活性炭吸附與光氧催化應急除臭并聯使用分析

熊巖

（中國城市建設研究院有限公司，北京100120）

1 引言

垃圾池作為儲存垃圾的場所，整體為一個相對密閉的空間。為了保證垃圾倉臭氣不外溢，在保證垃圾倉盡可能密閉的同時需要對垃圾倉采取負壓吸風措施。垃圾倉吸出空氣的處理方式主要分為2 種：（1）一次風從垃圾倉取風，臭氣在焚燒爐內直接燃燒；（2）通過應急除臭設備吸附處理后高空排放。焚燒爐低負荷或停爐情況下，一次風的風量不能保證垃圾倉負吸風的風量，這時主要通過除臭風機將臭氣引至除臭設備，經活性炭吸附、光氧催化、化學吸收等方式除臭處理后高空排放。

2 沈陽大辛垃圾焚燒發電項目應急除臭風量核算條件

根據設計經驗，垃圾倉卸料門洞口處的截面風速不小于0.6m/s 時，垃圾倉基本能保證倉內臭氣不外溢至卸料大廳或廠區內。因此，影響垃圾倉負壓狀態的因素主要為以下6 點：

1）焚燒爐一次風吸風量：一次風的吸風量與項目所在地的垃圾熱值有直接關系，根據項目經驗本項目單臺爐的一次風風量暫按88 000m3/h 考慮。

2）焚燒爐同時運行臺數：本項目焚燒爐共4 臺，項目投入前期3 臺爐同時運行，后期4 臺爐同時運行。

3）卸料門門洞尺寸：3 600mm×6 000mm。

4）垃圾車卸料時卸料門同時開啟數量：高峰時段卸料門同時開啟6 道，平時運行工況卸料門同時開啟2～3 道。

5）垃圾倉其他縫隙漏風面積：2.4m2。

6）廠區送至垃圾倉的風量：共38 000m3/h，其中滲瀝液收集區域28 000m3/h，滲瀝液處理區10 000m3/h。

3 除臭風量的核算分析

根據焚燒爐運行狀態及垃圾卸料門開啟狀態應急除臭設備負荷風量計算如下：

式中，Ly為應急除臭吸風量，m3/h；A1為單個卸料門漏風面積，m2；n1為卸料門開啟數量，個；A2為垃圾池其他漏風面積，本項目按2.4m2考慮；V 為漏風點截面風速，按照0.6m/s 計算；Lf為單臺爐一次風吸風量，m3/h；n2為焚燒爐運行數量，臺；Ls為滲瀝液收集區排至垃圾倉風量，本項目按28 000m3/h 考慮；Lc為滲瀝液處理區排至垃圾倉風量，本項目按10 000m3/h 考慮。計算結果如表1 所示。

表1 應急除臭設備負荷風量表m3/h

4 并聯除臭方案的應用分析

本項目預配置活性炭吸附及光氧催化并聯應急除臭設備1 套，其中光氧催化應急臭氣處理量為110 000m3/h，活性炭吸附除臭設備臭氣處理量為110 000m3/h。為保持垃圾倉除臭設備的運行效率及除臭效果，個別焚燒爐停爐時優先開啟低溫等離子除臭設備，停爐較多或全部停爐時開啟活性炭吸附設備進行除臭。據此原則得到的除臭設備運行工況如表2 所示。

表2 應急除臭開啟模式表

5 并聯除臭方案經濟性分析

根據大多數垃圾發電廠的運營情況，焚燒爐同時投入運營的數量按照4 臺考慮，非高峰期的卸料門開啟數量按照3道門計算，高峰期卸料門同時開啟數量按照6 道門計算（檢修期為5 道門）。

5.1 單臺爐故障停爐運營的經濟性

單臺爐出現故障時，全場只有3 臺爐同時運行，此時只需在高峰期（卸料門開啟數量在5 道以上）開啟光氧催化除臭設備，經濟投入主要為耗電投入（通常情況下，垃圾焚燒發電廠發電量除上網發電量外，廠用電可滿足設備運行需求，可不計算此部分費用）。

5.2 全廠檢修期運營的經濟性

根據運營經驗，每年焚燒主廠房有一次約30d 焚燒爐檢修期，檢修期間只運行一臺焚燒爐。由表2 可知，檢修其間的除臭風量約為：正常工況95 300m3/h，高峰時段（檢修期高峰時段開啟5 道卸料門）188 700m3/h。按照目前的除臭配置正常時段（中午12：00～凌晨3：00）下開啟光氧催化除臭，高峰時段（4：00～11：00）開啟“光氧催化+活性炭吸附除臭”?；钚蕴坑昧考s為0.35t/d，檢修其間經濟投入約為1 400元/d（活性炭單價按照4 000 元/t 計算），年總投資約4.2 萬元；若檢修期間全部采用活性炭除臭，活性炭用量約為2.1t/d，檢修期經濟投入約為8 400 元/d，年總投資約25.2 萬元。由此可知，檢修期“活性炭+等離子除臭”的方式每年可節省投資約21 萬元，運營成本降低了約83%。

6 結語

采用光氧催化和活性炭吸附并聯的應急除臭系統不僅可以增加活性炭吸附除臭與等離子除臭的運行機動性，同時很大程度上降低了應急除臭的運營成本。