六里屯垃圾填埋場臭味氣體處理方案

六里屯垃圾填埋場I期填埋區(qū)〔已封場、II期填埋區(qū)的臭味氣體處理方案中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境爭論中心2007115日10目 錄\l“_TOC_250009“概述 2\l“_TOC_250008“現(xiàn)有臭味氣體的主要成分和治理方法 2\l“_TOC_250007“生物處理技術(shù)的特點(diǎn) 3\l“_TOC_250006“現(xiàn)有的生物處理技術(shù) 4\l“_TOC_250005“幾種生物處理技術(shù)的比較 7\l“_TOC_250004“臭味氣體生物處理工藝的選擇 8\l“_TOC_250003“六里屯垃圾填埋場臭味氣體處理技術(shù)與設(shè)施 10\l“_TOC_250002“六里屯垃圾填埋場臭味氣體處理方案 11\l“_TOC_250001“已封場的垃圾填埋區(qū)〔I期〕 11\l“_TOC_250000“填埋場工作區(qū)II期： 13概述設(shè)步伐加快，城市生活垃圾問題已日益凸顯。六里屯垃圾填埋場消納的是未經(jīng)處理的生活垃圾，有機(jī)成分多，在填埋一段5%——15%之間是一種溫室氣體，其溫室效應(yīng)為二氧化碳的40倍，對空氣破壞力極強(qiáng)。同時，題。現(xiàn)有臭味氣體的主要成分和治理方法硫醇、硫醚類；②含氮化合物，如氨、胺類；③低級脂肪酸，如乙酸、丙酸；法、吸附法、生物法等。燃燒法可以將臭味氣體中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，有機(jī)物破壞機(jī)能耗高，處理不完全會造成二次污染。利用某些固態(tài)多孔性吸附劑對氣態(tài)污染物具有很強(qiáng)吸附力量以到達(dá)吸附分別工藝簡單。利用發(fā)臭污染物在某些液態(tài)溶劑或溶液中具有很好溶解度以到達(dá)分別污染染物轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品。但是吸取劑需要再生，工藝簡單，還會產(chǎn)生二次污染。點(diǎn)，因而更多地受到關(guān)注，成為當(dāng)前爭論的熱點(diǎn)。J．VanGroenestijn對幾種廢氣處理方法，在投資及運(yùn)行費(fèi)用方面進(jìn)展了比較，結(jié)果如表1所示。與一般物理、化學(xué)處理技術(shù)相比，生物處理技術(shù)的投資及運(yùn)行費(fèi)用是最低的。1幾種廢氣處理方法的投資及運(yùn)行費(fèi)用的比較處理技術(shù)投資費(fèi)用〔荷蘭盾，按每小時單位進(jìn)氣量計〕〔1000m3氣量計〕生物濾池8-150.50-5化學(xué)吸取法10-2002.5-25燃燒法25-1506-8催化燃燒法33-9514-18生物處理技術(shù)的特點(diǎn)臭味氣體的生物處理方法是利用微生物將臭味氣體中發(fā)臭污染物降解或轉(zhuǎn)〔等無機(jī)物〔如水、二氧化碳等。其中，局部有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)。與物理化學(xué)處理方法相比，生物法用于處理臭味氣體中污染物的主要優(yōu)點(diǎn)是：1染物不會被轉(zhuǎn)移到其它地方，不產(chǎn)生二次污染。2、適用范圍廣，可以縮短工藝流程，利用比較簡潔的工業(yè)設(shè)備，有效地對3、微生物通常是在低養(yǎng)分條件下進(jìn)展的，所生成的剩余污泥少。4、設(shè)備簡潔，操作簡便，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低?，F(xiàn)有的生物處理技術(shù)的。生物濾池〔Biofilter〕生物濾池是最早被爭論和使用的一種處理揮發(fā)性有機(jī)污染物和除臭的生物面。生物濾池〔見圖1〕內(nèi)部充填活性填料，臭味氣體經(jīng)加壓預(yù)濕后，從底部進(jìn)〔微生物〕接觸，被生物膜吸取，最終降解為水和二氧化碳，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。生物濾池處理技術(shù)的特點(diǎn)是生物相和液相都是不流淌的，而且只有一個反響器，氣-液接觸面積大、運(yùn)行和啟動簡潔、運(yùn)行費(fèi)用低。適于處理的發(fā)臭污染物范圍廣，因而應(yīng)用最廣泛。排放()臭味氣體水1生物濾池生物洗滌塔〔Bioscrubber〕生物洗滌塔通常由一個裝有填料的洗滌器和一個具有活性污泥的生物反響器構(gòu)成〔見圖2。洗滌器里的噴淋柱將微小的水珠逆著氣流噴灑，使臭味氣體〔通常帶有懸浮微生物〕是流淌的，在兩個分開局部連續(xù)循環(huán)。這有利于掌握反響條件，便于添加養(yǎng)分液、緩沖劑和更換液體，除去多余的產(chǎn)物。其反響的溫度和pH值等因素也可以監(jiān)測、掌握。有關(guān)條件，如溫度，pH值，碳、氮、磷之間比率，以確保微生物在最正確條件下發(fā)揮作用。生物反響器相比，氣-液的傳質(zhì)效率尤為重要。一般，親水性物質(zhì)的傳質(zhì)效率高于疏水性物質(zhì)的傳質(zhì)效率。生物洗滌塔適用于處理親水性的污染物質(zhì)。排放(氣)惰性填料臭氣

活性污泥反響器

沉淀池排水洗滌塔空氣水2生物洗滌塔生物滴濾池〔Biotricklingfilter〕液體循環(huán)排放(氣)長有生物膜的惰性填料臭氣排放(水) 水養(yǎng)分液3生物滴濾池生物滴濾池被認(rèn)為是介于生物濾池和生物洗滌塔之間的處理技術(shù)廢氣中污染物的吸取和生物降解同時發(fā)生在一個反響裝置內(nèi)〔見圖3。滴濾池內(nèi)填充填被微生物形成的生物膜所掩蓋。臭味氣體通過滴濾池時臭味氣體中的污染物被微生物降解生物滴濾池只有一個反響較簡潔生物相靜止而液相流淌世代周期長的微生物也能很好地生存。但生物滴濾池填料的比外表積〔即單位柱體積接觸面積〕比較低，為 100-300m2m-3，它不適于處理含水溶性差的污染物的臭味氣體。幾種生物處理技術(shù)的比較生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池各有其特點(diǎn)和應(yīng)用條件〔2應(yīng)依據(jù)廢氣中污染物的特性和條件，選擇適宜的處理技術(shù)。2廢氣生物處理技術(shù)特點(diǎn)比較特 點(diǎn) 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)生物氣/液外表積比值高；濾池和液相固定。低。慢；占地面積大。生物兩個反響器;微生物設(shè)備緊湊;低壓力損傳質(zhì)外表積低;需大量懸浮于液體中;液相失;反響條件易于控供給氧才能維持高降塔生物流淌。單個反響器;微生物制。與生物洗滌塔相比設(shè)解率;需處理剩余污泥;投資和運(yùn)行費(fèi)用高。傳質(zhì)外表積低;需處理池固定,液相流淌。備簡潔。剩余污泥;運(yùn)行費(fèi)用高。臭味氣體生物處理工藝的選擇類、烯烴類、以及多數(shù)芳烴類化合物等。一般認(rèn)為，用生物法處理惡臭物質(zhì)需經(jīng)過以下三個階段：污染物由氣相轉(zhuǎn)移到液相；進(jìn)入液相中的污染物被微生物吸?。晦D(zhuǎn)化為無害的無機(jī)物質(zhì)。物處理系統(tǒng)的關(guān)鍵。臭味氣體中的污染物可分為疏水性和親水性兩類物質(zhì)。疏水性物質(zhì)不溶于推斷。依據(jù)亨利定律：P=C×H (1)l對于抱負(fù)氣體:因此:

P=Cg

RT (2)H=(C/C)RT=HRT (3)g l cH=H/〔RT〕 (4)c式中ClCg

P—某污染物在氣相中的分壓力(Pa);H—亨利系數(shù)(Pam3mol-1);H用某污染物在氣相中的濃度與液相中的濃度之比表示的亨利系cHC/C〕;c g lR—?dú)怏w常數(shù)(8.314Pam3mol-1K-1);T—溫度(K)由式(3)可知,在肯定溫度、壓力下,當(dāng)Cl

較小,即某污染物在液相中的濃度較低時,亨利系數(shù)H較高;當(dāng)Cl

較大,即某污染物在液相中的濃度較高時,亨利系數(shù)H較低。在實際中，通常使用無量綱的Hc

代替H推斷氣體的溶解度大小。HcH可通過式(2-4)〔298K25℃RT2.48KPam3mol-1。資料說明,當(dāng)亨利系數(shù)較低〔H≤0.01〕,易溶于水的污染物質(zhì)適于用生物c洗滌塔處理;亨利系數(shù)較高(H≥1),難溶于水的污染物質(zhì)適于用生物濾池處理;c溶解性介于兩者之間的污染物質(zhì)(0.01<H<1)則可用生物滴濾池處理。而當(dāng)污染c物質(zhì)的亨利系數(shù)大于10，極難溶于水時，由于其界面?zhèn)髻|(zhì)速率低而不適于用生物方法處理[4]。固然，處理技術(shù)的選擇并不是確定的,某些污染物既可以用生物滴濾池處理也可以用生物濾池處理;對于某些H>10的污染物質(zhì),還可利用真菌進(jìn)c行降解。六里屯垃圾填埋場臭味氣體處理技術(shù)與設(shè)施常規(guī)的除臭生物反響器，主要承受細(xì)菌作為微生物的主體，細(xì)菌適合于在水會得到很好的去除效果。但是，對于在水中溶解度低的物質(zhì)，細(xì)菌外表的水層將影響傳質(zhì)速率，導(dǎo)致處理效率降低。真菌降解疏水性或水溶性差的污染物的效率高于細(xì)菌，可在較枯燥的環(huán)境中pHpH水性物質(zhì)，單一地利用細(xì)菌或真菌都難以同時有效地去除。針對垃圾填埋場排放的氣體的特點(diǎn)，本方案承受中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境爭論1所示。氣體收集臭味氣體 生物除臭系統(tǒng) 排放氣體收集氣泵1垃圾填埋場臭味處理工藝流程圖六里屯垃圾填埋場臭味氣體處理方案在本方案中分別承受不同的方式。已封場的垃圾填埋區(qū)〔I期〕〔I期膜與地面有肯定的空間，保證氣體的流淌通暢。土梗的高度在5cm左右即可。產(chǎn)氣量估算封場的垃圾填埋區(qū)〔I期350m21200682400~5100m3/天。掩蓋膜方案〔已經(jīng)組織施工〕I20068月前，完成了土壤掩蓋，平均覆土厚度為600mm，造成空氣倒流進(jìn)入垃圾堆體，形成爆炸隱患。因此承受高密度聚乙烯〔HDPE〕膜〔厚1.0mm〕進(jìn)展臨時掩蓋，施工工期約為1個月。HDPE土工膜是綜合性能0.3～0.5垃圾堆體的外表沒有鋒利的物體。另外垃圾氣體向上逸出后在HDPE膜下積聚，由于HDPE膜致密的不透氣性，HDPE膜后，應(yīng)準(zhǔn)時把膜下積聚氣體抽出凈化后排放。處理方案本方案主要是解決HDPE膜下積聚氣體。為了保證抽氣效率，同時，考慮到因HDPE膜破損，抽氣時空氣會進(jìn)入膜10套同樣大小的處理系統(tǒng)，分區(qū)域處理。設(shè)計每套系統(tǒng)處理臭味氣體量為100m3/h,8小時，每套系統(tǒng)的氣800m3，108000m3。6.1m33.66min，占地面積4.5m2。生物除臭系統(tǒng)，包括：生物除臭反響器、氣泵、清水泵、水箱3.0m310m2。投資經(jīng)費(fèi)估算臭味氣體處理工藝主要設(shè)備費(fèi)用估算如下表所示。3臭味處理工藝主要設(shè)備投資費(fèi)用〔單位：萬元〕名稱生物除臭系統(tǒng)

規(guī)格 數(shù)量〔套〕2.5m×1.8m× 101.8m(長×寬×高)

單價萬元)4.5(包括水箱、管道)

合計(萬元)45.0防爆氣泵(1010100m3/h201.020.0清水泵100.55.0保溫系統(tǒng)102.525.0數(shù)字微控機(jī)102.020.0發(fā)電機(jī)101.515.0接種菌劑500.5/立方米填料25.0設(shè)計費(fèi)5％)7.75調(diào)試費(fèi)10％)7.75總計170.5填埋場工作區(qū)〔II期：〔II16×104m2,考慮到運(yùn)輸車由于II期垃圾填埋承受臨時掩蓋，即堆體4m高時，進(jìn)展20~30cm的黃土掩蓋，過濾效果弱于一期中場掩蓋區(qū)60cm6000m2的區(qū)域進(jìn)展先期除臭效果試驗。正在進(jìn)展填埋作業(yè)的填埋的深層垃圾產(chǎn)氣〔已蓋土局部：11×1048-10m16m)。掩蓋膜與地面之間的空間計算11×10410cm11×104×0.10=11000〔m3〕處理方案設(shè)計處理臭味氣體量為200m3/h,8小時，每日處理的氣體量為1600m3。11.4m3〔=3.×1.8×1.88.5m3；2.6min6.3m2生物除臭系統(tǒng)，包括：生物除臭反響器、氣泵、清水泵、水箱4.5m3、止回閥、管道、保溫系統(tǒng)、數(shù)字微控機(jī)、發(fā)電機(jī)等，總占地面積約20m2。經(jīng)費(fèi)估算4臭味處理