大气污染物排放强度计算[熟悉]:
废物填埋场大气环境影响评价的难点是确定大气污染物排放强度。
城市生活垃圾填埋场在污染物排放强度的计算中采取下述方法:首先根据垃圾中废物的主要元素含量确定概化分子式,求出垃圾的理论产气量;然后综合考虑生物降解度和对细胞物质的修正,求出垃圾的潜在产气量;在此基础上分别取修正系数为60%和50%计算实际产气量;最后根据实际产气量计算垃圾的产气速率,利用实际回收系数修正得出污染物源强。
1.理论产气量计算
填埋场的理论产气量是填埋场中填埋的可降解有机物在下列假设条件下的产气量:
①有机物完全降解矿化;
②基质和营养物质均衡,满足微生物的代谢需要;
③降解产物除CH;和CO:之外,无其他含碳化合物,碳元素没有被用于微生物的细胞合成。
根据上述假设,填埋场有机物的生物厌氧降解过程可以用下面方程概要表示:

2.实际产气量计算
填埋场实际产气量由于受到多种因素的影响要比理论产气量小得多。例如,食品和纸类等有机物通常被视为可降解有机物,但其中少数物质在填埋场环境中有惰性,很难降解,如木质素等;而且,木质素的存在还将降低有机物中纤维素和半纤维素的降解。再如,理论产气量假设了除CH4和CO2之外,无其他含碳化合物产生,而实际上,部分有机物被微生物生长繁殖所消耗,形成细胞物质。除此之外,填埋场的实际环境条件也对产气量有着重要的影响,如温度、含水率、营养物质、有机物未完成降解、产生渗滤液造成有机物损失、填埋场的作业方式等。因此,填埋场实际产气量是在理论产气量中去掉微生物消耗部分、去掉难降解部分和因各种因素造成产气量损失或者产气量降低部分之后的产气量。
生物降解度是在填埋场环境条件下,有机物中可生物降解部分的含量。据有关资料报道,植物厨渣、动物厨渣、纸的生物降解度分别为66.7%, 77.1%, 52.0%.取细胞物质的修正系数为5%,因各种因素造成实际产气量降低了40%,也即实际产气量的修正系数为60%.
3.产气速率计算
填埋场气体的产气速率是在单位时间内产生的填埋场气体总量,通常单位为m3/a。一般采用一阶产气速率动力学模型(即Scholl Canyon模型)进行填埋场产气速率的计算。见下式:


当垃圾中有多种可降解有机物时,还要把不同降解有机物的产气速率叠加起来,得到填埋场垃圾总的产气速率。
有机物的降解速度常数可以通过其降解反应的半衰期t1/2:加以确定:
k=ln2/ t1/2 (10-7)
实验结果表明,动植物厨渣t1/2区间为1-4年,这里取为2年。纸类t1/2区间为10-25年,这里取为20年。由此确定动植物厨渣和纸类的降解速度常数分别为0.346/a和0.034 6/a.
4.污染物排放强度
在扣除回收利用的填埋气体或收集后焚烧处理的填埋气体后,剩余的就是直接释放进入大气的填埋气体速率,然后乘以气体中所评价污染物的浓度,就可以确定该种污染物的排放强度。
填埋场恶臭气体的预测和评价通常选择H2S, NH3作为预测评价因子。此外,填埋场产生的CO也是重要的环境空气污染源,预测因子中也包括CO.
H2S, NH3和CO在填埋场气体中的含量范围通常小于理论计算值,原因是垃圾中的氮并不能全部转化为氨;而根据国内外垃圾填埋场的运行经验,产出气体中H2S, NH3和CO的含量一般分别为0.1%一1.0%, 0.1%一1.0%和0.0%~0.2%。因此在预测评价中,考虑到我国城市生活垃圾中有机成分较少,NH3含量取为0.4%, H2S的含量与NH3相当,也取为0.4%, CO取高限为0.2%.
(责任编辑:lqh)