垃圾電站中垃圾儲(chǔ)存間除臭措施研究

張龍 楊曉華 樊婧昊

摘 ? 要：垃圾儲(chǔ)存間除臭是垃圾電站運(yùn)行管理的重點(diǎn)工作之一。本文首先對(duì)物理除臭法、化學(xué)除臭法和生物除臭法原理進(jìn)行了概述，并對(duì)各類除臭法進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。然后，針對(duì)垃圾電站焚燒爐正常運(yùn)行和停止運(yùn)行兩種工況，提出垃圾儲(chǔ)存間除臭建議。

關(guān)鍵詞：垃圾電站 ?垃圾儲(chǔ)存間 ?除臭

中圖分類號(hào)：X705 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（c）-0110-02

垃圾焚燒發(fā)電因能夠緩解垃圾填埋造成的土地緊張、減少環(huán)境污染，已成為極具潛力的垃圾無(wú)害化處理方法[1]。垃圾電站運(yùn)行期間，為保證發(fā)電量的穩(wěn)定，常需建設(shè)儲(chǔ)存5～10d垃圾焚燒量的垃圾儲(chǔ)存間[2]。但垃圾儲(chǔ)存期間因腐敗發(fā)酵易產(chǎn)生含氨、硫化氫以及細(xì)菌、病原菌等有害物質(zhì)的強(qiáng)烈刺激性臭氣。這些臭氣一旦被人體吸入將對(duì)血液循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成損害[3]。因此，實(shí)現(xiàn)垃圾儲(chǔ)存間無(wú)害化除臭已成為垃圾電站管理的重點(diǎn)工作[4]。

1 ?除臭方法概述

除臭方法按照除臭原理可分為物理除臭法、化學(xué)除臭法和生物除臭法。

（1）物理除臭法主要包括吸附法、物理洗滌法、冷凝法、掩蔽法和稀釋擴(kuò)散法。

其中，吸附法除臭是將臭氣物質(zhì)積聚或濃縮在多孔固體吸附劑（活性炭、硅膠等）表面，以去除臭味。物理洗滌法除臭是利用水等液體將臭氣中的固體雜質(zhì)和溶于水，實(shí)現(xiàn)除臭目的。冷凝法是基于不同溫度和壓力下臭氣具有不同的飽和蒸汽壓的特性，通過(guò)改變溫度或壓力，使某些臭氣物質(zhì)凝結(jié)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)除臭目的。掩蔽法是使用芳香味氣體與臭氣摻和，以掩蔽臭氣。稀釋擴(kuò)散法是將臭氣用無(wú)臭空氣稀釋，降低臭氣濃度以減少臭味。

（2）化學(xué)除臭法主要包括化學(xué)洗滌法、燃燒法、等離子法、臭氧氧化法和植物提取液法。

其中，化學(xué)洗滌法與植物提取液法的除臭原理相類似，是利用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等化學(xué)溶液或植物提取液與臭氣發(fā)生中和、氧化等化學(xué)反應(yīng)去除臭味。燃燒法分為直接燃燒和催化燃燒。直接燃燒是利用高溫（>800℃）對(duì)可燃性臭氣進(jìn)行強(qiáng)氧化反應(yīng)去除臭味物質(zhì);催化燃燒是通過(guò)催化劑，降低臭氣的反應(yīng)活化能，使其在較低溫度下完全燃燒。等離子法通過(guò)離子發(fā)生器產(chǎn)生粒子，與空氣中的氧分子進(jìn)行碰撞而形成氧離子，進(jìn)而與臭氣發(fā)生氧化反應(yīng)，分解臭氣。臭氧氧化法是利用臭氧對(duì)臭氣進(jìn)行強(qiáng)氧化分解，使異味分子發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)除臭目的。

（3）生物除臭法主要包括生物濾池法、生物滴濾塔法和生物濾床法。

其中，生物濾池法是臭氣經(jīng)增濕裝置預(yù)處理后，進(jìn)入生物處理裝置，擴(kuò)散到填料（土壤、堆肥、活性炭等）外層的水膜，被填料吸附后，經(jīng)微生物降解為二氧化碳、水等無(wú)味無(wú)害氣體。生物滴濾塔法是臭氣進(jìn)入生物滴濾塔后，與填充塔內(nèi)填料表面的微生物膜接觸，被微生物降解為無(wú)味無(wú)害氣體，實(shí)現(xiàn)除臭目的。生物滴濾床法是將臭氣輸送至生物濾床底部，吸附于土壤顆粒表面，后經(jīng)培養(yǎng)出的微生物分解，實(shí)現(xiàn)除臭目的。

2 ?除臭方法對(duì)比

（1）物理除臭法中，掩蔽法適用于暫時(shí)性消除低濃度、無(wú)組織排放源臭氣的影響。其優(yōu)點(diǎn)是靈活性大、費(fèi)用低。但該方法并未改變臭氣成分，臭氣危害性依然存在。稀釋擴(kuò)散法適用于處理中、低濃度，有組織排放臭氣的影響，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，但該方法也未改變臭氣成分，臭氣危害性依然存在。洗滌法適用于處理具有水溶性、有組織排放源的臭氣，設(shè)備初投資低、運(yùn)行費(fèi)用低。但需對(duì)洗滌液進(jìn)行處理，易產(chǎn)生二次污染，凈化效率低。吸附法適用于處理低濃度、多組分臭氣，凈化效率高。但吸附劑再生困難、運(yùn)行費(fèi)用高。冷凝法適用于高濃度和高沸點(diǎn)臭氣的回收，運(yùn)行費(fèi)用較高。常作為吸附、燃燒等高濃度臭氣凈化的預(yù)處理過(guò)程。

（2）化學(xué)除臭法中，化學(xué)洗滌法適用于處理高、中濃度的臭氣。但需對(duì)洗滌液進(jìn)行處理，易形成二次污染。燃燒法適用于處理高濃度的可燃性臭氣，凈化效率高。但消耗燃料，處理成本高，易形成二次污染。等離子法適用于處理各濃度臭氣，凈化效率高，設(shè)備啟動(dòng)、停止迅速，運(yùn)行費(fèi)用低。但設(shè)備一次性投資較高。臭氧氧化法適用于處理各濃度臭氣，處理速度快，流程簡(jiǎn)單，沒(méi)有二次污染。但是臭氧產(chǎn)生過(guò)程中需要消耗大量電，運(yùn)行成本較高。

（3）生物除臭法中，生物濾池法工藝較為成熟，且處理費(fèi)用低。但是，設(shè)備占地面積大，填料需定期更換，除臭過(guò)程不易控制，對(duì)疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理存在較大難度。生物滴濾塔填料表面只存在降解某些惡臭物質(zhì)的微生物，不會(huì)出現(xiàn)類似于生物濾池中混和微生物群同時(shí)消耗濾料有機(jī)質(zhì)的情況。其優(yōu)點(diǎn)是微生物數(shù)量多，能承受比生物濾池更大的污染負(fù)荷，惰性濾料可以不用更換，操作條件易控制。缺點(diǎn)是需定期投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，設(shè)備體積較大。生物濾床可處理大氣量臭氣，運(yùn)行條件易控制，占地面積較小。但設(shè)備費(fèi)用較高，操作復(fù)雜且需要投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

3 ?垃圾儲(chǔ)存間除臭工藝設(shè)計(jì)

（1）工況一：焚燒爐正常運(yùn)行。基于垃圾儲(chǔ)存間內(nèi)臭氣的可燃性，處理方法可采用燃燒法。由風(fēng)機(jī)將臭氣從垃圾儲(chǔ)存間上部引出，作為燃燒氣體送入焚燒爐，經(jīng)高溫燃燒后，臭氣被氧化、分解。同時(shí)，為了保證高溫燃燒凈化除臭效率，要求焚燒設(shè)備設(shè)計(jì)必須遵守“3T”原則：焚燒溫度應(yīng)高于850℃;臭氣在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間大于0.5s;臭氣和火焰必須充分混合。

（2）工況二：焚燒爐停止運(yùn)行。此時(shí)，除臭需設(shè)置獨(dú)立的除臭設(shè)備，可選除臭工藝如上所述。但是，物理除臭法中的掩蔽法、稀釋擴(kuò)散法其本質(zhì)并未實(shí)現(xiàn)臭氣消除，易對(duì)運(yùn)行人員產(chǎn)生危害。冷凝法運(yùn)行費(fèi)用較高，且單純的冷凝法往往不能達(dá)到規(guī)定的臭氣分離要求，常用作其他除臭工藝的預(yù)處理過(guò)程。洗滌法除臭效率低，且易形成二次污染。因而這四種物理除臭法不適用垃圾儲(chǔ)存間除臭。化學(xué)除臭法中，等離子法設(shè)備初投資高、臭氧氧化法運(yùn)行成本較高，因而這兩種化學(xué)除臭法經(jīng)濟(jì)性較差，增加垃圾電站運(yùn)行成本，也不適用垃圾儲(chǔ)存間除臭。生物除臭法由于微生物生成需要一定的時(shí)間，不能快速地適應(yīng)臭氣的濃度和成分變化。在不使用設(shè)備的時(shí)候，要保證微生物不死亡，需要一定的維護(hù)保養(yǎng)，增加運(yùn)行維護(hù)成本。因而生物除臭法也不適用于垃圾儲(chǔ)存間除臭。

綜上，基于除臭工藝的技術(shù)可靠性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，本文建議采取如下組合除臭法：

（1）植物提取液除臭+活性炭除臭。垃圾儲(chǔ)存間內(nèi)臭氣濃度較低時(shí)，可首先采用植物提取液噴灑，降低臭氣濃度。同時(shí)對(duì)于仍存留的臭氣可進(jìn)一步采用活性炭除臭法。雖然活性炭除臭法運(yùn)行成本較高，但是操作簡(jiǎn)便、除臭效果較好。垃圾電站運(yùn)行人員數(shù)量有限，該方法可以減輕運(yùn)行人員工作負(fù)擔(dān)。

（2）化學(xué)洗滌法除臭+活性炭除臭。垃圾儲(chǔ)存間內(nèi)臭氣濃度較高時(shí)，可先采用化學(xué)除臭法進(jìn)行一次除臭。然后再利用活性炭進(jìn)行二次除臭。該方法可以快速消臭高濃度臭氣，同時(shí)搭配活性炭除臭可以進(jìn)一步提升除臭效果。

（3）植物提取液除臭+化學(xué)洗滌法除臭。首先采用植物提取液噴灑，降低臭氣濃度。同時(shí)對(duì)于仍存留的臭氣可進(jìn)一步采用化學(xué)洗滌法除臭。

4 ?結(jié)語(yǔ)

本文從焚燒爐正常運(yùn)行和停止運(yùn)行兩個(gè)方面，提出垃圾電站垃圾儲(chǔ)存間除臭建議。

（1）在焚燒爐正常運(yùn)行時(shí)，垃圾儲(chǔ)存間除臭建議采用燃燒法除臭，但需要保證焚燒設(shè)備遵守“3T”原則。

（2）在焚燒爐停止運(yùn)行時(shí)，垃圾儲(chǔ)存間除臭建議采用組合除臭法。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度，建議采用如下組合除臭法：植物提取液除臭+活性炭除臭、化學(xué)洗滌法除臭+活性炭除臭或植物提取液除臭+化學(xué)洗滌法除臭。

參考文獻(xiàn)

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