植物精油除臭技術與設備在異味治理中的應用

江淦福，李 謀，朱友良

（普羅生物技術（上海）有限公司，上海 201201）

植物精油除臭技術與設備在異味治理中的應用

江淦福，李 謀，朱友良

（普羅生物技術（上海）有限公司，上海 201201）

隨著VOCs治理的發展，植物精油除臭技術也不斷得到市場認可。植物精油的質量和先進的應用設備及兩者之間的集成是植物精油除臭技術成功應用的關鍵。文章列舉了兩個實用案例，證明了植物精油除臭技術的可操作性。

植物精油；臭味治理；氣相霧化設備；低壓氣動霧化設備；風炮

1 臭味治理現狀

隨著社會的發展，人們對環境污染的認識也越來也深刻，對于VOCs及臭味的治理也提出了更高的要求。目前國內外的除臭方法大體可分為化學除臭法、物化除臭法和生化除臭法等幾類，此外，植物液噴淋作為無組織大面積開放空間的臭氣控制方法近幾年也得到一定的應用[1]。

植物精油除臭在國內發展已近十年，但市場一直較混亂，產品魚目混雜。除臭作為VOCs治理的一個分支，在近年才被業內認可，除臭產品及技術亟需規范。植物精油除臭技術的核心是以天然植物提取液作為除去臭味的工作液，配以先進的應用設備，捕捉異味分子，并迅速分解成無毒、無味分子, 以達到除臭的目的[2]。

2 植物精油除臭技術

2.1 植物精油

2.1.1 植物精油的來源

精油是通過一些物理方法從有氣味的單一植物物種中分離出的主要揮發性物質。從大量植物物種中鑒別出的精油超過3000種，已經商業化的有幾百種。其中，有些是極為罕見的，量只能以千克計，例如，紫羅蘭精油、當歸根油。

精油來自于植物的各種部位，如葉、果實、樹皮、根、草、木材、心材、樹膠、香脂、漿果、種子、花和芽。對這些植物部分進行處理，以得到其精華或精油，這些精華或精油幾乎不含纖維素、甘油、淀粉、糖、鞣質、鹽和礦物質，盡管植物中含有這些物質。

精油的使用與香料、香精相同，但是取自精油的或以精油為基礎的產品大量用于特定應用。精油經過濃縮、精餾、萃取或化學處理，以進一步分離重要成分，凈化、調整屬性或增加重要香精或香料成分的濃度。精油對于氣味控制的多功能性使得其成為可接受的且有效的技術。正確的混合和選擇精油本身就是一門科學。天然油的高成本、實用的波動性、某些油脂的高成本已推動用戶尋求替代品。然而，也存在一種遠離合成油的趨勢，因為大多數情況下，完全的復制在技術上、美學上或經濟上不可行。

2.1.2 植物精油除臭應用機理

科學界曾經認為精油只是很好的掩蔽劑，不能中和異味。但測試表明，某些精油具有消除特定惡臭的能力。例如，冬青油可以中和難聞的煙草氣味，杜松油可以消除黃油和牛奶脂肪的惡臭味。

不僅精油的類型重要，精油產生的地點也很重要，因為相似的油不一定具有相同的化學成分。例如：互葉白千層（茶樹精油）在三個大洲都能找到，但是生產藥品所需的治療效果僅在澳大利亞新南威爾士州Lismore地區生產的油中才發現。很明顯，許多精油正用于氣味控制，這已不容置疑。

使用精油進行非掩蔽氣味控制的工作原理非常復雜。然而，使用美國OMI公司的Ecosorb 類以水為基礎的植物精油產品進行空氣處理時，局部應用基本上變成了弱靜電結合、吸附、吸收、氣相溶解度增強和酸堿反應的功能。油與水混合并噴入空氣中或噴到惡臭物質上，這些液滴中的混合物分離，油在水滴上和液滴內部形成薄膜。由油形成的外“皮膚”在其外表面產生靜電荷。該電荷吸引臭味分子到液滴上和液滴內。雖然水滴非常小，但足以捕獲惡臭分子并影響該中和過程。

2.2 植物精油應用設備

植物精油除臭根據應用方式可分為：原地噴灑處理、集中收集處理和空間霧化處理等工藝，既可單獨使用，也可組合使用[3]。不同植物精油的應用工藝都必須配合先進的應用設備。

2.2.1 氣相霧化系統（VP系統）

氣相霧化系統被設計成可以非常簡單地產生亞微米級的液滴并分散到某一區域的排氣管或大氣中。植物精油產品通過高壓空氣壓縮機吸入空氣后在氣流中完成霧化，然后含有懸浮植物精油的空氣流隨鼓風機空氣分布到目標惡臭環境中。

系統使用雙流體噴嘴將植物精油產品噴入并分配到氣流中。其中植物精油通過電動進料泵從產品貯槽或儲箱中抽取，這為噴嘴的液體側提供了穩定的植物精油流動。而從噴嘴噴射的空氣則由系統內的一個連續工作的壓縮機和調節器生成。

輸送管道通常是硬質聚氯乙烯（UPVC）管道，在工程設計規定的管道位置上鉆出孔洞。管道的孔洞數量及口徑以出口空氣流速來控制，該速度已確定能提供高效的分散模式。

2.2.2 低壓氣動霧化系統（LPA系統）

低壓氣動霧化系統為將霧化植物精油送到一個應用現場中提供了一個很好的方法。該系統設計簡單、易于安裝。空氣霧化噴嘴系統的最大優點是其控制能力——空氣壓力越高，適用于系統提供的產品量越大。作為一個獨特的優點，這個系統可以經常被設計成無需電力，只需氣動運行，因此該系統非常適用于有爆炸危險的應用環境中。

氣動霧化系統使用一些公司生產的噴嘴，例如：Spraying Systems、Delevan、Delta以及Bete，這些產品都可通過經銷商獲得。壓縮空氣在噴嘴內和植物精油液體流混合，產生一種完全霧化的噴霧。系統設計通常是氣動設計，且設計有壓力調節、流量控制來處理壓縮空氣的質量和氣動管道的一些問題。

2.2.3 風炮系統

風炮是在相對靜止的空氣中傳遞植物精油的一個簡單而有效的應用創新解決方案。通常對于在室內使用、不希望給周圍空氣增加高水分含量和局部傳遞已足夠的現場應用條件下，風炮是一種非常好的選擇。

風炮是一種電驅動的（防爆選項可用）四葉風機，每個葉片的縱向軸線上都有一個孔通路。植物精油從儲存的容器中被輸送至葉片風扇轂，在葉片頂端經良好的霧化后吹走。風機只是一個輸送裝置，并且需要一個計量泵將稀釋的工作溶液從容器中移動到風機中。任何適當的泵都可以滿足這種需要，通常使用隔膜電子計量泵。風炮還配有一個用于監控的流量計。但如果采用隔膜電子計量泵，由于泵的快速脈沖，流量計將很可能只能作為流動的指標。如果不指定電子計量泵，流量控制應包含在系統中。

2.2.4 高壓液相霧化系統（HP系統）

高壓液相霧化系統是大多數戶外裝置的選擇。系統提供了通過專利設計的噴嘴，霧化良好且安裝簡單。系統一般帶有一個可調整的自動比例混合器，全力將植物精油注入水流中，再由高壓水泵輸送至各個噴嘴，擴散至應用環境中。

霧化噴嘴通常被安裝在一根有彈性的軟管內，也可使用不銹鋼管。系統可以選擇不同的噴嘴間距、不同的管徑。具體管徑取決于壓力降對流量的需求和線路長度的要求。標準黃銅或不銹鋼配件可用在整個系統中，但不建議選用鍍鋅管件，因其會被腐蝕，然后引起噴嘴堵塞。

3 植物精油配合應用設備治理異味實例

3.1 浙江嘉興某紙廠冷卻塔除臭項目

3.1.1 項目概況

該紙廠為某上市公司旗下的大型廢紙造紙企業，本次除臭項目的區域為污水處理車間內的一期、二期兩套冷卻塔，其中一期為3臺冷卻機組，二期為4臺冷卻機組，每機組風量為7067m3/min。臭味主要成分為廢水在管道、水渠及調節池等流動過程中經過酸化作用而產生的酸腐味。冷卻塔在夏天高溫時段運行，廢水揮發的酸腐味較大，應周圍居民環保訴求，需要進行臭味治理。

3.1.2 治理工藝選擇

目前國內還沒有具體冷卻塔廢氣除臭的案例。主要是因為廢氣含有的污染物濃度較低（污染物能達標排放），廢氣氣量很大，目前也沒有確切的環保處理要求。比較國內常用的除臭工藝，結合現場實際情況，選取了植物精油Ecosorb606（檸檬香）型配合氣相霧化系統VP1200型設備來進行冷卻塔的無組織排放廢氣除臭。現場管道安裝照片見圖1，VP設備照片見圖2。

圖2 VP設備照片

3.1.3 應用效果

通過現場設備及精油調試，組織廠內職工在冷卻塔下風向進行非正式聞臭評判，數據統計反映下風口廢氣異味得到明顯改善。經過一段時間運行，附近居民投訴問題基本得到解決。但由于冷卻塔風量極大，植物精油產品用量較大，設備運行費用較高，需合理控制設備的運行模式及時間。

3.2 江蘇泰州某化工廠洗滌塔除臭改造項目

3.2.1 項目概況

該公司主要生產醫藥中間體、電鍍行業助劑、消毒助劑及皮革化學品添加劑等系列產品。針對生產廢氣，車間現場已經安裝了“兩級洗滌+低溫等離子”廢氣治理設備。但不同的廢氣治理工藝對不同的臭味組分的治理程度不同[4]。現有設備已滿足不了日益嚴格的環保要求及周圍居民的環保訴求，經常收到居民投訴。

3.2.2 治理工藝選擇

在現場廢氣治理運行正常，煙囪排放口廢氣指標基本合格的情況下，結合除臭項目經驗，選取了植物精油Ecosorb206型配合低壓氣動霧化系統LPA設備。植物精油添加入原處理設施位置（即霧化噴嘴安裝位置）選取在一級洗滌塔出口處及玻璃鋼風機出口處。原廢氣治理設施見圖3，LPA設備照片見圖4。

圖3 原廢氣治理設施照片

圖4 LPA設備照片

3.2.3 應用效果

通過現場設備及精油調試，安排廠內職工模擬三點比較式臭袋法進行異味治理效果評判，數據統計反映煙囪排放口廢氣異味得到明顯改善。經過一段時間運行，附近居民投訴問題基本得到解決。

4 結語

植物精油作為一款除臭產品，根據應用現場條件，匹配選擇不同的應用設備，集成一個適應現場的整體除臭系統，在除臭領域，特別是冷卻塔、污泥堆場等無組織排放廢氣的臭味治理，能夠發揮良好的功能，達到臭味去除的目的。

[1] 王濤.污泥堆肥項目中除臭技術的選擇與設計[J].中國環保產業，2010（4）：33-36.

[2] 張宇.市政污水除臭方法的選擇及應用實例[J].中國市政工程，2008（4）：56-57.

[3] 林杰，張倚馬，張明劍，等.垃圾壓縮中轉站植物液除臭設計[J].中國環保產業，2013（2）：45-47.

[4] 李國光，沈松垚.幾種污水處理系統除臭工藝比較分析[J].山西建筑，2009（3）：200-201.

Applications of Deodorization Technology and Equipment of Vegetable Essential Oils in Odor Treatment

JIANG Gan-fu, LI Mou, ZHU You-liang

X512

A

1006-5377（2017）05-0042-03