一种垃圾填埋场恶臭气体原位控制方法 【技术领域】
本发明涉及恶臭污染控制的方法，具体涉及一种垃圾填埋场恶臭气体原位控制的方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，城市化水平和居民生活消费水平的大幅提高，城市生活垃圾量与日俱增。据统计，2008年我国城市生活垃圾产生量达1.55亿吨，并以每年8％～10％的速度递增。城市生活垃圾80％以上进行卫生填埋，根据目前的经济状况和今后城市生活垃圾的发展趋势，在相当长的一段时间内，卫生填埋仍将是我国生活垃圾无害化处置的主要方式。尽管近年来我国在城市生活垃圾卫生填埋、垃圾渗滤液处理以及填埋气体回收利用等技术研究方面取得了突破性的进展，但是垃圾填埋场恶臭污染问题一直未受到足够重视。随着城镇居民对生活环境质量要求的提高和城市化进程的加快，垃圾填埋过程产生的恶臭污染问题日益突出。由于恶臭危害人类呼吸、循环、内分泌和神经系统，易导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调，影响精神状态和大脑的思维活动，引发各类中毒，致癌，甚至死亡。因而，被认为世界七大环境公害之一。近年来，国内的一些垃圾填埋场正逐渐被居民区包围，北京、南京、上海、广州和杭州等城市垃圾填埋场频繁发生恶臭扰民事件，直接威胁填埋场周围居民的生存环境与身心健康，成为填埋场周边地区社会不稳定因素，严重制约了我国经济、社会和环境的可持续发展与和谐社会的建设进程，垃圾填埋场恶臭污染控制已迫在眉睫，寻求合理的治理途径和控制方案已成为世界各国亟待解决的热点课题。
我国对于垃圾填埋场恶臭污染控制的研究严重落后，至今尚无成熟有效的技术和手段。而目前普遍采用的喷洒化学除臭剂、增加日覆土量和提高道路冲洗频次等手段，不仅除臭效果差、成本高、二次污染严重，而且消耗大量土地资源，并在很大程度上减少了垃圾填埋场的有效库容，影响垃圾填埋场的使用寿命。在填埋库区，鉴于恶臭具有无组织排放、产生量大、持续时间长和影响范围广等特点，收集后进行治理不具有可行性，且恶臭气体与填埋垃圾、填埋覆土和渗滤液共存，导致恶臭污染物的环境行为变得更为复杂。因此，垃圾填埋场恶臭气体的原位控制已成为急需解决的关键的科学问题之一。
垃圾填埋场恶臭原位控制技术是利用垃圾填埋覆土层对填埋气体的吸附、吸收及微生物降解等作用，达到恶臭气体减排的目的。填埋覆土层及其优势微生物在原位控制恶臭气体迁移和生物转化的过程中发挥着极为重要的作用。目前，垃圾填埋场恶臭原位控制技术存在以下几个问题：(1)覆土材料资源紧缺；(2)覆土占用垃圾填埋场大量有效库容；(3)传统覆土材料价格高，成本投入大；(4)覆土材料除臭性能差。因此，研发高效低成本的垃圾填埋场恶臭污染控制方法显得尤为迫切。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决垃圾填埋场恶臭污染问题，提供一种垃圾填埋场恶臭气体原位控制方法。
垃圾填埋场恶臭气体原位控制方法包括如下步骤：
1)将20～100重量份恶臭原位控制覆盖材料与0.1～80重量份垃圾填埋场覆土混匀；
2)在经步骤1)得到的垃圾填埋场恶臭原位控制覆土中添加0.1～10重量份的除臭菌剂，混和均匀；
3)将经步骤2)调理后的垃圾填埋场恶臭原位控制覆土作为日覆土或中间覆土或终场覆土覆盖到填埋垃圾表面或覆土表层，整平并压实；所述的垃圾填埋场日覆土厚度为10～20cm，垃圾填埋场中间覆土厚度为25～35cm，垃圾填埋场终场覆土厚度为45～55cm。
所述的恶臭原位控制覆盖材料为污泥堆肥、污泥竹炭堆肥、畜禽粪便堆肥、终场覆土和陈年垃圾中的一种或多种。所述的污泥堆肥由污水处理厂产生的含水率为70％～85％生污泥，经添加堆肥回流熟料和木屑、秸杆或稻壳物质后，采用静态强制通风方式堆制而成，其含水率为30％～45％。所述的污泥竹炭堆肥由污水处理厂产生的生污泥，经添加堆肥回流熟料、竹炭和稻壳或木屑物质后，采用静态强制通风方式堆制而成，其含水率为35％～45％。所述的畜禽粪便堆肥由畜禽养殖场产生的畜禽粪便，经添加堆肥回流熟料和木屑、秸杆或稻壳等物质后，采用静态强制通风方式堆制而成，其含水率为30％～45％。所述的终场覆土取自已封场2～4年的垃圾填埋场表层填埋覆土，其含水率为15％～25％。所述的陈年垃圾为填埋了8～10年以后基本实现稳定化和无害化的垃圾，其含水率为20％～30％。
所述的除臭菌剂包括产碱菌属(Alcaligenes)、不动杆菌属(Acinetobacter)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、棒杆菌属(Corynebacterium)、红球菌属(Rhodococcus)和冢村氏菌属(Tsukamurella)中的一种或多种混合微生物菌剂。
本发明与现有技术相比，具有的以下有益效果：
(1)以污水厂污泥和畜禽粪便等农业固体废弃物作为原材料，可以利用其富含大量有机质和营养元素等特点，充分改良覆土肥力，同时为此类农业固体废弃物的处理与处置提供一条可行的出路，缓解其给城市发展带来地压力。
(2)以陈年垃圾等市政固体废弃物作为原材料，可以利用其富含有机质、比表面积大、吸附能力强及具有种类繁多、数量庞大、适应性强的微生物种群等特点，对填埋场恶臭气体具有更强的去除能力。
(3)根据实际需要，在垃圾填埋场恶臭原位控制覆土中添加合适种类和数量的除臭菌剂，对垃圾填埋场恶臭污染的控制起到了调控作用。
(4)本发明按照日覆土厚度10～20cm、中间覆土厚度25～35cm、终场覆土厚度45～55cm进行覆盖作业，可以节约有效库容，延长垃圾填埋场使用年限。
(5)本发明所采用的原料来源广泛，工序简单，操作方便，生产成本低而效果好；以废治废，在实现恶臭气体减排的同时，为大量农业及市政固体废弃物的资源化利用开辟了一条崭新道路，具有明显的社会、环境和经济效益。
【具体实施方式】
垃圾填埋场恶臭气体原位控制方法包括如下步骤：
1)将20～100重量份恶臭原位控制覆盖材料与0.1～80重量份垃圾填埋场覆土混匀；
2)在经步骤1)得到的垃圾填埋场恶臭原位控制覆土中添加0.1～10重量份的除臭菌剂，混和均匀；
3)将经步骤2)调理后的垃圾填埋场恶臭原位控制覆土作为日覆土或中间覆土或终场覆土覆盖到填埋垃圾表面或覆土表层，整平并压实；所述的垃圾填埋场日覆土厚度为10～20cm，垃圾填埋场中间覆土厚度为25～35cm，垃圾填埋场终场覆土厚度为45～55cm。
所述的恶臭原位控制覆盖材料为污泥堆肥、污泥竹炭堆肥、畜禽粪便堆肥、终场覆土和陈年垃圾中的一种或多种。所述的污泥堆肥由污水处理厂产生的含水率为70％～85％生污泥，经添加堆肥回流熟料和木屑、秸杆或稻壳物质后，采用静态强制通风方式堆制而成，其含水率为30％～45％。所述的污泥竹炭堆肥由污水处理厂产生的生污泥，经添加堆肥回流熟料、竹炭和稻壳或木屑物质后，采用静态强制通风方式堆制而成，其含水率为35％～45％。所述的畜禽粪便堆肥由畜禽养殖场产生的畜禽粪便，经添加堆肥回流熟料和木屑、秸杆或稻壳等物质后，采用静态强制通风方式堆制而成，其含水率为30％～45％。所述的终场覆土取自已封场2～4年的垃圾填埋场表层填埋覆土，其含水率为15％～25％。所述的陈年垃圾为填埋了8～10年以后基本实现稳定化和无害化的垃圾，其含水率为20％～30％。
所述的除臭菌剂包括产碱菌属(Alcaligenes)、不动杆菌属(Acinetobacter)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、棒杆菌属(Corynebacterium)、红球菌属(Rhodococcus)和冢村氏菌属(Tsukamurella)中的一种或多种混合微生物菌剂。
为更好理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
取杭州某污水厂脱水生污泥1000kg(含水率70％)，添加木屑150kg，回流熟料40kg，调节含水率约为60％，碳氮比为30∶1，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通气量20m3·h-1·d-1。经30～50d堆肥达到腐熟，得到污泥堆肥产品。将污泥堆肥与5000kg粘土混匀，作为垃圾填埋场日覆土覆盖至填埋垃圾的表层，厚度为10cm，整平压实。经过30d的连续监测，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达80％以上。
实施例2：
取杭州某污水厂脱水生污泥5000kg(含水率70％)，添加竹炭400kg，木屑750kg，回流熟料200kg，调节含水率约为60％，碳氮比为30∶1，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通气量20m3·h-1·d-1。经30～50d堆肥达到腐熟，得到污泥竹炭堆肥产品，作为垃圾填埋场日覆土覆盖至填埋垃圾的表层，厚度为20cm，整平压实。经过30d的连续监测，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达89％以上，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准限值。
在该填埋覆土层中接种500kg除臭菌剂ORA100。该除臭菌剂为包括产碱菌属(Alcaligenes)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和棒杆菌属(Corynebacterium)的混合微生物菌剂。继续监测该覆土层的除臭效果，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达92.2％～96.8％，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级标准限值。
实施例3：
取杭州某畜禽养殖场畜禽粪便1000kg(含水率75％)，添加木屑750kg，回流熟料200kg，调节含水率约为60％，碳氮比为30∶1，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通气量25m3·h-1·d-1。经30～50d堆肥达到腐熟，得到畜禽粪便堆肥产品，与5000kg粘土混匀，作为垃圾填埋场中间覆土覆盖至填埋垃圾的表层，厚度为25cm，整平压实。经过30d的连续监测，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达86％以上，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中二级标准限值。
在该填埋覆土层中接种600kg除臭菌剂ORA200。该除臭菌剂为包括假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和冢村氏菌属(Tsukamurella)的混合微生物菌剂。继续监测该覆土层的除臭效果，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达87.1％～92.5％，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级标准限值。
实施例4：
取杭州某垃圾填埋场陈年垃圾1000kg(含水率25％)。将该陈年垃圾与5000kg粘土混匀，作为垃圾填埋场中间覆土覆盖至填埋垃圾的表层，厚度为35cm，整平压实。经过30d的连续监测，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达80％以上，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准限值。
在该填埋覆土层中接种600kg除臭菌剂ORA200。该除臭菌剂为包括假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和冢村氏菌属(Tsukamurella)的混合微生物菌剂。继续监测该覆土层的除臭效果，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达90.3％～95.7％，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级标准限值。
实施例5：
取杭州某垃圾填埋场终场覆土1000kg(含水率25％)。将该终场覆土与5000kg粘土混匀，作为垃圾填埋场终场覆盖用土，厚度为45cm，整平压实。经过30d的连续监测，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达80％以上，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准限值。
在该填埋覆土层中接种500kg除臭菌剂ORA100。该除臭菌剂为包括产碱菌属(Alcaligenes)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和棒杆菌属(Corynebacterium)的混合微生物菌剂。继续监测该覆土层的除臭效果，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达88.4％～93.2％，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级标准限值。
实施例6：
取杭州某垃圾填埋场终场覆土和陈年垃圾混合物1000kg(含水率25％)，将该混合物与5000kg粘土混匀，作为垃圾填埋场终场覆盖用土，厚度为55cm，整平压实。经过30d的连续监测，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达88％以上，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准限值。
在该填埋覆土层中接种600kg除臭菌剂ORA200。该除臭菌剂为包括假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和冢村氏菌属(Tsukamurella)的混合微生物菌剂。继续监测该覆土层的除臭效果，结果表明，该填埋覆土层对H2S、NH3和其他有机恶臭气体的去除率可达90.8％～95.9％，出气浓度均低于《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级标准限值。