垃圾中转站恶臭源、环保标准、距离要求及治理方法汇总
一、垃圾中主要恶臭源份
垃圾散发臭气中部分臭气化合物的种类和特点如下:
可以看到, 垃圾散发臭气中的恶臭物具有较高的挥发性、容易发生氧化还原反应以及容易被吸附等特点。
二、有关垃圾中转站的作用和环保标准
1有关垃圾中转站的作用和分类
2有关垃圾中转站的环保标准
l 基础数据和有关环境污染控制要求介绍
l 《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准
l 《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)
l 《恶臭污染物排放标准》二级排放标准﹙GB14554-1993﹚
l 《城镇污水处理厂污染物大气排放标准》(GB18918-2002)
《城镇环境卫生设施设置标准》(CJJ27-2005)
《生活垃圾转运站技术规范》CJJ47-2006严格设计建设选址的
三、选址和环保距离要求
四、垃圾中转站恶臭 治理方法
垃圾中转站所排放的渗滤液和散发的恶臭一直是市民反映的热点,随着建设投资的加大,在大部分新建的垃圾中转站已有垃圾对中转站的垃圾进行压缩装运。在压缩装运垃圾过程中,就有压缩渗滤液和恶臭气体排出。
根据国家相关规定,对中转站的管理和环境治理的要求也越来越高,这是一项重大工程。很显然中转站和城市居民区是一个有机体,中转站臭气、垃圾压缩液的治理是确保环境舒适,造福于民的民心工程和形象工程,直接关系到城市居民的身心以及市民对政府工作的满意度。
2.1 垃圾中转站的压缩液 垃圾中转站处理规模有大有小,我市的垃圾中转站转运垃圾量一般在20~100 t/d之间。通过压缩后,大致占垃圾量5~15%(一般在夏季和雨季最大)的垃圾压缩液在垃圾中转站被压滤而渗出。再加上日常作业时冲洗场地产生的污水量,整个中转站产生的垃圾水数量按照中转垃圾量的15%计算。我们选择了一座中转垃圾量约为30 t/d的南雅垃圾中转站,垃圾压缩液处理量为5 t/d左右。据监测,垃圾压缩液中的硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚等是导致中转站臭气的主要成分。见表6。通过处理达到污水综合排放三级要求,即COD≤500 mg/L,BOD≤300 mg/L等指标后再排放。
2.2 垃圾中转站的臭气 垃圾中转站的目的是把居民区的垃圾集中后,压缩打包,再运送至垃圾填埋场或垃圾处理厂进行集中处理。垃圾的产生、收集、运输过程中同时也伴随着发酵、腐烂的过程,在这个发酵过程中会产生大量的硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚,因此空气里弥漫着臭气。垃圾中转站内空气中的臭气成分见表7。另外,在中转垃圾过程中有较多的车辆进出,所以中转站的建筑物不可能做成密封。由于垃圾运输车进出频繁,所散发的臭气也会影响环境,进出车辆的臭气治理也是要重点考虑的。
根据垃圾中转站的特点,中转站垃圾液的浓度很高,臭气扩散面较大,同时中转站距离居民区较近,最近的相距仅3-5m。宁波市的中转站也较多,仅六市区就有20座,全市有83座。另外,须同时对中转站垃圾压缩液和臭气进行治理,治理效果要达到国家标准,运行成本要低,投资要合理,所有这些给城市垃圾中转站的和的治理带来了很大的困难。通过不断消化国外的先进技术尤其是澳大利亚在生物环境治理方面所积累的经验,并结合宁波的实际情况,我们开发了一套“垃圾中转站臭气综合治理工艺
各种恶臭气体处理方法的目的在于经过物理、化学、生物的作用,
使恶臭气体的物质结构发生改变,消除恶臭。常规的恶臭气体常见处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、
表2:恶臭污染物厂界标准值
序号 | 控制项目 | 单位 | 二级 | 三级 | ||
新扩改建 | 现有 | 新扩改建 | 现有 | |||
1 | 氨 | mg/m3 | 1.5 | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | 三甲胺 | mg/m3 | 0.08 | 0.15 | 0.45 | 0.80 |
3 | 硫化氢 | mg/m3 | 0.06 | 0.10 | 0.32 | 0.60 |
4 | 甲硫醇 | mg/m3 | 0.007 | 0.010 | 0.020 | 0.035 |
5 | 甲硫醚 | mg/m3 | 0.07 | 0.15 | 0.55 | 1.10 |
6 | 二甲二硫 | mg/m3 | 0.06 | 0.13 | 0.42 | 0.71 |
7 | 二硫化碳 | mg/m3 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10 |
8 | 苯乙烯 | mg/m3 | 5.0 | 7.0 | 14 | 19 |
9 | 臭气浓度 | 无量纲 | 20 | 30 | 60 | 70 |
由EM臭源除臭工艺和ECOLO空气除臭工艺组合而成综合解决方案,能够全面的解决重庆市垃圾中转站的臭气扰民问题。
一是微生物法(Effective Microorganisms EM):微生物法是利用优化选取含有多种自然界中的高浓度、高活性的有效微生物菌群(1×107个/ml以上)。这些生物菌能抑制垃圾中致臭微生物的生化活动,并利用某些臭味物作为自身的营养,有效地降低了垃圾腐烂速度及其所散发臭气的恶臭程度。在实际使用中,用较简单的装置将含有效微生物菌的溶液淋洒在垃圾的表面,降低垃圾的腐烂速度和程度,达到除臭效果。经过此方法处理后的垃圾,含有大量微生物的溶液会进入垃圾挤压渗漏液中,不仅可以消除挤压液的臭味,而且可降低垃圾渗漏液中BOD、COD的浓度,清除压缩站渗漏液排放渠道中的臭气,同时,溶液直接地淋洒在垃圾的表面,会降低灰尘挥发,也有利于改善中转站室内的空气质量。表3列出广州市部分中转站使用该方法时的测试数据。(广州市环境监测中心1999.1.25试验 告)
表3:有效微生物法除臭时对挤压液的作用
编号 | 项目 | SS | COD | BOD | 石油类 | 动植物油 |
1 | 处理前(mg/L) | 941 | 8,170 | 5,220 | 85.0 | 397 |
处理后(mg/L) | 271 | 2,370 | 1,720 | 9.50 | 50.5 | |
去除率(%) | 71.2 | 71.0 | 67.0 | 88.8 | 87.3 | |
2 | 处理前(mg/L) | 4,600 | 92,100 | 63,500 | 34.0 | 496 |
处理后(mg/L) | 2,090 | 9,240 | 6,390 | 11.0 | 78.0 | |
去除率(%) | 54.6 | 90.0 | 89.9 | 67.6 | 84.3 |
EM臭源控制技术主要针对恶臭源,而不是针对恶臭分子本身,对已形成在空中的臭气,需配合使用第二种方法:即ECOLO植物提取液催化氧化法来消除已经形成在空气的臭气。
二是ECOLO植物提取液催化氧化法(Catalytic reaction):植物提取液催化氧化法是利用某些天然植物提取液中具有破坏臭气分子的性质,来达到清除臭味,净化空气的目的。
ECOLO ODOR CONTROL SYSTEMS WORLD WIDE, ECOLO?是专业从事固体废物处理、环境异味处理的国际环保公司。其公司总部、生产基地和研究中心都设在加拿大。目前ECOLO?产品已在全世界四十个国家和地区建立了分公司,参与了全球各地的环保工作,尤其是在消除各种场合的各种异味、臭味方面,方法独特,成绩显赫。ECOLO?可以根据各种不同的工作场合和公共场所,不同的异味源,有针对性的设计工艺,清除异味,保持空气环境清洁。自1975年取得专利核心技术——从350多种天然植物提取液配制成工作液(airSolution?)来消除空气中的异味,在全球已经有超过四十个国家和地区在使用ECOLO?异味控制技术消除各类环境异味,尤其是由有机物散发的恶臭。
ECOLO?异味控制技术表现更加出色,ECOLO?的技术特点在于不仅适合于各类型封闭式、小型的环境,更适合于开放式的、大面积的场所。ECOLO?技术进入中国以来,已经在全国各地得到了较为广泛的应用:包括上海、北京等地的污水处理厂、食品加工厂、垃圾压缩站、酒店等各类型环境。
ECOLO airSolution工作液与臭气分子的反应原理:在ECOLO?技术中,所使用的airSolution?是一系列植物提取液复配而成的,这些植物提取液含有气味的有机物,它们是从树、草和花等植物中提取的。
这些有味的有机化合物含有大量的复杂的化合物,它们都是绝大多数植物油的主要成份,可以分成四大类:
萜烯类:这类天然存在的化合物是植物油中的最重要的成份,它们都有相同的经验式C10H16,例如,蒎烷、薄荷烷。
直链化合物:组成这一部分的化合物有醛、醇和酮,它们是存在一系列由水果中提取的可挥发的植物油中,如葵醇、月桂醇。
苯的衍生物:这些化合物与从苯,特别是从丙苯衍生出来的化合物有相同的分子式,如乙酸酯。
其它化合物:第四类的例子有香草醛、肉桂酸和甲酸香叶酯工作液。
airSolution通过控制设备经专用喷嘴喷洒成雾状,在微小的液滴表面形成极大的表面能。该表面能可以吸附空气中的臭气分子,并使臭气分子中的立体结构发生改变,变得不稳定;此时,溶液中的有效分子可以向臭气分子提供电子,与臭气分子发生反应;同时,吸附在液滴表面的臭气分子也能与空气中的氧气发生反应。经过airSolution?作用,臭气分子将生成无味无毒的分子,反应的产物不会形成二次污染。(表4:列出了部分可除去异味的植物提取液)
表4:Some Extracted Materials form Plants to Control odor
可除去异味的部分植物提取液
Plants植物 | Extraction提取液 | Chemical compounds in extracted materials提取液的主要组成 |
Ginger 姜 | 汁 | 姜酮、姜醇、姜烯、龙脑、芳樟醇 |
Shallot 葱 | 汁 | 蒜辣素、二烯丙基硫醚 |
Garlic 蒜 | 汁 | 大蒜辣素、大蒜新素、大蒜甙 |
Coriander 莞荽 | 汁 | 芳樟醇、水芹烯、葵醛、龙脑、 |
Celery 芹菜 | 汁 | β月桂酸烯、蒎烯、石竹烯 |
Chili 辣椒 | 油 | 辣椒碱、辣椒素 |
Laurel 月桂 | 油 | 桉叶素、芳樟醇、松油醇、月桂烯 |
该法使用的植物提取液不仅具有破坏臭气分子的功能,而且全部都是可食的。因此,此法具有无毒、无二次污染等优点。
利用天然植物取液进行除臭是一种广泛使用的安全有效的方法。人们在日常生活中,有利姜或柠檬去鱼的腥味就是一个很好的例子。在ECOLO?技术中,air Solution?分解臭气分子的机理可以表述如下:
工作液air Solution?通过控制设备经专用喷嘴喷洒成雾状,在空间扩散液滴的半径≤0.04mm。液滴有很大比表积,形成巨大的表面能,平均每摩尔为几十千卡。这个数量级的能量已是很多元素中键能的1/3—1/2。溶液的表面不仅能有效地吸附在空气中的异味分子,同时也能使吸附的异味分子的立体构型发生改变。工作液air Solution?与臭气分子的反应可以从以下几个方面来讲:工作液airSolution?通过控制设备经专用喷嘴喷洒成雾状,在微小的液滴表面形成极大的表面能。该表面能可以吸附空气中的臭气分子,并使臭气分子中的立体结构发生变化,变得不稳定;此时,溶液中的有效分子可以向臭分子提供电子,与臭气分子发生反应;同时,吸附在液滴表面的臭气分子也能与空气中氧气发生反应。经过air Solution?作用,臭气分子将生成无味无毒的分子,如水、无机盐等等,从而消除臭气,并且反应的产物不会形成二次污染。
酸碱反应:如air Solution?中含有生物碱,它可以与硫化氢等酸性臭气分子反应。与一般酸碱反应不同的是,一般的碱是有毒的,不可食用的,不能生物降解的。而air Solution?能进行生物降解,无毒。
催化氧化反应:如硫化氢在一般情况下,不能与空气中的氧进行反应。但在air Solution?的催化用下, 可以与空气中的氧气发生反应。以硫化氢的反应为例:
R-NH2+H2S R-NH3+ + SH-
R-NH2+SH-+O2+H2O R- NH3+SO42- +OH-
R-NH3++OH- R-NH2 +H2O
又如,硫醇在空气的氧化反应:
(空气)+O2 →R-SS-R(慢)
R-SH(air Solution?)+ O2 →R-SS-R(快)
易斯酸碱反应:在有机化学中,能吸收电子云的分子或原子团称为路易斯酸,在有机硫的化合物中,硫原子的外层有空轨道,可以接受外来的电子云,因此可称这类有机物为路易斯酸。相反,能提供电子云的分子或原子团称路易斯碱。一般带负电荷的原子团,含氮的有机物属于路易斯碱。例如,苯硫醚与air Solution?的反应,属于这一类。苯硫醚是一个路易斯酸,而在其中的含氮化合物属路易斯碱。两者可以反应。
热力学的角度来讨论:经过雾化的air Solution?液滴,其直径在0.04毫米。在这种情况下,液滴的表面能已达到一些有机化合物键能的三分之一和四分之一。在这种情况下,是以破坏臭气分子中的键,使它们不稳定,易分解。
氧化还原反应:例如,甲醛具有氧化性,在air Solution?中有的有效分子具有还原性。它们可以直接进行反应。
与甲醛和氨的反应:
R-NH2+HCHO R-HN2+H-C=CO2+H2O
R-NH2+NH3 R-NH2+N2+H2O
表5:部分异味分子在air Solution 作用下的反应
No. | Odorous Substance 气味物质 | Reacion反应类型 |
1 | Allyl mercaptan 丙烯硫醇 | Ox,Re氧化-还原、分解 |
2 | Amyl mercaptan 戊硫醇 | Ox氧化-还原、 |
3 | Ammonia 氨 | Ox氧化-还原、 |
4 | Benzyl mercaptan | Ox氧化-还原、 |
5 | Butyldmine 丁胺 | Ox、Neu,氧化-还原、中和 |
6 | Cadaverine 戊二胺 | Ox, Neu氧化-还原、中和 |
7 | Chlorine 氯 | Ox氧化-还原、 |
8 | Chlorophenol 氯酚 | Ox氧化-还原、 |
9 | Dibutyllamine 丁烯硫醇 | Ox, Re氧化-还原、分解 |
10 | Dibutylamine 二丁胺 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
11 | Diisopropylamine 二异丙胺 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
12 | Dimethylamine二甲胺 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
13 | Dimethylsulphide二甲硫 | Ox氧化-还原、 |
14 | Diphenylsulphide二苯硫 | Ox氧化-还原、 |
15 | Ethylamine乙胺 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
16 | Ethyl mercaptan乙硫醇 | Ox,氧化-还原、 |
17 | Hydrogen sulphide 硫化氢 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
18 | Lndole吲哚 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
19 | Methylamnie甲胺 | Ox,Neu氧化-还原、中和 |
20 | Methyl mercaptan甲硫醇 | Ox,氧化-还原、 |
21 | Propyl mercaptan丙硫醇 | Ox,氧化-还原、 |
22 | Putrescine丁二胺 | Ox,Neu氧化-还原、中和 |
23 | Pyridine吡碇 | Ox,Neu.,氧化-还原、中和 |
24 | Skatole 甲基吲哚 | Ox, Neu.,氧化-还原、中和 |
25 | Sulphur dioxide 二氧化硫 | Ox, Neu氧化-还原、中和 |
26 | Ter-butyl mercaptan 丁三硫醇 | Ox.,氧化-还原、 |
27 | Triethylamnie乙三胺 | Ox, Neu.,氧化-还原、中和 |
28 | Thiocresol甲苯硫酚 | Ox,氧化-还原、 |
29 | Thiophenol苯硫酚 | Ox,氧化-还原、 |
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