摘要：以距离恶臭污染源100m处为界，对生活垃圾填埋场恶臭源的产生、恶臭成分及强度进行了分析，并针对恶臭调查、检测结果，提出通过对恶臭污染源加强管理，污染源所排放的恶臭物质含量明显下降，边界处的恶臭物质浓度和恶臭强度均有不同程度的下降，从而有效改善了周边主要控制点的环境空气质量。
关键词：生活垃圾填埋场；恶臭污染；控制技术
由于生活垃圾中有机物的腐烂分解，在垃圾进场、堆填、垃圾渗沥液收集及处理等各个环节中，如不采取切实可行的控制技术和管理措施，极易引起恶臭污染。国内的一些垃圾填埋场正逐渐被居民区包围，而填埋场造成的恶臭污染一般在2.0km的区间内，在逆温条件下恶臭范围可达6.0km以上[1]。恶臭作为大气污染公害之一，在全球范围内受到了各国广泛重视。1971年6月，日本首先对恶臭实行专项立法[2]。
恶臭气体按其组成可分成5类：1)含硫化合物，如H2S、SO2、硫醇、硫醚等；2)含氮化合物，如氨气、胺类、酰胺、吲哚等；3)卤素及衍生物，如氯气、卤代烃等；4)烃类及芳香烃；5)含氧有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。按照GB14554—1993恶臭污染物排放标准的有关规定，深圳市生活垃圾填埋场属于特定工业区，应执行其三级标准。我们对深圳市生活垃圾填埋场恶臭源的产生、恶臭成分及强度进行了分析，并针对恶臭调查、检测结果，提出了控制生活垃圾填埋场恶臭的技术与对策。
1深圳市生活垃圾填埋场恶臭源现状
1.1恶臭源
深圳市生活垃圾填埋场距其周边的环境敏感点1.7~2.0km。生活垃圾填埋场每天24h均有垃圾进场、填埋，每日工作面上的垃圾未及时覆土。整个填埋场的覆盖面积为173257m2，每日工作面的面积为5500m2。其恶臭源主要有：垃圾裸露面的恶臭达3~4级；填埋气体溢出的恶臭达4级；渗沥液恶臭达4~5级；来自污水处理厂的污泥装袋点装袋期间恶臭达3~4级；垃圾车洗车点恶臭达1~2级。该垃圾填埋场的恶臭强度主要取决于裸露的垃圾面积。
1.2恶臭成分及浓度
2004年7、8月对深圳市生活垃圾填埋场恶臭的成分及其浓度进行了3d的监测，结果见表1。
表1深圳市生活垃圾填埋场恶臭气体监测结果(1h平均浓度)
1.3恶臭污染源源强计算
工作面恶臭气体产生量的计算参考贮泥池脱臭气量设计参数[3]，取每平方米恶臭气体产生量3m3/h，则工作面所产生的臭气量为5500×3=16500(m3/h)；覆盖面的恶臭气体产生量按每平方米产生0.3m3/h计算，则覆盖面所产生的臭气量为173257×0.3=51977(m3/h)。
呼吸孔向外界排放的恶臭气量采用化学计量模型[4]，填埋场内年垃圾容量为73万t，实际产气系数取0.2，则呼吸孔产生气体总量为2.51×108m3/a。气体的排放速率采用USEPA的SchollCanyon模型计算：
式中：R为每年新填埋垃圾的产气速率；K为气体产生速率常数；L0为每年新填埋总的产气量；t为从填入后到计算该年所填入垃圾产气情况的时间。K取0.2a-1，按USEPA模型计算出每年填入的垃圾在填埋后每年的产气速率，累加得2.02×104m3/h。
由以上数据可计算得到该填埋场各恶臭污染物质的排放速率，见表2。
表2主要恶臭物质排放速率(g/h)
2恶臭污染源控制对策与措施
2.1恶臭控制技术
恶臭污染控制包括对恶臭污染源的控制(源头控制)以及对污染源所产生恶臭气体的处理(末端处理)2个方面。恶臭的污染源不同，产生的恶臭气体和恶臭物质的组成和性质差异很大，应针对不同的污染源选择不同的控制技术，并对恶臭源进行综合治理才能收到良好的效果。源头控制的目的是减少恶臭物质的产生，避免恶臭气体无组织排放、挥发，控制恶臭气体的影响范围。常采用的恶臭源头控制方法：1)替换原材料，改进原有工艺，避免或减少恶臭的产生；2)喷洒除臭菌液，采用一些特制菌剂(如光合细菌)喷洒垃圾的表面，通过微生物的发酵、生物降解和转化作用，可有效降低恶臭气体的产生量；3)减少恶臭气体的泄漏和挥发；4)在运输过程中控制污染物的遗落和泄漏。
末端处理的目的是通过一定的处理方法收集并去除已产生的恶臭气体中的恶臭物质。一般的恶臭气体处理系统主要包括恶臭气体收集装置、恶臭处理和净化装置、风机以及尾气排放装置等。根据恶臭处理和净化方法的原理，恶臭的处理技术可以分为：1)物理方法如吸附、吸收等；2)化学方法，如燃烧、催化氧化等；3)生物方法，如生物过滤、生物洗涤等。
2.2生活垃圾填埋场恶臭源控制措施分析
由于所研究的生活垃圾填埋场正在使用中，其垃圾填埋的工作面面积较大，并且每天都要进行垃圾填埋操作，因此很难对产生恶臭的工作面实施密封和恶臭气体收集。实施恶臭源头控制，尤其是对垃圾填埋的操作流程和管理进行优化是实施恶臭控制的关键。规范操作不仅能够充分利用填埋场的库容，而且能够减少垃圾的暴露时间，控制恶臭的泄漏，从而尽可能地减少恶臭。
2.2.1填埋操作
工作面是固体废物卸载、放置和压实等进行填埋作业的面，其长度随填埋场条件和作业尺度的大小不同而变化，宽度取决于填埋场的设计和容量，一般为3～9m。在每一作业时段结束时，所有的单元暴露面都要用15～30cm厚的天然土壤或其它可供使用的材料覆盖。通常在每日填埋作业终了时，将上述覆盖材料铺设在填埋场工作面上，称为日覆盖层。日覆盖层的作用是控制废物不被风吹走，避免老鼠繁衍、苍蝇蚊子孳生和其它疾病传播，避免在作业期间大量降水进入填埋场内，同时有效控制恶臭。1个或几个填埋单元层完工之后，要在其表面挖水平气体收集沟渠，沟渠内放砾石，中间铺设穿孔塑料花管，通过此管将产生的填埋气体抽排。单元层层叠置，直到达到设计高度。同时应根据填埋高度决定是否需要在单元层上铺设渗沥液收集设施。完工的填埋区段要铺设覆盖层，尽量减少降水的入渗量并把降水排离填埋场工作区段，使其收集设施抗风化腐蚀。这时，可将气体抽排井竖装在完工的填埋表面上。气体抽排系统连成一体，所收集的气体可用明火处理，也可再利用，从而避免散排引起的安全隐患和恶臭。一个区段完工以后，可以重复上述过程进行下一个区段的作业。由于垃圾中有机物的分解，完工的区段可能会发生沉降。因此，填埋场的建设工作必须包括沉降表面的再填置和修补，以保证达到设计最终要求和排水要求。气体和渗沥液控制系统也必须继续使用和维护。所有的填埋工作完成以后，在铺设最终覆盖层时，要对填埋场表面进行复填处理。
2.2.2填埋场运行计划
填埋场成功运行的关键是简明组织的运行计划。运行计划不仅满足于常规作业操作，而且要对每天、每年的运行提出指导，使填埋场保证在安全条件下得到有效利用，不会引起环境问题。其中为了减小恶臭污染，填埋场的填埋计划必须避免在填埋场边缘倾倒废物，保证在不同季节、气候条件下，填埋场进口道路通畅，应尽可能减小填埋工作面，修建槽沟将地表水、场内暂时性积水及与垃圾接触过的水从场内排掉。
2.2.3分区计划
理想的分区计划是使每个填埋区在尽可能短的时间内封顶覆盖，即要求向1个分区填入垃圾，直至最终的高度。如果填埋场高度从基底算起超过9m，通常在填埋场的部分区域设中间层，由60cm厚黏土和15cm厚表土组成，设在高于地面3.0～4.5m处。在底部分区覆盖好中间层后，上面可以开始新的填埋区。应注意，用于铺设中间层的土壤可以用于每日覆盖，或填入填埋场内，但不能用于铺设最终覆盖层。
在分区计划中，要标明填土方向，以防混乱。在已封顶的区域不能设置道路。永久性道路应与分区平行铺设在填埋场之外，并设支路通向填埋场底部。交通线路应认真规划，使所有的垃圾均能卸入最后剩余的1个单元内。
2.2.4垃圾的覆盖
填埋场的覆盖层有3种：日覆盖层、中间覆盖层和最终覆盖层。日覆盖层的功能对城市生活垃圾填埋场尤显重要。对大多数填埋场而言，日覆盖层的厚度一般为15cm，需占用相当部分的填埋容积(占垃圾量的1/6~1/5)。根据填埋场的地理位置和其它因素如控制臭味等，若主管部门允许，也可以采用周覆盖或月覆盖。覆盖层可以减少道路外观的污染，美化景观，并可减少风砂和碎片(如纸、塑料等)的飞扬以及疾病通过媒介(鸟类、昆虫和老鼠)的传播。
2.2.5渗沥液收集系统的维护
渗沥液是恶臭气体的一个重要来源，与渗沥液收集系统有关的设备均需要良好的维护，这些设备包括：检查孔、渗沥液收集管、收集罐和附属设备、抽送泵等。渗沥液的管线应该每年清理1次其上面的有机物。检查孔、贮罐和泵应每年检修1次。渗沥液对金属部件有腐蚀作用，经常检查和维修可以防止出现事故，如渗沥液从贮槽泄漏造成泵的损坏等。当进入检查孔时，要使用吊带，留在检查孔外的人员要注意观察，遵守所有与进入封闭空间有关的规章制度，以确保维修人员的安全。通过签订长期保证书的形式，可确保对泵和其它设备进行安全维修。设备的所有维修结果需要记录在册，以供查考。
3恶臭污染控制效果预测与评估
3.1方案实施后恶臭源污染变化
由于填埋场恶臭散发源很大，所产生的臭气量也较大，无法进行集中收集处理，只有通过规范填埋操作、填埋场运行计划、分区计划、垃圾的覆盖和渗沥液收集系统的维护等措施进行恶臭控制，预计严格落实以上控制措施后可以使工作面和覆盖面的恶臭排放量减少60%，各恶臭物质的排放结果见表3。
表3填埋场改造前后恶臭物质总排放速率比较(g/h)
可见，通过规范填埋操作、加强管理等措施，可以有效地减少生活垃圾填埋场恶臭气体主要成分的产生量。
3.2恶臭污染源控制措施效果预测与评估
生活垃圾填埋场属于地面源，恶臭物质的最大浓度出现在地面上，在最不利的情况下，即风速为1.0m/s，大气稳定度为F级，距离填埋场边缘100m处各恶臭物质扩散的计算结果见表4。
表4距离填埋场100m处各恶臭物质的浓度(mg/m3)
可见，在距填埋场边缘100m处NH3、H2S的浓度大幅下降，NH3满足GB14554—1993恶臭污染物厂界标准值的三级标准，甚至达到二级标准；硫化氢、甲硫醚、二甲二硫均满足GB14554—1993恶臭污染物厂界标准值的三级标准。随着与填埋场距离的增加，各恶臭污染物质浓度还会进一步降低。此时恶臭强度已小于4级，恶臭污染状况明显好转。
以上预测结果表明，通过采取一定的措施，可以有效降低生活垃圾填埋场对周围环境产生的恶臭污染，但关键是要加强管理，将所采取的措施落到实处。
4结论和建议
以距离恶臭污染源100m处为界，考察深圳市生活垃圾填埋场恶臭污染源对周边环境的影响，恶臭强度达到5级以上，有必要对生活填埋场恶臭污染源采取控制措施。研究表明，通过对恶臭污染源加强管理，污染源所排放的恶臭物质含量明显下降；边界处的恶臭物质浓度和恶臭强度均有不同程度的下降，从而有效改善了周边主要控制点的空气环境质量。通过实施恶臭污染控制措施，可改善该区域的环境，提高空气质量，解决附近居民与工业园区的矛盾，并因生态环境的改善间接地促进该地区经济的发展，社会效益和环境效益显著。
参考文献
[1]郑勇，李梦华.城市垃圾填埋场浅论[J].四川地质学报，2000，20(4)：305-306.
[2]邓国盛.公益项目评估[M].北京：科学文献出版社，2003.
[3]羊寿生，张辰.污水处理设施中的脱臭技术[J].给水排水，1996，22(2)：14-17.
[4]纪华.垃圾填埋场恶臭气体产气机制及其动态变化研究[D].北京：中国农业大学，2004.
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