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由于生活垃圾含有较多的有机物如:剩饭、蔬菜根、叶、家禽、动物及鱼类的皮、毛、脂肪、下脚料等和一定的水分,在堆积过程中由于通气不良及受到微生物的作用会产生一定量的氨、硫化氢、有机胺、甲烷、二氧化氮等异味气体,习惯上统称为垃圾臭气。垃圾的渗滤液渗入处理站附近的地面,或依地势由高到低扩散,造成了更大范围的影响。因大量的住宅生活垃圾产生于居民住宅区,垃圾的收集、处理亦就近建在居民稠密区,这样,垃圾处理过程的集中堆放产生的臭气必然对周围的环境造成污染。尤其是炎热的夏季,垃圾处理站附近的臭味使周围居民苦不堪言。多年来城市生活垃圾不论采用什么办法,其收集、中转、运输、填埋场、堆肥、焚烧厂储存仓所产生的垃圾臭气一直是令人头痛的问题。为了解决臭气问题,人们采用了多种方法进行处理,如使用生物除臭液、植物除臭液喷洒,“风炮”喷淋等,一定程度上解决了一些问题。但是这些除臭液大多是利用除臭液本身具有的香气掩盖臭气,并不是从根本上去除,因而如使用不当味道更加难闻或没有什么效果。而二氧化氯是一种强氧化剂,能与臭气物质发生化学反应而将臭气氧化成无味的化学物质,可以说是从根本上去除了臭味,因而具有优良的除味效果和较好的使用前景。
1二氧化氯除臭机理
恶臭气体按其组成可分成5类:1)含硫化合物,如H2S、SO2、硫醇、硫醚等;2)含氮化合物,如氨气、胺类、酰胺、吲哚等;3)卤素及衍生物,如氯气、卤代烃等;4)烃类及芳香烃;5)含氧有机物,如醇、酚、醛、酮、有机酸等。恶臭气体沸点低、易挥发,白天蒸腾作用、晚上比重加大,沿地面扩散。这些物质都带有活性基团,容易发生化学反应,易被氧化,当活性基团被氧化后,气味就消失,各种除臭工艺就是基于这一原理。
二氧化氯分子由1个氯原子和2个氧原子组成,共结合着19个电子,外层键域上存在一个未成对的活性自由电子,具有很强的氧化作用。而用二氧化氯除臭主要基于二氧化氯的强氧化性,垃圾处理场所的恶臭气体中主要成分为H2S和氨气,均能被二氧化氯氧化去除,因而二氧化氯具有很好的除臭效果。
1.1二氧化氯对硫化氢的氧化
二氧化氯在pH值5~9的区间内,很快将硫化氢(H2S)氧化成硫酸盐(SO42-),即:
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同理,二氧化氯在pH值5~9的区间内,很快将二氧化硫(SO2)氧化成硫酸盐(SO42-),对于甲硫醚的反应也一样。
1.2二氧化氯与氨的反应
理论上,二氧化氯与氨的反应可以用下式表示:
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二氧化氯不和伯胺起反应,主要和腥臭作用最为明显的仲胺、叔胺起氧化分解作用
1.3二氧化氯与甲硫醇的反应
由于二氧化氯的强氧化性,不仅瞬间可消除甲硫醇的臭味,而且可以将甲硫醇氧化成二硫化物甚至磺酸或磺酸盐,反应如下:

二氧化氯与丙烯硫醇、苯甲硫醇、乙硫醇、对苯~甲基硫醇的氧化反应机理与甲硫醇的一样。同理,二氧化氯能将二硫化碳中的二硫基团氧化为磺酸根离子。
2二氧化氯除臭应用工艺方法
2.1垃圾填埋区除臭
通过喷雾机和布置在填埋区边界的固定喷雾机,把80~100ppm的二氧化氯溶液雾化为气溶胶,使其在空气中与逸散臭味反应脱除臭味,除臭剂能加速填埋垃圾臭气降解速率,减少现场蚊蝇滋生,加快垃圾净化,进而提高现场卫生水平。
2.2垃圾处理车间室内除臭
通过雾化装置管道,将80~100ppm的二氧化氯溶液雾化为气溶胶,使其在空气中与逸散臭味反应脱除臭味,小的车间可使用小型喷雾机将80~100ppm的二氧化氯溶液雾化为气溶胶喷于车间内。一般情况下,每隔2小时喷雾一次,一次一般15~30分钟,视臭气量的多少适当调整喷雾量和间隔时间。
2.3垃圾渗沥液处理除臭
将二氧化氯活化后配成2000ppm浓度的浓溶液,按1:20的比例注入到垃圾渗沥液中进行反应处理约30分钟,渗沥液的臭气浓度可降低82.4%以上。处理后的渗沥液COD值也将会降低到一定水平,最高去除率可达66%,处理后再进行进一步处理,即可使COD值达到排放标准后排放。
2.4垃圾场垃圾堆、道路路面渗沥液污区等的除臭处理
将二氧化氯活化后配成80~120ppm浓度的二氧化氯溶液,直接泼洒至处理物表面进行处理即可。
3除臭效果检测
对二氧化氯除臭效果的检验,我们分别进行了实际车间处理效果检测和实验检测,检测结果见下表:
4结论
实验结果证实,二氧化氯具有良好的除臭效果,可使用具有臭味的物质(硫化氢等)氧化分解,显示较强的除臭能力。同时,二氧化氯也是一种性能优良的杀菌消毒剂,在除臭的同时可杀灭病菌、细菌等微生物,从源头控制了臭味产生的同时对垃圾场进行了消毒,有效的保护了环境和人员健康。因此,在环境保护方面,尤其垃圾处理方面会有很好的应用前景并将发挥重要作用。
参考文献
1.周云陈培榕.二氧化氯除臭功能的实验研究及应用.现代仪器.2006年第5期.
2.杨志泉,周少奇,范家明.二氧化氯深度处理垃圾渗滤液研究.二氧化氯生产应用技术研讨会论文集(2010年),168~173