4 生物脱臭在填埋场的应用
4.1 常用的生物脱臭工艺
生物技术是在上世纪50年代土壤脱臭法的基础上发展起来的[12]，它利用微生物的降解作用，把恶臭物质分解转化成CO2、H2O、N2、硫酸盐等无害物质，特别适用于处理水溶性的、可生物降解的低浓度臭气。该法因具有脱臭效率高、装置简单、成本低廉、运行维护方便、无二次污染等特点，在填埋场的除臭应用中前景看好。
常见的生物脱臭工艺（如表2所示）有生物过滤法和生物吸收法[13-18]。按滤料的不同，前者可分为过滤池和滴滤池脱臭；按气液接触方式不同，后者可分为曝气式和洗涤式脱臭。
表2 几种常用的生物脱臭工艺
| 脱臭工艺原理 | 优 点 | 缺 点 |
| 生物过滤池臭气经过除尘、增湿或降温等预处理后，从滤床底部由下向上穿过由滤料（主要有土壤、堆肥、泥炭等）构建的滤床，恶臭物质由气相转移到水-微生物混合相，通过固着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解掉。 | 投资运行费用极低，处理效率高，气液接触面积大，压降低，运行启动容易 | 占地大，需定期更换，填料操作条件不易控制，适应进气浓度变化慢，颗粒物质会堵塞滤床 |
| 生物滴滤池除臭过程生物滤池相似，但滤料是聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物质的惰性材料。因此只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在滤料上，避免了滤池中混合微生物群同时消耗滤料有机质的现象。 | 微生物数量大，无须更换惰性滤料，处理负荷大缓冲能力强，运行费用低 | 压降低，需不断投加营养物，操作复杂，传质面积小，剩余污泥有待处理，营养过剩时微生物的繁殖会引起堵塞 |
| 曝气式脱臭与废水的活性污泥法处理过程相似，将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混合溶液中，通过悬浮生长的微生物降解臭气。 | 经济、简单、可借鉴污水处理设施，无须新建脱臭装置 | 受到曝气强度的限制，需控制气液体积比，单独用于除臭成本高 |
| 洗涤式脱臭将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触，使之在吸收池中从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应池中，通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解溶解的恶臭物质。 | 占地小、适用范围大，压降低，处理量大，操作条件易于控制 | 投资运行费用高，需不断投加营养物，操作复杂，传质面积小，剩余污泥有待处理 |
在表2的生物脱臭工艺中，生物滤池法研究得最多，工艺也最成熟。其脱臭效率除受附着微生物、湿度、pH值、温度、布气均匀性等影响外，滤料性能的影响也至关重要，近年来，草根碳[19]、植物纤维[20]、矿化垃圾[21]等新型滤料也逐渐被运用到填埋气的脱臭中。同时，各种改进的滤池[22]，如闭路悬浮式滤池、转动式滤池和螺旋式生滤池，以及生物膜反应池[23]等装置在气体脱臭上的应用也开始出现。
4.2 组合式生物脱臭工艺
鉴于传统生物脱臭可能对某些臭气的脱除效率不高，国外已有活性炭吸附-微生物降解组合工艺的应用[24]。其中，活性炭可以大量吸收、吸附臭气中的NH3、H2S等物质，附着于活性炭生长的微生物经过驯化后，可吸收恶臭物质并将其降解，从而使得活性炭得到再生。这不仅延长了活性炭寿命，降低了除臭成本，使占地大为缩小，且获得了良好的除臭效果。
在组合式高效生物滴滤器中，通过添加一些增湿循环液的药剂，可强化生物处理系统效果[25]。在该法中，臭气进入组合式生物滴滤器后，首先通过洗涤区除尘增湿，然后进入生化区去除恶臭物质组分，最终除雾脱水再经风机加压后由排气筒排放，与传统生物处理法相比，组合式高效生物滴滤器大大缩小了占地面积，系统整合了气体增湿、生物净化、除雾等流程于一体，便于自动控制。
为避免进气中某些高浓度的恶臭物质对微生物产生毒害作用，致使脱臭效率下降，可以把生物法与化学法结合起来应用[26]。其措施是前段串联四个湿式洗涤室，这样原臭气浓度就会降到微生物可承受的范围，再经过后段的两个并行的生物脱臭装置处理后，即可排放。
4.3 微生物菌群除臭剂
微生物菌群除臭剂能有效抑制致臭微生物的生理生化活动，使臭气消除效果比较持久。在填埋场内，它既可通过喷洒菌群稀释液，有效降低NH3、H2S等臭气的浓度；又可在生物脱臭池中添加高效除臭菌种，提高生物脱臭效率。因此，除臭剂空间脱臭和局部强化脱臭技术的结合，将使填埋场中恶臭污染大大降低。
丁雪梅等[27]已培育出在垃圾填埋场的除臭防蝇中有成功应用的复合型微生物制。罗永华等[28]也从填埋场附近的土壤中筛选出菌珠，并研制出有明显脱臭效果的微生物除臭剂。美国一家公司[14]生产的投菌活性污泥制品，其菌液含有7种菌属组分，可有效脱除臭气。
目前，微生物菌群除臭剂的发展方向是：①制备固定化微生物，如海藻酸钠包埋的固定化微生物对甲硫醇的去除率高达90％；②筛选出对生化性较差的恶臭物质，具有特殊降解性能的高效广谱菌；③寻找菌株的最佳组合，或存活容易、适应性强及遗传性稳定的优势菌株。如分解H2S的黄单胞菌DY44等；④通过基因工程改造菌株，把许多降解特性组合在一起，培育超级脱臭细菌；⑤将除臭剂制剂化、商品化。
4.4 生物脱臭技术在填埋场的应用展望
随着我国卫生填埋场向着生态型和综合利用型方向的发展，场内的除臭问题已刻不容缓。结合填埋场的实际，生物脱臭技术，因其运行费用极低、除臭效果好、操作方便等特点，将逐渐成为场内大范围除臭的主导技术。
当前，我国对生物法的研究主要集中在工艺、材料上，有关微生物菌群方面的研究较为薄弱，微生物脱臭尚有许多亟待解决的问题，以后的研究方向应为：①选择适当的滤料，提高滤料的表面性能，使之既有效增强生物的吸附和吸收功能，又不造成滤料的堵塞；②筛选和驯化适当的微生物，针对性地降解特定的有机污染物，提高生物负荷；③建立微生物降解动力学模型，选择适当的运行参数及控制参数；④合理选择多种工艺串联，使之适合不同污染物组成的废气，降低总处理成本；⑤开发出结构紧凑、投资省、能耗低、运行稳定的生物处理系统、装置和设备。
5.结果和讨论
卫生填埋场的恶臭污染因其范围广、浓度高和危害大等特点，不仅严重着环卫人员的健康、影响周边经济的发展，而且已经成为一种社会公害，引起了全社会的广泛关注。
（1）我国环境卫生设施的臭气治理技术起步较晚，填埋场的恶臭治理极具代表性，根据场内不同区域规划和臭气特点，应采取相应的防治措施。
（2）常规的臭气治理技术各有其优缺点，在填埋场的臭气治理上，应因地制宜，根据臭气种类、流量和除臭要求，合理选用几种联合工艺，达到防治目的。
（3）作为一种清洁高效、经济简单的除臭方法，生物脱臭工艺在填埋场有广阔的应用前景，其中组合式生物脱臭、微生物菌群除臭剂等技术的发展完善，将使其在各类环卫设施的恶臭污染防治上均获得广泛应用。