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大中型卫生填埋场臭气治理探索与实践

2021-07-30 23:23:58| 来源:| 编辑:| 点击:3次

大中型卫生填埋场臭气治理探索与实践

摘要:填埋场臭气的治理一直是阻碍大中型卫生填埋场发展的难题,以北京市朝阳区高安屯卫生填埋场为例,分析了填埋场臭气产生的原因,介绍了其在渗沥液臭气治理、填埋气臭气治理以及空间除臭三方面的实践经验以及结果,这些对其他卫生填埋场的臭气治理有很好的借鉴作用。

关键词:卫生填埋场,臭气污染,渗沥液,填埋气,臭气治理

0 引言

近年来,我国垃圾处置方式呈多样化发展,填埋法是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式,因此,它在一定时期内还将在我国占主体地位[1]。同时,随着国家对市政和环卫基础设施投入的不断增加,一批大中型的卫生填埋场已经开始运行或者正在规划建设中,而在已运行的大中型卫生填埋场中,由于其操作和运行过程中产生的臭气较为严重地污染了周边大气环境,而且此问题难以解决,因此,臭气的治理一直是阻碍卫生填埋场发展的难题。笔者以北京市朝阳区高安屯卫生填埋场为例,分析了填埋场臭气产生的原因,并介绍其在臭气治理方面的实践经验,希望能借鉴它用。

1 高安屯卫生填埋场简介

高安屯卫生填埋场位于北京市朝阳区金盏乡马各庄村东,属于北京市东线垃圾处理设施体系,主要负责朝阳区和通州区部分地区垃圾的卫生填埋。由北京市政府和朝阳区政府投资建设,填埋区面积 29. 7 hm2 ,设计填埋容积892 万m3 ,有效容积811 万m3 ,日设计填埋规模1 000 t( 设计规模为中型卫生填埋场,但实际运行规模为大型卫生填埋场[3]) ,设计使用20 年,于2002 年8 月开始建设,2002 年12 月 27 日填埋区正式投入使用。场区地势由西北向东南倾斜,全年主导风向为西北风[4]。

2 高安屯卫生填埋场臭气的产生

填埋场的臭气污染主要来自两方面,一是填埋气的无序排放散发臭气,二是垃圾渗沥液散发臭气。城市生活垃圾填埋过程中,垃圾中有机成分好氧和厌氧发酵过程均产生一定量的填埋气体,含量最大的为甲烷和二氧化碳,填埋气中主要的恶臭物质为氨、硫化氢、甲硫醇3 项[2]。渗沥液是垃圾在堆放、填埋过程中,由于有机物质发酵分解、雨水沥淋、地下水浸泡等过程产生的高浓度有机污水,其中含有大量的病原微生物和其他复杂的有毒有害物质,暴露于空气中会产生臭气。国家标准GB16889 - 2008《生活垃圾填埋污染控制标准》中将生活垃圾填埋场大气污染物排放限值项目确定为氨、硫化氢、甲硫醇及臭气浓度4 项,其有关特性及相关标准见表1。

高安屯卫生填埋场臭气污染产生原因除了以上两方面外,还有以下原因:随着北京市朝阳区垃圾产生量的不断增加,高安屯卫生填埋场消纳的垃圾量也在不断的加大,2005 年平均处理规模已达到2 500 t / d,2007 年处理量更是高达3 500 ~ 4 000 t / d,2008 年日均填埋垃圾高达3 100 t。由于高安屯卫生填埋场属于平地形填埋场,占地面积十分庞大,其作业面积和垃圾暴露面积都远远大于一般垃圾填埋场,故长期超负荷运行带来的臭气散发面积和汇水面积十分巨大,这直接导致了大量恶臭气体和恶臭液体的产生,也是高安屯卫生填埋场对周围环境造成臭气污染的根本原因。

同时,由于2008 年奥运环境整治工作力度大,取缔了大量厨余垃圾收运点,导致大量厨余垃圾混入生活垃圾中进入高安屯卫生填埋场,增大了进场垃圾有机质含量,大量有机质在高温高湿环境中发酵速度加快,散发大量臭气。自2002 年底运行至2008 年8 月填埋场已累计填埋垃圾500 万t,已进入填埋场产气高峰期,填埋气产生速度快且产量的急剧增加远远超出了该场的控制和处理能力,堆体表面逸出的大量填埋气难于控制导致周边环境受到污染。

此外,2008 年雨量较大,生活垃圾含水量增多,而填埋场处于运行期不能对雨水进行彻底隔离,由此造成渗沥液产生量急剧增加,渗沥液在场区内暴露面积增大也给周边环境带来了恶臭影响。还有垃圾车行驶沿线渗沥液遗洒,提升泵井、调节池臭气的散发也造成了臭气污染。

3 高安屯卫生填埋场臭气治理探索与实践

由于以上原因产生的臭气较为严重地污染了周边环境,给周边居民生活工作带来了较大影响,因此,朝阳区政府决定下大力气解决臭气扰民问题。北京市朝阳循环经济产业园和高安屯卫生填埋场针对场内臭气的来源及特点,借鉴业内其他填埋场的治理措施[5],进行了臭气治理的探索和实践,采取了不同的措施,主要包括渗沥液臭气的治理、填埋气臭气的治理以及空间除臭三方面。

3. 1 渗沥液的收集和处理

增设渗沥液导排盲沟和雨污分流工程。为保证雨季渗沥液及时导排,杜绝填埋区渗沥液大面积积存,在填埋区增设了主盲沟和支盲沟,同时为加快堆体表面渗沥液的下渗速度,根据填埋作业找好坡度,在填埋区西南部及填埋作业现场建设了渗沥液收集池。为了减少渗沥液产生量,降低处理费用,新增了雨污分流工程。在填埋区的西半部分采取自然坡度导排雨水,东半部分则根据填埋作业要求采取架泵主动导排雨水到填埋区外,同时抽水泵还可用于日常导排堆体上积液坑中的渗沥液,此外,还在填埋区的低位置修建了急流槽用于确保夏季暴雨的及时导排,然后渗沥液通过导流汇集后抽往存储设施,消除了渗沥液蒸发产生臭气的机会,这样既实现了填埋场渗沥液产生量和处理量的平衡,又增加了垃圾堆体的稳定性和安全性。

3. 2 填埋气的收集和处理

加密导气井、新增表面膜覆盖和膜下填埋气收集系统、增建填埋气处理系统和发电系统。

3. 2. 1 加密导气井

填埋场气体的导排方式一般分为主动导排和被动导排两种[6]。高安屯卫生填埋场原先按照 CJJ17 - 2004《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》要求 ( 填埋气导气竖井设置的水平间距不应大于50 m) 设计的主动导排导气井远远不能满足填埋气导排要求,因此,该场在探索和实践中突破规范要求,增打填埋气导排竖井,将“竖井设置的水平间距不应大于 50 m”缩小至“不大于30 m”,将原来设计每井辐射半径20 ~ 25 m缩小至12 ~ 14 m,同时在填埋区西南部填埋气高产区增打多眼导气井,还增加了导气井的收集管道和集气站,使填埋气导气通畅,结果表明显著提高了竖井的填埋气收集率,减少了堆体表面填埋气的扩散。

3. 2. 2 新增表面膜覆盖及膜下填埋气收集系统

表面膜覆盖可确保堆体表面逸出的填埋气可控,膜下填埋气收集系统可使其有效收集。膜覆盖是膜下填埋气收集的前提,而填埋气收集系统又是填埋气有效处理和资源化利用的保障,这些都是填埋场臭气控制的关键环节。表面膜覆盖不仅可以提高雨污分流效果,更主要的是使堆体表面填埋气无组织扩散变为有组织收集。高安屯卫生填埋场通过在中间覆盖区域铺设高密度聚乙烯膜和膜下导气管道,采取负压收集填埋气主动强化控制措施,完善收集处理系统,明显提高了填埋气收集率,从源头降低无组织排放臭气量,有效控制了填埋场臭气。

3. 2. 3 增建填埋气处理系统和发电系统

新建多套小火炬统筹安排处理导气井收集的填埋气以及膜下填埋气,还增加多座内燃式火炬燃烧处理填埋气,提高了燃烧系统的安全性。此外,新增了发电系统,利用收集到的填埋气发电,既降低了填埋气产生的温室效应又产生了很好的经济效益,实现了填埋气的资源化利用,最终达到了环境效益、经济效益和社会效益的统一。

3. 3 空间除臭

购置、安装除臭设备。购置了若干辆高压喷雾除臭车用于填埋作业面及填埋区下风向除臭,购置了几辆园林绿化洒水车用于道路除臭,在填埋区西侧、南侧、东侧安装固定高秆除臭喷头用于空气除臭,安装2 套喷雾除臭系统用于南、北提升泵井除臭,在调节池电除臭系统加装了喷雾除臭设备,这些措施都提高了除臭效果。

4 高安屯卫生填埋场臭气治理效果

自2008 年9 月截止到2009 年4 月经过集中整治阶段和提升整治阶段,高安屯卫生填埋场填埋气收集率大大提高,约由治理前的20% 提高到治理后的 90% ,渗沥液收集率由原来的80% 提高到99% 以上。经北京市环境卫生监测站监测,高安屯卫生填埋场的厂界臭气浓度< 20,符合GB l4554 - 1993 恶臭污染物排放标准规定的二级场界标准( < 20 ) ,监测达标率由25% ( 监测12 天达标3 天) 提高到91% ( 监测 11 天达标10 天)。臭气治理效果得到了相关专家和周边居民的一致肯定和赞扬。具体监测结果见表2。

5 结语

高安屯卫生填埋场臭气治理效果显著,大大解决了填埋场污染周边大气的问题,既还周边居民以良好的生活环境,又为政府树立了良好的社会形象。同时,高安屯卫生填埋场在臭气治理方面的积极探索对于修改和完善我国填埋相关标准具有较为重要的指导价值,也为本市乃至全国卫生填埋场的臭气治理提供了较高的参考价值。

参考文献

[1 ] 建设部,国家环保总局,科技部. 城市生活垃圾处理及污染防治技术政策[R]. 2000.

[2 ] 聂永丰. 三废处理工程技术手册———固体废物卷[M]. 北京: 化学工业出版社,2001.

[3 ] 严方,李静,田宇,等. 城市生活垃圾填埋场恶臭污染及卫生防护距离的探讨[J]. 应用技术,2008(4) : 136-137.

[4 ] 北京市朝阳区垃圾无害化处理中心. 一期卫生填埋场环境影响评价报告书[R]. 2002.

[5 ] 童金义,任绍娟,温志玄. 简析垃圾卫生填埋场恶臭治理[J]. 环境卫生工程,2007,5(3) : 50-51.

[6 ] 赵由才,龙燕,张华,等. 生活垃圾卫生填埋技术[M]. 北京: 化学工业出版社,2004: 146-198.

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