生活垃圾中轉(zhuǎn)站臭氣處理工藝設(shè)計

2023-05-30 09:14:10范淑珍吳巖根

煤炭與化工 2023年4期

范淑珍，吳巖根，王振

（浙江愛科樂環(huán)保有限公司，浙江杭州 310030）

0 引言

生活垃圾中轉(zhuǎn)站作為垃圾轉(zhuǎn)運和壓縮的重要場所，多位于城市中心等敏感區(qū)域，若中轉(zhuǎn)站臭氣處理不達(dá)標(biāo)，勢必會嚴(yán)重影響周邊環(huán)境。垃圾中轉(zhuǎn)站臭氣主要有含硫化合物、含氮化合物、鹵素及衍生物、烴類以及含氧化合物5 類特征污染物。由于污染物成分復(fù)雜，因此中轉(zhuǎn)站臭氣處理一直是個技術(shù)難題。工程采用前端負(fù)氧離子送風(fēng)，后端“離子除臭+干式化學(xué)吸附+植物液噴淋”的綜合除臭處理工藝，通過分析和研究工藝設(shè)計、設(shè)備參數(shù)以及除臭效率，以期為同類臭氣治理工程提供相關(guān)參考及借鑒。

1 除臭工藝設(shè)計要求

1.1 前端負(fù)氧離子送風(fēng)設(shè)計

前端作業(yè)空間除臭采用負(fù)氧離子送風(fēng)除臭工藝，設(shè)計送風(fēng)量為1 600 m3/h；負(fù)氧離子新風(fēng)一部分送至中轉(zhuǎn)站作業(yè)區(qū)域，另一部分進入后端離子復(fù)合一體化處理設(shè)備；負(fù)氧離子發(fā)生器采用管式發(fā)生器，負(fù)氧離子200～800 萬個/cm3可調(diào)。

1.2 后端離子復(fù)合一體化除臭工藝

后端離子復(fù)合一體化除臭工藝設(shè)計風(fēng)量5 600 m3/h。離子復(fù)合一體化處理設(shè)備沿氣體流動方向共分為3 段：第1 段為離子混合反應(yīng)段；第2 段為干式濾料過濾段；第3 段為植物液洗滌段。

參考國內(nèi)外同類型項目確定后端除臭系統(tǒng)入口臭氣成分和臭氣濃度，離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)入口臭氣濃度設(shè)計值見表1。

表1 離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)入口臭氣濃度設(shè)計值Table 1 Design value of odor concentration at the inlet of odor treatment system

離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)出口（15 m 排氣筒）臭氣濃度設(shè)計值見表2。

表2 離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)出口臭氣濃度設(shè)計值Table 2 Design value of odor concentration at the outlet of odor treatment system

垃圾中轉(zhuǎn)站廠界排放限值要求見表3。

表3 垃圾中轉(zhuǎn)站廠界排放限值要求Table 3 Requirements for boundary emission limit of domestic waste transfer station

大量研究及實踐證明，負(fù)氧離子除臭工藝、植物液洗滌除臭工藝以及干式化學(xué)濾料吸附工藝可有效降解中轉(zhuǎn)站內(nèi)臭氣特征污染物，不同除臭工藝間的合理組合使用，可以實現(xiàn)臭氣達(dá)標(biāo)排放。

根據(jù)垃圾中轉(zhuǎn)站除臭系統(tǒng)進、出口以及廠界排放限值要求，本項目擬采用前端空間除臭，后端離子復(fù)合一體化除臭工藝相結(jié)合的綜合除臭處理工藝路線。離子復(fù)合一體化除臭工藝處理后的尾氣經(jīng)15 m 排氣筒統(tǒng)一排放。

2 臭氣處理工藝設(shè)計

2.1 除臭工藝流程介紹

本項目前端負(fù)氧離子新風(fēng)除臭工藝流程如圖1所示。

圖1 前端負(fù)氧離子新風(fēng)除臭工藝流程Fig.1 Front negative oxygen ion fresh air deodorization process flow

新風(fēng)除臭系統(tǒng)內(nèi)的離心風(fēng)機將室外新鮮空氣首先輸送至前置空氣過濾模塊，經(jīng)除水、除塵及殺菌后，新鮮空氣進入管式離子發(fā)生模塊；空氣中的氧氣經(jīng)管式離子發(fā)生器高能電離后，負(fù)氧離子大量生成，然后由送風(fēng)管輸送至作業(yè)空間。含負(fù)氧離子的新鮮空氣具有很強的氧化性，可快速氧化作業(yè)空間內(nèi)的臭氣污染物，將污染物氧化分解為小分子化合物，從而實現(xiàn)空間除臭的效果。

本項目后端“離子除臭+ 干式化學(xué)吸附+ 植物液噴淋”處理工藝流程如圖2 所示。

圖2 后端離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)流程Fig.2 Back-end ion composite integrated deodorization system flow

經(jīng)負(fù)壓收集的臭氣首先進入一體化處理設(shè)備的離子除臭段，負(fù)氧離子具有超強的氧化能力，可以與臭氣污染物在常溫常壓下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，大分子污染物分解為小分子化合物然后進入干式化學(xué)濾料吸附段，與濾料中特定的組分發(fā)生吸附—氧化反應(yīng)，進一步降低臭氣濃度。為保證系統(tǒng)除臭效率，臭氣最終進入植物液洗滌段，殘留的污染物分子與植物液中的活性物質(zhì)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)后，最終實現(xiàn)尾氣的達(dá)標(biāo)排放。

2.2 主要設(shè)備設(shè)計參數(shù)

負(fù)氧離子發(fā)生裝置、植物液洗滌段、循環(huán)噴淋泵、干式化學(xué)濾料吸附段及風(fēng)機設(shè)計根據(jù)相關(guān)設(shè)計手冊及規(guī)范計算如下。

（1）負(fù)氧離子發(fā)生裝置設(shè)備尺寸為500 mm（L） ×500 mm（W） ×900 mm（H），氣體截面流速0.7 m/s。沿氣體流動方向依次為空氣過濾模塊、管式離子發(fā)生模塊。其中空氣過濾模塊采用可拆卸清理的初效和中效除塵板，管式離子發(fā)生模塊為進口產(chǎn)品，滿足長期穩(wěn)定使用的要求。

（2）離子復(fù)合一體化處理設(shè)備，外殼材質(zhì)304 不銹鋼，設(shè)備尺寸為4 500 mm（L） ×1 600 mm（W） ×1 600 mm（H），沿氣體流動方向分別為離子混合反應(yīng)段、干式濾料過濾段和植物液洗滌段。干式濾料過濾段填料選用干式化學(xué)濾料，其氧化鎂含量＞10%、高錳酸鈉含量＞11%，濾料過濾面積＞7.0 m2，過濾風(fēng)速＜0.5 m/s，阻力損失＜400 Pa；植物液噴淋段，空塔氣速0.61 m/s。

（3）植物液洗滌段循環(huán)噴淋泵流量14 m3/h，揚程25 m，噴淋液氣比為2.5。添加的植物液為浙江愛科樂環(huán)保有限公司研制的洗滌塔專用產(chǎn)品，植物液稀釋比為1∶300。

（4）除臭風(fēng)機采用玻璃鋼離心風(fēng)機，變頻風(fēng)機，30 ～50 Hz 可調(diào)，設(shè)計風(fēng)量5 600 m3/h，全壓2 500 Pa，功率5.5 kW。

3 除臭工藝主要運行參數(shù)

負(fù)氧離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的負(fù)氧離子可根據(jù)垃圾中轉(zhuǎn)站空間臭氣濃度及現(xiàn)場需要，由人工進行調(diào)節(jié)，負(fù)氧離子發(fā)生數(shù)的調(diào)節(jié)范圍為200～800 萬個/cm3，以保證負(fù)氧離子新風(fēng)除臭系統(tǒng)的實際需要。干式化學(xué)濾料吸附段在設(shè)備生產(chǎn)時已按設(shè)計要求裝填足夠數(shù)量的濾料，可保證運行期間不需額外更換濾料。植物液洗滌段外置循環(huán)液箱和自動加藥裝置，循環(huán)液箱具備液位傳感和自動排水等功能。系統(tǒng)啟動前由自動加藥裝置向循環(huán)液箱按1∶300 的比例加入足量的植物液，然后在系統(tǒng)運營期間，由除臭系統(tǒng)PLC 預(yù)定程序，自動啟動加藥裝置向循環(huán)液箱加注植物液，植物液添加量為8 L/d，確保植物液洗滌段的除臭效率；此外，植物液洗滌段每7 d 外排廢水0.8 m3，外排廢水由自動排水閥根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定自動運行。除臭風(fēng)機根據(jù)現(xiàn)場運行時段要求，通過PLC 預(yù)設(shè)程序，設(shè)定以下3 個時段及對應(yīng)運行頻率，即：6:00 ～10:00，風(fēng)機按46 Hz 運行；10:00 ～18:00，風(fēng)機按40 Hz 運行；18:00 ～6:00，風(fēng)機按30 Hz 運行，以實現(xiàn)項目節(jié)能減排的要求。

4 運行效果分析

本除臭項目于2022 年12 月份完成設(shè)備安裝、調(diào)試及試運行工作，除臭系統(tǒng)出口及廠界臭氣濃度（無量綱）、H2S 及NH3委托第三方權(quán)威檢測機構(gòu)，進行了多批次、多工況的檢測，檢測結(jié)果表明，除臭系統(tǒng)出口、廠界污染物排放值滿足并遠(yuǎn)優(yōu)于《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）限值要求。

離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)進出口臭氣濃度及排放限值見表4。

表4 離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)進出口臭氣濃度及排放限值Table 4 Odor concentration detection value and emission limit value at the outlet of odor treatment system

由表4 可知，離子復(fù)合一體化除臭系統(tǒng)出口臭氣濃度、H2S 及NH3等指標(biāo)均小于《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）中各排放限值，其中H2S去除效率為93.3%，NH3去除效率為93.9%，臭氣處理系統(tǒng)整體除臭效率為91.4%。以上檢測結(jié)果表明，離子復(fù)合一體化除臭工藝滿足生活垃圾中轉(zhuǎn)站有組織臭氣排放除臭要求，且除臭效果明顯。

生活垃圾中轉(zhuǎn)站廠界污染物濃度及排放限值見表5。

表5 生活垃圾中轉(zhuǎn)站廠界污染物濃度及排放限值Table 5 Concentration and emission limit of pollutants at the boundary of domestic waste transfer station

由表5 可知，生活垃圾中轉(zhuǎn)站廠界東側(cè)、南側(cè)、西側(cè)及北側(cè)的臭氣濃度、H2S 及NH3等指標(biāo)均小于《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）中廠界要求的排放限值，其中廠界東側(cè)和北側(cè)臭氣濃度均低于檢出值，表明前端負(fù)氧離子新風(fēng)除臭系統(tǒng)不僅可以有效減少車間臭氣污染物的外溢，而且除臭效果滿足生活垃圾中轉(zhuǎn)站無組織臭氣排放的要求。