生鮮垃圾減量化車間臭氣處理工藝設計

范淑珍，付鵬睿，盧 偉，肖通奮

（1.浙江愛科樂環保有限公司，浙江 杭州310030；2.浙江延杭智能科技有限公司，浙江 杭州311100）

0 引 言

浙江某大型垃圾中轉站設有20 t/d生鮮垃圾減量處理系統，包括接料斗、螺旋輸送、破碎機、磁選機、脫水機等機械設備。生鮮垃圾收集及減量過程中會產生含有硫化氫、氨及揮發性有機物（VOCs）等物質的惡臭氣體，若惡臭氣體不做針對性除臭處理，勢必會對廠區及周邊環境產生不良影響。此外，本項目環境影響評價報告書中對廠界和有組織排放臭氣濃度要求較高，因此為保證臭氣優于國家標準排放，采用了前端負氧離子送風，后端“設備密封集氣+植物液洗滌+干式化學吸附”的綜合除臭處理工藝。本文從生鮮垃圾減量項目除臭工藝、設備參數、工藝參數等方面進行分析探究，以期為同類臭氣治理工程提供相關參考及借鑒。

1 臭氣處理工藝及要求

1.1 前端負氧離子送風設計

（1）生鮮垃圾減量車間前端負氧離子送風系統，送風量按8 000 m3/h進行設計。

（2）送風區域分別為員工操作通道和接料斗卸料區域2個分區，每個分區的送風量分別為4 000 m3/h。

1.2 后端除臭處理工藝

生鮮垃圾減量車間后端臭氣處理風量按6 000 m3/h進行設計，臭氣來源及氣量計算如下。

（1）接料斗密封負壓集氣設計的風量3 000 m3/h。

（2）破碎機密封負壓集氣設計風量500 m3/h。（3）脫水機密封負壓集氣設計風量1 000 m3/h。

（4）集水坑密封負壓集氣設計風量1 200 m3/h。

（5）設備及管道漏風設計風量300 m3/h，漏風系數＜9%。

臭氣組成及臭氣濃度參照國內外同類型項目臭氣特性確定本除臭系統進口臭氣濃度，排放要求為項目環境影響評價報告書中要求。

后端除臭系統進、出口臭氣濃度設計值見表1。

表1 后端除臭系統進出口臭氣濃度設計值Table 1 Design value of the odor concentration at the inlet and exit of the rear-end deodorization system

由表1和表2可見，本項目采用前端負氧離子送風，后端“設備密封集氣+植物液洗滌+干式化學吸附”的綜合除臭處理工藝路線，處理后的尾氣經中轉站綜合排放口統一排放。大量研究表明，前端負氧離子送風，后端植物液洗滌和干式化學濾料的組合工藝，可有效降解氨、硫化氫以及甲硫醇等污染物，無組織及有組織臭氣均可達標排放。

表2 項目廠界排放限值要求Table 2 Emission limit requirements at the project plant boundary

2 臭氣處理主要工藝流程

2.1 工藝流程

本生鮮垃圾減量化車間前端負氧離子送風處理主要工藝流程如圖1所示。

圖1 前端負氧離子送風工藝流程Fig.1 Front-end negative oxygen ion air supply process flow

由圖1可見，室外新鮮空氣由離心風機輸送至負氧離子發生裝置，新鮮空氣經負氧離子發生裝置前段初效/中效過濾器除塵除水后進入中段負氧離子發生區域，空氣中的氧氣經高能離子作用，產生大量負氧離子，經后段催化分解后，由送風管分別送至人工操作通道和卸料區域。含負氧離子的新鮮空氣迅速彌散相應區域，與臭氣中的污染物快速發生氧化還原反應，起到凈化操作區域空間氣氛的效果。

本生鮮垃圾減量化車間后端“植物液洗滌+干式化學吸附”處理工藝流程如圖2所示。

圖2 前端負氧離子送風工藝流程Fig.2 Front-end negative oxygen ion air supply process flow

由圖2可見，經負壓收集的臭氣首先進入植物液洗滌塔，臭氣中的污染物分子與植物液中的活性物質發生加成、路易斯酸堿反應等一系列復雜的物理化學反應后，進入干式化學濾料吸附箱，臭氣中殘留的污染物與濾料中特定的組分發生吸附-氧化反應，進一步降解臭氣中特征污染物。處理后的尾氣通過離心風機送至中轉站的后續綜合處理設施做進一步處理。

2.2 主要設備設計參數

臭氣處理工藝中負氧離子發生裝置、植物液洗滌塔、循環噴淋泵、干式化學濾料吸附箱及風機設計根據相關設計手冊及規范計算如下：

（1）負壓離子發生裝置設備尺寸為2 000 mm（L）×1 500 mm（W）×1 600 mm（H），氣體截面流速0.7 m/s。沿氣體流動方向依次為除塵除水段、負氧離子發生段以及催化段。其中除塵除水段為初效及中效除塵板，負氧離子發生段為進口優質負氧離子發生模組，催化段為負載貴金屬的蜂窩催化劑。

（2）植物液洗滌塔為立式填料塔，整體材質為玻璃鋼，外形尺寸1 600 mm×H 5 200 mm，2層填料，填料類型為多面空心球，單層填料高800 mm。植物液洗滌塔空塔氣速0.83 m/s，氣體塔內有效停留時間>5 s。

（3）植物液洗滌塔循環噴淋泵流量20 m3/h，揚程25 m，噴淋液氣比＞2.5。選用的植物液為浙江愛科樂環保有限公司研制的洗滌塔專用產品，稀釋比為1∶200。

（4）干式化學濾料吸附箱，外殼材質304不銹鋼，外形尺寸3 000 mm（L）×2 000 mm（W）×2 000 mm（H），濾料為Purafil復配干式化學濾料，濾料裝填量可滿足設備16 000 h運行需求。

（5）干式化學濾料吸附箱沿氣體流動方向為除霧段和濾料段，除霧段長度100 mm，除霧類型為絲網除霧器。

（6）玻璃鋼離心風機，風量6 000 m3/h，全壓3 000 Pa，功率15 kW。

3 主要運行工藝參數

負氧離子發生裝置可根據生鮮垃圾減量車間空氣臭氣濃度由人工調節負氧離子發生模組啟停數量，確保送風系統內的負氧離子滿足空間除臭需要。植物液洗滌塔外置循環液箱、自動加藥、自動排水以及液位傳感裝置，洗滌塔內在調試期間已加注一定比例的植物液，通過除臭系統PLC預定程序，吸收塔每7 d通過自動排水閥外排廢水，排水量約1 m3。自動加藥裝置，平均每天加注約10 L植物液，以滿足植物液洗滌塔的除臭效率。干式化學濾料吸附箱因在設計時已裝填足夠數量的濾料，因此在濾料性能保證期間不需額外更換。

4 運行效果分析

本項目于2021年3月份完成設備安裝、調試及試運行工作，委托國內權威第三方檢測機構，對廢氣系統進、出口及廠界臭氣濃度（無量綱）、硫化氫及氨等污染物進行了多次檢測，檢測結果表明，本項目廢氣處理系統出口及廠界各項污染物排放限值滿足環境影響評價報告中的要求，并遠優于現行《惡臭污染物排放標注》（GB14554-93）排放限值。

后端臭氣處理系統進出口污染物濃度及排放限值見表3。

表3 后端臭氣處理系統進出口污染物濃度及排放限值Table 3 Concentration and discharge limit of import and export pollutants of the rear-end odor treatment system

項目廠界污染物濃度及排放限值見表4。

表4 項目廠界污染物濃度及排放限值Table 4 Pollutant concentration and emission limits of the project plant boundary

5 結 語

（1）生鮮垃圾減量化設備密封收集的臭氣屬于低濃度、大風量惡臭氣體。

（2）植物液洗滌+干式化學濾料組合式后端臭氣處理工藝，整體除臭效率＞80，滿足本項目環境影響評價報告中的要求，并遠優于現行《惡臭污染物排放標注》（GB14554-93）排放限值。

（3）與常規活性炭物理吸附相比，干式化學濾料為化學吸附，且不產生危險廢棄物的二次污染。

（4）針對此類環境相對敏感的除臭工程，植物液洗滌+干式化學濾料組合式的后端臭氣處理工藝具有一定的借鑒參考意義。