楊檳赫，曹占強(qiáng)

(北京首創(chuàng)環(huán)境科技有限公司，北京 100020)

1 引言

惡臭氣體是在生活垃圾處置過(guò)程中，由于有機(jī)物的降解或腐爛等原因而產(chǎn)生的諸如氨氣、甲烷或硫化氫等有害氣體[1]。目前，生活垃圾填埋區(qū)的臭氣問(wèn)題主要表現(xiàn)為：①垃圾堆體內(nèi)填埋氣體疏導(dǎo)受阻，導(dǎo)致填埋氣的逸散；②垃圾堆體的不均勻沉降產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致臭氣的無(wú)序釋放[2]。填埋場(chǎng)惡臭氣體的危害影響廣泛，對(duì)人體毒害表現(xiàn)在多方面，如妨礙人體的正常呼吸功能或直接毒害神經(jīng)系統(tǒng)[3]。根據(jù)填埋場(chǎng)的實(shí)際情況可采用物理隔離、氣體收集、生物液及植物液除臭等方法控制填埋臭氣的擴(kuò)散[4]。垃圾填埋場(chǎng)的惡臭污染控制，已經(jīng)進(jìn)入到全過(guò)程、全方位的綜合管理階段[5]。

在生活垃圾填埋場(chǎng)治理中有原位治理和異位治理兩種模式，原位治理主要采用原位封場(chǎng)和好氧降解的技術(shù)方法，異位治理是指將填埋場(chǎng)垃圾全部或部分轉(zhuǎn)運(yùn)。對(duì)于土地資源緊缺的地區(qū)，異位治理所騰退出的填埋場(chǎng)庫(kù)容可用于解決飛灰去向或生活垃圾應(yīng)急處置的問(wèn)題[6]。但采用該方法涉及垃圾堆體的開(kāi)挖，若缺少有效的控制措施，填埋臭氣的釋放將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。為此，本方案就某垃圾填埋場(chǎng)治理項(xiàng)目開(kāi)挖過(guò)程的臭氣問(wèn)題，采用強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)處理和密閉覆蓋大棚的組合工藝措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氣的污染控制，為填埋場(chǎng)異位治理的控臭提供一個(gè)新的思路。

2 工藝方案

首先對(duì)填埋垃圾進(jìn)行堆體整形，以確保垃圾堆體的平整度和坡度滿(mǎn)足后續(xù)工序要求。在堆體垃圾開(kāi)挖之前，采取強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)處理的方式對(duì)垃圾堆體內(nèi)的有毒有害氣體進(jìn)行快速抽出處理，有效降低垃圾堆體內(nèi)填埋氣體含量。垃圾堆體的開(kāi)挖過(guò)程在密閉大棚圍合結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行，開(kāi)挖面外散臭氣經(jīng)大棚除臭系統(tǒng)有序收集處置后再排放，以實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氣的污染控制(圖1)。

圖1 工藝流程

本方案采取在垃圾堆體上建設(shè)充氣膜結(jié)構(gòu)大棚的方式[7，8]，使垃圾開(kāi)挖在全密閉的空間內(nèi)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)填埋場(chǎng)臭氣污染控制的目的。由于垃圾堆體在項(xiàng)目長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中會(huì)發(fā)生不均勻沉降，直接在堆體上建設(shè)大棚會(huì)造成基礎(chǔ)和膜結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力集中，從而使大棚發(fā)生變形和損壞。為解決這一問(wèn)題，本方案在大棚建設(shè)之前對(duì)其基礎(chǔ)位置的垃圾進(jìn)行挖除，開(kāi)挖出深1.5 m寬1 m的溝槽用以填筑建筑垃圾，建筑垃圾采用分層填筑并壓實(shí)，頂面采用水泥砂漿抹面保證平整度滿(mǎn)足要求。大棚基礎(chǔ)采用預(yù)制混凝土塊，便于組合拆裝，各塊接縫處采用外拉錨桿固定方式，防治沉降破壞。

在密閉大棚運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)部空間作業(yè)的安全隱患主要來(lái)源于填埋氣的釋放。除了對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)和配備防毒面具等防護(hù)設(shè)備外，大棚內(nèi)部空間的空氣質(zhì)量尤為重要。本方案考慮采用強(qiáng)制通風(fēng)對(duì)垃圾堆體進(jìn)行預(yù)處理，使得垃圾堆體在后續(xù)開(kāi)挖過(guò)程中填埋氣釋放量能夠明顯降低，并且大棚內(nèi)部空間換氣頻率采用2 h/次，以保證內(nèi)部空氣質(zhì)量滿(mǎn)足施工人員的健康要求。

密閉大棚風(fēng)機(jī)的配備根據(jù)內(nèi)部空間體積和換氣頻率而定，例如膜內(nèi)空間容積20萬(wàn)m3，2 h換一次氣，則配備風(fēng)機(jī)數(shù)量則應(yīng)至少滿(mǎn)足每小時(shí)換氣10萬(wàn)m3[9]。填埋氣經(jīng)大棚內(nèi)部氣體收集管路收集后，由除臭系統(tǒng)進(jìn)行處置后再達(dá)標(biāo)排放，除臭系統(tǒng)為兩級(jí)洗滌塔+活性炭工藝組合方式。

強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)主要包括注氣/抽氣系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通風(fēng)預(yù)處理區(qū)域可根據(jù)堆體的開(kāi)挖能力制定，設(shè)計(jì)在開(kāi)挖前堆體需通風(fēng)5～15 d，24 h連續(xù)運(yùn)行，通風(fēng)持續(xù)時(shí)間需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)情況適當(dāng)調(diào)整。經(jīng)過(guò)強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)處理可有效降低填埋氣體濃度，規(guī)避后續(xù)垃圾開(kāi)挖施工的安全風(fēng)險(xiǎn)[10]。

3 效果預(yù)測(cè)

本次工藝方案擬分別對(duì)密閉大棚除臭系統(tǒng)排空口、通風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)尾氣排放口、填埋場(chǎng)作業(yè)面下風(fēng)向以及廠區(qū)內(nèi)環(huán)境空氣進(jìn)行效果評(píng)估，環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃如表1所示。

表1 環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃

根據(jù)其他項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)結(jié)果：廣州市某生活垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)空氣監(jiān)測(cè)結(jié)果中硫化氫最大濃度值為0.12、臭氣最大濃度為28[11]；某城市生活垃圾填埋場(chǎng)廠界處連續(xù)多年對(duì)氨和硫化氫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，氨的最大濃度值為0.9 mg/m3、硫化氫的最大濃度值為0.045 mg/m3、臭氣濃度最大為43[12]；深圳市生活垃圾填埋采取措施前作業(yè)面氨的濃度為15.8 mg/m3、硫化氫的濃度為4.8 mg/m3[13]；天子嶺填埋場(chǎng)填埋庫(kù)區(qū)空氣中氨的最大濃度值為0.633 mg/m3、硫化氫的最大濃度值為0.691 mg/m3[14]；預(yù)測(cè)本次工藝的實(shí)施可有效控制填埋臭氣向周?chē)h(huán)境擴(kuò)散，監(jiān)測(cè)結(jié)果較上述數(shù)值有所降低，最終滿(mǎn)足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)臭氣濃度與風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和氣壓等環(huán)境因素相關(guān)性的調(diào)查和研究。

4 結(jié)論

(1)本方案采取強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)處理和密閉覆蓋大棚的組合工藝措施，可有效預(yù)防垃圾填埋場(chǎng)開(kāi)挖過(guò)程的臭氣污染問(wèn)題，為垃圾填埋場(chǎng)的異位開(kāi)挖治理提供一個(gè)新的思路。

(2)本工藝采用強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)垃圾堆體內(nèi)填埋氣進(jìn)行抽出處理，可有效降低填埋氣體濃度，為后續(xù)垃圾開(kāi)挖創(chuàng)造有利條件。

(3)本工藝采用密閉大棚結(jié)構(gòu)使垃圾開(kāi)挖處于全封閉空間內(nèi)，對(duì)填埋氣體進(jìn)行有效的控制和處理，使其不向填埋場(chǎng)周?chē)鷶U(kuò)散，大大降低了填埋場(chǎng)異位治理的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，并且提高了周邊居民對(duì)治理方案的認(rèn)可度。另外，填埋場(chǎng)采用密閉覆蓋工程還可以減少滲濾液的產(chǎn)生，從而減輕填埋場(chǎng)滲濾液處理負(fù)擔(dān)，降低總治理成本[15]。