列车集便器粪便污水贮(化)粪池除臭工艺

水春雨

(中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)

列车集便器粪便污水贮(化)粪池除臭工艺

水春雨

(中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)

列车集便器粪便污水贮(化)粪池恶臭气体污染物浓度高、臭气量大、清掏作业频次高、所处位置敏感，对周围空气环境影响较大。针对某车辆段化粪池，经比选分析，提出臭氧氧化+活性炭吸附和植物液喷淋法除臭，工艺针对性强，处理效果好,操作维护方便。

列车集便器粪便污水；贮(化)粪池；除臭

1 概述

为了提高列车的先进性和舒适性，以及减少列车污物直排对环境的污染、对车体和轨枕的腐蚀，目前，所有动车组均加装了集便器污物箱，普速列车也正实施技术改造，逐步加装集便器。在列车运行过程中，污物暂时储存于集便器污物箱内，待列车到站停靠后利用地面卸污设备对列车污物箱进行卸污作业，将污物输送至贮(化)粪池内，经过一定的停留时间，上层污水与站内生活、生产污水混合后进入污水处理站处理或直接排入市政污水管网，粪便固体被截留在化粪池底部定期清掏，由吸粪车外运。贮(化)粪池中的有机物在厌氧或缺氧条件下腐化发酵分解产生有害恶臭气体，如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)等，以及可燃性气体沼气。为了防止污物所产生的气体在化粪池积聚引起爆炸，《钢筋混凝土化粪池03S702图集》[1]规定化粪池均需设置通风口，将气体排出池外，而通风口会造成恶臭气体外溢。

与普通市政化粪池相比，列车集便器粪便污水贮(化)粪池具有臭气浓度高、逸散臭气量大、清掏频次高、所处位置敏感等特点。列车集便器污水主要来自于旅客入厕粪便污水，混入少量洗漱排水，污染物浓度较高。经检测，卸入粪便污水后化粪池内H2S气体浓度达38.5mg/m3；一列普速列车卸污量约10m3，以某客整所为例，每天卸污量就高达100m3以上，相配套的化粪池尺寸达到20m×10m×4.8m；化粪池临近生活区或办公区，逸出的恶臭对生活和生产带来较大的影响。有必要对列车集便器粪便污水贮(化)粪恶臭进行处理。

2 恶臭去除技术比选

2.1 物理除臭技术

物理除臭法中活性炭吸附法较为普遍。活性炭具有很大的比表面积，臭气与之充分接触，达到吸附除臭的效果。活性炭吸附法简单易操作，但是气体湿度、杂质会影响活性炭的使用寿命，更换填料成本较高，适用于浓度相对较低的臭气或者脱臭的后处理[1]。

2.2 化学除臭技术

化学除臭法中，化学洗涤法、臭氧氧化法使用较为普遍。

化学洗涤法采用NaClO等氧化剂，将臭气中的有机硫和有机胺类等物质氧化成臭味较轻或溶解度较高的化合物，然后用酸、碱吸收净化。化学洗涤法耐冲击负荷强，对NH3、H2S吸收彻底，反应较快；但是该方法装置复杂，酸碱液的储存存在安全隐患，且产生的废液会带来二次污染，需要处理后排放。

臭氧除臭是利用臭氧极强的氧化性，破坏产生臭味的物质分子结构，把臭气中的H2S、NH3等成分还原成无毒无害物质，同时对气体消毒、杀菌。臭氧除臭法效率高，与绝大多数臭气分子进行快速有效的反应；满足臭氧量和反应时间即可达到除臭的效果，易用性较强；而且臭氧除臭设备简单，无复杂施工，投入及运行成本低。京东某粪便处理车间采用臭氧进行除臭，仪器启动2h后，硫化氢总去除率为88%，氨去除率为56.5%[2]。

2.3 生物除臭技术

生物除臭法常用的有引入菌种法、生物滤池法、植物提取液除臭法等。

引入菌种法是通过对臭源进行处理，从而达到除臭的目的，目前化粪池除臭普遍采用此方法。将微生物菌种引入化粪池，在池内的生物载体上逐渐形成菌种生物膜，利用微生物菌群的新陈代谢作用吸附、消化、分解污水中的有机污染物，使之转化成稳定无害化物质，达到净化水质、除臭的目的。但是引入菌种法存在处理时间较长、需要人工投加和操作繁琐等问题。

生物滤池法是将臭气收集经过增湿等预处理后通入生物滤池，恶臭物质由气相扩散到生物滤池填料外层的水膜，并被填料所吸附，在适宜的环境条件下，附着于生物填料上的微生物细胞对恶臭物质进行吸附、吸收和降解，使臭气得到净化。深圳市罗芳污水处理厂二期厌氧池采用生物滤池法进行除臭，达到预期除臭效果[3]，陕西西安垃圾处理厂、山东团岛污水处理厂等均采用此法进行处理。但是生物滤池法占地面积较大，且不可间歇运行。

植物提取液法是将雾化的植物提取液均匀地喷洒到恶臭气体中，高效吸附恶臭分子并将其分解为无毒无味分子。该方法无需臭气源密封、臭气收集即输送系统，适合处理开放空间不易收集的臭气，基建投资小，操作运行简单。上海竹园污水处理厂采用该方法使H2S、NH3均达到了厂界排放要求[4]。

3 某车辆段贮粪池除臭工艺

某车辆段贮粪池位于检修库入口处，紧邻停车位区域及办公区。贮粪池上部为8个直径0.7m的圆柱形池体，底部液体连通。圆形井盖上部有两个小孔，作通风口用。通风口逸散臭气对环境影响较大，能明显嗅到臭味，尤其是夏日中午气温最高时，产气量大，井盖会被气体顶起抖动，臭味也最为严重。经检测贮粪池污水上部空间(即圆柱形池体)H2S为2.5mg/m3，卸污小车将污物卸入贮粪池后，H2S浓度可高达37.5 mg/m3。由于卸污量大，贮粪池经常需要清掏，清掏作业时对周边空气环境产生较大恶臭影响。

贮粪池周边空间紧凑、需要过人过车，无法采用占地面积较大、装置复杂的工艺。存在两方面的除臭需求：贮粪池通风口日常换气的臭气处理；清掏作业时臭气处理。针对该贮粪池除臭特点及要求，经比选，贮粪池通风口日常换气的臭气处理采用臭氧+活性炭处理工艺，处理工艺如图1所示，通过风机将贮粪池臭气通入装置中，在装置前端，臭气与臭氧充分混合接触，达到氧化除臭的目的，后经活性炭吸附区域，进一步吸附除臭。该方法装置简单紧凑、操作维护简单、除臭效果好，经处理后排放的气体，使用便携式气体检测仪(检出限0.154mg/m3)未检出H2S气体，未嗅到臭味。清掏作业时臭气处理采用植物液喷淋除臭法。运用不同的湿法喷洒技术经专用喷雾机喷洒成雾状，在清掏作业臭气影响空间内扩散液滴，在液滴中的有效除臭分子中间含有具有生物活性、化学活性、共轭双键等活性基团，可以与不同的异味发生作用。不仅有效地吸咐在空气中的异味分子，同时也使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，削弱了异味分子中的化合键，使得异味分子的不稳定性增加，容易与其他分子进行化学反应，从而达到彻底除味、除臭，发挥有效的空气净化作用。显著改善清掏作业时恶臭对周边大气环境的影响，喷淋设备移动便利，适于转场使用。

图1 臭氧+活性炭后处理装置示意图

4 结论与建议

列车集便器粪便污水贮(化)粪池规模相对较小，且车站、动车段/所业务繁忙、作业量大，无法安排专人负责除臭工作，针对日常通气口换气及清掏作业除臭需求及特点，提出分别采用臭氧氧化+活性炭工艺和植物液喷淋法除臭，处理效果好、工艺简单、操作维护方便，可形成小型化、集约化除臭设备，对改善贮(化)粪池周边地区工作、人居环境，提高车站、动车段/所形象具有积极意义。

[1] 中国航天建筑设计研究院.钢筋混凝土化粪池03S702图集[M].北京：中国计划出版社：7.

[2] 窦燕生,洪燕峰,潘顺昌，等.臭氧氧化法在粪便处理车间除臭的研究[J].中国卫生工程学，2004,3(2):70-72.

[3] 蔡锦钱.污水厂除臭技术及应用[J].科技资讯，2006(35):116.

[4] 卢义程,徐灿华,李天琪，等.竹园第一污水处理厂除臭工程设计[J].中国给水排水，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，湖北随州人，副研究员，主要从事铁路节能环保技术工作。

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