基于某南方填埋场筛分资源化...分布的喷淋除臭工艺优化方向_葛亚军.pdf

基于某南方填埋场筛分资源化车间氨气浓度分布的喷淋除臭工艺优化方向葛亚军，杨旭，曹占强，戴小东（北京首创环境科技有限公司，北京101300）【摘要】以某运行中的生活垃圾填埋场筛分资源化项目为研究对象，通过检测车间中不同区域的氨气浓度，取得以氨气为代表的车间臭气分布结果。结果表明：筛分车间上料区、滚筒筛设备区和腐殖土落料区为重点除臭区域。设计除臭系统时，应在这些区域增加除臭液喷淋量和喷淋频率。除臭效果持续时间的检测结果表明，停止喷洒除臭剂后，臭气浓度缓慢回升，但 7 min 后，回升速度加快。因此，卸料间隔小于 8 min 时，才能获得较为持续的除臭效果。相关结果可为同类项目除臭系统设计局部细化提供参考。【关键词】筛分资源化；填埋场；除臭；植物除臭剂中图分类号：X701文献标识码：A文章编号：1005-8206（2023）01-0087-04DOI：10.19841/ki.hjwsgc.2023.01.014Optimization of Spray Deodorization Process Based on Ammonia Concentration Distribution of Screening andRecycling Workshop in A Southern LandfillGE Yajun，YANG Xu，CAO Zhanqiang，DAI Xiaodong（Beijing Capital Environmental Technology Co.Ltd.，Beijing101300）【Abstract】A screening and recycling project of a waste landfill in operation was taken as the research object，bydetecting the concentration of ammonia gas in different areas of the workshop，the distribution results of the workshop odorrepresented by ammonia gas were obtained.The results showed that the feeding area，trommel screen equipment area andhumus blanking area of the screening workshop were the key deodorizing areas.When designing the deodorizing system，thespraying volume and frequency of deodorizing liquid should be increased in these areas.The detection results of the durationof the deodorizing effect showed that after the deodorant spraying was stopped，the odor concentration slowly recovered，butafter seven minutes，the recovery speed accelerated.Therefore，when the discharge interval was less than eight minutes，amore sustainable deodorization effect could be obtained.The relevant results could provide references for the refinement ofdeodorization system design of similar projects.【Key words】screening and recycling；landfill；deodorization；plant deodorant1引言生活垃圾筛分资源化工艺是填埋场治理技术中的一种。与原位治理技术相比，筛分资源化将垃圾挖掘并运走，起到腾退填埋场的作用。从治理效果角度评估，筛分资源化能更为彻底地解决填埋场作为污染源持续向周围环境释放污染物的问题。然而，垃圾在被挖出、运输、传送、分选的过程中，会不停地被抛起和落下，导致治理过程更易造成臭气污染。针对生活垃圾散发的臭气，已有多项治理方面的研究成果，主要集中在填埋场运行期间除臭、中转站除臭、焚烧厂的臭气控制和臭气处理方面。在填埋场运行期间除臭领域：胡斌等1的综述表明，除臭方法主要包括及时覆盖和喷洒除臭剂；吕丹丹等2对比了不同覆盖方式对填埋场的恶臭控制效果；石超等3在项目中验证了微生物药剂的除臭效果；金华等4进一步研究了膜下恶臭负压抽吸技术的处理效果。在中转站除臭领域：袁松等5总结了转运站臭气属性和不同除臭工艺的效果；刘辉等6讨论了除臭方案设计；何燕华7总结了除臭系统在中转站中的实践应用效果。在焚烧厂除臭领域：李少杰8总结了焚烧厂可选择的除臭方法，包括燃烧法、吸附法、化学吸收法、光催化氧化法、等离子法、植物液喷淋法和生物收稿日期：2022-06-07；录用日期：2022-09-09第 31 卷第 1 期2023年2月环境卫生工程Environmental Sanitation EngineeringVol.31 No.1Feb.2023环境卫生工程2023 年 2 月第 31 卷第 1 期法等，可选取多种工艺搭配使用。对于筛分资源化工艺，垃圾在短期内经历了开挖、筛分、暂存、运输至最终处置场所的过程，多处于动态中，这种工况不利于微生物除臭剂发挥作用，更适合植物除臭剂9-11。为了便于上料，筛分车间大门常开，密闭性较差，因此适合转运站和焚烧厂的负压除臭法并不完全适用于筛分车间，需要配合除臭液喷淋系统和雾炮喷洒使用。筛分物料的含水率越低越好12。垃圾含水率过高易堵塞滚筒筛筛板，也不利于风选机将轻质物吹出。因此，在筛分车间，喷淋系统和雾炮并非连续工作，其喷洒流量、喷洒时长和间歇时长以及除臭液调配比例应能在维持除臭效果和减少入筛垃圾含水率间达到平衡。本研究通过检测筛分车间臭气浓度分布明确重点除臭区域，并结合除臭延时效果提出雾炮与卸料配合的除臭方案。2材料与方法2.1研究项目概况本项目位于安徽北部，地处平原地区，气候温暖干旱。检测日期在 11 月中旬，天气均为晴朗无雨，气温为 1218。场区布局如图 1 所示，红色虚线内为场内范围。筛分工艺采用二级滚筒筛+二级风选工艺，筛分产物为腐殖土、石料和可燃轻质物。筛分车间西南部为上料区、北部为卸料区，上料区为本次研究的重点区域。本项目在实验阶段为半开放式车间，采取雾炮定期喷洒植物除臭液的方式降尘和除臭。雾炮射程25 m，水平旋转角度为160，水雾颗粒直径150 m，流量控制为 20 L/min。2.2车间臭气浓度分布检测方法检测布点范围包括筛分车间、场内道路、暂存区和场界外。原计划按照网格法布点，间隔 10 m。因设备堆放、车辆移动等原因，为保证工程安全，检测点位有所调整，点位布置如图 2 所示。每日检测时间为 14：00，重复 3 d。检测顺序为先南后北，先车间内后车间外，自西向东检测。3 d 气象参数见表 1。研究以氨气浓度作为臭气表征值，采用TOPRIE TP2309 气体检测仪检测，氨气检测精度为 0.76 mg/m3。每个点位采样检测 1.5 min，取第40、60、80 秒的读数记录平均值。图 2检测点位布置示意Figure 2Layout schematic of the detection points2.3除臭效果持续时间检测方法除臭方式为喷淋除臭，喷淋设备采用雾炮。持续使用雾炮喷洒除臭剂将导致垃圾含水率升高，降低滚筒筛和风选的筛分效率，因此仅在卸料期间开启雾炮并对卸料区喷洒，卸料完成后即关闭雾炮。研究同样以氨气浓度作为臭气表征值，采用TOPRIE TP2309 气体检测仪检测，氨气检测精度为 0.76 mg/m3，读数时读取瞬时值作为检测结果。检测点位于上料区皮带旁（图 2）。检测分为两组，每组为期 3 d。第 1 组检测在 11 月中旬，每日 11：00开始，以 12 min 为 1 个周期，重复 5 次，计算当日平均值，重复 3 d，除臭液为 1200 稀释度（即除臭剂供应商推荐最佳稀释度）的植物除臭剂，检测平均气温为 16；第 2 组检测时间和方法与第 1 组相同，除臭剂稀释度为 1400，检测实施于 12 月上旬，平均气温 13。卸料开始时记录氨气背景值，每分钟读数 1 次，至下一辆卸料图 1筛分项目总平面布置示意Figure 1Layout schematic of the landfill wastescreening workshop筛下物暂存区场外道路筛下物暂存区卸料区场内道路车间道路暂存区办公区腐殖土落料区二级滚筒筛轻质物落料区筛分车间上料区一级滚筒筛风选图例车间臭气浓度检测点雾炮持续效果检测点图例表 1臭气浓度分布检测期间气象参数Table 1Meteorological parameters for the days of odorconcentration detection时间第1天第2天第3天温度/13.914.214.4气压/kPa101.4101.3101.3相对湿度/%54.153.754.4风速/（m/s）2.12.02.1风向东风东风东风 88葛亚军，等.基于某南方填埋场筛分资源化车间氨气浓度分布的喷淋除臭工艺优化方向车就位为止。卸料开始时启动雾炮，结束后关闭雾炮，雾炮工作时间在 1 min 左右。3结果与讨论3.1筛分车间氨气浓度分布将 3 d 检测结果剔除异常值后，其浓度等值线分布见图 3。检测结果表明：场界氨气浓度最低，为 00.76 mg/m3；厂内筛下物暂存区、轻质物落料区和卸料区氨气浓度为 0.761.14 mg/m3；上料区和一级滚筒筛附近氨气浓度基本为 1.521.90 mg/m3，腐殖土落料区最高，在 1.97 mg/m3左右。即，垃圾静置时，不论是分选前垃圾、腐殖土还是可燃轻质物，对环境空气的影响没有特别大的差别；在上料区、滚筒筛工作区，垃圾处于运动状态时，所处区域臭气浓度较强。腐殖土落料区氨气浓度高于上料区。产生臭气的主要来源是垃圾中可降解的有机质13，而可降解有机质在筛分后主要存在于腐殖土中，因此腐殖土落料区臭气浓度更强。由于该区域无工作人员值守，未能在除臭方案设计中得到重视，未预留水电接口，无法安置雾炮重点除臭。在二级滚筒筛附近出现氨气浓度低于 0.15 mg/m3的区域。该区域位于两级滚筒筛之间，通常来说氨气浓度应很高，但该区域南边临窗，空气对流效果明显，稀释了臭气浓度。3.2除臭剂有效周期研究上料区氨气背景值在 1.29 mg/m3左右。卸料时，氨气浓度骤升。如图 4 所示，在除臭剂稀释度为1200 的检测期间，氨气浓度初始值在 1.90 mg/m3以上；而在稀释度为 1400 检测期间，氨气浓度初始值为 1.141.90 mg/m3。初始值的不统一可能是气温下降造成的，气温降低，垃圾释放臭气的量减小 14-15。氨气浓度/（mg/m3）检测时间/min2.502.001.501.000.5001第 1 天第 2 天第 3 天雾炮启动雾炮关闭023456789101112（a）除臭剂稀释度为 1 200氨气浓度/（mg/m3）检测时间/min2.502.001.501.000.5001第 1 天第 2 天第 3 天雾炮启动雾炮关闭234567891011120（b）除臭剂稀释度为 1 400当除臭剂稀释度为 1200 时，启动雾炮后，氨气浓度在 1 min 后降至最低值，雾炮关停后缓慢回升，在第 7 至 8 分钟期间出现明显回升，至 12 min后回升至原值的 90%左右。当