[发明专利]一种检测污泥堆体内挥发性有机污染物释放潜力的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境检测技术领域，具体涉及一种检测污泥堆体内部挥发性有机污染物(VOCs)释放潜力的方法。

背景技术

随着经济的发展和城市人口的增长，城市污水排放量和污水厂数量也逐年增加。污泥是污水厂的副产物，据统计，目前我国脱水污泥产生量约为4万吨/天，脱水污泥的及时清运是污水厂面临的难题。目前，为降低清运成本，污水厂通常将脱水污泥在厂内进行短暂堆置(一般小于3天)后集中清运。堆置期间，堆体内部污泥处于缺氧/厌氧环境，产生大量VOCs；集中清运时，堆体内部污泥暴露于环境中，会向周围环境中释放VOCs。释放的VOCs严重危害操作人员的眼睛及呼吸系统，长期接触对人体肝脏和神经中枢也会产生危害。另外，大面积清运操作所释放的大量VOCs也会对周围环境产生严重的臭气污染。

目前，国内外对VOCs的研究多集中在室内空气污染检测以及垃圾堆体表面的释放。如韩国良(室内挥发性有机污染物的来源、危害与控制，河北企业，2009(8)，p.80)报道了室内空气中VOCs的种类和典型浓度；Statheropoulos et al.(A study of volatile organic compoundsevolved in urban waste disposal bins.Atmospheric Environment.2005(39)，p.4639-4645)研究了垃圾箱内VOCs的表面释放特征，发现烷类和乙酸乙酯类是主要的污染物；Leff.J.W和Fierer.N(Volatile organic compound(VOC)emissions from soil and litter samples.Soil Biology&Biochemistry.2008(40).P1629-1636)研究了土壤和垃圾堆体表面VOCs的释放特征，认为糖醛和呋喃类物质为主要的污染物。在这些文献报道中，对VOCs的研究多集中于堆体的表面释放，研究堆体内部VOCs释放现象的研究还未见报道。由于污泥堆体内部处于缺氧环境，堆体内部的环境模拟和取样难度较大，在现有技术中均未涉及如本发明所揭示的检测污泥堆体内部挥发性有机污染物释放潜力的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测污泥堆体内部VOCs释放潜力的方法，主要包括污泥堆体内部样品的采集、样品释放VOCs的收集和VOCs的检测步骤。本发明可用于评价脱水污泥在不同堆置温度条件下，堆体内部VOCs的释放潜力及释放特征，指导现场操作人员采取安全防护措施，维护操作人员的身心健康，亦可为环境保护部门的现场检测提供直接、可靠的数据。

本发明的技术方案如下，包括以下步骤：

第一步：污泥堆体内部样品的采集。污泥堆体1内部样品的采集是通过采用套筒装置2来实现的，套筒装置2的内筒2-1为一实心圆柱，外筒2-2为一空心圆柱。在特定的堆置时间和堆置温度采集污泥。污泥的采集是将套筒装置2插入堆体后再取出，污泥便采集于内外圆柱之间的圆环内。

第二步：样品释放VOCs的收集。样品释放VOCs的收集是采用容器3来实现的，容器3主体为一个空心圆柱4，空心圆柱4两端各连接一个空心圆锥5。将套筒装置2的外筒2-2去除后，迅速置于空心圆柱4内，在载气(N₂)的带动下将释放的VOCs收集于气袋6中。

第三步：VOCs的检测。采用预浓缩仪-高效气相色谱7检测气袋6中的VOCs。

所述的污泥堆体1是指污泥堆置高度不低于30cm的堆体，其中污泥是城市生活污水厂或者工业污水厂产生的脱水污泥，含水率为78％-82％。

所述的套筒装置2是自制而成的，长度为10～30cm，套筒装置2的内筒2-1为一实心圆柱，其高径比为4∶1～6∶1，外筒2-2为一空心圆柱，内筒实心圆柱比外筒空心圆柱直径小1～3cm。

所述的特定的堆置时间是指0～72h。

所述的特定的堆置温度是指30～50℃。

所述污泥样品的采集，是将套筒装置2插入堆体后再取出，其速度均控制为匀速(5cm/s)。套筒装置确保在整个采集过程中脱水污泥均与周围空气隔离，从而最大程度地仿真堆体内部环境。

所述容器3主体的空心圆柱4的长度等于套筒装置2的长度，空心圆柱4的高径比为1∶1～3∶1，空心圆锥5的高径比为1∶2～1∶3。

所述载气(N₂)的流速为1L/min。

所述的气袋6中气体进入预浓缩仪的体积为60～100ml。