分析环境卫生设施臭气治理技术

李 智

（天津市环境卫生服务中心，天津 300000）

随着我国经济、社会和城市建设发展，城市中普遍建设了生活垃圾转运站、中转站、处理厂等环境卫生工程，但在处理固体垃圾同时，也将产生一些污染物质，如垃圾产生的臭气。以天津市为例，截至2017年底，全市垃圾转运站175座、中转站7座、垃圾处理厂11座，设计处理量已达11 500 t/d，另有粪便处理厂2座。全市2017年垃圾清运量高达306.87万t，粪便清运量达27.7万t。随着经济社会发展和人们生活水平提高，群众对美好城市居住环境要求日益提升。科学处理这些污染物质，不仅对城市环境提升有重要意义，还直接影响市民生活质量。

1 臭气的产生

生活垃圾与粪便中含有蛋白质及脂肪，在分解时将产生恶臭物质，主要包含氨、硫化氢、甲硫醇、甲基硫、三甲胺、二硫甲基、乙醛等[1-2]。在进行脱臭处理时，通常是处理前四种物质，其他几种物质的臭味并不大。在运输、处理垃圾时，臭气主要存在于转运站暴露口、中转站及运输环节、焚烧厂的储料坑及填埋场的垃圾暴露面等位置。

2 臭气处理技术

在处理臭气时可使用物理法、化学法、生物法等技术，具体包括气洗法、吸附法、直接燃烧法、催化氧化法、氯氧化法、中和法等[3-4]。其工作原理就是去除有臭味的成分或通过各种反应将其转化为无臭物质。下文主要分析集中臭气处理技术。

2.1 气洗法

此方法就是利用水和酸、碱等水溶液吸收排气管中的臭气。人们可以采用填充塔式、喷洒塔、气泡塔等在洗气塔中进行气洗操作。

表1 恶臭污染物厂界标准值

2.2 吸附法

此方法是通过活性炭、硅胶与活性黏土等吸附能力较强的物质来吸收、去除致臭物质。人们需依据臭气类型选择合适的吸附剂。在使用活性炭处理臭气时，需进行预处理操作，去除气体中的灰尘、水分、油与焦油类物质，以便活性炭吸收、去除臭气，需保证粉尘浓度低于20 mg/m3，相对湿度低于96%，温度低于150℃。现阶段，活性炭纤维在除臭工作中的应用较多。

2.3 直接燃烧法

此种处理方法就是把臭气排入锅炉燃烧室、燃烧炉等设施中，通过燃烧可燃部分达到除臭目标。需要注意的是，温度需在800℃以上才可去除臭气。

2.4 催化氧化法

假如臭气中的可燃成分浓度较低或排气温度较低，可使用催化剂进行催化氧化处理。触媒脱臭气设施则需加热臭气，在温度保持在200～400℃时，利用触媒层使其发生氧化反应，使臭气成为无臭无害气体。此种方式主要适合处理链状烷烃、萘烷类、烯烃类、芳香族类、醛类等。其优点为设备体积较小、重量较轻。

2.5 化学氧化法

此方法就是利用氧化剂（如氯、次氯酸钙、二氧化氯等）与臭气中的硫化氢、甲醛、有机胺、苯乙烯等物质进行氧化反应，使其成为无臭物质，进而实现除臭的目标。现阶段，大多采用活性氧技术把空气中的氧分子转换为正负离子，并利用通风管道输入到臭气散发点，此种处理设备占地面积较小。

2.6 掩蔽法与中和法

此种处理方式是利用强烈的芳香味遮掩臭气的气味。目前，使用较为广泛的掩蔽剂为乙硫醇桉树油、甲基吲哚香豆素等。在除臭时，不仅需要重视掩蔽剂的效果，还需要分析掩蔽剂与待处理臭气的相溶性。使用中和法可有效降低臭气浓度，通过吸附及化学反应，可有效降低臭气浓度，实现除臭的目的。

2.7 生物处理法

此种方法是利用微生物把臭味物质转变为无臭无害化合物。传统生物处理方法是利用土壤、堆肥或碎木屑来处理臭气，通过风机给臭气增压，在其进入气体调节塔后去除臭味中的灰尘，增加臭气湿度，然后通过生物过滤器过滤之后直接排放，在有必要时可通过排气筒进行排放。传统生物处理法的生物过滤器的生物活性较高，净化效果较好，整个处理系统运行较为稳定，操作及管理也较为便捷，但是整个处理系统的占地面积较大[5-6]。经研究，使用1.5～2.0 m高的熟化肥料作为臭气处理滤料，其负荷为50 m3／（m2·h）左右，在过滤后可有效去除大部分致臭物质；利用碎木屑、碎枝干进行过滤时，需在顶部覆盖保湿层，其负荷为100～250m3／（m2·h）。

2.7.1 传统生物除臭

传统生物除臭技术工艺流程如图1所示。

图1 传统生物除臭技术

2.7.2 组合式高效除臭

组合式高效生物滴滤器通过添加增湿循环液来加强生物处理系统的处理效果。在臭气进入处理器后，首先需要通过洗涤区进行除尘增湿操作，之后进入生化区去除致臭物质，最后除雾脱水经过风机加压之后排出。此种处理系统占地面积较小，将整个气体增湿、生物净化等流程融于一体，可对其进行自动控制。

由于传统生物处理系统占地面积较大，将各种生物处理技术与其他处理技术融合在一起，可有效减少占地面积。例如，生物活性炭法就把活性炭的吸附作用与生物的降解作用结合在一起，利用微生物有效延长活性炭的使用寿命，在降低除臭成本的同时，可有效减少占地面积。

2.7.3 生物菌种除臭

近几年，人们开始使用微生物菌种来处理臭气，并取得了一定成果。人们可以通过喷洒菌种稀释液的方式，减少空气中的中氨、硫化氢等物质，继而实现除臭的目标。此外，人们可在生物脱臭塔中使用高效除臭菌种，提升生物除臭效率及效果。

3 臭气处理技术的运用

3.1 收集臭气

一般情况下，人们可以将臭气分为高浓度臭气、中浓度臭气、低浓度臭气，并依据相应的要求选择臭气收集及处理方式，详情如表2所示。

表2 恶臭成分浓度与脱臭方法的关系

在收集高浓度臭气、中浓度臭气时，人们应尽量使用局部排气方式，依据臭气散发点的面积科学计算收集气量，按照0.4～0.6 m/s的上升气速计算气量，连续工作时取最大值，间歇工作时取值较低。针对低浓度臭气，则需保证换气量足够。不同场所的换气量可依据表3进行选择。

表3 臭气发生场所与换气次数

3.2 环境卫生设施臭气处理

3.2.1 垃圾转运站

垃圾在转运站的停留时间比较短，并未进行充分发酵，因此产生的致臭物质较少，臭气浓度也比较低，并不需要使用集中收集然后处理的方式，仅需保证垃圾收集站地面的清洁，以免垃圾暴露在空气中，减少产生臭气的可能。假如对空气质量要求较高，人们可通过喷洒生物除臭药液或配置小型氧化剂类发生设备，达到除臭的目标。收集站在处理已腐败垃圾时，可以在添加有机物高效降解菌的同时，添加除臭效果较好的菌种，以便在处理垃圾的同时实现除臭。

3.2.2 中转站

垃圾临时堆放处是垃圾中转站出现臭气的主要场所，转载过程中出现的臭气含有很多粉尘，因而需在除臭的同时考虑除尘。在处理中转站的臭气时，可在除尘后通过吸附技术进行除臭操作，同时也可将吸附技术与电离、生物等技术结合起来使用。

3.2.3 焚烧厂

垃圾焚烧厂产生臭气的区域就是垃圾卸料储存仓，通常情况下，焚烧厂将臭气产生点的空气抽到焚烧设备中进行燃烧，以消除臭气中的致臭物质。

为避免臭气外溢，人们需保证臭气的抽吸量足够，且保证卸料储存仓内的压力符合要求。但是，焚烧设备需要的助燃空气量是一定的，假如空气过多将影响焚烧效果，因而需对垃圾卸料储存仓采取隔臭措施。例如，在卸料口设置风帘、关闭储存仓门等，采用换气的方式保证卸料储存仓内的压力符合要求。另外，还需保证卸料储存仓外地面的清洁度，以免出现臭气。

3.2.4 堆肥厂

堆肥厂的主要臭气来源为垃圾卸料储存仓、垃圾发酵仓内或条堆场地，针对这些密闭空间中的臭气，人们可以采用抽吸之后集中处理的方式处理臭气。假如使用传统堆肥技术，将占用大量土地资源，人们可使用生物滤池实现去除臭气的目标，利用成熟堆肥或木屑这些滤料进行过滤操作，此种处理效果较为稳定，处理成本较低。另外，不需对滤料进行再生操作，假如必须更换滤料，人们可将其作为肥料运输出厂外。二次堆肥处于露天环境，人们可以使用喷洒除臭菌种的方法处理臭气。

3.2.5 填埋场

填埋场为处理臭气，大多会采用卫生填埋技术。通常情况下，填埋场的垃圾渗滤液调节池都比较大，在填埋覆盖作业较为完善时，调节池则是填埋场的主要臭气来源。由于填埋场距离居民区较远，可以对调节池进行密闭操作，在抽取臭气后通过高空排放的方式进行处理。为处理调节池的臭气，小型填埋场可添加除臭菌种，需要注意的是，不能添加难以降解的有机化合物，以免影响污水处理效果。

3.2.6 粪便预处理厂

粪便预处理厂出现臭气的主要区域为粪便卸料、处理、储存场所的暴露面，如卸粪槽、粗格栅、细格栅流槽等区域。

由于粪便预处理厂的臭气浓度较高，为避免臭气溢出，人们可以采用通路隔断法，以保证臭气处理效果。假如仅采用活性炭吸附技术处理臭气，处理成本较高，因此人们可结合生物处理技术处理臭气。通常，粪便预处理厂距离市区较近，选址较为困难，为减少对土地资源的需求，人们可以使用组合式高效生物除臭技术，将生物处理技术、前端洗涤、末端生物活性炭结合在一起，从而有效提升臭气处理效果。

4 结语

随着我国经济发展和城市规模不断扩大，每天产生的各种垃圾数量持续增加。这些垃圾形成的臭气污染将对环境构成较大压力，同时也将影响人们的生活质量。为有效解决该问题，人们必须科学规划垃圾的收集、转运和处理各环节，而加强对臭气等污染物质的处理是其中重要一环。只有采取科学有效的措施，人们才能实现改善城市环境、提升居民生活质量的目标。