水春雨

(中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081)

列車集便器糞便污水貯(化)糞池除臭工藝

水春雨

(中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081)

列車集便器糞便污水貯(化)糞池惡臭氣體污染物濃度高、臭氣量大、清掏作業(yè)頻次高、所處位置敏感，對周圍空氣環(huán)境影響較大。針對某車輛段化糞池，經(jīng)比選分析，提出臭氧氧化+活性炭吸附和植物液噴淋法除臭，工藝針對性強，處理效果好,操作維護方便。

列車集便器糞便污水；貯(化)糞池；除臭

1 概述

為了提高列車的先進性和舒適性，以及減少列車污物直排對環(huán)境的污染、對車體和軌枕的腐蝕，目前，所有動車組均加裝了集便器污物箱，普速列車也正實施技術(shù)改造，逐步加裝集便器。在列車運行過程中，污物暫時儲存于集便器污物箱內(nèi)，待列車到站?？亢罄玫孛嫘段墼O(shè)備對列車污物箱進行卸污作業(yè)，將污物輸送至貯(化)糞池內(nèi)，經(jīng)過一定的停留時間，上層污水與站內(nèi)生活、生產(chǎn)污水混合后進入污水處理站處理或直接排入市政污水管網(wǎng)，糞便固體被截留在化糞池底部定期清掏，由吸糞車外運。貯(化)糞池中的有機物在厭氧或缺氧條件下腐化發(fā)酵分解產(chǎn)生有害惡臭氣體，如硫化氫(H2S)、氨氣(NH3)等，以及可燃性氣體沼氣。為了防止污物所產(chǎn)生的氣體在化糞池積聚引起爆炸，《鋼筋混凝土化糞池03S702圖集》[1]規(guī)定化糞池均需設(shè)置通風口，將氣體排出池外，而通風口會造成惡臭氣體外溢。

與普通市政化糞池相比，列車集便器糞便污水貯(化)糞池具有臭氣濃度高、逸散臭氣量大、清掏頻次高、所處位置敏感等特點。列車集便器污水主要來自于旅客入廁糞便污水，混入少量洗漱排水，污染物濃度較高。經(jīng)檢測，卸入糞便污水后化糞池內(nèi)H2S氣體濃度達38.5mg/m3；一列普速列車卸污量約10m3，以某客整所為例，每天卸污量就高達100m3以上，相配套的化糞池尺寸達到20m×10m×4.8m；化糞池臨近生活區(qū)或辦公區(qū)，逸出的惡臭對生活和生產(chǎn)帶來較大的影響。有必要對列車集便器糞便污水貯(化)糞惡臭進行處理。

2 惡臭去除技術(shù)比選

2.1 物理除臭技術(shù)

物理除臭法中活性炭吸附法較為普遍。活性炭具有很大的比表面積，臭氣與之充分接觸，達到吸附除臭的效果。活性炭吸附法簡單易操作，但是氣體濕度、雜質(zhì)會影響活性炭的使用壽命，更換填料成本較高，適用于濃度相對較低的臭氣或者脫臭的后處理[1]。

2.2 化學(xué)除臭技術(shù)

化學(xué)除臭法中，化學(xué)洗滌法、臭氧氧化法使用較為普遍。

化學(xué)洗滌法采用NaClO等氧化劑，將臭氣中的有機硫和有機胺類等物質(zhì)氧化成臭味較輕或溶解度較高的化合物，然后用酸、堿吸收凈化。化學(xué)洗滌法耐沖擊負荷強，對NH3、H2S吸收徹底，反應(yīng)較快；但是該方法裝置復(fù)雜，酸堿液的儲存存在安全隱患，且產(chǎn)生的廢液會帶來二次污染，需要處理后排放。

臭氧除臭是利用臭氧極強的氧化性，破壞產(chǎn)生臭味的物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，把臭氣中的H2S、NH3等成分還原成無毒無害物質(zhì)，同時對氣體消毒、殺菌。臭氧除臭法效率高，與絕大多數(shù)臭氣分子進行快速有效的反應(yīng)；滿足臭氧量和反應(yīng)時間即可達到除臭的效果，易用性較強；而且臭氧除臭設(shè)備簡單，無復(fù)雜施工，投入及運行成本低。京東某糞便處理車間采用臭氧進行除臭，儀器啟動2h后，硫化氫總?cè)コ蕿?8%，氨去除率為56.5%[2]。

2.3 生物除臭技術(shù)

生物除臭法常用的有引入菌種法、生物濾池法、植物提取液除臭法等。

引入菌種法是通過對臭源進行處理，從而達到除臭的目的，目前化糞池除臭普遍采用此方法。將微生物菌種引入化糞池，在池內(nèi)的生物載體上逐漸形成菌種生物膜，利用微生物菌群的新陳代謝作用吸附、消化、分解污水中的有機污染物，使之轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定無害化物質(zhì)，達到凈化水質(zhì)、除臭的目的。但是引入菌種法存在處理時間較長、需要人工投加和操作繁瑣等問題。

生物濾池法是將臭氣收集經(jīng)過增濕等預(yù)處理后通入生物濾池，惡臭物質(zhì)由氣相擴散到生物濾池填料外層的水膜，并被填料所吸附，在適宜的環(huán)境條件下，附著于生物填料上的微生物細胞對惡臭物質(zhì)進行吸附、吸收和降解，使臭氣得到凈化。深圳市羅芳污水處理廠二期厭氧池采用生物濾池法進行除臭，達到預(yù)期除臭效果[3]，陜西西安垃圾處理廠、山東團島污水處理廠等均采用此法進行處理。但是生物濾池法占地面積較大，且不可間歇運行。

植物提取液法是將霧化的植物提取液均勻地噴灑到惡臭氣體中，高效吸附惡臭分子并將其分解為無毒無味分子。該方法無需臭氣源密封、臭氣收集即輸送系統(tǒng)，適合處理開放空間不易收集的臭氣，基建投資小，操作運行簡單。上海竹園污水處理廠采用該方法使H2S、NH3均達到了廠界排放要求[4]。

3 某車輛段貯糞池除臭工藝

某車輛段貯糞池位于檢修庫入口處，緊鄰?fù)＼囄粎^(qū)域及辦公區(qū)。貯糞池上部為8個直徑0.7m的圓柱形池體，底部液體連通。圓形井蓋上部有兩個小孔，作通風口用。通風口逸散臭氣對環(huán)境影響較大，能明顯嗅到臭味，尤其是夏日中午氣溫最高時，產(chǎn)氣量大，井蓋會被氣體頂起抖動，臭味也最為嚴重。經(jīng)檢測貯糞池污水上部空間(即圓柱形池體)H2S為2.5mg/m3，卸污小車將污物卸入貯糞池后，H2S濃度可高達37.5 mg/m3。由于卸污量大，貯糞池經(jīng)常需要清掏，清掏作業(yè)時對周邊空氣環(huán)境產(chǎn)生較大惡臭影響。

貯糞池周邊空間緊湊、需要過人過車，無法采用占地面積較大、裝置復(fù)雜的工藝。存在兩方面的除臭需求：貯糞池通風口日常換氣的臭氣處理；清掏作業(yè)時臭氣處理。針對該貯糞池除臭特點及要求，經(jīng)比選，貯糞池通風口日常換氣的臭氣處理采用臭氧+活性炭處理工藝，處理工藝如圖1所示，通過風機將貯糞池臭氣通入裝置中，在裝置前端，臭氣與臭氧充分混合接觸，達到氧化除臭的目的，后經(jīng)活性炭吸附區(qū)域，進一步吸附除臭。該方法裝置簡單緊湊、操作維護簡單、除臭效果好，經(jīng)處理后排放的氣體，使用便攜式氣體檢測儀(檢出限0.154mg/m3)未檢出H2S氣體，未嗅到臭味。清掏作業(yè)時臭氣處理采用植物液噴淋除臭法。運用不同的濕法噴灑技術(shù)經(jīng)專用噴霧機噴灑成霧狀，在清掏作業(yè)臭氣影響空間內(nèi)擴散液滴，在液滴中的有效除臭分子中間含有具有生物活性、化學(xué)活性、共軛雙鍵等活性基團，可以與不同的異味發(fā)生作用。不僅有效地吸咐在空氣中的異味分子，同時也使被吸附的異味分子的立體構(gòu)型發(fā)生改變，削弱了異味分子中的化合鍵，使得異味分子的不穩(wěn)定性增加，容易與其他分子進行化學(xué)反應(yīng)，從而達到徹底除味、除臭，發(fā)揮有效的空氣凈化作用。顯著改善清掏作業(yè)時惡臭對周邊大氣環(huán)境的影響，噴淋設(shè)備移動便利，適于轉(zhuǎn)場使用。

圖1 臭氧+活性炭后處理裝置示意圖

4 結(jié)論與建議

列車集便器糞便污水貯(化)糞池規(guī)模相對較小，且車站、動車段/所業(yè)務(wù)繁忙、作業(yè)量大，無法安排專人負責除臭工作，針對日常通氣口換氣及清掏作業(yè)除臭需求及特點，提出分別采用臭氧氧化+活性炭工藝和植物液噴淋法除臭，處理效果好、工藝簡單、操作維護方便，可形成小型化、集約化除臭設(shè)備，對改善貯(化)糞池周邊地區(qū)工作、人居環(huán)境，提高車站、動車段/所形象具有積極意義。

[1] 中國航天建筑設(shè)計研究院.鋼筋混凝土化糞池03S702圖集[M].北京：中國計劃出版社：7.

[2] 竇燕生,洪燕峰,潘順昌，等.臭氧氧化法在糞便處理車間除臭的研究[J].中國衛(wèi)生工程學(xué)，2004,3(2):70-72.

[3] 蔡錦錢.污水廠除臭技術(shù)及應(yīng)用[J].科技資訊，2006(35):116.

[4] 盧義程,徐燦華,李天琪，等.竹園第一污水處理廠除臭工程設(shè)計[J].中國給水排水，2007(23):46-48.

Deodorization Process of Train Fecal Sewage Septic Tank

SHUI Chunyu

(Energy Saving & Environmental Protection & Occupational Safety and Health Research Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081,China)

Odour from Train Fecal Sewage Septic Tank with high pollutant concentration and large flux and sensitive areas, has had a certain effect on the living and working environment. On the basis of the comparison and selection of deodorization process，a ozone oxidation and activated carbon adsorption process and plant solution spraying process were proposed for a septic tank in a certain car depot. These process , with strong pertinence and perfect treatment effect and easy operation, are of great significance to improve the surroundings of train fecal sewage septic tank.

fecal sewage of train toilet； gather-shit equipment in train； deodorization process

2095-1671(2016)02-0069-03

2016-03-09；

2016-04-15

水春雨(1978—)，男，湖北隨州人，副研究員，主要從事鐵路節(jié)能環(huán)保技術(shù)工作。

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