北京市生活垃圾转运站耗能和排污特征及其影响因素分析

利用实际调研得到的北京市生活垃圾转运站2009～2011年3 a平均数据,从垃圾回收量、渗沥液产量、耗水量、耗电量这4个方面分析北京市生活垃圾转运站耗能排污特征及其影响因素,并对分选转运站及压缩转运站的综合耗能排污情况进行了分析.结果表明,北京市不同生活垃圾转运站的耗能排污情况差别很大,单位垃圾回收垃圾量约为12.9 kg·t-1,单位垃圾渗沥液产量约为5.8～49.0 kg·t-1,单位垃圾耗水量约为40.3～156.7 kg·t-1,单位垃圾耗电量约为1.75～5.60 kWh.t-1.虽然分选转运站综合耗能和排污较多,但分选转运站将部分垃圾回收,使垃圾减量化资源化,并将垃圾分为不同物料运往不同垃圾处理场,实现垃圾的优化处理,减轻了垃圾卫生填埋场的负担,延长填埋场的使用期限.     

北京市2009-2011年垃圾渗滤液处理电能消耗特征与节能减排潜力研究

对北京市2009-2011年垃圾渗滤液处理中电能消耗进行研究,通过对现行几种渗滤液处理技术的对比和现场调查,采用逐层分析法,将电能消耗从处理设施上分为三大层次:单元-工艺-场站.结果表明,2009-2011年北京市各垃圾处理场处理渗滤液的耗电量基本不变.对于同一场站来说,生化处理单元的电能消耗一般高于其他3个单元,反渗透单元的电能消耗高于纳滤单元.填埋场和粪便消纳站中垃圾总量与渗滤液产量有很好的线性关系,且单位垃圾产生的渗滤液量为:消纳站＞填埋场;填埋场和粪便消纳站中渗滤液产量与电能消耗也有很好的线性关系,且单位渗滤液耗电量为:填埋场＞消纳站.北京市垃圾渗滤液处理全过程中节水潜力约为165.94万t·a-1(近3年北京市垃圾处理年度中水回用量均值为31.22万1·a-1),粪便消纳站存在最大节水潜力,填埋场次之,分别占总节水潜力的89.58％、6.69％.粪便消纳站单位垃圾的节水量最高,平均值为0.02575 t·t-1.     

北京市生活垃圾焚烧厂耗能排污特征及节能减排潜力

将生活垃圾焚烧厂从整体到局部分为场站-工艺-单元三个层次,通过现场调查,获取了北京市生活垃圾焚烧设施在2009~2011年不同层次耗能排污数据。分析表明,在焚烧工艺中焚烧单元处理单位垃圾的电耗达到60.83 kW·h,余热发电单元水耗最大,尾气处理单元的电耗和水耗相对较小。不同场站在处理单位垃圾时烟气和炉渣产量比较接近,但飞灰排放差异较大,在2.92~24.78 kg/t垃圾之间。渗沥液水量年际变化较大,水质相对稳定,MBR单元对污染物的去除效果最好,但其耗电量较大,占渗沥液处理工艺总耗电量的87.55%。焚烧工艺发电最优值为423.77 kW·h/t垃圾,产生的电能除满足自身需求外,还剩余1.8×108 kW·h的电能,可用于渗沥液处理工艺或输向场站外部。每吨渗沥液处理最多可产生中水0.962 t,全北京市每年产生中水196456 t/a,使用潜力大。     

厨余垃圾堆肥过程中恶臭物质分析

恶臭污染已成为生活垃圾堆肥过程中的主要环境问题.以大类粗分后的厨余垃圾作为研究对象,利用嗅觉测定法和GC-MS分析了不同阶段堆肥尾气的臭气浓度和恶臭化合物的种类及其排放浓度,并对不同堆肥阶段臭气浓度和恶臭物质排放浓度的相关性进行分析.结果表明,厨余垃圾堆肥过程中共检测到43种挥发性有机物,其中含硫臭气物质5种,烃类化合物22种,芳香烃类化合物11种,其它物质5种.通过相关性分析,发现硫化氢、甲硫醇、1,3-二甲基苯和邻二甲苯与臭气浓度极显著相关(P<0.01),二甲二硫和对二甲苯与臭气浓度显著相关(P<0.05),因此在厨余垃圾堆肥过程中要对这6种臭气物质进行重点监测和控制.     

吉林垃圾处理场现状与污染防治对策初探

吉林省有垃圾处理场52座,其中垃圾填埋场所51座,垃圾焚烧设施1座。全省垃圾处理场垃圾实际处理量为555.58万t。针对全省垃圾处理场垃圾及垃圾渗滤液中污染物处理情况,采取必要的污染防治措施。     

北京市生活垃圾焚烧厂耗能排污特征及节能减排潜力

将生活垃圾焚烧厂从整体到局部分为场站-工艺-单元三个层次,通过现场调查,获取了北京市生活垃圾焚烧设施在2009~2011年不同层次耗能排污数据。分析表明,在焚烧工艺中焚烧单元处理单位垃圾的电耗达到60.83kW·h,余热发电单元水耗最大,尾气处理单元的电耗和水耗相对较小。不同场站在处理单位垃圾时烟气和炉渣产量比较接近,但飞灰排放差异较大,在2.92~24.78kg/t垃圾之间。渗沥液水量年际变化较大,水质相对稳定,MBR单元对污染物的去除效果最好,但其耗电量较大,占渗沥液处理工艺总耗电量的87.55%。焚烧工艺发电最优值为423.77kW·h/t垃圾,产生的电能除满足自身需求外,还剩余1.8×108kW·h的电能,可用于渗沥液处理工艺或输向场站外部。每吨渗沥液处理最多可产生中水0.962t,全北京市每年产生中水196456t/a,使用潜力大。     

生活垃圾堆肥设施VOCs排放特征及臭氧生成潜势分析

针对生活垃圾堆肥处理设施生产工艺流程,采用便携式气质联用仪分析了生活垃圾堆肥设施各工段VOCs的组分及含量,并用等效丙烯浓度法与最大增量反应活性法计算了其臭氧生成潜势.结果表明,在垃圾卸料分选车间、一次发酵车间、二次发酵车间、堆肥产品存放车间以及厂界中VOCs的总浓度分别为10 302.1、15 484.1、929.9、4 693.6与370.4μg·m~(-3).乙醇、柠檬烯和丙酮是生活垃圾堆肥设施释放VOCs的主要组成物质.采用等效丙烯浓度法计算出的垃圾卸料分选车间、一次发酵车间、二次发酵车间、堆肥产品存放车间以及厂界中的臭氧生成潜势分别为25 875.7、4 087.9、378.0、747.7与296.8μg·m~(-3);采用最大增量反应活性法时的臭氧生成潜势分别为26 979.3、21 168.3、14 69.3、6 439.6与455.8μg·m~(-3).控制垃圾卸料分选车间和一次发酵车间的VOCs排放对减少空气污染,降低生活垃圾堆肥处理设施臭氧生成潜势具有重要意义.通过比较,最大增量反应活性法更适合于计算生活垃圾堆肥设施中VOCs的臭氧生成潜势.     

果蔬类垃圾主发酵堆肥产物储放和利用的恶臭释放特征

鉴于目前尚缺乏主发酵堆肥产物储放和土地利用的恶臭风险评估数据,本文基于21 d恶臭释放潜力实验,描述了果蔬类垃圾主发酵堆肥产物在此过程中的恶臭释放源强特征,并据此评估其在储放和利用时的恶臭释放特征.结果表明,主发酵堆肥产物在实验过程中持续释放氨气、硫化物、苯系物和萜类物质,并以氨气为主;醇类物质、醛类物质的释放随时间逐渐减少,而酮类物质在整个过程中持续释放但释放量很少.通过模拟封闭环境和自然场地两个场景,本文从恶臭风险角度计算出在封闭环境中每平方米内可接受的主发酵产物的暂存或直接利用量,以及主发酵产物能够在自然场地中直接利用的使用量和最小防护距离要求.     

典型生活垃圾处理设施恶臭排放特征及污染评价

为研究生活垃圾处理设施恶臭污染排放特征,分别在北京市生活垃圾填埋、焚烧、堆肥3种工艺的前处理车间采集恶臭样品,利用冷阱富集-气质联用(GC/MS)技术对恶臭气体进行分析.结果表明,检测到的恶臭物质主要分为6大类:芳香烃化合物、硫化物、卤代物、烯烃、烷烃和含氧有机物.其中,填埋工艺的前处理车间共检测出50种物质,质量浓度为100.069mg·m~(-3),理论臭气浓度OU_T为350.611,综合臭气指数N为25.448.焚烧工艺的前处理车间共检测出55种物质,质量浓度为36.052 mg·m~(-3),理论臭气浓度OU_T为141.434,综合臭气指数N为21.506.堆肥工艺的前处理车间共检测出34种物质,质量浓度为25.382 mg·m~(-3),理论臭气浓度OU_T为27.547,综合臭气指数N为14.401.利用阈稀释倍数的恶臭贡献值计算方法,初步识别填埋工艺的前处理车间特征恶臭污染物质为:二甲二硫醚、乙酸丁酯、对二乙苯和乙醇;焚烧工艺的前处理车间特征恶臭污染物质为:甲硫醇、二甲二硫醚、乙醇和柠檬烯;堆肥工艺的前处理车间特征恶臭污染物质为:乙醇、二甲二硫醚、乙酸丁酯和柠檬烯.     

单元包封密闭式填埋工艺在阿苏卫垃圾卫生填埋场的探索实践

针对传统垃圾填埋工艺存在分区作业时间长、填埋气引发臭气污染等问题,结合阿苏卫垃圾卫生填埋场实际情况,采用单元包封密闭式填埋工艺,利用旱季垃圾堤坝进行分区填埋操作、渗滤液导排盲沟作为填埋单元分隔、构建填埋气及渗滤液收集系统等技术措施,有效地实现了雨污分流. 实施单元包封密闭式填埋工艺后,2010年填埋场渗滤液产生总量减少了约76 000 t,比前4 a平均产生量减少了35%;填埋气收集量增加了12×106 m3,收集总量比前4 a平均值增加了139%;臭气排放指标达到GB 14554—1993《恶臭污染物排放标准》二级排放标准. 该工艺的实施可以使填埋场运行管理更加规范.      

不同碳源农林废弃物与厨余垃圾协同堆肥对腐熟度和臭气排放的影响

针对北京市生活垃圾分类后厨余垃圾含水率高,在堆肥过程中存在酸化严重、升温慢、渗滤液产率高、产品品质差和臭气排放严重等问题,研究了玉米秸秆、园林剪枝和西瓜秧作为外加碳源对厨余垃圾堆肥腐熟度和臭气排放的影响,其中3种辅料添加比例均为15%,采用机械强制连续通风,通风速率为0.5 L/（kg DM·min）。堆肥周期为16 d,每4 d翻堆1次。结果表明:纯厨余垃圾单独堆肥酸化严重,未升温,添加辅料高温期（>55℃）持续时间超过10 d。碳源辅料影响有机质降解难易程度,西瓜秧添加在堆肥前期升温迅速,园林剪枝在堆肥中期温度较高,玉米秸秆在堆肥中后期温度较高。添加玉米秸秆、园林剪枝和西瓜秧可分别减少95%、39%和17%的渗滤液生成。秸秆和西瓜秧处理的种子发芽率指数（GI）第12天达到100%,比园林剪枝缩短4 d。与西瓜秧相比,添加秸秆减少了66.6%硫化氢（H₂S）和86.3%甲硫醚（Me₂S）排放,园林剪枝减少了82.3% Me₂S排放。影响厨余垃圾堆肥腐熟度和臭气排放的主要理化因素为pH和温度。     

城市生活垃圾堆肥厂臭气的产生及防控技术进展

阐述了城市生活垃圾堆肥厂臭气的产生、成分及其危害,认为垃圾堆肥厂臭气成分概括来讲主要分为硫化物、胺类、挥发性脂肪酸、酮类以及醛类,但详细、完整的臭气成分还有待于今后进一步研究。对于臭气的防止及其控制技术,进行了总结。堆肥臭气主要防止措施包括在堆肥结构、通气方式、外加改良物质等方面进行的优化与控制。着重介绍了四种生物除臭法,即生物过滤法、生物洗涤法、生物滴滤法和曝气式生物除臭法的各自特点和技术进展。最后认为由于垃圾堆肥恶臭成分的多样性,单一的处理方法往往效果有限,两种或两种以上的方法联用具有较好的发展前景。     

城市固体废物处理处置设施恶臭污染评估指标体系研究

基于恶臭物质的嗅阈值,建立了针对城市固体废物处理处置设施的恶臭污染评估指标体系,重点包括基于阈稀释倍数的理论臭气浓度及其计算方法,指标恶臭物质的筛选方法,以及反映嗅觉感受的臭气指数及其计算方法等.并通过生活垃圾填埋场和中转站恶臭物质监测结果,展示了该指标体系在固体废物处理设施恶臭污染评估中的应用,为恶臭污染的预测,模拟与评估提供了定量化的科学方法.     

基于文献计量学的2001—2020堆肥臭气研究进展

堆肥是有机固废资源化利用的重要方式,而堆肥过程中产生的组分复杂的恶臭气体,限制了该技术的发展与推广应用。为了解堆肥臭气控制领域的研究趋势与重点,通过CiteSpace软件对CNKI和Web of ScienceTM核心合集数据库中2001—2020年共20年关于堆肥臭气研究的文献进行可视化分析。结果表明:近20年以来,堆肥臭气控制领域的发文量呈增长势态。核心研究团队为中国农业大学李国学团队。研究热点主要关注畜禽粪便、污泥、厨余等富含蛋白质或碳水化合物等易产生臭气的堆肥物料,氨气和挥发性有机物等臭气种类,添加外源调理剂、生物作用等除臭手段。食物垃圾堆肥产生的臭气治理,微生物作用下的臭气减排作用机理,以及臭气、重金属与抗生素抗性基因等多种性质污染物间的协同控制可作为未来的研究前沿。综上,堆肥臭气研究领域正处于活跃的发展状态,未来的研究视角也将更为多样化。     

VOCs released from municipal solid waste at the initial decomposition stage: Emission characteristics and an odor impact assessment

The nuisance from odor caused by municipal solid waste (MSW) is resulting in a growing number of public complaints and concerns. Odor pollution occurs in the initial decomposition stage of MSW, including waste collection, transportation and early pre-treatment. Furthermore, decomposition takes place in waste facilities that are often close to living areas, which can result in odor impacts on local inhabitants. However, this aspect of odor impact from MSW has not been well studied. In the current study, lab-scale waste cells were designed to simulate MSW storage conditions in the early stage. The characteristics of VOCs emissions with different waste compositions were analyzed. The odor concentration (C_O, non-dimensional) method and odor intensity were used for the assessment of odor. Ethanol was the substance with highest emission rate. The release rate of VOCs increased with the growth easily biodegradable waste (EBW). VOCs emissions was reduced by 25% when the proportion of EBW decreased from 60% to 45%. Methyl sulfide, ethanol, dimethyl disulfide and ethyl acetate were identified as typical odorants. The EBW proportion in waste is the main factor significantly influencing odor pollution. The C_O was 244.51 for the 60% EBW condition, which was only 61.46 for 15% EBW condition. These study results provide important information for the implementation of a garbage sorting policy and the monitoring of odor pollution from waste management.