填埋作业面臭气收集处理系统设计

施庆燕，李　夏，余　毅，邰　俊，王　罡（.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海　003；.上海老港固废综合开发有限公司，上海00336）



填埋作业面臭气收集处理系统设计

施庆燕1，李夏2，余毅1，邰俊1，王罡1
（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海200232；2.上海老港固废综合开发有限公司，上海200336）

【摘要】非作业时段填埋场恶臭物质的散发对周围环境的影响不容忽视。针对这一问题，以老港综合填埋场为例，提出了填埋场非作业时段的面源恶臭气体收集、净化系统设计方案。并通过实际运行情况，得出了该系统对填埋场恶臭物质的净化效率。

【关键词】填埋作业面；臭气；收集净化

填埋场属于无组织排放源，恶臭物质释放面积大，浓度不稳定，产生量随着季节与填埋龄发生变化。垃圾填埋场恶臭控制是一项综合性工程，主要包括源头恶臭控制、控制恶臭物质的散发和对收集的恶臭气体进行合理的净化处理［1-2］。

非作业时段，由于没有填埋作业机械运行，因此为面源恶臭气体收集提供了可能性。从填埋场周围居民的恶臭响应情况可知，夜间是填埋场恶臭投诉的高发时段，这与夜间大气扩散条件相对不佳，污染物在稳定大气条件下传输距离远，且因无太阳光的光降解作用，恶臭物质在空气中几乎无衰减。因此，如能将非作业时段的恶臭散发控制住，对于减少恶臭物质对周围环境的影响具有非常重要的意义。

1　覆膜收集系统设计

1.1收集系统材料选择

1.1.1管道材料的选择

穿孔软管管材的选择应柔软且不因温度下降而变硬，软管并具有一定刚性，抗老化、寿命长，可方便加工开孔，管内壁光滑气流阻力小，质量轻、价格低，通用尺径方便连接。

目前市售管材的种类很多，市场比选后选择了PE材料罗纹加强型软管——可满足现场的拖行作业方式、耐磨损、耐腐蚀、质量轻；采用承插式快速联接方式。

软管管径20～120mm，管周围穿孔直径10～16mm，穿孔间距为300mm，各软管平行间隔为2～10m，每米软管的集气控制面积在2～10 m2，软管承插端口通过支管与主管相连接。

1.1.2覆盖材料的选择

由于针对垃圾作业面的覆盖是一种间歇性的作业，且配合在膜下方进行抽排气，因此选择材料时关心的是材料的短期隔断效果及具有一定强度，质量轻易收卷运输等。由于从短期物理隔断效果看，现有的各种塑料膜（0.2 mm以上）对恶臭气体的短时间隔断效果基本可达100%，从现场使用的角度出发，实验及示范和未来实际应用中选用0.5 mmHDPE膜可满足强度、控制效果和操作便捷等多方面的要求。

1.2收集系统设计

恶臭气体的收集主要通过穿孔软管、表面覆盖膜及预埋输送管道和风机等构成，移动式覆膜收集系统平、剖面示意如图1所示。

图1　移动式覆膜收集系统平、剖面示意

集气主管和风机不可移动，在填埋场建设时安装完成，集气主管预埋设于填埋库区周边，主管上按需间隔设置易于拆卸的支管管帽，能与作业面上的穿孔软管连接，保证各软管收集的臭气汇集到主管中。风机设置于末端净化处理设备旁，与集气主管相连通，用于提供主管路负压。

玉米单倍体育种过程中，影响单倍体诱导成功率的关键因素是基础材料的质量和种类，不同种类的基础材料往往具备不同的诱导率，会在单倍体诱导过程中出现较大的差异性。因此在育种过程中，提高单倍体育种效率才能确保单倍体育种技术更好的应用和推广。

穿孔软管和覆盖膜为可移动部分，首先将穿孔软管均匀铺设于填埋对象之上，上面覆盖HDPE膜，膜四周通过密封结构固定于填埋堆体表面，使填埋作业后填埋垃圾在一个封闭的空间内，臭气不至向外扩散；收集作业面上的臭气经收集后进行集中处理。

2　末端净化系统设计

2.1RTO系统设计

经前端收集后的恶臭气体送入末端净化系统处理。末端RTO恶臭净化系统由蓄热氧化炉体、控制系统、支撑构架、风机、风道及管道与阀门组成。蓄热室及氧化室壳体、烟道均采用碳钢材质，蓄热氧化炉体以及烟道均采用耐火硅酸铝纤维进行内保温，装置主体外围设有操作平台、爬梯及栏杆等。各功能组件最后集成在一个整体底座上，可以实现整体安装、移动。

RTO采用二室式结构，处理废气温度为（70± 10）℃，净化效率不低于95%，蓄热效率不低于95%，废气在温度850℃以上的炉膛中的停留时间不低于1.0 s，废气排放符合GB 16297—1996大气污染物综合排放标准。

2.2公用系统设计

1） 电：装机功率35kW，三相、380V、50Hz。

2） 柴油：热值42 685 kJ/kg、至燃烧器阀组前压力0.6 MPa、最大流量10 kg/h，启动时20 kg/h，正常工作3 kg/h。

3） 压缩空气：至气动三联件前压力0.5～0.6MPa、流量5.0m3/h。

2.3控制系统设计

控制系统能保证整套设备的自动运行。采用PLC可编程控制，可对系统的热风流向、氧化室温度、系统压力进行自动监控。当氧化室温度超过预设温度时，系统自动打开安全排气阀；一般，当氧化室温度超过预设温度5%时将自动报警，超过预设温度10%时将自动报警并停机。对主要设备故障进行声光报警。

3　老港综合填埋场填埋作业面恶臭收集净化系统

3.1恶臭收集净化系统设计

在老港综合填埋场生活垃圾填埋库区和污泥填埋库区南侧、西侧分别预埋DN250集气总管，每间隔50 m设置垂直集气管，用于与临时收集管的连接，管头配置易于拆卸的支管管帽（De125）。

RTO恶臭净化系统设计风量3 000 m3/h，位于综合填埋场污泥库区西北角，占地50 m2，分为氧化炉主体、烟囱、控制柜3部分。净化系统于2013 年11月建成，于2014年4月开始调试。设计参数见表1。

表1　RTO设计处理气体参数

3.2恶臭收集净化系统运行

3.2.1非作业时段作业面恶臭气体收集

当日下午填埋作业结束后（14:00—16:00），将由2根集合支管引出的8根40 m长穿孔气管在作业区域垃圾表面布设，覆盖面积约1 000 m2，排风量为1 200～3 000 m3/h。作业区表面覆膜，集合支管与预埋排气管道连接。进行抽排气RTO热力焚烧净化试验。第2天清晨在填埋作业开始前揭膜，并从作业面移除穿孔管，RTO进入保温程序。作业面恶臭气体浓度在RTO入口进行测试。

3.2.2RTO恶臭气体焚烧净化效果

根据老港综合填埋RTO运行情况，对恶臭净化效果如表2所示。

表2　RTO气体净化性能测试情况

由表2可见，RTO对于H2S、恶臭浓度能实现92%以上的净化效率，H2S的净化效率高达99%，但对于甲烷计的HC、异丁烯计TVOC和CO的净化效率则在85%～90%。此外，运行期间测定得到的焚烧排气中的NOx和SO2浓度均较小，因此未启动烟气洗涤净化系统。

4　结束语

对填埋作业面恶臭进行收集、净化，应在填埋场设计时就充分考虑。合理布设集气总管以及主管上预留易于拆卸的支管管帽。合理确定填埋作业面覆盖面积和集气风量，在保证填埋场非作业时段恶臭控制的前提下，尽量降低恶臭收集净化系统的投资费用和运行成本。

参考文献：

［1］ 石磊，边炳鑫，赵由才，等.城市生活垃圾卫生填埋场恶臭的防治技术进展［J］.环境污染治理技术与设备，2005，6（2）：6-9.

［2］ 袁文祥.填埋场作业面恶臭气体覆膜收集-蓄热式净化系统研究［J］.环境卫生工程，2014，22（1）：16-21.

中图分类号：X701

文献标识码：B

文章编号：1005-8206（2016）02-0059-03

作者简介：施庆燕（1981—），工程师，主要从事固体废物处理相关工作。

收稿日期：2015-07-20

Collection and Treatment System Design of Malodorous Gas from Landfill Operation Surface

Shi Qingyan1，Li Xia2，Yu Yi1，Tai Jun1，Wang Gang1
（1.Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.Shanghai Laogang Solid Waste Utilization Co.Ltd.，Shanghai 200336）

【Abstract】The negative effects of malodorous gas to surroundings at non-work time cannot be ignored.To solve this problem，taking Laogang Solid Waste Landfill asan example，the paper proposed the collection and purification system design of non-point source malodorous gas at non-work time.According to practical operation，the purification efficiency of this system wascalculated.

【Key words】landfill operation surface；malodorousgas；collection and purification