1 城市生活垃圾填埋場惡臭氣體的組分及危害

　　一般來說，惡臭氣體按其組成可分成五類：（1）含硫化合物，如H2S、SO2、硫醇等；（2）含氮化合物，如氨氣、胺類、吲哚等;（3）鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴等；（4）烴類及芳香烴；（5）含氧有機物，如醇、酚、醛、酮等[2]。

　　惡臭氣體成分在好氧和厭氧條件下均可產(chǎn)生，但主要的致臭物質來自于厭氧過程。在垃圾填埋場中，垃圾中的微生物將有機物作為營養(yǎng)物質加以利用的過程中，會產(chǎn)生一些帶異味的氣態(tài)代謝產(chǎn)物或中間產(chǎn)物，這些物質包括脂肪酸、胺、芳香化合物、無機硫、有機硫，以及萜類物質和其他揮發(fā)性有機物[3]。由于垃圾填埋場臭氣是填埋垃圾中易腐敗物質厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的，而厭氧發(fā)酵過程與接觸方式、接觸時間、環(huán)境溫度密切相關，因此垃圾填埋場散發(fā)出的臭氣成分變化與這些因素的變化密切相關。王連生等[4]在文章中分析垃圾填埋場臭氣的組成和填埋場垃圾的來源、垃圾的處理方式、垃圾所處的環(huán)境溫度有關。天津的垃圾填埋場中，長期填埋產(chǎn)生臭氣組分數(shù)大于垃圾堆放處臭氣組分數(shù)，垃圾堆放處臭氣組分數(shù)大于壓實處臭氣組分數(shù)。在夏季填埋場垃圾臭氣的組成要高于秋冬季節(jié)的垃圾臭氣組成。由于垃圾滲濾液也是垃圾填埋場臭氣的一大來源，而且成分比較復雜。紀華等[5]分析了北方平原型填埋場H2S產(chǎn)生原因和影響因素，結果表明垃圾填埋場H2S氣體主要在填埋區(qū)釋放。因此，控制新鮮垃圾年填埋高度是控制H2S質量濃度季節(jié)性變化和出現(xiàn)高峰值的關鍵。王連生等[3]同時分析了天津市泰達垃圾滲濾液臭氣的主要組成，即為己烷、十四烷、甲苯、丙酮、2-丁酮、聯(lián)氨(肼)類、醇(2-丁醇)、烯(蒎烯)、鹵代烴(二氯甲烷)、二硫化碳，含量高的是聯(lián)氨。

　　惡臭是一種影響廣泛的公害，強烈刺激人的心理，嚴重時引起中毒。它對人體的毒害是多方面的：首先引起人體反射性地抑制吸氣，妨礙正常呼吸功能；神經(jīng)系統(tǒng)長期受到低濃度惡臭的刺激，使嗅覺脫失，繼而使大腦皮層興奮與抑制的調節(jié)功能失調，惡臭成分如H2S直接毒害神經(jīng)系統(tǒng)，同時影響氧的運輸，造成體內(nèi)缺氧，干擾循環(huán)系統(tǒng)；氨等刺激性臭氣使血壓先降后升、脈搏先慢后快；臭氣使人食欲不振、惡心嘔吐，可能導致消化系統(tǒng)功能減退以及內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂，影響機體的代謝活動。此外，氨和醛類對眼睛有較強的刺激作用[6]。

　　2 垃圾填埋場惡臭處理技術

　　各種惡臭治理技術和方法都是通過物理、化學、生物的作用，使惡臭污染物的物相或物質結構發(fā)生變化，從而達到去除臭味的目的。處理惡臭物質的方法可視惡臭污染物的性質、種類、濃度、處理量、氣體排放方式及當?shù)氐男l(wèi)生要求和經(jīng)濟情況的不同，采取不同的處理方法[7]。

　　目前，處理惡臭的物理方法主要有掩蔽中和法、稀釋擴散法、冷凝法、水吸收法、吸附法等；處理惡臭的化學方法主要有化學洗滌法、O3氧化法、光催化氧化法、熱力燃燒法、催化燃燒法等[8]。這些處理惡臭的技術方法未見到廣泛應用于城市垃圾填埋場除臭的報告。相對于傳統(tǒng)的處理惡臭的物理化學方法而言，生物除臭法具有工藝簡單、成本低廉等特點，因此具有廣闊的應用前景。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各類生物除臭技術已應用到城市垃圾填埋場，并取得了明顯的效果。EM(有益微生物)復合菌群在除臭方面具有明顯效果，與其他除臭方法相比具有實用性與經(jīng)濟性的特點，在環(huán)境保護與資源的重復利用方面有著巨大的應用潛力[9]。

　　2.1 生物法除臭的原理

　　生物法是利用微生物將臭味氣體中的有機污染物降解或轉化為無害或低害類物質的過程。在適宜的環(huán)境條件下，附著于生物填料上的微生物利用臭氣中的污染物作為能源，維持生命活動，并將其分解為H2O、CO2和其他無機鹽類，從而使廢氣得以凈化。微生物除臭基本上分為三個過程：首先將部分臭氣由氣相轉變?yōu)橐合嗟膫髻|過程；第二是溶于水中臭氣通過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物吸收，不溶于水的臭氣先附著在微生物體外，由微生物分泌的細胞外酶分解為可溶性物質，再滲入細胞；第三是臭氣進入細胞后，在體內(nèi)作為營養(yǎng)物質為微生物所分解、利用，使臭氣得以去除[10]。

　　2.2 垃圾填埋場生物除臭的幾種工藝

　　2.2.1 生物過濾除臭技術

　　生物濾池脫臭法目前研究得多，工藝成熟，且在實際中也是常用的生物脫臭方法。其脫臭效率除受附著微生物、濕度、PH值、溫度、布氣均勻性等影響外，濾料性能的影響也至關重要，近年來，草根碳[11]、植物纖維[12]和礦化垃圾[13]等新型濾料也逐漸被運用到填埋氣的脫臭中。生物濾池處理臭氣時，運行費用低，處理效率很高，盡管其占地面積很大，填料也需要定期更換，以及脫臭過程不易控制，而在實際中仍得到廣泛的應用。該法的主要原理是惡臭氣體經(jīng)過去塵增濕或降溫等預處理工藝后，從濾床底部由下向上穿過由濾料組成的濾床，惡臭物質由氣相轉移到水—微生物混合相，通過固著于濾料上的微生物的代謝作用而被分解掉[14]。采用植物纖維性材料作為生物濾池濾料，接種人工培養(yǎng)的芽孢桿菌、酵母菌等14種不同的微生物，針對城市生活垃圾臭氣的除臭生物濾池裝置，確定了生物濾池運行參數(shù)，如氣體流量、進氣總量等，使其能有效去除垃圾惡臭氣體NH3、H2S以及甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫有機惡臭氣體。實驗表明在維持一定惡臭氣體進氣濃度和氣體流量下，生物濾池對城市垃圾惡臭氣體具有較高的去除率，說明用生物濾池進行城市生活垃圾的除臭是*可行的[15]。

　　2.2.2 微生物菌群除臭劑

　　微生物菌群除臭劑能有效抑制致臭微生物的生理生化活動，使臭氣消除效果比較持久。在垃圾填埋場內(nèi)，它既可通過噴灑菌群稀釋液，有效降低NH3、H2S等臭氣的濃度；又可在生物脫臭池中添加除臭菌種，提高生物脫臭效率。因此，除臭劑空間脫臭和局部強化脫臭技術的結合，將使填埋場中惡臭污染大大降低[16]。

　　丁雪梅等[17]已培育出在垃圾填埋場的除臭防蠅中有成功應用的復合型微生物制劑。羅永華等[18]也從填埋場附近的土壤中篩選出菌珠，并研制出有明顯脫臭效果的微生物除臭劑。孫立明等[19]在深圳市下坪固體廢棄物填埋場做復合微生物菌劑對垃圾填埋場惡臭物質的抑制實驗，實驗數(shù)據(jù)顯示復合微生物菌劑對垃圾填埋臭氣的產(chǎn)生有明顯的抑制作用，連續(xù)使用除臭劑可有效改善填埋工作環(huán)境和周邊居民的生活環(huán)境。張文斌等[20]通過對NH3和H2S的監(jiān)測，研究了新型微生物源抗菌除臭劑對垃圾的除臭效果。在含有NH3的密封箱內(nèi)，噴施除臭劑5min后校正去除率為53.80%，噴施后120min，NH3去除率為92.62%；在含有高度腐爛且產(chǎn)生惡臭垃圾的密閉室內(nèi)，噴霧后5minNH3高去除率達82%，H2S高去除率為78.2%。將除臭劑噴霧于垃圾填埋場后，去除H2S效果明顯，是一種較理想的新型抗菌除臭劑。王光玉等[21]在密閉的容器中考察不同條件下固體XM菌劑對生活垃圾的除臭效果。結果表明，固體XM菌劑不但可防止新鮮生活垃圾變臭，而且對已產(chǎn)生的城市生活垃圾臭味具有明顯的消除效果。
 

　　2.2.3 城市垃圾填埋場滲濾液惡臭處理技術

　　城市垃圾滲濾液屬于高濃度有機廢水，其中含有70多種有機物和各種重金屬，這些有毒物質中有許多屬于“三致”物質[22]，其散發(fā)的臭氣，成分也極為復雜。目前還沒有能夠廣泛應用于城市垃圾填埋場滲濾液惡臭處理的技術。魯艷英等[18]將EM原液加入到適合不同菌種生長的固體培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)分離，通過觀察培養(yǎng)基上生長出的菌落形態(tài)和數(shù)量，結合培養(yǎng)基適合培養(yǎng)的細菌種類，鑒定出EM有效微生物的主要菌種，并將其用于垃圾滲濾液的除臭，結果表明使用EM菌劑對填埋場垃圾滲濾液除臭，可以達到較好的除臭效果，當EM菌劑濃度為10%時，除臭效果較好。周海燕等[23]針對上海老港生活垃圾填埋場概況提出了3種整治工藝方案，通過比較得出，用膜加蓋技術能有效抑制生活垃圾滲瀝液臭味強度，效果明顯，空氣質量得到有效改善，且施工簡便、價格適中。

　　3 主要存在問題與展望

　　由于時間和技術方面的影響，我國的城市垃圾填埋場除臭問題研究的比較晚，能夠廣泛運用到實際中的除臭技術還不成熟，還有許多需要解決的問題，如：生物濾池選擇的濾料選擇問題，使濾料既有效增強生物的吸附和吸收功能，又不造成濾料的堵塞；微生物的篩選和馴化問題；能夠應用于垃圾填埋場的能處理大量臭氣的除臭裝備的研制問題；等等。相比較物理化學方法，生物除臭技術具有很高的*性，其除臭效率高，污染少，需要的設備簡單，容易操作，費用低等，相信隨著生物除臭技術的不斷探索與完善，生物除臭技術在城市垃圾填埋場中的應用一定會具有廣闊的前景。

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