六里屯垃圾填埋场调节池生物滤池除臭工程研究

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摘要：指出了六里屯垃圾填埋场渗滤液臭气是影响六里屯填埋场及周边环境的一个重要因素,其臭气成分主要包括硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、甲烷等。利用微生物技术对调节池进行了臭气治理,采用惰性填料和生物填料结合的方式,通过添加活性污泥、调节进气量、保证其温湿度及pH值等途径,使调节池出气浓度及周边环境均达到了国家二级标准,有效治理了渗滤液调节池臭气污染。

关键词：渗滤液;调节池;生物滤池;恶臭气体

收稿日期：2011-08-16

作者简介：王艳秋（1982―），女,山东汶上人,工程师,硕士,主要从事环境分析化学方面的研究工作。

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2011）09-0110-03

1 引言

海淀区六里屯垃圾填埋场作为海淀区唯一的一个生活垃圾终端处理设施,现阶段垃圾日填埋量达到了2 800t。与此同时,生活垃圾渗滤液的处理任务日益加重,渗滤液调节池除臭也逐渐成为填埋场工作的重点和难点。调节池恶臭是填埋场恶臭的重要组成部分之一,其成分主要是有机物在厌氧微生物菌作用下分解产生的气体［1］。由于垃圾渗滤液成分复杂,生物发酵产生的恶臭浓度高、成分复杂,其主要成分为硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、甲烷等,对人体和环境均会带来较大影响［2］。

目前,恶臭气体的处理方法主要有高温裂解法、燃烧法、化学氧化法、吸收吸附法、微生物法、等离子法等［3］。微生物处理臭味技术非常适合垃圾处理场的臭味气体成分复杂、流量大、易于管理维护的特点。微生物法处理臭味气体,主要是利用微生物实现发臭物质的转换,把发臭物质吸附、吸收和生物转化为无臭的物质［4］。

常规的除臭生物反应器,主要采用细菌作为微生物的主体,细菌适用于水溶性好的污染物;真菌降解疏水性或水溶性差的污染物的效率高于细菌。而臭气中的污染物是多样而复杂的,既有疏水性物质,也有亲水性物质,单一地利用细菌或真菌都难以同时有效地去除,因此,宜使用细菌和真菌相结合的处理方式［5］。

2 生物滤池除臭工艺原理

2.1 除臭系统组成

生物滤池除臭系统由以下几部分组成,包括集气系统；生物滤池与填料；喷淋系统；传感器。

2.2 除臭工艺流程及原理

除臭工艺流程见图1。调节池中的臭味气体通过管道系统由风机引至除臭系统的多孔布气管,布气管道位于生物滤池的底部。均匀布气后,臭味气体依次通过生物填料区、二次布气区和惰性填料区进行处理,气体中易溶于水的物质首先从气相转移进入液相,被不同的微生物种群吸收降解。营养液、水和接种高效除臭微生物通过泵打入生物滤池,并在顶部均匀喷洒。

运行中根据在填料层设置的湿度计、温度计等显示的数据来控制雾化喷水量,保证生物滤池内湿度在70～90%之间,维持真菌层填料湿度在60～80%。根据pH值决定投加酸碱量,以保证微生物生存在合适的酸碱范围内pH值为3～8［6］。

3 系统运行效果分析

3.1 监测分析方法

自2010年5月初至7月底,对六里屯垃圾填埋场调节池生物滤池除臭工程进行了近3个月的调试。调试初期,风机运行时间为每天8h（8:00～16:00）。系统运行基本稳定后,7月份开始风机24h开启,生物除臭系统连续运行。

恶臭气体的监测项目为氨气、硫化氢、甲烷、臭气浓度,监测时间改为9:00及15:00,检测点分布在调节池东北侧和西北侧以及东西两个生物滤池内部。见图2。采样方案依据GB 16297-1996大气污染物综合排放标准附录C和GB 14554-1993恶臭污染物排放标准执行,臭气浓度依据GB/T 14675-1993臭气浓度测定三点比较式臭袋法,氨气浓度依据HJ 534-2009 空气质量氨的测定次氯酸钠-水杨酸分光光度法,硫化氢依据GB/T11742-1989 居民区大气中硫化氢卫生检验标准方法 亚甲蓝分光光度法,甲烷采用德尔格便携沼气测定仪进行监测。

3.2 恶臭气体检测结果

3.2.1 氨气

调试以来,调节池内的氨气基本上一直维持在200×10-6以上,但显色时间越来越短,证明氨气的浓度逐渐升高。7月10日以后,调节池内氨气逐渐降低到200×10-6之下。这表明调节池内氨气的浓度随季节和天气温度的变化比较明显,见图3。调节池内浓度为图2中①、②点的氨气平均值,生物滤池出口为图2中③、④点的氨气平均值。

在调试运行初期,氨气的去除效果不稳定,生物滤池出口处的氨气浓度较高,处理效果一般。见图4。七月份连续运行以后,氨气的去除率基本维持在60%以上,出口氨气浓度在30～60×10-6（约为0.08～0.16kg/h）范围内,达到了恶臭污染物排放标准值（4.9kg/h）。

在调节池的上下风向位置,分别取一个监测点。上风向选择在调节池的东南角2m处,下风向选择在调节池的西北角,靠近马路一侧。两个监测点的氨气浓度值均保持在1～2×10-6范围内（约为0.75～1.5mg/m3）,符合恶臭污染物厂界标准值的二级新扩改建标准（1.5mg/m3）。

3.2.2 硫化氢

图5为调试期间调节池内及生物滤池出口的硫化氢浓度。调节池内浓度为图2中①、②点的硫化氢平均值,生物滤池出口为图2中③、④点的硫化氢平均值。

随着气温的逐渐升高,以及对调节池密封结构的逐渐完善,调节池内硫化氢的浓度逐渐升高。在阴雨天气条件下,硫化氢浓度会稍微降低。进气浓度的升高,对生物滤池的处理效果造成了较大的影响,同时,过高的负荷对生物滤池内微生物的生长液带来了一定的不利因素。7月10日以后,调节池内硫化氢的浓度逐渐降低,基本稳定在100×10-6以下,这与氨气浓度的变化情况一致。

同样,生物滤池对硫化氢的去除效果也和氨气具有一致性。见图6。7月份起,硫化氢的去除率基本维持在60%以上,出口硫化氢浓度在10～20×10-6（约为0.06～0.12kg/h）范围内,达到了恶臭污染物排放标准值（0.33kg/h）。

在调节池的上下风向位置,分别取一个监测点。上风向选择在调节池的东南角2m处,下风向选择在调节池的西北角,靠近马路一侧。两个监测点的硫化氢浓度值均未检出（检测下限:1×10-6）。

3.2.3 甲烷

在调试的初期,甲烷浓度一直都未检出。从6月7日起,开始检测出甲烷,其浓度迅速升高,到6月14日,达到最高值（4.6V%）,接近爆炸极限（5～15 V%）。随后逐级降低,6月20日以后,甲烷均未检出或极低。见图7。调节池内浓度为图2中①、②点的甲烷平均值。

以6月12日为例,见表1。风机开启后,调节

表1 六里屯调节池甲烷检测结果记录（CH4,vol%）

池内的甲烷浓度逐渐降低,在风机开启6h后,甲烷浓度值均在0.5V%以下。这表明,在生物除臭系统运行过程中,调节池内的甲烷含量能够保持在一个安全的范围内,不会存在爆炸等危险情况的发生。后连续运行过程中,甲烷的浓度一直维持在一个很低的水平。

3.2.4 臭气浓度

臭气浓度监测结果见表2。

表2 臭气浓度监测结果

4 结语

经过近3个月的调试试运行,六里屯渗滤液调节池生物滤池除臭系统效果显著。经检测,氨气的出口值为0.027kg/h,厂界值为上风向0.349mg/m 下风向为0.365mg/m 去除率达90%以上;硫化氢的出口值为0.072kg/h,厂界值为上风向0.008mg/m 下风向为0.017mg/m3;臭气浓度的出口值为26,厂界值为上风向＜10,下风向为＜10,均符合《恶臭污染物排放标准 GB 14554-93》二级新改扩建标准,对周边环境的改善起到了重要的作用。

参考文献：

［1］ 纪 华,夏立江,王进安,等.垃圾填埋场硫化氢恶臭污染变化的成因研究［J］.生态环境,2004,13（2）:173～176.

［2］ Muezzinoglu A.A study of volatile organic sulfur emissions causing urban odors［J］.Chemosphere,2003,51（4）:245～252.

［3］ 苑宏英,郭 静.VOCs恶臭污染物质的污染状况和一般处理方法［J］.四川环境,2004,23（6）:45～49.

［4］ 马梅荣,王光玉,宣世伟,等.利用微生物除臭技术研究与应用［J］.环境科学与技术,2003（4）:61～62.

［5］ 韩全州,刘 颖,陈丽娟.复合生物反应器污水除臭技术研究［J］.新乡学院学报:自然科学版,2009（2）:171～172.

［6］ 郑 俊.曝气生物滤池工艺的理论与工程应用［M］.北京：化学工业出版社,2005.

Research on Deodorant Works of Regulating Reservoir Biofilter in

Liulitun Landfill

Wang Yanqiu,Fu Shuangli,Han Donghui

（Haidian Environmental Sanitation Scientific Research Institute of Beijing,100086,China）

Abstract:The leachate odor of Liulitun landfill is an important factor which influences the air quality around the landfill.The odor components include hydrogen sulfide,ammonia,methyl mercaptan,dimethyl sulfide,carbon disulfide,methane and so on.By using microbial technology this paper treats th eodor of the regulating bining the inert carrier with biological filter media,and via adding activated sludge,adjusting the intake rate,controlling the temperature,moisture and pH value and other methods,the paper successfully makes the concentration of regulating reservoir outlet and the surrounding environment to reach the national second grade standards,and effectively controls the odor pollution of regulating reservoir biofilter.

Key words:leachate;regulating reservoir;biolilter;the odor