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(jī)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(zhì)來自于厭氧過程。在垃圾填埋場中，垃圾中的微生物將有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)包括脂肪酸、胺、芳香化合物、無機(jī)硫、有機(jī)硫，以及萜類物質(zhì)和其他揮發(fā)性有機(jī)物[3]。由于垃圾填埋場臭氣是填埋垃圾中易腐敗物質(zhì)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(guān)，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(guān)。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(guān)。天津的垃圾填埋場中，長期填埋產(chǎn)生臭氣組分?jǐn)?shù)大于垃圾堆放處臭氣組分?jǐn)?shù)，垃圾堆放處臭氣組分?jǐn)?shù)大于壓實處臭氣組分?jǐn)?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(fù)雜。紀(jì)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(jié)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(zhì)量濃度季節(jié)性變化和出現(xiàn)高峰值的關(guān)鍵。王連生等[3]同時分析了天津市泰達(dá)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(qiáng)烈刺激人的心理，嚴(yán)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(diào)節(jié)功能失調(diào)，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(dǎo)致消化系統(tǒng)功能減退以及內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂，影響機(jī)體的代謝活動。此外，氨和醛類對眼睛有較強(qiáng)的刺激作用[6]。

　　2 垃圾填埋場惡臭處理技術(shù)

　　各種惡臭治理技術(shù)和方法都是通過物理、化學(xué)、生物的作用，使惡臭污染物的物相或物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而達(dá)到去除臭味的目的。處理惡臭物質(zhì)的方法可視惡臭污染物的性質(zhì)、種類、濃度、處理量、氣體排放方式及當(dāng)?shù)氐男l(wèi)生要求和經(jīng)濟(jì)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(kuò)散法、冷凝法、水吸收法、吸附法等；處理惡臭的化學(xué)方法主要有化學(xué)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(shù)方法未見到廣泛應(yīng)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(xué)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(yīng)用前景。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各類生物除臭技術(shù)已應(yīng)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(fù)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(jì)性的特點，在環(huán)境保護(hù)與資源的重復(fù)利用方面有著巨大的應(yīng)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(jī)污染物降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì)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(jī)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(zhuǎn)變?yōu)橐合嗟膫髻|(zhì)過程；第二是溶于水中臭氣通過微生物的細(xì)胞壁和細(xì)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(xì)胞外酶分解為可溶性物質(zhì)，再滲入細(xì)胞；第三是臭氣進(jìn)入細(xì)胞后，在體內(nèi)作為營養(yǎng)物質(zhì)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(shù)

　　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?xì)饩鶆蛐缘扔绊懲?，濾料性能的影響也至關(guān)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(yīng)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(yù)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(zhì)由氣相轉(zhuǎn)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(jìn)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(jī)惡臭氣體。實驗表明在維持一定惡臭氣體進(jìn)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(jìn)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(qiáng)化脫臭技術(shù)的結(jié)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(yīng)用的復(fù)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(fù)合微生物菌劑對垃圾填埋場惡臭物質(zhì)的抑制實驗，實驗數(shù)據(jù)顯示復(fù)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(dá)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(jié)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(shù)

　　城市垃圾滲濾液屬于高濃度有機(jī)廢水，其中含有70多種有機(jī)物和各種重金屬，這些有毒物質(zhì)中有許多屬于“三致”物質(zhì)[22]，其散發(fā)的臭氣，成分也極為復(fù)雜。目前還沒有能夠廣泛應(yīng)用于城市垃圾填埋場滲濾液惡臭處理的技術(shù)。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(jié)合培養(yǎng)基適合培養(yǎng)的細(xì)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(jié)果表明使用EM菌劑對填埋場垃圾滲濾液除臭，可以達(dá)到較好的除臭效果，當(dāng)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(shù)能有效抑制生活垃圾滲瀝液臭味強(qiáng)度，效果明顯，空氣質(zhì)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(shù)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(shù)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(qiáng)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(yīng)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(xué)方法，生物除臭技術(shù)具有很高的*性，其除臭效率高，污染少，需要的設(shè)備簡單，容易操作，費用低等，相信隨著生物除臭技術(shù)的不斷探索與完善，生物除臭技術(shù)在城市垃圾填埋場中的應(yīng)用一定會具有廣闊的前景。

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