填埋場主要污染氣體特征分析

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簡介： 通過總結杭州市天子嶺生活垃圾填埋場填埋污染氣體氨氣、硫化氫變化規(guī)律，對污染氣體濃度變化規(guī)律進行了原因分析，并進行了填埋場大氣污染程度評價，對有效控制和減小填埋污染氣體的濃度提出了一些可行的建議。
關鍵字：生活垃圾填埋場 污染氣體 分析 評價 建議

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 

　　填埋場是一個無組織大氣污染物排放源，杭州市天子嶺生活垃圾填埋場三面環(huán)山，主導風向是偏西風或偏東風，污染物的主要污染方向也是偏東或偏西。偏東以山地為背景，偏西依次分布著垃圾無害化處理不可缺少的功能區(qū)及居民區(qū)。填埋氣體的分布狀況，大氣質量的好壞，不僅是附近居民關心的問題，也是填埋場關心的問題。

　　1 監(jiān)測布點與功能區(qū)劃分

　　根據填埋場地理、風向以及污染源情況，主要采用扇形布點法。在開闊地域（如庫區(qū)、生活區(qū)）也采用同心圓布點法。為了監(jiān)測方便，把監(jiān)測地點分為幾個功能區(qū)，具體如下：庫區(qū)、污水廠（包括電廠）、生活區(qū)和居民區(qū)。

　　2 污染氣體濃度變化規(guī)律

　　通過對填埋場2000—2004年監(jiān)測數據的統(tǒng)計處理，計算出了填埋主要污染氣體氨氣、 硫化氫的均值變化情況。

　　2.1 污染氣體24 h變化情況

　　由圖1可以看出，一天之中氨氣的濃度變化較大，硫化氫的濃度則很穩(wěn)定。氨氣的濃度從凌晨開始逐漸升高，在中午12時到下午2時，達到最大值，隨即又逐漸下降。硫化氫的濃度總體穩(wěn)定，在相對較小的區(qū)域內上下變化。

　　2.2 污染氣體12個月變化情況

　　由圖2可以看出，氨氣和硫化氫濃度在春、秋季均較高。氨氣的濃度在不同月份的變化比較明顯，在春、秋季最高，夏季其次，冬季最低。硫化氫的濃度變化表現為夏、冬季

　　圖1　填埋污染氣體24 h濃度變化曲線

　　圖2　填埋污染氣體不同月份濃度變化曲線

　　濃度要比春、秋季節(jié)低，與氨氣濃度變化相似。

　　2.3 污染氣體區(qū)域變化情況

　　在庫區(qū)、蓄污池、污水廠幾個主要污染源之間，污染氣體濃度變化比較復雜。污染源蓄污池、污水廠盡管產氣強度大，但是面積較庫區(qū)小，所以填埋場各個區(qū)域的填埋污染氣體總的分布規(guī)律為隨著與垃圾填埋作業(yè)區(qū)距離的增加而逐漸減小。由于硫化氫易分解、濃度低，硫化氫在污染源近距離濃度減小很快，然后逐漸減小。氨氣的濃度減小與離庫區(qū)的距離成近似的正比例關系；硫化氫的濃度變化則是先快速減小，到一定的距離后，也與離庫區(qū)的距離成近似的正比例關系。

　　圖3　填埋污染氣體不同功能區(qū)濃度變化曲線

　　注：1為庫區(qū)作業(yè)平臺垃圾未覆土區(qū)；2為庫區(qū)作業(yè)平臺垃圾覆土區(qū)；3為庫區(qū)作業(yè)平臺靠近樹林的山腳邊；4為污水廠曝氣池；5為污水廠廠區(qū)；6為沼氣發(fā)電廠；7為生活管理區(qū)；8為填埋場下風向居民區(qū)。

　　 填埋作業(yè)平臺的未覆土區(qū)由于沒有致密的覆蓋物，高溫壓實的垃圾分解產生的污染氣體 易從垃圾堆體中逸出，這一區(qū)域的污染物含量很高。覆土區(qū)、山腳邊由于及時覆土，壓實；氣體的有效搜集、導排；污染氣體的擴散，使填埋氣體濃度都相應的減小。污水處理廠受到多個污染源的影響，有庫區(qū)，蓄污池，污水廠污水池。這一功能區(qū)的各個區(qū)域污染物濃度是各個污染源共同影響的結果。蓄污池、曝氣池上污染物濃度最高，氣味很濃。在生活管理區(qū)，由于離上述污染源較遠（直線距離在2~3 km以上），污染物濃度只有庫區(qū)的20％~30%。居民區(qū)在320國道線以外，區(qū)域大大開闊，與污染源的距離也大為增加，污染氣體濃度明顯降低。

　　3 污染物濃度變化規(guī)律原因分析

　　3.1 溫度影響

　　填埋場的污染氣體主要來源于填埋垃圾和垃圾滲濾液生化反應。表層垃圾與垃圾滲濾液會隨著環(huán)境溫度的升高而升高。這些污染源溫度的升高可以加快污染氣體的產氣速率，但是污染氣體生化反應有一個最佳的反應溫度，超過了這個最佳溫度，產氣速率反而會隨溫度的升高而受到抑制。這個結果與氨氣在24 h內的變化一致。由于硫化氫見光易分解，在大氣中的溶解度小，硫化氫受溫度的影響較小。

　　3.2 濕度影響

　　產氣需要必要的水環(huán)境，垃圾濕度的高低也會影響產氣的速率。環(huán)境濕度會影響污染氣體在空氣中的溶解度與存在形式。環(huán)境濕度的變化表現在各種不同的天氣狀況中：氨氣的濃度變化明顯，晴天濃度是陰雨天的幾倍，原因是陰雨天濕度較大，氨氣易溶于大氣中的水氣中或隨著雨水降落地表水中，使?jié)舛让黠@氨氣降低；硫化氫濃度變化不大，硫化氫見光易分解，大氣中的硫化氫含量較小，因而硫化氫濃度降低不如氨氣明顯。這些變化規(guī)律在不同日子不同天氣狀況與同一天不同天氣狀況（晴、陰、雨）的濃度統(tǒng)計中較好的反映。

　　3.3 污染源及污染氣體擴散的影響

　　 填埋場的主要有庫區(qū)垃圾作業(yè)區(qū)，垃圾滲濾液調蓄池、污水處理廠等。在填埋氣體污染源上，可以聞到強烈的污染氣體氣味，污染氣體濃度很高。污染氣體的濃度隨著與污染源的距離的增加而減小。如圖3。污染氣體濃度的變化大小污染氣體的擴散速率有關，在有風的條件下，有利于污染氣體的快速擴散，污染氣體濃度減小很快；在悶熱無風的環(huán)境中，污染氣體濃度相對較高。

　　3.4 填埋作業(yè)的影響

　　填埋氣體的產生量與垃圾填埋的量，垃圾的壓實密度，垃圾的曝露面，覆土的及時性等填埋作業(yè)活動有密切的關系。垃圾量的多少是污染氣體產量的一個主要因素。增加垃圾壓實密度，減少垃圾曝露面，加快垃圾覆土的頻率，可以有效減小填埋氣體的濃度。

　　4 污染狀況分析

　　4.1 控制標準和測試方法

　　生活垃圾填埋場氨氣、硫化氫等填埋氣體控制標準分別按照GB 14554—93《惡臭污染物排放標準》二級標準執(zhí)行，見表1。

　　 表1　生活垃圾填埋場氨氣、硫化氫控制標準和測試方法 mg/m_N³