微生物药剂用于垃圾填埋场除臭实验研究

石 超，邓华林，王 金，李灿刚

（重庆市固体废弃物处理有限公司，重庆 401137）

0 前言

我国城市垃圾处理主要采用焚烧、填埋和堆肥3 种方式。填埋具有技术成熟、操作简单、处理量大和投资运行费用低等优点[1]，但存在二次污染，垃圾填埋场臭气扰民已成为威胁社会稳定的重要因素[2]。目前恶臭污染控制技术主要包括物理法、化学法和生物法[3]，物理法和化学法操作简单且见效快，但存在成本高和二次污染，生物法操作简单且无二次污染，具有更大前景。我国生活垃圾处理方式占比、处理设施构成如图1、图2 所示。

图1 我国生活垃圾处理方式占比（截至2019 年）

图2 我国生活垃圾处理设施构成（截至2019 年）

1 微生物除臭技术发展现状

生物除臭主要通过微生物代谢过程来降解恶臭气体。国外最早报道“利用土壤微生物处理废气”。20 世纪70 年代以后，世界各国陆续开展了微生物处理恶臭的研究，其中以日本、德国取得的成果最为显著，其主要研究内容包括脱臭的基本原理和方法、能降解臭气的微生物种群的条件、生物药剂成分、工艺条件和设备等。

据华中农业大学《复合微生物制剂处理垃圾恶臭气体的研究》报道[4]，针对湖北钟祥垃圾填埋场的复合微生物菌剂试验表明，喷洒微生物菌剂后氨气浓度下降68%，硫化氢下降81%，但是未有效探讨环境温度和垃圾成分对臭气产生的影响。深圳下坪垃圾填埋场《EM 菌除臭剂在垃圾填埋场除臭中的应用及效果》表明[5]，EM 菌喷洒155 h 时硫化氢浓度降幅超过83.4%，喷洒11 d 内臭气浓度降幅达76%。

2 实验目的及意义

目前国内大部分垃圾填埋场使用植物药剂除臭技术，存在运行成本高、药剂费用较高和产生二次污染问题，本实验为探索微生物药剂用于果蔬厨余垃圾除臭实际效果，为后续优化除臭模式提供支撑。

3 实验方案

3.1 实验时间

选取2021 年春夏秋冬各季具有代表性的10 d，其中春季为4 月、夏季为7 月、秋季为10 月、冬季为1 月。

3.2 药剂用法与用量

微生物药剂使用为药剂与水1:50 比例混合，植物药剂使用为药剂与水1:200 比例混合，使用方式为每日作业完成后利用拉管机将混合液喷洒于垃圾体上。空白组为只使用植物药剂，实验组前7 d 同时使用微生物和植物除臭剂，后3 d 只使用微生物药剂。

3.3 监测内容

事先进行2~3 d 的空白组监测，实验组监测频次为间隔2 d。分别在填埋揭膜后的作业面和厂界连续测定3 次，每次间隔1 h，主要监测指标为氨气、硫化氢和臭气浓度。

4 数据结果统计与分析

4.1 春季试验数据统计分析

（1）春季试验数据统计如表1 所示。参照《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993），作业面 2 d 空白组氨气超标率为50%，实验组氨气超标率为33%，实验组下降17 个百分点。厂界空白组氨气达标率为50%，实验组100%达标。作业面2 d 空白组硫化氢超标率为83%，实验组硫化氢超标率为56%，实验组下降27 个百分点，厂界硫化氢100%达标，但是空白组6 个数据中有2 个数据为0.02 mg/m3，实验组全为0.01 mg/m3。

表1 春季试验数据统计

（2）与排污许可值20 相比，作业面臭气最高超标17.2 倍，微生物药剂对臭气最大降低率为16.4%，最小降低率为3%，厂界空白臭气最高超标4.55 倍，使用微生物药剂后降至77。

（3）综合分析得出春季除臭效果为：同时使用微生物和植物除臭剂＞只使用微生物除臭剂＞只使用植物除臭剂。

4.2 夏季试验数据统计分析

（1）夏季试验数据统计如表2 所示，作业面点位氨气和臭气浓度整体呈下降趋势，氨气从空白组高值3.61 mg/m3降至实验组的1.97 mg/m3，臭气浓度从空白组高值572 降至实验组的279。作业面点位硫化氢浓度从空白组高值0.2 mg/m3降至实验组的0.13 mg/m3。

表2 夏季试验数据统计

（2）厂界数据结果显示，氨气浓度从1.13 mg/m3降至0.9 mg/m3，臭气浓度从36 降至18。

（3）综合分析得出夏季除臭效果为：同时使用微生物和植物除臭剂＞只使用微生物除臭剂＞只使用植物除臭剂。

4.3 秋季试验数据统计分析

（1）秋季试验数据统计如表3 所示，作业面点位氨气和臭气浓度整体呈下降趋势，氨气从空白组高值9.43 mg/m3降至实验组的1.95 mg/m3，臭气浓度全部小于10，均符合国标20 限值要求。硫化氢浓度从空白组高值0.002 mg/m3升高至实验组的0.011 mg/m3，但均符合国家标准0.06 限值要求。

表3 秋季试验数据统计

（2）在确保臭气和硫化氢达标条件下，微生物除臭剂对氨气最大降低达79%，具有明显降低作用。

（3）综合分析得出夏季除臭效果为：同时使用微生物和植物除臭剂＞只使用微生物除臭剂＞只使用植物除臭剂。

4.4 冬季试验数据统计分析

考虑冬季气温较低，臭气浓度较低，事先使用植物除臭剂进行19 d 的试验数据统计，如表4 所示。

2021 年1 月1—19日期间，喷洒植物药剂时作业面氨气、硫化氢和监测数据100%达标，厂界臭气浓度100%达标。综合考虑冬季臭气、氨气和硫化氢浓度均较低，不考虑微生物药剂。

5 结论与建议

5.1 结论

（1）实验结果表明，春、夏、秋季微生物药剂用于垃圾填埋场除臭效果明显，冬季本身污染因子浓度低，不考虑使用微生物药剂。

（2）填埋场无组织排放污染因子影响因素较多且控制难度较大，只考虑使用微生物药剂对环境管控作用有限。

5.2 建议

考虑微生物除臭剂最佳适宜温度为25~35 ℃，10 ℃以下时微生物活性降低，除臭功能作用受限。为了强化环境管控，还需同时考虑联合使用微生物和植物药剂综合除臭。