垃圾填埋场恶臭污染控制技术研究报告进展
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垃圾填埋场恶臭污染解析与控制技术研究垃圾填埋场恶臭污染解析与控制技术研究近年来,随着城市化的快速发展和人民生活水平的提高,城市垃圾产生量不断增加。
垃圾处理成为城市环境管理中的重要问题,其中垃圾填埋场作为最常见的垃圾处理手段之一,其恶臭污染问题日益突出。
垃圾填埋场恶臭污染对周边居民的生活质量和环境卫生产生负面影响,因此解析和控制其恶臭污染是一个迫切需要研究和解决的课题。
恶臭的形成主要是垃圾填埋场中有机物分解产生的气体,例如硫化氢(H2S)、氨(NH3)等。
这些气体具有强烈的刺激性臭味,并对人体健康造成威胁。
垃圾填埋场恶臭污染问题的解决需要从源头控制和处理技术两方面入手。
源头控制是解决垃圾填埋场恶臭污染问题的基础和首要环节。
有效的源头控制可以减少垃圾填埋场中有机物分解产生的臭气释放量。
一种常见的源头控制措施是垃圾填埋场的覆盖层,通过覆盖层来阻隔有机物的气体释放。
覆盖层可以采用土壤、覆土、塑料薄膜等材料,有效隔离臭气的扩散。
此外,垃圾填埋过程中需要定期进行压实和覆盖,以防止有机物的气体释放。
处理技术是解决已经产生的臭气的有效手段。
常见的处理技术包括生物处理技术和物理化学处理技术。
生物处理技术主要利用微生物的生物降解作用,将臭气降解成无害气体或低毒低臭的气体。
生物滤池是一种常见的生物处理设施,通过将臭气通过填充材料和微生物层进行过滤和降解,以达到净化空气的目的。
物理化学处理技术主要通过吸附、氧化、催化等方法,将臭气中的有害成分转化为无害物质。
例如,活性炭吸附法可以有效吸附臭气中的硫化氢、氨气等有害气体。
除了源头控制和处理技术,科学管理和运营也是解决垃圾填埋场恶臭污染问题的关键。
垃圾填埋场的选择、设计和运营需要科学可行的规划和管理方案。
例如,在垃圾填埋场选址时应考虑周边居民的生活环境和风向条件,以减少臭气向居民区的传播。
此外,垃圾填埋场应定期进行检测和监测,及时发现和处理臭气排放异常,确保垃圾填埋场的环境影响控制在合理范围内。
垃圾填埋场恶臭污染产生原因与防治措施的研究进展垃圾填埋场是城市垃圾处理的主要方式之一,但它所产生的恶臭污染,对周边居民的健康和环境造成了很大的影响。
因此,如何控制垃圾填埋场的恶臭污染已成为垃圾处理业界的重要话题。
本文将介绍垃圾填埋场恶臭污染产生的原因以及防治措施的研究进展。
1.化学物质的挥发废弃物中含有大量的化学物质,如碳酸盐、硫化物、氨、硫醇、苯和甲醛等,它们在填埋场中会发生化学反应,产生恶臭气体,其中以硫化氢和甲烷为主要成分。
2.生物反应的作用垃圾填埋场中存在着大量的微生物,其代谢过程中会产生一些有臭味的气体,如氨、甲硫醇、戊硫醇、异丁酮和芳香胺等。
3.渗滤液的渗漏垃圾填埋场中的垃圾会不断地产生渗滤液,这些液体会渗入地下水和土壤中,导致环境的污染,同时也会产生难以忍受的臭味。
4.操作不当填埋场的管理和操作人员对垃圾处理的方法、时间和温度等因素的控制不当,也可能会导致垃圾填埋场产生恶臭污染。
1.生物技术防治生物技术是目前垃圾填埋场恶臭污染防治的主要方法之一。
主要通过对填埋场中的微生物进行调节,促进其代谢过程,减少或消除臭味的产生。
目前研究中比较有效的微生物有厌氧菌、好氧菌、氢氧化菌等。
2.物理防治物理防治主要是通过控制填埋场的排气量和气流速度来减少垃圾填埋场产生的恶臭气体。
目前主要的技术包括气体氧化、吸附和过滤等。
3.化学防治化学防治主要是将填埋场中的恶臭气体进行化学变化,使其变成无害的物质。
目前研究中比较有效的化学物质有氯化铁、次氯酸钠、次氯酸钙等。
4.管理控制管理控制是防治填埋场恶臭污染的重要手段之一。
主要包括控制垃圾填埋的温度、湿度和压力等因素,防止填埋场的渗漏和渗滤液的排放,改善管理和操作人员的素质等。
结论垃圾填埋场恶臭污染不仅存在于我们的日常生活中,也对人类和环境产生了极大的危害。
因此,我们必须采取有效的防治措施,同时也需要加强人员素质和技术水平的提升,才能更好地解决这个问题。
随着科技和管理经验的不断积累,相信未来垃圾填埋场恶臭污染问题将会得到更好的解决。
垃圾填埋场恶臭污染产生原因与防治措施的研究进展垃圾填埋场恶臭污染是指在垃圾填埋过程中,由于垃圾分解发酵产生的气味物质向周围环境扩散,导致空气中存在恶臭气味的现象。
该问题严重影响了附近居民的生活质量,并对环境造成了污染。
本文将对垃圾填埋场恶臭污染的产生原因以及防治措施的研究进展进行探讨。
垃圾填埋场恶臭污染的产生原因主要有以下几个方面:1. 垃圾分解发酵产生的气味物质:垃圾中的有机物质在填埋过程中会发生分解发酵,释放出氨、硫化物、硫醇等恶臭气味物质。
2. 渗滤液的挥发:在垃圾填埋过程中,降雨或垃圾中的水分会与垃圾中的有机物质发生反应,产生渗滤液。
渗滤液中含有硫酸盐、铵盐等有机物质,其挥发也是造成恶臭气味的原因。
3. 垃圾焚烧产生的恶臭气味:在一些垃圾填埋场中,为了减少填埋容量,垃圾被部分无害化处理,其中包括焚烧。
焚烧产生的恶臭气味会通过排放口进入到周围环境中。
1. 垃圾填埋场设计改进:合理设计垃圾填埋场的布局和结构,包括选择合适的场址、采用防渗工程、配置渗滤液收集系统等,能够有效降低渗滤液的产生和挥发,减少恶臭气味的扩散。
2. 渗滤液的处理与管理:对产生的渗滤液进行集中处理和管理,包括采用生化处理、物理化学处理等技术手段,将其中的有机物质降低到合理的水平,减少恶臭气味的产生。
3. 气味物质的控制与治理:对于恶臭气味的控制与治理,可以采取覆盖层覆盖、气味物质收集和处理等措施。
覆盖层的使用可以有效阻止恶臭气味的扩散,而气味物质收集和处理则能够将恶臭气味物质捕集并进行高效处理。
4. 定期检测与监测:定期对垃圾填埋场的气味进行检测与监测,以及时发现和解决恶臭气味的问题。
建立有效的监测网络,实时掌握垃圾填埋场的气味状况,以便及时采取相应的防治措施。
垃圾填埋场恶臭污染的产生原因主要包括垃圾分解发酵、渗滤液的挥发和垃圾焚烧。
针对该问题,可采取垃圾填埋场设计改进、渗滤液处理与管理、气味物质的控制与治理以及定期检测与监测等多种防治措施,以减少恶臭气味对环境和居民的影响,并实现垃圾填埋场的可持续发展。
垃圾填埋场恶臭污染产生原因与防治措施的研究进展垃圾填埋场是目前处理生活垃圾最常见的方式之一。
然而,垃圾填埋场也存在着一些问题,其中最明显的问题就是垃圾填埋场的恶臭污染问题。
这种污染问题不仅会给周边居民带来不适和健康问题,同时也会对环境造成损害。
本篇文章将介绍垃圾填埋场恶臭污染产生原因与防治措施的研究进展。
(1)大量有机物质腐烂垃圾填埋场中的生活垃圾一般都是由大量的有机物质组成,这些有机物质会随着时间的推移而逐渐腐烂分解。
这个过程中,细菌等微生物会分解出大量的挥发性有机化合物(VOCs),如甲烷、硫化氢等。
这些化合物会向周围散发出非常刺鼻和难闻的恶臭气味。
(2)渗滤液和浸出液产生的恶臭气味垃圾填埋过程中,填埋场的底部和侧面需要建造防渗墙来防止渗滤液和浸出液的产生。
然而,即使建造了防渗墙,这些液体也很容易在一些缝隙或裂缝中渗透出来。
这些液体会带着大量的营养物质和化学物质,进一步促进细菌分解,产生恶臭气味。
(3)氧化还原反应在垃圾填埋场中,很多化学反应都需要在无氧或微氧的环境下进行。
这使得氧化还原反应非常常见,这些反应会在填埋场内部产生大量的气体,这些气体同样会散发出刺鼻和难闻的气味。
2. 防治措施的研究进展(1)选择合适的填埋场位置垃圾填埋场建设时一定要选择离居民区和生产区远一些的地点建设,以减少对周边环境的影响。
同时应尽量选择在风向较为平稳的地区建设,这样有助于减少垃圾填埋场向周边扩散的恶臭气味。
(2)加强监管和管理垃圾填埋场的管理和监管至关重要,工人们需要按照规定进行操作,避免对垃圾造成过度压实和过度混合。
同时需要加大填埋场的日常检查和巡视力度,及时处理填埋场内部和周边环境的垃圾处理问题。
(3)选择合适的覆土材料覆土是抑制垃圾填埋场污染的一个重要手段,选择合适的覆土材料可以有效地抑制填埋场内部的气体产生。
同时,还可以选择添加一些生物制剂等,促进细菌分解的同时,进一步减少废气的排放。
(4)采用生物氧化技术目前,已经有许多垃圾填埋场采用了生物氧化技术,这种技术可以利用自然界中存在的微生物进行有机物质的生化分解。
垃圾填埋场恶臭污染产生原因与防治措施的研究进展垃圾填埋场恶臭污染是指在垃圾填埋过程中,由于大量有机质的降解和发酵产生的气体,如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)等,引起的恶臭现象。
这种污染对周围环境和人体健康都造成了较大的影响。
本文将对垃圾填埋场恶臭污染的产生原因和防治措施的研究进展进行探讨。
垃圾填埋场恶臭污染的产生原因主要包括以下几个方面:1. 有机质降解:垃圾填埋场内的有机质在缺氧条件下发生微生物降解和发酵过程,产生大量气体,其中包括氨气、硫化氢等有机硫化合物和硫醇等有机硫醚。
2. 酸碱度变化:垃圾填埋场中有机物降解产生的酸性物质会导致填埋场内的酸碱度发生变化,从而产生恶臭气体。
为了控制垃圾填埋场恶臭污染,研究者们提出了一系列的防治措施。
以下是其中一些典型的措施:1. 垃圾填埋气体收集与处理:通过在垃圾填埋场内设置排气管道,将填埋场内产生的气体收集起来,并经过一系列处理,如除臭、净化等,减少恶臭气体的排放。
2. 地下膜覆盖:通过在垃圾填埋场表层设置地下膜覆盖层,阻止有机气体的向外扩散,降低对周围环境的污染。
3. 垃圾填埋场气氛控制:通过控制填埋场内的氧气供应,调节填埋场内的气体组成,抑制有机质降解和发酵过程,减少恶臭气体的产生。
4. 垃圾填埋场液体管理:合理处理和收集填埋场内产生的液体,防止液体中的有机物流出并进一步降低填埋场内有机物的降解过程,减少恶臭气体的产生。
垃圾填埋场恶臭污染的防治已经取得了一定的研究进展。
随着环保意识的增强和技术的不断进步,相信在未来会有更多有效的防治措施得到应用,进一步减少和控制垃圾填埋场恶臭污染的发生。
垃圾填埋场恶臭污染产生原因与防治措施的研究进展垃圾填埋场恶臭污染是指在垃圾填埋场中产生的难闻气味。
该问题主要由垃圾中的有机废弃物分解所产生的气味物质引起。
垃圾填埋场恶臭污染对周围环境和居民的健康造成了严重影响,因此研究垃圾填埋场恶臭污染的产生原因和防治措施显得尤为重要。
垃圾填埋场恶臭污染的产生原因主要有以下几个方面:1. 有机废弃物的分解:在垃圾填埋场中,有机废弃物会分解产生硫化氢、氨和各种有机挥发性物质等,从而产生难闻的气味。
2. 渗滤液的产生:在垃圾填埋过程中,垃圾中的水分会与废物中的有机物发生反应,产生有机酸和渗滤液。
渗滤液中的有机物通过腐蚀、挥发和挤压等方式进入大气中,引发恶臭。
3. 土壤中微生物的活动:土壤中的微生物会通过分解有机废弃物产生恶臭气味。
这些微生物在缺氧条件下活动,产生硫化氢、甲硫醇和二氧化碳等气味物质。
4. 气候条件:气温、湿度和风向等气候条件也会影响垃圾填埋场中恶臭气味的扩散程度和范围。
针对垃圾填埋场恶臭污染问题,各国在近年来取得了一些研究进展,并提出了一系列防治措施:1. 覆盖层技术:通过在垃圾填埋场表面覆盖一层土壤和植被,可以减少废气的排放。
这种技术可以有效减少气味的释放,同时还可以降低雨水渗入,减少渗滤液的产生。
2. 通风系统:通过安装通风系统,将垃圾填埋场中产生的废气排放到大气中,避免废气滞留在填埋场周围。
但这种方法需要消耗大量的能源,成本较高。
3. 渗滤液处理:对产生的渗滤液进行集中处理,以减少有机物的泄漏。
常用的处理方法包括生物处理、化学处理和物理处理等。
4. 垃圾分类与回收:通过加强垃圾分类与回收工作,减少垃圾填埋量,降低填埋场中有机废弃物的分解程度,从而减少有机物的产生。
垃圾填埋场恶臭污染产生原因主要包括有机废弃物的分解、渗滤液的产生、微生物的活动和气候条件等因素。
为了防治垃圾填埋场恶臭污染,需采取一系列措施,如覆盖层技术、通风系统、渗滤液处理和垃圾分类与回收等。
垃圾填埋场恶臭污染控制技术研究进展摘要:我国城市生活垃圾产生量约为1.4亿t,其中80%以上被运送到填埋场进行处置。
在垃圾填埋过程中由于有机物的腐败分解不可避免地产生恶臭污染,这些恶臭气体随大气运动扩散至周围生活区,影响周围居民的正常生活与生产活动。
垃圾填埋过程产生的恶臭污染问题日益突出,垃圾填埋场恶臭污染控制已成为目前的研究热点。
本文参考大量文献,经综述了垃圾填埋场恶臭污染控制技术的研究进展。
关键词:垃圾填埋场。
恶臭。
控制技术。
生物除臭Research progress on the control technology of landfillodor pollutionAbstract:Our country city life trash quantity is about 1.4 tons, of which more than 80% are transported to the landfill. In the landfill, organic matter due todecomposition of corruption inevitably produce odor pollution.These malodorous gases with atmospheric movement spread to the surrounding areas of life, affectingnormal life and production activities of residents in the surrounding Odor pollution problems have become increasingly prominent in the process of landfill, odor pollution control has become a research hotspot at present. Bythe reference to lots of literatures, the research progress of odor pollution control technology in the field of landfill will be discussed.Keywords:landfill。
生活垃圾填埋场恶臭污染分析及控制措施探析随着城市化进程的不断加快,生活垃圾的数量也在不断增加。
生活垃圾的处理一直是一个社会关注的焦点,而生活垃圾填埋场作为目前主要的处理方式之一,却存在着恶臭污染的问题。
本文将针对生活垃圾填埋场恶臭污染的分析及控制措施进行探讨。
1.1 恶臭来源生活垃圾填埋场的主要污染物质是有机废料,这些废料在填埋过程中会分解产生硫化物、氨、甲醛、酚等挥发性有机物,这些物质会在填埋场内产生恶臭。
1.2 恶臭排放途径填埋场恶臭通过多种途径排放,主要包括废气排放、渗滤液渗漏以及土壤挥发等方式。
这些途径都会导致填埋场周围环境空气受到污染,对周围居民和环境造成影响。
1.3 恶臭污染影响填埋场的恶臭污染不仅会对附近居民的生活造成影响,还会对大气环境、土壤和地下水等生态系统造成破坏。
同时也会给周围的工厂和企业带来不利影响。
2.1 技术手段控制通过技术手段控制填埋场的恶臭污染是最为有效的方法之一。
主要包括设置污染治理设施,如生物滤床、氧化塔等,净化实现恶臭物质的去除。
另外还可以通过垃圾填埋气的回收利用,从源头上减少恶臭物质的排放。
2.2 生态环境治理通过植被覆盖、湿地净化等方式,改善填埋场周围的生态环境,减少填埋场的恶臭排放。
生态环境治理不仅可以有效减少恶臭排放,还可以提升周围环境的整体质量。
2.3 管理监督控制加强对填埋场的管理监督,建立健全的管理制度和相关法律法规,是控制填埋场恶臭污染的重要手段。
严格的监督管理可以有效减少填埋场的恶臭排放,保障周围环境的安全和健康。
2.4 举办宣传教育通过举办宣传教育活动,提高公众对填埋场恶臭污染问题的关注度,增强环保意识,共同参与恶臭污染的治理工作,形成社会共治的格局。
三、结语生活垃圾填埋场恶臭污染问题是一个复杂的环境治理难题,需要政府、企业和社会各方共同努力来解决。
通过技术手段控制、生态环境治理、管理监督控制和举办宣传教育等多种措施的综合运用,可以有效降低填埋场的恶臭排放,保护周围环境和居民的健康。
垃圾填埋场恶臭污染与控制研究进展3胡 斌1 丁 颖1,233 吴伟祥1 胡倍纲3 陈英旭1,2(1浙江大学环境与资源学院环境保护研究所,杭州310029;2浙江省水体污染控制与环境安全技术重点实验室,杭州310029;3浙江省环境监测中心,杭州310012)摘 要 垃圾填埋场是城市公共设施恶臭的重要来源.随着城市化进程的加快和城镇居民对生活环境质量要求的提高,垃圾填埋过程产生的恶臭污染问题日益突出,垃圾填埋场恶臭污染控制已成为目前的研究热点.本文概述了垃圾填埋场恶臭气体的主要成分和浓度范围,重点阐述了垃圾填埋场恶臭原位控制的研究进展,并对今后垃圾填埋场恶臭气体控制的研究方向进行了展望.关键词 恶臭 垃圾填埋场 原位控制 生物除臭剂文章编号 1001-9332(2010)03-0785-06 中图分类号 X512 文献标识码 A O dor polluti on from l andf ill sites and its con trol :A rev i ew.HU B in 1,D ING Ying 1,2,WUW ei 2xiang 1,HU Bei 2gang 3,CHE N Ying 2xu 1,2(1Institute of Environm ental Science and Technology,College of Environm ental and R esource S cience,Zhejiang U niversity,Hangzhou 310029,China;2Zhejiang P rovince Key L aboratory for W ater Pollution and Environm ental Safety,Hangzhou310029,China;3Zhejiang Environm enta lM onitoring Cen ter ,Hangzhou 310012,China ).2Chin .J.A ppl .Ecol .,2010,21(3):785-790.Abstract:Landfill sites are the maj or s ources of offensive odor in urban public facilities .W ith the p r ogress of urbanizati on and the residents ’de mands for a higher living envir on ment quality,the odor e m issi on fr om landfill sites has become a severe polluti on p r oble m ,and the odor contr ol at landfill sites has been one of the research hots pots .This paper summarized the main components and their concentrati ons of the odor fr om landfill sites,and expatiated on the research p r ogress in the in 2situ contr ol of the odor .The further research directi ons in in 2situ contr ol of the odor fr om landfill sites were p r os pected .Key words:odor;landfill site;in 2situ contr ol;bi o 2deodorizer .3浙江省重大科技专项(优先主题)社会发展项目(2008C1302221)和国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX0710********)资助.33通讯作者.E 2mail:erchu@zju .edu .cn 2009208212收稿,2009212216接受. 恶臭是世界七大环境公害之一.垃圾填埋场恶臭污染是全球广泛关注的环境问题[1].2008年,我国城市生活垃圾产生量达1155×108t,其中80%以上进行了卫生填埋,在垃圾填埋过程中由于有机物的腐败分解不可避免地产生恶臭污染[2-4].垃圾填埋场恶臭气体含有多种有毒有害物质,可能对人类生存及环境可持续发展造成严重影响,如氟利昂能引起臭氧层的破坏和温室效应,苯、甲苯、BTX 等苯系物具有致癌性等[5-7].近年来,国内的一些垃圾填埋场正逐渐被居民区包围,北京、南京、上海、广州和杭州等城市垃圾填埋场频繁发生恶臭扰民事件,直接威胁填埋场周围居民的生存环境与身心健康,成为填埋场周边地区社会不稳定因素,严重制约了我国经济、社会和环境的可持续发展与和谐社会的建设进程,垃圾填埋场恶臭污染控制已迫在眉睫.在垃圾填埋场填埋库区,恶臭污染属于敞开式无组织排放面源,产生量大、持续时间长、影响范围广,且无法及时加盖密封,气体收集十分困难,导致恶臭污染物的环境行为变得更复杂.近年来,随着气谱2质谱联用技术(GC /MS )、嗅觉测量技术、电子鼻等技术的发展,对垃圾填埋场的恶臭组成及其特性已得到进一步认识[8-10].此外,在传统恶臭污染控制技术基础上,以除臭菌剂和恶臭原位控制技术为主的垃圾填埋场恶臭污染控制技术也应运而生.本文概述了垃圾填埋场恶臭污染特性与控制技术的研究进展,并对今后垃圾填埋场恶臭污染解析、恶臭气应用生态学报 2010年3月 第21卷 第3期 Chinese Journal of App lied Ecol ogy,Mar .2010,21(3):785-790体生物转化机制及原位控制调控策略与研究方向进行了展望,旨在为垃圾填埋场恶臭污染的控制提供理论基础和实践参考.1 垃圾填埋场恶臭的组成垃圾填埋场的恶臭气体主要源于填埋过程.大量有机生活垃圾微生物厌氧分解后产生填埋气体(landfill gas,LFG),可延续产气达10~40a[11].填埋气体主要包括甲烷(55%~60%,V/V)、二氧化碳(40%~45%,V/V)[12]和微量气体(2%, V/V)[13-14].微量气体虽然所占比重很少,但对环境带来的负面影响却不容忽视[3].恶臭作为一种感观污染,受到诸如生理习惯、主观感受、气候条件以及最重要的恶臭物质交互作用等复杂因素的影响[15-17].解析垃圾填埋恶臭气体的组成是研究恶臭特性的基础,对弄清恶臭气体产生机制及相互作用、掌握恶臭气体排放规律及动态变化特征具有重要意义.垃圾填埋场恶臭气体的组成大致包括含硫化合物(如硫醇、硫醚等)、含氮化合物(如氨、胺类、吲哚等)、卤素及衍生物(如卤代烃等)、烃类及芳香烃、含氧有机物(如醇、酚、醛、酮等).国内外许多学者采用GC/MS技术对填埋场恶臭组成进行了研究. Scheutz等[13]分析了法国波尔多垃圾填埋场的填埋气体,结果发现存在47种挥发性有机恶臭气体,包括烷烃(C2-C10)、烯烃(C2-C4)、卤代烃(氯氟烃等)和芳香烃(苯系物)等.D incer等[5]对土耳其伊兹密尔城市垃圾填埋场恶臭进行化学表征,共检测到53种物质,主要包括单芳香族化合物、卤代化合物、醛类、酮类、挥发性脂肪酸(VF A s)、酯类、硫和氮化合物等.D incer等[5]进一步利用多元逐步回归分析了恶臭强度与不同化学成分浓度的关系,发现醛、酮和酯具有最佳的恶臭相关度,相关系数达到96%.Zou等[3]对广州大田山垃圾填埋场填埋气体进行分析,冬季检测到38种恶臭气体,夏季检测到60种恶臭气体,包括烷烃、芳香烃、卤代烃、萜类、羟基化合物、萘及其衍生物等.徐捷等[18]采用美国环保局臭气全成分分析方法(USEP A T O215)检测出上海垃圾填埋场内的烯烃类、醇类、酯类、苯系物、氯代烃等59种恶臭物质.近年来,中国[3]、土耳其[5]、意大利[19]和法国[20]等许多国家开始关注垃圾填埋场释放的主要恶臭气体浓度,研究发现,苯系物浓度相对最高,其中广州大田山垃圾填埋场检测到异丙苯的最高浓度达到1667μg・m-3,是最主要的恶臭贡献者[3],其次是醛、酮和酯.Hurst等[7]和Parker等[21]认为,垃圾填埋场含有大量的硫化物,其恶臭贡献率最高,主要包括H2S、CH3SH、(CH3)2S、CS2和(CH3)2S25种气体.Ki m[22]采用双模态GC检测技术研究了韩国东海某垃圾填埋场恶臭中的还原性硫化物,结果发现垃圾填埋场含硫恶臭气体中,H2S是指示还原性硫化物浓度和流量的最敏感指标,在还原性硫化物中占主导地位.造成各垃圾填埋场恶臭浓度差异的主要原因是由于不同城市产生的生活垃圾组成成分不同和各地区气象条件的差异性等所致.2 垃圾填埋场恶臭污染控制技术目前,垃圾填埋场恶臭污染控制技术主要包括物理法、化学法和生物法.其中,物理方法主要包括掩蔽法、吸收法、吸附法,具有操作简单、见效快等优点,但该法仅适宜处理低浓度、小范围的恶臭物质,且成本高、存在二次污染.化学方法主要包括化学洗涤法、氧化法、焚烧法,具有效率高、适用范围广,但该方法存在除臭设施投资高、运行费用贵、持续时间短等缺陷[23-24].生物方法主要包括生物过滤法、生物吸收法和土壤堆肥法等,具有工艺简单、操作方便、无二次污染等优势,但该方法还存在筛选及培养菌种难、见效慢等特点[25-27].传统的恶臭污染控制技术各有其优势和局限,本文重点介绍以生物法为基础的生物除臭剂法和原位控制技术.211 生物除臭剂法生物除臭剂法主要利用酶制品除臭剂、植物除臭剂和微生物除臭剂等药剂去除恶臭气体.其中,酶制品除臭剂是利用氧化还原酶氧化恶臭气体,以达到除臭目的,如过氧化物酶和酪氨酸酶可将苯酚和芳香胺类氧化为自由基或醌类.Govere等[28]用气相色谱法分析了辣根过氧化物酶的除臭效果,结果发现辣根过氧化物酶能够完全去除酚类恶臭物质,对挥发性脂肪酸也有较好的去除效果,进一步的中试试验发现添加Ca O2的辣根过氧化物能有效去除苯酚和挥发性脂肪酸[29].Ye等[30]研究发现,添加H2O2和Ca O2的辣根过氧化物酶可以有效去除挥发性脂肪酸、酚类化合物和吲哚化合物等多种恶臭气体,除臭效果可维持48h以上.植物除臭剂主要是利用微乳化技术将植物提取液乳化后获得水溶性产品.利用天然植物提取液进行除臭是以天然植物提取液作为去除异味的工作液,配以先进喷撒技术或喷雾,迅速分解恶臭分687 应 用 生 态 学 报 21卷子[31].Negishi等[32]比较了苦丁茶、绿茶、乌龙茶和黑茶的提取液对硫醇的去除效果,发现苦丁茶提取液加丙酮粉末后的脱硫醇效果最好(达到100%).袁为岭等[33]从茶叶r ooibos中萃取了提取液,经碱化处理后,对家庭有机垃圾、食品垃圾进行除臭处理,其除臭率达90%以上,且除臭效果非常稳定.微生物除臭菌剂去除垃圾恶臭是应用微生物能够在代谢过程中降解恶臭气体这一原理发展而来,是一种新的尝试和发展方向.目前,研究者们已从不同生境分离得到多种除臭菌株.罗永华等[34]从广州市李坑填埋场附近的土壤中筛选出4株具有明显除臭效果的菌株,并制成微生物除臭剂,经检测,该菌剂对硫化氢、氨、总烃、臭气浓度均具较好的去除效果.叶芬霞等[35]从畜禽养殖环境中筛选的除臭微生物菌株———巨大芽孢杆菌(B acillus m egatherium) CC W2Y1菌株、灰色链霉菌(S trepto m yces g riseus) CC W2Y2菌株和热带假丝酵母(Cand ida tripicalis) CC W2Y3菌株,对NH3和H2S均具较高的脱臭能力,这3种菌株进行复合除臭时,对施用区内的NH3、H2S和恶臭浓度的去除率分别为7814%、6617%和8313%,比普通吸附除臭剂具有更长的有效脱臭时间.丁雪梅等[36]研制出一种BM微生物制剂,该制剂可通过大量乳酸菌、酵母菌、醋酸杆菌和光合菌等发挥协同作用,能高效去除阈值较低的恶臭组分,对阈值较高的气体物质也有一定的抑制效果,浙江省水桶岙垃圾填埋场采用此菌剂治理后有较好的效果,距填埋场50m处恶臭从原先的5级降为215级,距填埋场500m处的恶臭降为一级,均低于国家三级标准.Nakasaki等[37]采用微生物分离纯化培养结合GC/MS技术研究了抑制垃圾产生恶臭的微生物,发现从垃圾中分离纯化的菌株YT1对垃圾恶臭具有明显的抑制作用,该菌株可通过产生香气物质来弱化恶臭强度.Nakasaki等[37]还对不同pH和温度条件下垃圾储藏反应器中的除臭微生物进行研究,发现pH和温度分别为4和40℃时的除臭效果最好.生物除臭菌剂具有无毒、不产生二次污染等优点,被越来越多的应用到垃圾填埋场、污水处理厂等行业中.但是,生物除臭菌剂除价格昂贵外,自身也存在缺点,如受到温度、湿度、pH等条件的制约,去除恶臭种类有限,且具有一定时效性、需定期进行喷洒等.212 恶臭原位控制垃圾填埋场恶臭原位控制技术是利用垃圾填埋覆土层对填埋气体的吸附、吸收及微生物降解等作用,达到恶臭气体减排的目的.D incer等[5]在研究5个城市垃圾填埋场2个时间段释放恶臭组成和浓度变化时发现,具覆土层的垃圾填埋库区对恶臭气体的削减十分明显,而无覆土层的其他填埋库区却没有显著性变化.可见,填埋覆土层及其优势微生物在原位控制恶臭气体迁移和生物转化的过程中发挥着极为重要的作用.21211覆土材料选择 填埋覆土层的材料选择直接关系到恶臭原位控制的效果.虽然传统的粘土覆盖技术比较成熟,但具有除臭效果差、占用库容大、材料价格贵以及影响沼气和渗滤液的运移等缺点.因此,亟需寻求更合适的填埋覆土材料[7].理想的材料一般应具有以下物理特性:高比表面积、高保湿能力、表面性质益于微生物附着生长、高机械强度、较低的堆积密度、高孔隙率、高缓冲能力、营养物质丰富、易于获得、低成本、使用寿命长等.Ki m[22]研究了转炉炉渣固化污泥作为填埋覆土材料的可行性,结果发现材料的颗粒分布、含水率、干密度及渗透性等性能参数均优于未经处理的污泥.Mal m stead等[38]和张鹏等[39]分别选用造纸厂污泥和污水厂污泥作为填埋场覆土材料,结果均发现具有较好的除臭效果.杨石飞等[40]也发现污泥经过改性后有望达到作为垃圾填埋场覆盖材料的各项指标.Hurst等[7]采用圆柱模拟试验研究了堆肥覆盖垃圾表面除臭效果,结果发现,密度为590kg・m-3和740kg・m-3的堆肥圆柱分别能达到69%和97%的除臭效果.Plaza 等[41]对沙土、石灰沙土、粘土、细水泥和粗水泥5种填料减少恶臭中硫化氢的排放进行了模拟试验,结果表明,不同填料的去除效果存在差异,石灰沙土和细水泥的去除率最高,达到99%,而粘土和沙土的去除率较低,分别为65%和30%.Solan等[42]利用恶臭强度评估减轻恶臭的填埋覆盖材料时发现,与传统的粘土材料相比,建筑垃圾粉末、工商业粉末和树皮3种经济型材料具有更好的恶臭去除能力.此外,研究者们还探索了蚯蚓粪、粉末活性炭、飞灰、木材和泡沫等作为填埋覆土材料的可行性[43-47].这些材料虽然具有一定的除臭效果,但仍存在原料少(如蚯蚓粪)、价格高(如活性炭)、二次污染风险大(如飞灰)和微生物适应性差等问题,而且大多数研究对环境影响因素分析较少,离实际应用仍有较远的距离.21212覆土微生物群落 填埋覆土表层是一个非常复杂的系统,有反梯度气体移动、不同的氧化还原区7873期 胡 斌等:垃圾填埋场恶臭污染与控制研究进展 和复杂的微生物群落.填埋覆土层中好氧和厌氧细菌对减少甲烷和恶臭气体都起着重要作用[48]. Scheutz等[20,49]利用物质守恒的计算方法,排除非生物过程(非生物降解、吸附和挥发)发现填埋覆土层中的微生物不仅能氧化甲烷,也可降解恶臭气体,如芳香族化合物和卤代化合物等,并进一步探讨了不同层次微生物氧化活性,结果发现,5~10c m土层深处的填埋覆土层微生物对恶臭物质的降解活性最高.He等[50]研究了粘土和垃圾土2种填埋覆土材料对甲烷的去除效果,发现垃圾土的甲烷去除率较粘土高,且磷脂脂肪酸(P LF A s)数量较多,说明垃圾土含有的微生物种群丰度较高,更适合作为填埋覆土材料.Yu等[51]通过聚合酶链式反应2变性梯度凝胶电泳技术(PCR2DGGE)分析研究了填埋覆土层氨氧化细菌群落的结构多样性,结果表明,在没有高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)膜隔离情况下覆土层中的氨氧化细菌(a mmnia2oxidizing bacteria,AOB)群落结构以类欧洲亚硝化单胞菌(N itroso m onas eu ropaea2like)为主,而有HDPE膜隔离时,AOB的群落结构以亚硝化螺菌属(N itrosospi2 ra2like)为主.研究过程中可将垃圾填埋场视作“生物过滤器”,而填埋覆土表层可被看做反应器内的填料层.近年来,许多研究者已对生物过滤器除臭微生物群落进行了大量研究,可以借鉴其研究思路和手段.Chung等[52]利用PCR2DGGE和荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridizati on,F I SH)技术进行研究发现,生物滤器中降解硫化物、氮化物等恶臭气体的优势菌群为变形菌(Pr oteobacteria)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacter oidetes)和厚壁菌(Fir m icutes).Ho等[53]利用DGGE和16S r DNA进行测序分析鉴定表明,节杆菌属(A rthrobacter s p1)是最优势的菌群(>50%),反应器内也含有具有氧化NH3能力的脱氮副球菌(Paracoccus denitrifi2 cans).可见,特异性微生物群落对恶臭气体的去除起关键作用.由于垃圾填埋场恶臭源具有复杂性,而不同恶臭源的特异性微生物群落也有所区别,目前有关垃圾填埋场覆土除臭微生物群落的报道仍较少,有待进一步深入研究.3 研究展望近年来,国内外开展了大量垃圾填埋场恶臭污染特性与控制技术的研究,主要包括垃圾填埋场恶臭气体的主要成分鉴别、浓度范围测定、污染特性比较、生物除臭菌剂研发和恶臭原位控制技术研究等方面,并取得了一些成果.然而,目前人们对垃圾填埋场恶臭产生及控制的研究还处于初级阶段.在生物除臭菌剂研发方面,应运用分子生物学等方法筛选除臭菌群,研究高效、低成本、环境适应性强的复合菌剂.在恶臭原位控制方面,垃圾填埋场恶臭原位控制填埋覆土材料,包括多项研究推荐的垃圾土、活性污泥、炉渣和粉煤灰等均未考虑环境影响因素,这极大阻碍了填埋场恶臭控制技术的产业化进程.掌握恶臭气体排放规律及动态变化特征、构建新型填埋覆土层与开展微生物生态学机理的研究,对提供垃圾填埋恶臭气体原位控制调控策略以及推进恶臭气体原位控制技术的工程应用至关重要.综上所述,今后的恶臭原位控制技术研究应着力解决以下科学问题:1)运用先进监测分析技术及现代生物技术,解析垃圾填埋恶臭气体组分、排放规律及动态变化特征;2)研究填埋覆土层中恶臭气体生物转化机制,深入探讨恶臭气体原位控制效果与微生物种群动力学之间的相互关系;3)进一步探索生物限制因子,研究填埋覆土层恶臭气体原位控制生物生态调控策略等,从而为垃圾填埋场恶臭污染控制提供理论依据和技术支撑.参考文献[1] A llen MR,B raith waite A,H ills CC,et al.Trace organ2ic compounds in landfill gas at seven UK waste dis posalsites.Environm ental Science&Technology,1997,31:1054-1061[2] L iu J2Y(刘景岳),L iu J2H(刘晶昊),Xu W2L(徐文龙).Revie w and outl ook on MS W sanitary landfilltechnol ogy in China.Environm ental Sanitation Engineer2ing(环境卫生工程),2007,15(4):58-61(in Chi2nese)[3] Z ou SC,Lee SC,Chan CY,et al.Characterizati on ofa mbient volatile organic compounds 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垃圾填埋场恶臭污染控制技术研究进展摘要:我国城市生活垃圾产生量约为1.4亿t,其中80%以上被运送到填埋场进行处置。
在垃圾填埋过程中由于有机物的腐败分解不可避免地产生恶臭污染,这些恶臭气体随大气运动扩散至周围生活区,影响周围居民的正常生活与生产活动。
垃圾填埋过程产生的恶臭污染问题日益突出,垃圾填埋场恶臭污染控制已成为目前的研究热点。
本文参考大量文献,经综述了垃圾填埋场恶臭污染控制技术的研究进展。
关键词:垃圾填埋场。
恶臭。
控制技术。
生物除臭Research progress on the control technology of landfillodor pollutionAbstract:Our country city life trash quantity is about 1.4 tons, of which more than 80% are transported to the landfill. In the landfill, organic matter due todecomposition of corruption inevitably produce odor pollution.These malodorous gases with atmospheric movement spread to the surrounding areas of life, affectingnormal life and production activities of residents in the surrounding Odor pollution problems have become increasingly prominent in the process of landfill, odor pollution control has become a research hotspot at present. Bythe reference to lots of literatures, the research progress of odor pollution control technology in the field of landfill will be discussed.Keywords:landfill。
odor pollution。
prevention and control technique。
biological deodorization1 前言我国城市生活垃圾产生量中80%以上进行了卫生填埋,在垃圾填埋过程中由于有机物的腐败分解不可避免地产生恶臭污染垃圾填埋场恶臭气体含有多种有毒有害物质,可能对人类生存及环境可持续发展造成严重影响,这严重制约了我国经济、社会和环境的可持续发展与和谐社会的建设进程,恶臭污染控制已迫在眉睫。
垃圾填埋场的恶臭气体主要源于填埋过程中大量有机生活垃圾在微生物厌氧分解后产生的填埋气体,恶臭是一种影响广泛的公害,对人体的毒害是多方面的,有效控制垃圾填埋场的恶臭污染已成为垃圾综合治理的重要内容之一。
本文概述了垃圾填埋场恶臭污染的特性与控制技术的研究进展,旨在为垃圾填埋场恶臭污染的控制提供理论基础和实践参考。
2 主题内容2.1 垃圾填埋场恶臭特性垃圾填埋场大量有机生活垃圾在微生物厌氧分解后产生填埋气体,填埋气体主要包括甲烷(55%~60%>、二氧化碳(40%~45%>和微量气体(2%>。
微量气体虽然所占比重很少,但对环境带来的负面影响却不容忽。
恶臭作为一种感观污染,受到诸多复杂因素的影响。
随着气谱2质谱联用技术(GC/MS>、嗅觉测量技术、电子鼻等技术的发展,RomainAC【1】和NicolasJ【2】对垃圾填埋场的恶臭组成及其特性已得到进一步认识。
垃圾填埋场恶臭气体的组成大致包括含硫化合物(如硫醇、硫醚等>、含氮化合物(如氨、胺类、吲哚等>、卤素及衍生物(如卤代烃等>、烃类及芳香烃、含氧有机物(如醇、酚、醛、酮等>。
恶臭气体成分在好氧和厌氧条件下均可产生,但主要的致臭物质来自有机物厌氧发酵过程。
在垃圾填埋场中,垃圾中的微生物将有机物作为营养物质加以利用的过程中会产生一些具有异味的气态代谢产物或中间产物,这些物质包括脂肪酸、胺、芳香化合物、无机硫、有机硫,以及萜类物质和其它挥发性有机物。
由于垃圾填埋场臭气是填埋垃圾中易腐败物质厌氧发酵产生的,而厌氧发酵过程与接触方式接触时间、环境温度密切相关,因此垃圾填埋场散发出的臭气成分变化与这些因素的变化密切相关。
恶臭是一种影响广泛的公害【3】,对人体的毒害是多方面的:恶臭可妨碍正常呼吸功能;神经系统长期受到低浓度恶臭的刺激,使嗅觉脱失,甚至是大脑皮层兴奋与抑制的调节功能失调,恶臭成分如H2S则直接毒害神经系统,氨使血压先降后升、脉搏先慢后快,而且臭气使人食欲不振、恶心呕吐,可能导致消化系统功能减退以及内分泌系统紊乱,影响机体的代谢活动。
此外,氨和醛类对眼睛有较强的刺激作用。
2.2 填埋场不同区域的恶臭控制措施通常填埋场布局分为垃圾中转区、填埋作业区、污水收集区和生活管理区。
根据臭气的来源和特点,应采取不同的预防和治理措施。
在中转或倾卸区,应尽量保证垃圾运输车辆和贮存设施的封闭性,减少垃圾停留时间,及时清除陈腐垃圾,并定时喷洒药剂或石灰等防蝇除臭。
若有垃圾贮存坑,则应使其处于负压状态,以防止运输车辆接近起卸平台时自动门打开后溢出臭气。
在转运完成后,应及时收集洒落的垃圾,并冲洗地面以消除渗滤液产生的恶臭。
填埋操作应在尽量缩小的区域内快速高效地进行。
减少平铺时垃圾的飞扬抛洒,确保压实强度.并采取日覆盖与适时覆盖相结合的方式,避免垃圾的暴露。
填埋完成后,最终覆土的厚度、材质必须遵守防臭规划。
在污水收集区调节池、厌氧塘、兼氧塘等处理设施的周围,应实行通路隔断,或建造防护林带、构建芦苇湿地等方式,减少臭气污染。
鉴于填埋场在选址时就考虑到离周围居民较远,可以采用调节池加盖密闭,抽吸臭气后高空排放的技术路线;对于小型填埋场的调节池,也有加除臭菌种的尝试,但不要加入难降解的有机物,以免加重污水处理的难度。
生活管理区应处于填埋场的上风向,周围建有围墙、灌木和绿地等阻隔并定时喷洒除臭防腐剂或其他有中和掩蔽作用的药剂。
办公楼、宿舍、食堂、浴室等设施内应密闭,并采取空间消臭和强制通风相结合的方式,最大程度地降低恶臭影响。
2.3 恶臭的常规治理技术2.3.1 物理常规防治技术物理常规防治技术主要是掩蔽中和法、稀释扩散法、冷凝法、水吸收法和吸附法。
其中掩蔽中和法是按比例混合两种有气味的气体以减轻恶臭,但这难以直接活的脱臭效果,而且成本较高。
稀释扩散法是用烟囱扩散臭气,或以无臭的空气将其稀释至可排放的浓度,需要建造烟囱,能耗较大。
冷凝法是将恶臭物质冷凝为液体除去,成本较高,适于经过预处理、高浓度、流量大的臭气。
水吸收法操作较为简单,投资和运行成本较低,对不溶于水的恶臭物质净化效果不好,而且产生废液。
吸附法是利用活性炭、硅胶、活性白土等吸附剂进行吸附,脱臭效率高,但是吸附容量较小且产生二次污染。
2.3.2 化学常规防治技术化学常规防治技术包括化学洗涤法、臭氧氧化法、光催化氧化法、热力燃烧法和催化燃烧法。
化学洗涤法是添加氯气、次氯酸钠等氧化剂将臭气中的有机硫和有机胺类等物质氧化成臭味较轻或溶解度较高的化合物,然后用酸、碱吸收净化,其适用范围较广但是废液需要处理。
臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化作用将臭气氧化成无臭或低臭,这种方法对氨没有效果,运行费用也较高。
光催化氧化是指Ti02类催化剂在光照下可产生高化学活性的物质,这种方法投资较少且高效稳定,无二次污染,但对废气的预处理要求较高,并受到催化剂固定方式的影响。
热力燃烧法在高温下可较彻底的将污染物净化并可回收热量,但是其投资与运行费用昂贵,仅适用于较小气量与较高浓度的场合,若反应室的结构稍有不佳则除臭不完全。
催化燃烧法是将燃气与臭气混合,在一定温度下通过催化剂床层,效率较高但是催化剂易中毒。
2.3.3 生物常规防治技术生物常规防治技术有生物过滤法、生物吸收法、土壤堆肥法、矿化垃圾法和投加药剂法。
生物过滤法是利用细菌、真菌、放线菌等微生物将臭气中的有机成分降解为二氧化碳、水等物质。
生物吸收法【4】是利用生物洗涤塔和曝气池中的活性污泥有效地吸附分解臭气,达到除臭的目的【5】。
土壤堆肥法是将污泥、垃圾、粪便等混合,通过好氧发酵抑制臭气的产生,这种方法脱臭效率高、矿化垃圾法是将臭气通过由矿化垃圾构建的生物滤床,该方法取材容易,成本较低,效果较好,前景也好。
投加药剂法是利用微生物制剂的特殊功效快速降解臭气,适用于各类环卫设施,简单方便。
除此,就是联合几种工艺以满足较高脱臭要求的联合法,如化学吸收-吸附法、生物过滤-活性炭吸附串联工艺等。
恶臭的常规防治技术各有其优势和局限。
ReijM.W【6】和吴冰思【7】研究得出物理法只适宜处理低浓度、范围小的恶臭,且成本较高;化学法除臭不持久,除臭设施投资和运行费用高;生物法虽成本低廉,效果好,但菌种的筛选培养较为困难,见效稍慢。
相对于传统的处理恶臭的物理化学方法,生物除臭法具有工艺简单、成本低廉、除臭更彻底等特点,经过几十年的发展,各类生物除臭技术已应用于城市垃圾填埋场,生物除臭在环境保护与资源的重复利用方面应用潜力巨大。
2.4 生物除臭技术2.4.1 生物法除臭的原理生物法是利用微生物将臭味气体中的有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过程【8,9】。
在适宜的环境条件下,附着于生物填料上的微生物利用臭气中的污染物作为能源,维持生命活动,并将其分解为:H2O、CO2和其他无机盐类,从而使废气得以净化。
微生物除臭基本上分为3个过程:①将部分臭气由气相转变为液相的传质过程;②溶于水中臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收,不溶于水的臭气先附着在微生物体外,由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞;③臭气进入细胞后,在体内作为营养物质被微生物所分解、利用,使臭气得以去除。
2.4.2 生物除臭技术工艺生物除臭法就是利用酶制品除臭剂、植物除臭剂和微生物除臭剂等药剂去除恶臭气体【10】。
酶制品除臭剂是利用氧化还原酶氧化恶臭气体,以达到除臭目的。
植物除臭剂主要是利用微乳化技术将植物提取液乳化后获得水溶性产品,利用天然植物提取液进行除臭是以天然植物提取液作为去除异味的工作液,配以先进喷撒技术或喷雾,迅速分解恶臭分子。
微生物除臭菌剂去除垃圾恶臭是应用微生物能够在代谢过程中降解恶臭气体这一原理发展而来,是一种新的尝试和发展方向。
目前,马梅荣【11】、罗永华【12】已从不同生境分离得到多种除臭菌株,生物除臭菌剂具有无毒、不产生二次污染等优点,被越来越多的应用到垃圾填埋场中。