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摘 要
●惡臭/異味氣體種類繁多,主要來源包括工業(yè)廢氣、農業(yè)養(yǎng)殖廢氣、生活垃圾、污水處理和有機物等,它們具有刺激性氣味,能夠刺激人們穩(wěn)定,甚至在高度濃度下對人體產生有害物質。
●惡臭/異味污染物排放面臨的“達標擾民”問題,是公眾投訴強烈、不可忽視的民生問題。
●惡臭/異味定義“難以量化”, 生活服務區(qū)缺乏排放標準限制。在處理群眾投訴時,難以及時、有效采集到污染樣品;對于惡臭產業(yè)集中的地區(qū),有時難以有效溯源。
●基于惡臭/異味污染物、溫室氣體和其他污染物的共存特征,有序開發(fā)高效、環(huán)境友好的協(xié)同治理技術。
一、前言
惡臭/異味污染具有多源、多組分和地域差異等特點,是受公眾投訴強烈的環(huán)境問題之一。我國高度重視惡臭/異味污染的防控與治理,不斷加強頂層設計和指導,《中共中央 國務院關于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》(2021年)、《空氣質量持續(xù)改善行動計劃》(2023年)、《中共中央 國務院關于全面推進美麗中國建設的意見》(2023年)等文件均明確要求加大惡臭/異味治理力度。
惡臭/異味源主要可以分為生活源、農業(yè)源和工業(yè)源,涉及行業(yè)門類廣泛。惡臭/異味污染物超過4000種,不同惡臭/異味污染源的氣體組分存在差異。目前,已在垃圾、污水處理、餐飲、畜牧、工業(yè)制造等行業(yè)開展了惡臭/異味污染物成分、時空分布以及主要致臭/異味物質識別等方面的研究,制定了與惡臭/異味污染相關的檢(監(jiān))測、控制和排放等標準,發(fā)展和應用物理、化學、生物技術來治理惡臭/異味污染。
二、惡臭/異味污染治理技術發(fā)展現狀
惡臭/異味污染治理技術可分為物理、化學和生物方法及其組合工藝:物理方法可以細分為惡臭/異味源覆蓋、密閉和物理吸附;化學方法主要包括化學吸收、光催化氧化和低溫等離子體等;生物方法主要包括生物過濾、生物滴濾和生物洗滌。隨著惡臭/異味污染物排放標準趨嚴,多級組合工藝的應用更加廣泛。
(一) 在物理方法方面
在物理方法方面,惡臭/異味源覆蓋適用于污水處理池和垃圾填埋區(qū)域等,惡臭/異味源密閉適用于垃圾處理設備等,通過物理隔離,減少惡臭/異味污染物逸散,實現局部重點收集,減小臭氣收集風量。對于末端治理工藝,活性炭可以利用多孔結構吸附多種惡臭/異味污染物,在吸附初期對污染物的去除率可達90%以上。
但是,在吸附過程中,活性炭的吸附能力逐漸趨于飽和,對污染物的去除效率也隨之降低。由于吸附飽和后的活性炭需要再生或者作為危險廢物處置,該工藝一般適用于處理低濃度氣體,且通常作為組合工藝的最后一級。
(二)在化學方法方面
在化學方法方面,化學吸收通常采用酸、堿和氧化劑作為吸收劑,如硫酸等酸性吸收劑適用于處理氨和三甲胺等堿性污染物,氫氧化鈉等堿性吸收劑適用于處理硫化氫和揮發(fā)性脂肪酸等酸性污染物,次氯酸鈉等氧化性吸收劑適用于處理甲硫醇等還原性污染物。化學吸收的處理效果與惡臭/異味污染物的酸堿性、還原性和溶解性、運行參數等因素有關,理想情況下對惡臭/異味污染物的去除率可達100%,但也存在去除率低于10%,甚至為負值的情況?;瘜W吸收設備的占地面積相對較小,適用風量和濃度范圍較廣。
光催化氧化和低溫等離子體均屬于高級氧化工藝,前者利用光能激發(fā)半導體催化劑產生羥基自由基,后者通過電場放電產生高能電子、自由基和臭氧等;這兩種工藝對惡臭/異味污染物的去除率為20%~100%,適用于處理中低濃度氣體,但是需要注意次生污染問題。
(三)在生物方法方面
在生物方法方面,生物處理工藝利用自養(yǎng)或者異養(yǎng)微生物降解惡臭/異味污染物,處理效果受填料類型、溫度、負荷、微生物組成等因素影響,對惡臭/異味污染物的去除率可接近100%,但也會出現處理后污染物濃度不降反升的情況。
受限于占地面積,生物過濾工藝適用于中低風量惡臭/異味氣體處理。與生物過濾設備相比,生物滴濾設備的占地面積小,可有效處理高濃度氣體。生物洗滌在惡臭/異味治理領域的應用較少。
三、惡臭/異味污染治理面臨的問題與挑戰(zhàn)
(一)惡臭/異味污染相關標準體系仍需進一步完善
揮發(fā)性有機物和惡臭/異味污染物之間存在交集,但揮發(fā)性有機物不等同于惡臭/異味污染物,不同行業(yè)的主要致臭/異味物質存在差異且不一定是揮發(fā)性有機物。
惡臭/異味控制產品標準在制定/修訂過程中,存在缺少評價指標或者評價指標不合理的問題。以《生活垃圾除臭劑技術要求》(CJ/T 516—2017)為例,現行標準將硫化氫、氨、甲硫醇和甲硫醚的去除率作為除臭劑的性能指標,這與靶向除臭存在一定的矛盾。
(二)次生污染控制和多污染物協(xié)同治理存在不足
惡臭/異味污染在治理過程中,可能產生次生污染。由于污染物的性質差異,惡臭/異味控制技術對其他污染物的去除效果可能不佳;目前尚缺乏惡臭/異味污染物與其他類型污染物協(xié)同治理的研究。
污染源可能同時釋放惡臭/異味污染物、微塑料、抗生素、抗生素抗性基因、揮發(fā)性有機物、致病菌等多種污染物以及溫室氣體。例如,在廚余垃圾厭氧消化廠除臭系統(tǒng)收集的氣體中,不僅檢出了含硫化合物等惡臭/異味污染物,還檢出了濃度高達536.1 mg/m3的甲烷和3.6 mg/m3的氧化亞氮,說明了減污降碳的必要性。
四、惡臭/異味污染治理策略
基于現存的惡臭/異味污染治理面臨的問題與挑戰(zhàn),我們出了惡臭/異味污染控制策略(見下圖),以期為解決現有問題、科學提升惡臭/異味污染治理效果提供參考。

相比于溫室氣體、微塑料和生物氣溶膠,惡臭/異味污染物具有易被感知的特點。因此,在發(fā)展惡臭/異味污染物和溫室氣體及其他污染物協(xié)同治理技術時,優(yōu)先保證惡臭/異味治理效果。在此基礎上,逐步提高溫室氣體和其他污染物的協(xié)同去除率。
在實現高效除臭的基礎上,針對惡臭/異味污染物和溫室氣體及其他污染物協(xié)同治理問題,需要調研不同行業(yè)惡臭/異味污染物和溫室氣體及其他污染物共存的情況,針對共存物質的類型和性質,發(fā)展和選擇治理技術。已有研究表明,化學吸收工藝可以協(xié)同去除惡臭/異味污染物和微塑料,低溫等離子體技術兼具減少惡臭/異味污染物和滅活氣溶膠微生物的作用。
處理多種污染物共存的氣體,宜采用組合工藝,但是,組合工藝并非處理級數越多越好,需要針對性地選擇處理工藝,分級去除污染物,并且充分考慮處理成本和次生污染。
綜上所述,惡臭污染的防治措施涉及多個方面需要政府、企業(yè)和公眾共同努力,通過源頭減排、技術治理、法規(guī)與標準、清潔生產推廣、農業(yè)管理加強、垃圾處理完善、排水系統(tǒng)維護和除臭技術應用等措施的綜合運用,可以有效降低惡臭污染物的排放濃度,保護環(huán)境和人體健康。
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