丁偉杰
(福建省泉州市環(huán)境衛(wèi)生中心,福建 泉州 362000)
隨著城市化建設(shè)的迅速發(fā)展,城市廢棄物的消耗和管理之間的矛盾日益突出。而綜合垃圾處理轉(zhuǎn)運(yùn)站的建立,不僅有助于城市廢棄物和無害化處理工作之間的集約化和標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展,也可以有效改善環(huán)境污染現(xiàn)狀。但在垃圾中轉(zhuǎn)站的日常運(yùn)行中,也會對環(huán)境產(chǎn)生一定影響,其首要因素是垃圾產(chǎn)生的惡臭廢氣。通常,惡臭廢氣中主要包括氨、氫硫基、甲硫醇和三甲胺等脂肪物質(zhì),以上這些物質(zhì)的化學(xué)成分非常復(fù)雜。因此,如何采取相應(yīng)的對策解決惡臭廢氣是各種垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站都必須考慮的問題。
目前,垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的壓縮處理設(shè)備基本都是全自動的,且大多使用線上投料法。其工藝流程是,當(dāng)垃圾收集車輛抵達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)站點(diǎn)后,先將整個垃圾卸入供料槽中,并在液壓設(shè)備的強(qiáng)大推動力下將垃圾壓實(shí);然后再利用運(yùn)輸車輛將壓實(shí)后的垃圾運(yùn)輸至填埋場填埋區(qū),或是送到垃圾發(fā)電廠焚燒后發(fā)電。因此,垃圾中轉(zhuǎn)站能進(jìn)行大量分散廢棄物的收集,是遏制城市生活廢棄物污染環(huán)境的主要設(shè)備。
(1)城市固體廢物大致可以分為可回收垃圾、危險廢棄物、廚余垃圾,以及其他廢棄物。其中,可回收垃圾中主要包括一些可回收的廢棄物,比如廢塑料和廢紙;危險廢棄物主要包括可能會給人體健康或自然環(huán)境帶來潛在風(fēng)險的廢棄物,如廢電池;廚余垃圾也是惡臭氣體的主要來源,大多由有機(jī)成分組成,尤其是在夏季,大部分廚余垃圾會在高溫的作用下迅速發(fā)酵,從而會排放出CH4、H2S、NH4等刺激性氣體,既嚴(yán)重污染了環(huán)境,又對人們的身體健康造成了一定威脅。
(2)影響廚余廢棄物發(fā)酵及產(chǎn)生氣味的原因有許多,如氣溫變化、酸值等。其中,各個季節(jié)的氣溫變化也是影響發(fā)酵的主要原因,因此,夏季的臭味比冬季要重。且因各個地方的飲食習(xí)慣不同,廚房廢棄物的成分也會隨之改變,而廚房廢棄物的pH值也會因成分差異而有所不同,所以,導(dǎo)致不同的細(xì)菌都有適宜的pH值生長環(huán)境。經(jīng)調(diào)查研究表明,當(dāng)pH值控制在4.5~6.0左右時,醋酸會發(fā)酵。因此,在這樣的環(huán)境中,廚房垃圾會產(chǎn)生刺鼻的酸味[1]。
在生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi),當(dāng)惡臭氣體揮發(fā)時,不僅會影響車間的操作人員,還會影響周圍居民的生活環(huán)境,導(dǎo)致人們患有失眠、氣味分泌等疾病,從而嚴(yán)重影響人們身體的內(nèi)分泌功能。而且,高濃度的惡臭物質(zhì)有時也會熏倒現(xiàn)場人員,容易造成事故。因此,中轉(zhuǎn)站必須要采取適當(dāng)措施,減少刺激性氣體的排放,降低對周圍環(huán)境的影響。
控制系統(tǒng)是整個轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝作業(yè)過程的核心部分,直接反映了系統(tǒng)的先進(jìn)性、便捷性,主要包括現(xiàn)場管理、中央監(jiān)視、遠(yuǎn)程監(jiān)控等,同時,還可以利用國際互聯(lián)網(wǎng)和本地環(huán)衛(wèi)網(wǎng)絡(luò)的互動,對上傳的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與大數(shù)據(jù)分析,由此可以看出,完善的控制系統(tǒng)可以極大地提高生產(chǎn)效率,減輕工人勞動。通常,大型轉(zhuǎn)運(yùn)站含有高集成化的分布式計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、垃圾稱重及容積管理系統(tǒng)、交通指揮控制系統(tǒng)、閉路監(jiān)測、電子模擬顯示控制系統(tǒng)等主要功能模塊,中小型轉(zhuǎn)運(yùn)站可相應(yīng)減少設(shè)備設(shè)置[2]。
(1)轉(zhuǎn)運(yùn)站配套設(shè)備主要是指收集車輛在進(jìn)站后的稱重,計量汽車衡;機(jī)動車進(jìn)入及出站口設(shè)備的清理設(shè)施,如手動洗車臺,站內(nèi)高壓清洗機(jī);以及車站內(nèi)進(jìn)行灰塵、惡臭物處置、污水處理等的設(shè)施。其中,以灰塵與惡臭物、污水為治理重點(diǎn),由于轉(zhuǎn)運(yùn)站建設(shè)項(xiàng)目自身也是環(huán)保建設(shè)項(xiàng)目,因此,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。而污水處理是通過車站內(nèi)污管集中收集,并定時排放至污泥消化池初級沉淀場,由污泥車抽出后送往城市污水處理廠或流入站內(nèi),且經(jīng)城市污水站處理后達(dá)標(biāo)再使用。
(2)由于惡臭物質(zhì)收集過程相對復(fù)雜,所以,要先從建筑物構(gòu)造上結(jié)合工藝設(shè)備合理布局,并將灰塵與惡臭物質(zhì)聚集區(qū)進(jìn)行封閉,使灰塵、惡臭物質(zhì)由風(fēng)機(jī)直接吸入一個獨(dú)立設(shè)備內(nèi),在沉降場過濾掉粉塵后再對惡臭物質(zhì)進(jìn)行物理、化學(xué)等多級的綜合處理,最后在合格處理后就可以直接排入大氣環(huán)境。此外,還要利用植物萃取液對擴(kuò)散至室內(nèi)空間的臭氣做大規(guī)模的噴射除塵,從而有效減少對環(huán)境的損害。因此,完善的轉(zhuǎn)運(yùn)站及配套設(shè)施,特別是建設(shè)的大中型轉(zhuǎn)運(yùn)站必須要有的環(huán)境設(shè)施,這將直接關(guān)系到項(xiàng)目總體環(huán)境的觀感影響。
4.3.1 轉(zhuǎn)運(yùn)站行政辦公與生活服務(wù)設(shè)施
需滿足以下規(guī)定:①土地面積宜為總土地面積的5%~8%;②中小型轉(zhuǎn)運(yùn)站可按照要求設(shè)置附屬型公廁,并將其與運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施有效分離[3]。
4.3.2 轉(zhuǎn)運(yùn)站的建筑結(jié)構(gòu)形式
要符合有關(guān)垃圾運(yùn)輸工藝和相關(guān)設(shè)施的安裝、拆換和保養(yǎng)的有關(guān)規(guī)定,應(yīng)采取標(biāo)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)形式,其建筑風(fēng)格、色調(diào)均與周圍建筑物和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致,外立面要選用易清潔的抗沖刷材料,應(yīng)利用側(cè)窗自然采光,通風(fēng)良好或設(shè)置排風(fēng)設(shè)施。
4.3.3 中轉(zhuǎn)站內(nèi)的除塵除臭范圍
其范圍包括卸料間和壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)車間,主要采取的保護(hù)措施是:①轉(zhuǎn)運(yùn)站要建設(shè)密閉體系,且將生活廢棄物在全封閉的廢棄物中轉(zhuǎn)站內(nèi)實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)、壓實(shí),要有效避免廢棄物在裝卸、壓實(shí)過程中散發(fā)出的H2S、NH3和粉塵等污染物,還要在卸料口處設(shè)置快速卷簾門,防止對大氣和周圍環(huán)境產(chǎn)生污染;②設(shè)置除塵除臭設(shè)備:包括負(fù)壓抽風(fēng)除塵系統(tǒng)、投料口噴淋除臭系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng),促使轉(zhuǎn)運(yùn)車間內(nèi)形成負(fù)壓,無臭氣外溢。
4.3.4 防腐處理
轉(zhuǎn)運(yùn)廠房地面與內(nèi)墻體在1.5 m以下均需作防腐蝕處理,地面選用高自流平環(huán)氧水泥表面,而內(nèi)墻體在1.5 m以下要使用建筑防水面磚,以滿足防滑耐腐蝕、便于清洗的需要,屋頂則選用耐濕、防霉屋頂[4]。
(1)當(dāng)在地上卸料平臺開始卸倒生活垃圾時,要同時將噴淋、降塵、除臭、負(fù)壓抽風(fēng)系統(tǒng)和離子送風(fēng)系統(tǒng)啟動;然后再進(jìn)入地下壓縮區(qū),待垃圾箱填滿后,最先進(jìn)的擠壓裝置便可自行完成強(qiáng)力循環(huán)擠壓,并通過真空抽吸系統(tǒng)收集滲濾液。此外,在對生活垃圾處理中轉(zhuǎn)站的改建中,也采用了“以新帶老”的方式。經(jīng)過改造的壓縮系統(tǒng),使垃圾處理效果大幅度提高,同時,還安裝了除臭系統(tǒng)和滲濾液處理系統(tǒng),使各項(xiàng)污染物均達(dá)標(biāo)排放,并逐步減少了項(xiàng)目廢物、污水對周圍環(huán)境的危害。
(2)此次改革是從城市環(huán)境保護(hù)的角度考慮,以保護(hù)城市自然環(huán)境為本,逐步解決廢物在中轉(zhuǎn)處理中對城市造成的二次污染問題,并把對城市環(huán)境污染的直接危害控制在最低限度。通過改建后的生活垃圾中轉(zhuǎn)站,運(yùn)營成本也明顯降低,從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧發(fā)展。
目前,國內(nèi)惡臭治理技術(shù)可分為三類:物理吸附法、化學(xué)除臭法和燃燒除臭法。
物理吸附方法主要是采用活性炭、沸石等比表面積很大的生物活性材料,并利用范德化力吸收在多孔介質(zhì)表面的氣體物質(zhì),使惡臭物質(zhì)由氣相遷移到固相,進(jìn)而消除惡臭物質(zhì)。該方法成本較低,操作簡便,吸收效率好,且無二次污染問題,特別適合于低濃度、低溫的惡臭氣體。該方法的不足之處是吸附材料只能利用一次,且無法再生。因此,一般對吸附介質(zhì)要采用化學(xué)焚燒過程加以解決。
5.2.1 液體吸附法
化學(xué)吸附法是利用堿液與酸液的清洗消除廢氣中的異味無機(jī)物,主要是吸附NH3和H2S等酸堿廢氣,其基本原理為酸堿中和反應(yīng)。該方法主要應(yīng)用于高濃度的惡臭廢氣中,且只能處理小部分惡臭廢氣。在實(shí)際應(yīng)用中,雖然該技術(shù)比較完善,但缺陷是不能很好地吸附中性的有機(jī)成分,最后還必須接入其他處理設(shè)備[5]。
5.2.2 水洗法
通常,生活垃圾所產(chǎn)生的惡臭氣體中的許多成分都可以溶解于水中。因此,水清洗法主要是利用空氣發(fā)臭的特點(diǎn),使惡臭物質(zhì)組分在與水體直接接觸后迅速溶解于水,以降低惡臭氣體的濃度,從而達(dá)到除臭的目的。
5.2.3 UV光解除臭法
UV光解除臭法是指使用特定波段的高能紫外線光,在有臭氧存在的環(huán)境下進(jìn)行輻照,并在化學(xué)催化劑的影響下使臭氣分解成CO2和H2O。該除臭方法具有除臭效率高、無需增加吸附介質(zhì)、除臭品種多、裝置占地面積小等優(yōu)勢。
5.2.4 燃燒除臭法
焚燒除臭法是最直接的除臭方法,是將回收的工業(yè)廢料送進(jìn)焚燒爐直接焚燒;而有機(jī)廢物則會在焚燒過程中會產(chǎn)生CO2和H2O,之后再去除。這些除臭方法對于有機(jī)物質(zhì)均有很好的除臭作用,在完全焚燒后對周圍環(huán)境基本沒什么負(fù)面影響。但針對無機(jī)H2S和NH4,要考慮H2S和NH4在廢物中的比重,如比值很高,則應(yīng)在終點(diǎn)連接脫硫和脫氮的裝置。但燃燒除臭法具有能耗較高、運(yùn)行成本較高、設(shè)備面積大的特點(diǎn)。
垃圾中轉(zhuǎn)站除塵除臭是一個系統(tǒng)工程,涉及人員、設(shè)施、工藝等多方面因素影響。目前,各地區(qū)城市垃圾中轉(zhuǎn)站的除塵除臭系統(tǒng)存在的典型問題為:首先,除塵系統(tǒng)中沒有設(shè)置負(fù)壓區(qū),從而在系統(tǒng)工作過程中無法很好地抑制灰塵和臭味。其次,系統(tǒng)選用的空氣凈化塔除塵除臭效果低下。最后,除塵除臭系統(tǒng)布置方式不合理。此外,在生活垃圾中轉(zhuǎn)站中,雖然污染源不集中,但所形成的惡臭成分卻很復(fù)雜,且灰塵和臭氣的生成量,以及成分均有很大不同。因此,即使采用專門的臭氣處理技術(shù)也很難去除所有的氣味。目前,采用的典型除塵除臭工藝主要包括:負(fù)壓化學(xué)和噴霧除塵除臭系統(tǒng)、負(fù)壓生物和噴霧除臭系統(tǒng),還有環(huán)保型的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站除臭系統(tǒng)。
負(fù)壓化學(xué)除塵除臭主要運(yùn)用于負(fù)壓系統(tǒng),可集中處理轉(zhuǎn)運(yùn)站的灰塵和惡臭。其整個化學(xué)除塵除臭系統(tǒng)的基本運(yùn)轉(zhuǎn)方式:首先用布袋除塵器除塵,然后再用化學(xué)清洗處理塔除臭,當(dāng)粉塵和惡臭的濃度逐漸降低后,最終排放的惡臭廢氣濃度必須滿足國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。此外,在系統(tǒng)工作階段,還需要安裝一臺或多臺風(fēng)泵,以保證系統(tǒng)正常工作。而本系統(tǒng)工作階段最主要的除臭方法就是定時地向廠房內(nèi)施放植物提取液,香體劑,以包裹臭味物質(zhì),從而有效減少惡臭。需要注意的是,安裝該系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在下列地點(diǎn):開啟廢物貯存區(qū)及篩選廠房的閥門,主要是為了更好地在廠房內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,從而有效控制臭味泄漏,以提高除塵及除臭系統(tǒng)的凈化效果[6]。
(1)一般情況下,轉(zhuǎn)運(yùn)站的粉塵和異味都采用技術(shù)合作的洗滌技術(shù)加以解決。另外,根據(jù)工藝環(huán)境的特性,提供了除塵除臭凈化塔的新技術(shù)方法。該工藝的具體流程是:在轉(zhuǎn)運(yùn)站的坑上,設(shè)有尺寸大小適當(dāng)、數(shù)量分配均衡的排氣口。第一個道格網(wǎng)布置在排氣口后面,沉降室則布置在道格網(wǎng)之后。其中,道格網(wǎng)能有效截留較大粒徑體積的微粒。當(dāng)帶有大量塵埃的惡臭物質(zhì)經(jīng)過第一個道格網(wǎng)時,在引力與慣性運(yùn)動的雙重作用下,會使粒徑尺寸很大的微粒下沉;當(dāng)小尺寸的粒子通過第二個道格網(wǎng)時,其中一些粒子被攔截;經(jīng)過兩步攔截,大部分灰塵將被清除。此時,廢氣由風(fēng)機(jī)輸送到凈化塔內(nèi),凈化塔內(nèi)的惡臭廢氣先利用自激水進(jìn)行除塵;接著再利用自激水霧所產(chǎn)生的均勻水膜和上升的廢氣碰撞,進(jìn)一步除塵;同時,部分除臭流程已經(jīng)完成。需要說明的是,當(dāng)惡臭廢氣流入凈化塔后,在凈化塔內(nèi)主要是使用毛細(xì)水霧和生物技術(shù)進(jìn)行除塵除臭。
(2)首先,在進(jìn)入凈化塔之后,廢氣沖刷凈化塔中的溶液,并產(chǎn)生氣液混合水幕,這時廢氣中殘留的粉塵會繼續(xù)溶解于水溶液中;同時,將溶劑中的試劑分子與氣味物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。通過使用上述工藝,能同時進(jìn)一步減少廢氣中的粉塵和惡臭。然后,隨著惡臭廢氣的排放不斷地上升進(jìn)入凈化塔內(nèi)填充物層中,并和載體上的填充物撞擊,從而利用在填充物上接種的生物細(xì)菌分解惡臭物質(zhì)。同時,通過凈化塔內(nèi)噴淋設(shè)備上噴射的細(xì)水霧還能夠吸入一些惡臭氣體,而細(xì)水霧又為生物細(xì)菌的繁殖提供了優(yōu)越的生存環(huán)境。
(3)同理,在通過第一過濾材料層之后的氣體會進(jìn)一步向上流入第二過濾材料層;而第二濾材層的構(gòu)造和成分則與第一濾材層相同,經(jīng)過相同的生物細(xì)菌分解過程和細(xì)水霧吸附過濾后進(jìn)一步溶解和吸附。有關(guān)調(diào)查也證實(shí),當(dāng)惡臭廢氣通過第二層濾材后,其含塵量已降至排放標(biāo)準(zhǔn),而惡臭物質(zhì)含量、氨氣、氫硫基、甲烷吸附等指標(biāo)也接近了排放標(biāo)準(zhǔn)。但通常情況下,在實(shí)際使用中,為了安全起見,通過第二濾材層后的廢氣必須要先經(jīng)過旋風(fēng)脫水機(jī)脫水,然后繼續(xù)流入生物吸收區(qū),再通過高活性的納米冷催化劑吸收異味,最后再經(jīng)過符合標(biāo)準(zhǔn)高度的煙筒,排入大氣環(huán)境。負(fù)壓生物和噴霧除臭體系中的典型技術(shù)。
(1)針對生活垃圾綜合處理轉(zhuǎn)運(yùn)站場的施工特性,相關(guān)部門通過各種方法積極抑制臭味和灰塵物質(zhì)的危害,并將除塵除臭措施作為生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的整體模塊化設(shè)計。重點(diǎn)涉及:轉(zhuǎn)運(yùn)站的合理選址和綠化隔離、綜合生物化學(xué)物理的除塵除臭措施,并輔以高壓清洗、管理維護(hù)等轉(zhuǎn)移作業(yè)的控制措施,以有效控制生活惡臭物質(zhì)污染。
(2)目前,在環(huán)保型的高山除塵除臭體系中,空氣除臭技術(shù)也已逐漸獲得了廣泛應(yīng)用。其操作流程主要包括:高壓大氣霧化噴嘴裝置會使自然的植物萃取液液化;在液化后,植物萃取液和異味物質(zhì)充分碰撞,從而分散了異味;最后使異味完全消失。而空間除臭主要是針對壓縮機(jī)壓縮污水時產(chǎn)生的氣味、收集車滴酒和垃圾卸料時的泄漏。從空間情況分析,空間內(nèi)除臭管線通常布設(shè)于污染源上方,如轉(zhuǎn)運(yùn)站門入口處和明溝敷設(shè)處;而管線則應(yīng)該沿四周墻面布設(shè),接近于地面底部,這樣會提高空間除臭效率。
(3)空氣除臭設(shè)備大致包括:高壓泵、電控設(shè)備、自動分電器、不銹鋼管道、進(jìn)水過濾器等。同時,在整個空氣除臭系統(tǒng)中還包括了高壓清洗設(shè)備,主要用于進(jìn)行清理垃圾車上散落的廢棄物、清潔地面、運(yùn)輸車輛、壓縮料斗等,以消除由生活垃圾所形成的部分臭味,并保持轉(zhuǎn)運(yùn)站的環(huán)境清潔。而高壓清洗設(shè)備則主要由高壓水槍、干燥器等裝置所組成。此外,轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)還將設(shè)有綠化隔離帶,主要是用來吸附惡臭廢氣,降低環(huán)境空氣中惡臭氣體的濃度。目前,針對建設(shè)的環(huán)境友好型的生活垃圾處理中轉(zhuǎn)站,必須要設(shè)有相應(yīng)高度的綠化隔離帶。而針對目前的轉(zhuǎn)運(yùn)站重建項(xiàng)目,如果設(shè)置綠化區(qū)的要求受限,可通過風(fēng)火墻設(shè)施來替代綠化區(qū),同時,可在其鄰近建筑物間通過無窗無門設(shè)施來降低噪聲污染。
由于城市居民的生活垃圾惡臭氣體處置困難比較突出,惡臭氣體成分比較復(fù)雜,所以,在處置中不但要兼顧化學(xué)處置的作用,更應(yīng)充分考慮設(shè)施成本、運(yùn)營成本等各種因素。目前,隨著生活用地越來越小,設(shè)施的占地面積也成為一個非常關(guān)鍵的參考因子,因此,要盡量在空間最小的情況下取得最大的處置價值。綜上所述,垃圾中轉(zhuǎn)站和垃圾處置設(shè)施的選址還需要因地制宜、綜合考慮。