97.4%，99.9%，100%。

(2)溫度、氣體停留時間是影響除臭效果的主要因素?；钚蕴康奈诫S吸附溫度的升高而降低；同時延長氣體在活性炭裝置的停留時間，有利于活性炭對臭氣的吸附和氧化。

(3)移動型除臭裝置可以對覆膜作業(yè)面膜下產(chǎn)生的臭氣有效去除，且具有占地面積少、維修簡單、移動方便、電耗少等優(yōu)點。這些優(yōu)點對垃圾填埋場具有很重要的現(xiàn)實意義，因而移動型除臭裝置在垃圾除臭方面將有廣闊的前景。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國計劃出版社，2009-2012.

[2]HURST C, LONGHURST P, POLLARD S, et al. Assessment of municipal waste compost as a daily cover material for odour control at landfill sites[J]. Environmental Pollution, 2005,135(1):171-177.

[3]KIM K H, CHOI Y J, JEON E C, et al. Characterization of malodorous sulfur compounds in landfill gas[J]. Atmospheric Environment，2005,39(6):1103-1112.

[4]SARAL A, DEMIR S, YILDIZ S. Assessment of odorous VOCs released from a main MSW landfill site in Istanbul-Turkey via a modelling approach[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009,168(1):338-345.

Study on Removal Efficiency of Odor under Membrane in Landfill Operation Areawith Membrane by the Moving Deodorant Vehicle

ZHANG YanMin1WANG Gang2LYU Dandan2LIAO LinLin2WANG Lei3LI Kai3

(1.ShenzhenXiapingSolidWastesLandfillSiteShenzhen，Guangdong518023)

The moving deodorant vehicle is used for purifying odor under- membrane in landfill operation area with the membrane. The results show that the average removal rates of H2S and NH3from landfill are 52.7% and 41.3% respectively, odor concentration from landfill operation area is 97.4% and the removal rates of the methanthiol and dimethyl sulfide are 99.9% and 100% respectively. Temperature and gas retention time are the main factors affecting the odor removal efficiency.

moving deodorant vehiclelandfill operation areaodor

2015-10-10)

張彥敏，男，1971年生，工程師。