本文是环境科学专业工程硕士论文，主要研究生活垃圾转运站恶臭污染控制示范工程。

第一章绪论

1. 研究意义

随着社会经济不断的发展，人们的生活水平得到提高，城市垃圾产量也在增加。城市生活垃圾（Municipal Solid Waste, MSW)是指在城市日常生活中和为日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，它可能来自产品包装、草坪修剪、家具、衣物、瓶罐、食物残澄、报纸、家用电器、油漆和电池等。据有关统计，我国城镇垃圾的人均日产量为1.2-1.4Kg，人均年产量为440-500 Kg。生活垃圾的年产量己达2亿t，接近发达国家水平。根据上海环境网2011年6月发布的《上海市2010年固体废物污染环境防治信息公告》:2010年，上海市生活垃圾清运总量为731.64万吨，比2009年增长了 2.97%。如果这些垃圾不能够及时得到处理，必定会给人们生存的环境及社会带来无法预计的危害。垃圾中转站作为连接垃圾产生源头和末端处置系统的结合点，其作用越来越明显，随着中国经济的快速发展和城市化进程的加快，建立区域性、相应规模的垃圾中转站大势所趋。但垃圾在压缩过程中，易产生污水、噪音和臭气等污染，如管理不善，对周围的环境也会造成不良影响。近年来，随着经济的快速发展使得上海垃圾组分也发生了较大的变化，无机垃圾的数量逐年下降，有机垃圾的成分不断提高，垃圾中转站的臭气浓度和强度也有增大的趋势，由恶臭污染引起的环境问题越来越多[4]。由于恶臭气体的不确定性、复杂性以及采集和分析方法具有局限性等，我国对垃圾中转站的恶臭气体的来源、产生过程、迀移和偶合作用等的研究较滞后，对恶臭污染的控制和研究尚处于起步阶段，目前主要集中于污水处理厂和畜牧养殖业的恶臭治理方面，对垃圾中转站的恶臭污染的研究较少，对垃圾中转站的恶臭污染的控制尚处于起始阶段。

本研究通过实验室小试实验和模拟中试实验，选用市面上几种植物提取液除臭剂对NH3、HaS以及臭气浓度、TVOC去除效果研究分析。最后通过徐浦中转站的现场示范工程，进行几种不同工艺的除臭效果，考察不同的工艺和组合对臭气物质NH3、H2S以及臭气浓度、TVOC的去除效果，结合经济效益分析，确定最佳的工艺组合路线，为城市垃圾中转站内臭气污染控制提供参考依据。

2.城市生活垃圾中转站恶臭污染研究现状

2.1城市垃圾中转站分类

近年来，许多学者对垃圾中转站的恶臭气体的组成进行了大量的研究。FarukDinoer等对土耳其伊兹密尔城市垃圾填埋场中恶臭气体的组成进行研究发现其恶臭气体主要包括单芳香族化合物、齒代烃、酸类、酮类及硫、氮化合物等。LI Chunping等从2001到2006年对北京市的5个垃圾中转站进行了为期6年 #的恶臭气体监测，监测结果表明臭气浓度、NH3、HzS含量均较高，且对周围环境有着一定的影响。郑曼英等[16]应用GC-MS对广州的垃圾中转站在正常运行期间的挥发性有机化合物进行了检测，对挥发性有机物色谱的峰值进行鉴定和识别，检测出的挥发性有机物多达147种，检出率超过50%的挥发性有机物也多达43种，主要包含焼径类、芳香族化合物、烧经和苯的氯代产物等。刘殷华等f对上海市三个比较具有代表性的不同地区的在运行过程的垃圾中转站进行了为期一年的监测，发现上海市垃圾中转站的HzS、NHs以及臭气浓度范围分别为0.005?0.20mg/m3, 0.44-4.67 mg/m3和16~40。监测出的挥发性有机物主要包含1,2-二氯乙焼、苯、甲苯、乙酸乙醋、间二甲苯等污染物，浓度在lO-i-IO3之间变化。这些恶臭污染气体通常会刺激人的喚觉器官，使人产生生理厌恶的感觉，并且致使人体的消化系统、内分泌系统以及神经系统等产生不良的反应，引起人身体的不适。低浓度的氏8会引发眼炎、角膜混独畏光，易引起气管炎、咳嗽甚至咽部水肿；长期吸入H2S会使人的体质变弱，抵抗力下降，易发肠炎，心脏衰弱和神经紊乱、多发性神经炎等[2"]。氨会刺激和腐烛呼吸道，低浓度的氨会引发眼结膜、鼻咽部、呼吸道粘膜充血、水肿[21]。而挥发性有机物中含有一些物质具有‘致畸、致癌、致突变”的作用。

2.2恶臭气体污染治理技术研究现状

虽然早在上个世纪初，德国、美国、荷兰及日本就相继有一些专家开始对恶臭污染和治理进行研究，近年来也积累了一些防治经验，然而，我国到20世纪80年代末90年代初才开始对其进行研究，且我国对恶臭气体的研究主要集中在恶臭污染的调査、有关测试和标准方面[24~25]。物理、化学、生物法和这几种方法的组合是目前国内外比较常见的除臭方法。在实际的除臭过程中，应根据恶臭污染物种类、性质、浓度、处理量和气体排放方式等来选择合适的除臭方式。

2.3.1物理除臭法

物理法主要有掩蔽中和法、稀释扩散法、冷凝法、吸收法、和吸附法等[27]，这几种方法都是通过三相相态转化降低了人们的喚觉对气味的感知程度，并没有改变其化学性质从而未能从根本上消除恶臭物质。垃圾中转站常见的物理除臭措施有水清洗法、活性炭吸附、臭气集气罩法、负压抽风等[28~29]。物理方法具有操作方法简单、快捷的特点，但易产生二次污染，费用高、维护成本高等缺点。

2.3.2化学除臭法

化学除臭法主要是通过添加化学药剂，使发生化学反应，使恶臭气体转化为无臭味或者臭味较低的物质。化学除臭法主要有酸碱吸收法、热力燃烧法、化学吸收法、化学洗涤法、催化燃烧法、氧化法、光催化氧化法等，化学除臭法具有成熟的技艺、高效率和可靠的安全保证等优点，但是化学除臭法由于其价格昂贵、有效时间短等缺点而在应用上受到了限制[30~34]。

3.试样采集............   23

3.1采样时间安排..........  23

3.2采样方法..........  23

4.结果与讨论..........  25

4.1抽风机工作状态对恶臭气体控制的影响 .......... 25

4.2卸料槽自动喷水装置对恶臭气体控制影响 .......... 27

4.3不同除臭设备的除臭效果研究 .......... 28

4.4除臭工艺对恶臭气体控制影响..........  36

4.5现场臭气浓度分布以及VOCs浓度变化探究..........  45

5.经济效益分析 .......... 48

5.1恶臭高峰期的确定 .......... 48

5.2各除臭工艺效率比较..........  50

5.3各除臭工艺技术比较..........  51

5.4经济成本分析..........  52

结论

生活垃圾中转站承担着垃圾收集转运工作，在为城市发展提供便捷的同时亦带来了恶臭污染的问题。本研究通过实验室试验，探究了植物除臭剂的对纯NH3和h2S的除臭效果，筛选出对两种恶臭物质除臭效果较好的除臭剂以及最佳除臭配比。通过中试验证了实验室的除臭效果。通过在上海市徐浦垃圾中转站建立示范工程，结合现场的设备条件设施，进行不同工况情况下除臭效果的研究。最后经过经济效益分析，为徐浦生活垃圾中转站内恶臭污染控制提供参数依据。本研究得出以下结论：

(1)实验室小试实验结果表明，不同的植物除臭剂对纯氨的去除效果均好于纯水对纯氨的去除效果。对纯氨和H2S有效作用时间均为120min内，且植物提取液A对纯NH3和H2S的去除效果优于其余除臭剂的去除效果，当投加的植物提取液A的浓度为1.75mg/m3时，对NH3和H2S的去除效果最佳，去除率分别为39.9%和77.6%。对于新鲜垃圾渗滤液产生的氨气，投加植物提取液A的浓度为0.85mg/m3时，对NH3的去除效果最佳，为44.4%。

(2)在渗滤液集水屋内的中试实验研究表明，水冲洗地面和挥发植物提取液B对空气中的NH3和H2S均有着较好的除臭效果，然而，植物提取液B对其的除臭效果更长久，且现场操作更为简便。

(3)在徐浦生活垃圾中转站卸料大厅内现场示范工程实验结果表明：1)抽风机处于一直高速运转的工作状态对恶臭气体的去除效果较好；卸料槽处的自动喷水装置处于工作状态对NH3、H2S和TVOC有着一定的去除效果；当超声波装置所加的除臭剂的稀释浓度比为1:100时，对各恶臭气体去除率最高；在挥发装置连续工作24小时后，对各恶臭气体的去除率可达到稳定状态。2)通过喷淋装置现场除臭，当喷淋植物提取液A时对臭气浓度、NH3和H2S均有较佳的去除效果（植物提取液A对臭气浓度、NH3和H2S去除率分别为28.5%、42.9%、100%)o 3)不同除臭工艺现场除臭结果表明，超声波雾化对NH3、TVOC去除率最佳，其去除率为62.8%fn 64%;挥发装置对臭气浓度有着较好的控制效果，其去除率为22.7%;两种或多种除臭装置共同作用对现场的除臭效果表明，超声波装置和挥发装置共同作用时，对NH3、TVOC、臭气浓度旳去除效果最佳，去除率分别为72.1%fP 61.4%, 24.1%。4)卸料车间lm高度的臭气浓度均高于1.5m高度的臭气浓度，且除臭装置对lm和1.5m高度臭气浓度的平均去除率分别为26%和27.7%，作业后其臭气浓度的变化范围明显变小。

(4)通过研究和调查表明，对生活垃圾中转站的除臭工作是必要的，并且在夏季，尤其在作业高峰时间段上午6-11时的除臭工作显得尤为重要。利用植物提取液是对现场恶臭气体控制较理想的一种方法，但需确保使用的除臭剂对人的身体健康没有危害。挥发+超声波二者共同作用对NH3、TVOC和臭气浓度具有较理想的去除效果。喷淋、挥发+超声波以及喷淋+挥发+超声波的设备成本分别为55万元、48万元、103万元；月运营费用分别为72324元、19387.6元、91711.6元；挥发+超声波以及喷淋+挥发+超声波共同作用对各恶臭气体的去除效果相当，但挥发+超声波的设备成本仅为喷淋+挥发+超声波的53%，月运营费用仅为其的21%。

(5)结合除臭效果、经济效益分析，超声波加挥发装置共同作用具有明显优势。在夏季高温季节，应保持该两种设备同时工作的状态，冬季气温较低，可以选择保持一种除臭装置处于工作状态即可。

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