张彦敏　王刚　吕丹丹　廖琳琳　王磊　李凯

(1.深圳市下坪固体废弃物填埋场　广东深圳 518023；　2.深圳市东江环保再生能源有限公司　广州深圳 518023；　3.中钢集团武汉安全环保研究院有限公司　武汉 430081)



移动除臭装置对填埋场作业面膜下臭气去除试验研究

张彦敏1王刚2吕丹丹2廖琳琳2王磊3李凯3

(1.深圳市下坪固体废弃物填埋场广东深圳 518023；2.深圳市东江环保再生能源有限公司广州深圳 518023；3.中钢集团武汉安全环保研究院有限公司武汉 430081)

采用移动除臭装置对填埋场作业面夜间覆膜后产生的臭气进行净化试验研究。结果表明，移动除臭装置对臭气中H2S和NH3平均去除率分别为52.7%，41.3%；臭气浓度平均去除率为97.4%；甲硫醇及甲硫醚的去除率分别为99.9%，100%。温度、气体停留时间是影响除臭效果的主要因素。

移动除臭装置填埋作业面臭气

0　引言

填埋法是目前国内外城市生活垃圾的主要处置方式，在我国有70%～80%的生活垃圾是经填埋处理的[1]。在填埋过程中，由于垃圾的腐败及各种微生物的作用，会释放出大量的填埋气，其主要成分为CH4和CO2，此外还含有少量的NH3，H2S以及微量的挥发性有机物等。NH3，H2S和VOCs多具有臭味[2-3]，是引起填埋场恶臭污染问题的主要原因。

常用的臭气处理方法有水洗法、药液清洗法、生物除臭法以及等离子体法等。填埋场作业面白天时段(06:30—18:00)产生的臭气可采用喷洒微生物型除臭剂加以去除。夜间填埋场作业面覆膜(18:30—05:00)后，垃圾体仍有大量臭气产生，从覆盖膜边缘区域溢出，污染环境。

笔者以深圳市某填埋场覆膜作业面膜下产生的臭气为臭源，采用移动除臭装置对其进行处理试验研究，取得良好的去除效果。

1　气质、装置与方法

1.1气质

夜间(18:30—05:00)覆膜作业面膜下产生的臭气成分见表1。

1.2除臭装置

除臭装置由移动车、发电机、风机、控制阀、活性炭装置、管道等部件组成，详见图1。

图1　移动除臭装置

气体中心区域边坡区域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臭气浓度26400～6660026400～66600温度/℃20～2620～26

注：BAL是除仪器测量外的其它成分(主要指氮气成分)。

移动除臭装置上干燥设备单体0.15 m3，进风量为300 m3/h，干燥设备单体气体停留时间1.8 s，总停留时间3.6 s；活性炭设备单体4.05 m3，气体总停留时间97.2 s。另外，覆膜作业面膜下臭气经活性炭设备时，两组活性炭设备可通过阀门的切换实现串联、并联以及单独使用的目的。

1.3测定方法

H2S，NH3采用便携式泵吸型气体检测仪测定；臭气浓度采用三点比较式臭袋法测定；甲硫醇、甲硫醚采用气相色谱法测定。

2　试验结果与分析

2.1除臭效果

2.1.1对H2S的去除效果

H2S是一种无色、具有强烈臭鸡蛋气味的气体，其恶臭阈值质量浓度很低，仅为0.0005 mg/m3。移动除臭装置稳定运行1个多月后，移动除臭装置对H2S的去除效果见图2。

图2　除臭装置对H2S的去除效果

由图2可以看出，进气H2S质量浓度为6.1～10.2 mg/m3，平均为8.9 mg/m3。经除臭装置净化后，出气H2S质量浓度为2.8～5.1 mg/m3，平均为4.2 mg/m3。除臭装置对H2S的去除率为50.1%～57.1%，平均52.7%。

2.1.2对NH3的去除效果

NH3是一种无色气体，有强烈的刺激气味，其恶臭阈值质量浓度为38 mg/m3。除臭装置对NH3的去除效果见图3。

图3　除臭装置对NH3的去除效果

由图3可以看出，覆膜作业面膜下产生的NH3质量浓度比较低，进气NH3质量浓度为0.53～1.02 mg/m3，平均为0.70 mg/m3。经除臭装置净化后，出气NH3质量浓度为0.30～0.48 mg/m3，平均为0.41 mg/m3。除臭装置对NH3的去除率为27.8%～52.7%，平均41.3%。

2.1.3对臭气浓度的去除效果

填埋场恶臭气体的组成大致包括含硫化合物、含氮化合物、卤代烃、烃类及芳香烃、含氧有机物[4]。填埋场恶臭的浓度不是简单的单个恶臭浓度值累加，而是填埋气体经复杂的协同、抑制、合成、分解等作用后的总浓度。臭气浓度是根据嗅觉器官试验法对臭气气味的大小予以数量化表示的指标。移动除臭装置对臭气浓度去除效果见图4。

图4　除臭装置对臭气浓度的去除效果

由图4可以看出，覆膜作业面膜下产生的臭气浓度比较高，进气臭气浓度为26 400～66 600，平均为44 254。经除臭装置净化后，出气臭气浓度为600～1 700，平均为1 100。除臭装置对臭气浓度的去除率为96.1%～98.4%，平均97.4%。

2.1.4对甲硫醇、甲硫醚的去除效果

在移动除臭装置连续运行40 d的情况下，在移动除臭装置的进口、出口分别采样送第三方检测公司进行检测甲硫醇、甲硫醚以及二甲二硫，结果见表2。

表2甲硫醇、甲硫醚及二甲二硫检测结果表

mg/m3

由表2可以看出，移动除臭装置对甲硫醇及甲硫醚的去除效率分别为99.9%，100%。

2.2运行成本分析

移动除臭装置运行费用主要包括物料和人工费用，见表3。

2.2.1物料费用

移动除臭装置每运行60 d更换氧化钙0.5 t、活性炭4 t填料，试验期间每天消耗汽油20 L。

2.2.2人工费用

人工费用主要包括装卸氧化钙、活性炭、铺设以及收取移动除臭装置集气管、夜间值班等。

表3　运行费用统计表

若每年按运行360 d计，则移动除臭装置每年运行费用为：(①+②+③+④)× 360 d =268.9万元。

2.3除臭影响因素

2.3.1温度

2.3.2气体停留时间

延长气体在移动除臭装置活性炭装置的停留时间，有利于活性炭对臭气的吸附和氧化。移动除臭装置上两组活性炭设备可通过阀门的切换实现串联、并联以及单独使用的目的。一般状况下，两组活性炭装置串联运行。移动除臭装置运行时，连续检测活性炭一级出口及二级出口的硫化氢及氨气质量浓度，结果显示第一级出口H2S和NH3的去除效率分别为32%和18%，而第二级活性炭的出口H2S和NH3的去除效率分别为54%和46%。

3　结论

(1)移动除臭装置对覆膜作业面膜下产生的H2S、NH3、臭气浓度、甲硫醇、甲硫醚的去除率分别为52.7%，41.3%，97.4%，99.9%，100%。

(2)温度、气体停留时间是影响除臭效果的主要因素。活性炭的吸附随吸附温度的升高而降低；同时延长气体在活性炭装置的停留时间，有利于活性炭对臭气的吸附和氧化。

(3)移动型除臭装置可以对覆膜作业面膜下产生的臭气有效去除，且具有占地面积少、维修简单、移动方便、电耗少等优点。这些优点对垃圾填埋场具有很重要的现实意义，因而移动型除臭装置在垃圾除臭方面将有广阔的前景。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部. 中国城市建设统计年鉴[M].北京：中国计划出版社，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)

张彦敏，男，1971年生，工程师。