王志茹，彭旭陽，任麗梅

（北京市朝陽區(qū)高安屯衛(wèi)生填埋場，北京 100024）

1 北京市朝陽區(qū)高安屯衛(wèi)生填埋場調(diào)節(jié)池及除臭設(shè)備現(xiàn)狀

高安屯衛(wèi)生填埋場設(shè)計日填埋垃圾1 000 t，2011年2月1日起實現(xiàn)原生垃圾零填埋，在一定程度上減小了填埋區(qū)異味控制的難度。滲瀝液處理采用生化系統(tǒng)+超濾+納濾+反滲透工藝，設(shè)計日處理能力550 t。2002年建場時建設(shè)2座地下剛性密封式調(diào)節(jié)池（58 m×23 m×5 m），日常水位在3.5～5 m。2個調(diào)節(jié)池分別埋設(shè)氣體收集管見圖1（a），每池2個抽氣孔匯集與1條抽氣主管道。此外每個調(diào)節(jié)池池頂設(shè)置1個滲瀝液進液口、1個滲瀝液處理車間取液口、2個人孔和4個通風孔見圖1（b）。高安屯地區(qū)位于北京市朝陽區(qū)東部，與通州區(qū)相鄰，是北京泄洪區(qū)域，為防范調(diào)節(jié)池滲瀝液外溢污染，2006年，高安屯填埋場在調(diào)節(jié)池上開孔全部建設(shè)距地平面1 m高的防污墻。

原有調(diào)節(jié)池除臭設(shè)備位于調(diào)節(jié)池南側(cè)見圖1（a），除臭設(shè)備的除臭工藝為光解臭氧除臭—風機—二氧化氯噴霧除臭—排放。該套除臭設(shè)備處理后不能達到完全無味，除臭過程中排放的臭氧、二氧化氯等氣體本身具有刺激性氣味，且藥劑用量和能耗較高。另外，因原有調(diào)節(jié)池除臭設(shè)備不能滿足除臭要求，在調(diào)節(jié)池上還設(shè)置高桿噴霧除臭設(shè)備，采用高桿上安裝噴嘴噴灑除臭劑的方式配合除臭。隨著高安屯衛(wèi)生填埋場填埋堆體全密閉作業(yè)的實施，調(diào)節(jié)池除臭成為全場除臭重點工作之一，因考慮冬季氣溫低，高安屯填埋場2個相對體積較大的剛性調(diào)節(jié)池不適宜采用生物除臭塔、生物濾池等除臭方式，而建設(shè)柔性浮蓋膜除臭系統(tǒng)則需要進行較大的工程改造，且不利于日后進液泵檢修、調(diào)節(jié)池清淤等工作的開展，因此必須探索新的高效、節(jié)能除臭工藝。

2 高安屯衛(wèi)生填埋場調(diào)節(jié)池除臭新工藝

新工藝的主要原理為在增加調(diào)節(jié)池相對密閉性的同時，利用羅茨風機（填埋場已具備）將調(diào)節(jié)池內(nèi)部的空氣（臭氣）抽出，鋪設(shè)管道輸送至小火炬火炬頭作為助燃空氣，利用火焰的高溫將調(diào)節(jié)池內(nèi)部空氣中的硫化氫等大多數(shù)異味氣體燃燒，以達到除臭目的，同時能夠保證調(diào)節(jié)池內(nèi)部呈負壓狀態(tài)，防止在各個通風口等處散發(fā)臭氣。

2.1 小火炬火炬頭改造

高安屯衛(wèi)生填埋區(qū)周邊設(shè)置8座小火炬系統(tǒng)用于燃燒處理填埋區(qū)收集的填埋氣體，主要處理填埋區(qū)覆蓋膜下匯集氣，每座小火炬配置羅茨風機最大抽氣量700 m3/h。小火炬系統(tǒng)包括集氣部分、氣液分離部分、引風部分、火炬頭燃燒部分、配電部分。選擇距離調(diào)節(jié)池最近的小火炬進行改造，距離調(diào)節(jié)池約50 m。

膜下氣甲烷濃度按體積比在50%左右，正常情況下與填埋氣體成分一致。調(diào)節(jié)池抽取臭氣中氧氣含量經(jīng)檢測與大氣接近，為20%。經(jīng)測算空氣與填埋氣體比例在5∶1可以使填埋氣體充分燃燒。小火炬風機配備變頻器，可根據(jù)實際情況控制填埋氣抽氣量，火炬頭為外火焰燃燒方式，氧氣供給量不足部分由火焰在空氣中燃燒時補足。原小火炬系統(tǒng)火炬頭為4個直徑100 mm的自然空氣進氣口，設(shè)計進氣量為500 m3/h，將小火炬進氣口改成封閉空間與調(diào)節(jié)池臭氣引入管路對接，封閉空間與火炬頭的擋板上均勻布設(shè)直徑2 cm的小孔，設(shè)計進氣量為750 m3/h，以保證調(diào)節(jié)池臭氣均勻進入火炬頭作為助燃空氣，維持填埋氣體穩(wěn)定燃燒的同時使臭氣分子與火焰充分接觸。圖2為小火炬系統(tǒng)改造前后的小火炬火炬頭。

2.2 調(diào)節(jié)池引風系統(tǒng)

調(diào)節(jié)池引風系統(tǒng)包括羅茨風機、引風管路、備用風機等。調(diào)節(jié)池引風機采用15 kW羅茨風機（700 m3/h，風壓39.2 kPa，原小火炬風機），并配備變頻器，使引風量可以根據(jù)現(xiàn)場情況可調(diào)可控。風機前端使用直徑315 mm變160 mm高密度聚乙烯管與調(diào)節(jié)池風道對接，風機后端使用直徑160 mm變110 mm高密度聚乙烯管與小火炬火炬頭對接。

2.3 調(diào)節(jié)池密封性

改造前考慮泄壓，調(diào)節(jié)池與外界連通總截面較大，由于風機風壓較小，池內(nèi)部液面湍動和產(chǎn)氣等原因，不能在調(diào)節(jié)池內(nèi)部形成全部負壓，產(chǎn)生臭氣外溢，污染環(huán)境。改造考慮調(diào)節(jié)池體積相對較大，并且只運行1臺引風機，為避免臭氣外溢，必須減少調(diào)節(jié)池與外界連通的截面面積，同時出于防爆安全考慮，必須保留泄壓裝置。

如圖1（b）所示，影響調(diào)節(jié)池密封性的主要因素有滲瀝液進液口、取液口、通風口和入孔。首先對滲瀝液進液口和取液口采用鋼板密封，再用高密度聚乙烯膜（HDPE）和地毯進行軟封閉，減少與外界連通面積，且不妨礙水泵檢修、人工觀測液位等日常作業(yè)。其次是對8個通風口進行密封，每個通風孔上只留2個面積約6 m2的條形進氣孔。最后是對4個入孔進行全密封。在調(diào)節(jié)池原設(shè)計中人孔的另一個作用是防爆泄壓口，一旦調(diào)節(jié)池內(nèi)部出現(xiàn)巨大正壓可以將入孔的鍍鋅鋼板蓋頂起以防止調(diào)節(jié)池爆炸，因此入孔采取發(fā)泡材料密封，保留其防爆功能，并在鋼板蓋上分別設(shè)置四分球閥1個，作為調(diào)節(jié)池內(nèi)部壓力檢測孔，定期監(jiān)測記錄調(diào)節(jié)池內(nèi)部氣體壓力狀況，通過調(diào)整風機抽氣量大小，保證調(diào)節(jié)池內(nèi)呈微負壓狀態(tài)，阻止抽氣外泄。

3 結(jié)果與分析

3.1 試驗方法

調(diào)節(jié)池下風向設(shè)置3個監(jiān)控點，分別于2011年5月5日、6月2日和7月4日上午3次連續(xù)監(jiān)測環(huán)境空氣1 h，采樣點檢測結(jié)果除臭氣濃度外使用小時均值。臭氣濃度的檢測：每次采樣在調(diào)節(jié)池上風向采集1個大氣樣品，在調(diào)節(jié)池下風向設(shè)置1個監(jiān)控點每間隔1.0～1.5 h采集1個大氣樣品，每次采集3個。采樣依據(jù)：HJ/T 55—2000大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則及GB 14554—1993惡臭污染物排放標準。

調(diào)節(jié)池上4個入孔的檢測孔氣體成分采用德爾格便攜式沼氣測定儀進行檢測。

3.2 調(diào)節(jié)池周邊臭氣濃度變化

高安屯填埋場調(diào)節(jié)池內(nèi)部氣體臭氣濃度在9 000～11 000，新工藝運行后調(diào)節(jié)池周邊臭氣濃度均小于10，見表1，低于GB 14554—1993一級標準限值。

表1 調(diào)節(jié)池上風向與下風向臭氣濃度

3.3 調(diào)節(jié)池周邊監(jiān)測指標變化

分別對調(diào)節(jié)池上風向參照點和調(diào)節(jié)池下風向監(jiān)控點的氨、硫化氫、甲烷、一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫進行了監(jiān)測，下風向監(jiān)控點的數(shù)值基本高于上風向參照點，但是參照點的各項指標監(jiān)測數(shù)值均低于GB 14554—1993一級標準限值和DB 11/501—2007無組織排放監(jiān)控點限值。

表2 2011年調(diào)節(jié)池上風向與下風向大氣指標檢測結(jié)果

3.4 調(diào)節(jié)池內(nèi)部氣體成分變化

對調(diào)節(jié)池4個入孔上設(shè)置的檢測孔進行監(jiān)測的氣體主要成分也在新工藝運行前后有較為明顯的差異見表2，新工藝運行后氧氣含量明顯增加，接近大氣中的氧氣含量，二氧化碳、甲烷、硫化氫等氣體含量均明顯降低。工藝運行后基本可以保持調(diào)節(jié)池進氣孔－10 Pa左右的微負壓狀態(tài)，抑制了臭氣外溢情況。

表3 高安屯填埋場調(diào)節(jié)池臭氣主要成分

4 結(jié)果討論

小火炬火炬頭改造安裝完成后，使用調(diào)節(jié)池臭氣作為助燃空氣燃燒處理填埋區(qū)膜下氣。火炬運行狀況良好，調(diào)節(jié)池周邊基本可達到無味程度。

工藝優(yōu)點：①投資低，因為不需要新進大型設(shè)備和大規(guī)模改造施工，費用遠低于建設(shè)生物濾池、生物除臭塔等設(shè)施；②除臭效果顯著，燃燒是對氣體進行除臭的較優(yōu)方式；③運行費用較低，降低了調(diào)節(jié)池除臭藥劑用量，預(yù)計全年可節(jié)省除臭藥劑約10 t。

新工藝局限性：①適用于封閉剛性調(diào)節(jié)池，且對調(diào)節(jié)池密封性要求較高，需設(shè)置檢查閥，定期監(jiān)測調(diào)節(jié)池內(nèi)部壓力狀況，安排人員在調(diào)節(jié)池周邊不定時巡視，靠嗅覺檢查除臭的效果；②調(diào)節(jié)池距離填埋氣體處理設(shè)備（小火炬）不宜過遠；③該套除臭工藝對電力和設(shè)備穩(wěn)定性要求較高，需有相應(yīng)的應(yīng)急措施，如發(fā)電機；④抽氣風機必須采用羅茨風機，使風機前后端氣道不連通，保證系統(tǒng)安全運行。