填埋场主要污染气体特征分析

简介： 通过总结杭州市天子岭生活垃圾填埋场填埋污染气体氨气、硫化氢变化规律，对污染气体浓度变化规律进行了原因分析，并进行了填埋场大气污染程度评价，对有效控制和减小填埋污染气体的浓度提出了一些可行的建议。
关键字：生活垃圾填埋场 污染气体 分析 评价 建议

Analysis of the mail pollution gas’ characteristics in the MSW landfill

Hong Guocai，Xu Yue’en，Ni Na，Zheng Xuejuan.

(Hangzhou Tianziling Solid Waste Treatment Plant，Hangzhou Zhejiang 310022)

　　Abstract：Summarized the pollution gas change disciplination of NH₃ and H₂S,reason for the concentration changes of these gas is analysed,and the degree of pollution gas from landfill is evaluated.Some advices for how to make effecticve control and reduce the concentration of the pollution gas are put forward.

　　Keyword：MSW landfill Pollution gas Analysis Evaluation Advice 

　　填埋场是一个无组织大气污染物排放源，杭州市天子岭生活垃圾填埋场三面环山，主导风向是偏西风或偏东风，污染物的主要污染方向也是偏东或偏西。偏东以山地为背景，偏西依次分布着垃圾无害化处理不可缺少的功能区及居民区。填埋气体的分布状况，大气质量的好坏，不仅是附近居民关心的问题，也是填埋场关心的问题。

　　1 监测布点与功能区划分

　　根据填埋场地理、风向以及污染源情况，主要采用扇形布点法。在开阔地域（如库区、生活区）也采用同心圆布点法。为了监测方便，把监测地点分为几个功能区，具体如下：库区、污水厂（包括电厂）、生活区和居民区。

　　2 污染气体浓度变化规律

　　通过对填埋场2000—2004年监测数据的统计处理，计算出了填埋主要污染气体氨气、 硫化氢的均值变化情况。

　　2.1 污染气体24 h变化情况

　　由图1可以看出，一天之中氨气的浓度变化较大，硫化氢的浓度则很稳定。氨气的浓度从凌晨开始逐渐升高，在中午12时到下午2时，达到最大值，随即又逐渐下降。硫化氢的浓度总体稳定，在相对较小的区域内上下变化。

　　2.2 污染气体12个月变化情况

　　由图2可以看出，氨气和硫化氢浓度在春、秋季均较高。氨气的浓度在不同月份的变化比较明显，在春、秋季最高，夏季其次，冬季最低。硫化氢的浓度变化表现为夏、冬季

　　图1　填埋污染气体24 h浓度变化曲线

　　图2　填埋污染气体不同月份浓度变化曲线

　　浓度要比春、秋季节低，与氨气浓度变化相似。

　　2.3 污染气体区域变化情况

　　在库区、蓄污池、污水厂几个主要污染源之间，污染气体浓度变化比较复杂。污染源蓄污池、污水厂尽管产气强度大，但是面积较库区小，所以填埋场各个区域的填埋污染气体总的分布规律为随着与垃圾填埋作业区距离的增加而逐渐减小。由于硫化氢易分解、浓度低，硫化氢在污染源近距离浓度减小很快，然后逐渐减小。氨气的浓度减小与离库区的距离成近似的正比例关系；硫化氢的浓度变化则是先快速减小，到一定的距离后，也与离库区的距离成近似的正比例关系。

　　图3　填埋污染气体不同功能区浓度变化曲线

　　注：1为库区作业平台垃圾未覆土区；2为库区作业平台垃圾覆土区；3为库区作业平台靠近树林的山脚边；4为污水厂曝气池；5为污水厂厂区；6为沼气发电厂；7为生活管理区；8为填埋场下风向居民区。

　　 填埋作业平台的未覆土区由于没有致密的覆盖物，高温压实的垃圾分解产生的污染气体 易从垃圾堆体中逸出，这一区域的污染物含量很高。覆土区、山脚边由于及时覆土，压实；气体的有效搜集、导排；污染气体的扩散，使填埋气体浓度都相应的减小。污水处理厂受到多个污染源的影响，有库区，蓄污池，污水厂污水池。这一功能区的各个区域污染物浓度是各个污染源共同影响的结果。蓄污池、曝气池上污染物浓度最高，气味很浓。在生活管理区，由于离上述污染源较远（直线距离在2~3 km以上），污染物浓度只有库区的20％~30%。居民区在320国道线以外，区域大大开阔，与污染源的距离也大为增加，污染气体浓度明显降低。

　　3 污染物浓度变化规律原因分析

　　3.1 温度影响

　　填埋场的污染气体主要来源于填埋垃圾和垃圾渗滤液生化反应。表层垃圾与垃圾渗滤液会随着环境温度的升高而升高。这些污染源温度的升高可以加快污染气体的产气速率，但是污染气体生化反应有一个最佳的反应温度，超过了这个最佳温度，产气速率反而会随温度的升高而受到抑制。这个结果与氨气在24 h内的变化一致。由于硫化氢见光易分解，在大气中的溶解度小，硫化氢受温度的影响较小。

　　3.2 湿度影响

　　产气需要必要的水环境，垃圾湿度的高低也会影响产气的速率。环境湿度会影响污染气体在空气中的溶解度与存在形式。环境湿度的变化表现在各种不同的天气状况中：氨气的浓度变化明显，晴天浓度是阴雨天的几倍，原因是阴雨天湿度较大，氨气易溶于大气中的水气中或随着雨水降落地表水中，使浓度明显氨气降低；硫化氢浓度变化不大，硫化氢见光易分解，大气中的硫化氢含量较小，因而硫化氢浓度降低不如氨气明显。这些变化规律在不同日子不同天气状况与同一天不同天气状况（晴、阴、雨）的浓度统计中较好的反映。

　　3.3 污染源及污染气体扩散的影响

　　 填埋场的主要有库区垃圾作业区，垃圾渗滤液调蓄池、污水处理厂等。在填埋气体污染源上，可以闻到强烈的污染气体气味，污染气体浓度很高。污染气体的浓度随着与污染源的距离的增加而减小。如图3。污染气体浓度的变化大小污染气体的扩散速率有关，在有风的条件下，有利于污染气体的快速扩散，污染气体浓度减小很快；在闷热无风的环境中，污染气体浓度相对较高。

　　3.4 填埋作业的影响

　　填埋气体的产生量与垃圾填埋的量，垃圾的压实密度，垃圾的曝露面，覆土的及时性等填埋作业活动有密切的关系。垃圾量的多少是污染气体产量的一个主要因素。增加垃圾压实密度，减少垃圾曝露面，加快垃圾覆土的频率，可以有效减小填埋气体的浓度。

　　4 污染状况分析

　　4.1 控制标准和测试方法

　　生活垃圾填埋场氨气、硫化氢等填埋气体控制标准分别按照GB 14554—93《恶臭污染物排放标准》二级标准执行，见表1。

　　 表1　生活垃圾填埋场氨气、硫化氢控制标准和测试方法 mg/m_N³

　　4.2 污染状况分析

　　现有填埋场污染气体排放执行国家二级标准：氨气为2.0 mg/m_N³； 硫化氢为0.10 mg/m_N³，在填埋场各个区域的氨气、 硫化氢浓度均要比标准浓度小一个数量级甚至更低，说明天子岭生活垃圾填埋场污染气体均达到了排放标准，大气状况良好。

　　近几年随着作业平台跟生活管理区距离的增加和作业技术的改进，及时覆土和大量的绿化工作使得填埋场的污染气体含量逐年减少。

　　5　措　施

　　（1）填埋气体可通过导排气系统有序导排，并通过管道引至沼气发电厂加以利用。

　　（2）填埋垃圾及时覆盖可以控制臭气外逸；并可以在防护外设置防护林带，以美化环境，净化空气。

　　（3）在管理区，渗滤液处理站及道路两侧也进行绿化，对以封场的部分，要及时做好绿化。

　　（4）在污染气体的防治方面，天子岭垃圾填埋场做了很多卓有成效的工作，取得了很好的效果，有效的控制了填埋场及周围的空气质量。

　　（收到修改稿日期：2006-02-23）

　　[1]第一作者：洪国才，男，1976年生，本科，助理工程师，主要从事环境卫生监测与实验室管理工作。