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                  新型組合除臭工藝在餐廚垃圾處理中的應用-項目案例-污水池加蓋-反吊膜|膜加蓋-除臭加蓋-膜結構公司-上海華喜膜結構工程有限公司
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                  新型組合除臭工藝在餐廚垃圾處理中的應用

                  發布時間:2021年11月22日 點擊數:22

                  餐廚垃圾具有含水率高、含鹽分高、有機成分多、容易腐敗、有害成分少等特點[1], 在收集運輸和處理過程中, 能迅速被微生物降解[2], 產生污染, 其中的氨、硫化氫等惡臭物質會使人食欲不振、頭昏腦脹、惡心、嘔吐, 直接對呼吸道、內分泌系統、循環系統及神經系統產生危害, 嚴重影響大眾健康安全。

                  近年來, 國內外研究表明, 在餐廚垃圾資源化利用處理過程中產生的惡臭物質其成分主要有四大類:含硫化合物、含氮化合物、烴類化合物和含氧有機物。含硫化合物中的H2S是臭氣物質的主要成分, 其次是鹵代烴[3]。同時發現, 餐廚垃圾產生的惡臭只有少數的氣味物質是氨和硫化氫等無機化合物, 大多數氣味物質是有機物, 如低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族、芳香族、雜環的氮或硫化物, 這些物質都帶有活性基團, 容易發生化學反應。為改善工作環境條件, 減少環境污染, 有必要對餐廚垃圾處理車間產生的臭氣進行凈化處理。

                  本研究以江蘇某餐廚垃圾處理工程為例, 介紹一種新型組合除臭工藝在餐廚垃圾異味控制的應用情況[4]

                  1 工程概況

                  該餐廚垃圾處理項目規模為200 t/d, 臭氣處理量為35 000 m3/h。工程中處理及輸送設備大都采用密閉設計, 臭氣來源于預處理車間中的原料收集池、分選設備等環節, 將所有產生異味的空間上空都安裝了微負壓收集管網, 對各個環節產生的臭氣進行集中處理。除臭系統選用化學洗滌和生物濾池相結合的工藝, 通過處理后尾氣滿足“惡臭污染物排放標準” (GB 14554-93) 中廠界廢氣排放 (二級新擴建) 排氣筒惡臭污染物排放標準值。

                  2 工藝設計

                  2.1 工藝流程

                  除臭系統的工藝流程見圖1。管網1中臭氣通過引風機2輸送至收集系統3, 依次進入酸洗滌塔4和堿洗滌塔5處理后再由離心風機6加壓送至預洗池7, 臭氣中部分水溶性物質被去除, 經化學處理后的臭氣再進入生物濾池8, 在細菌的作用下, 臭氣被轉化為含二氧化碳、水和鹽等無污染的氣體通過排氣筒9高空15 m排出。

                  圖1 除臭系統的工藝流程

                  圖1 除臭系統的工藝流程  下載原圖

                  Fig.1 Flow chart of deodorant system process

                  1.管網2.引風機3.收集系統4.酸洗滌塔5.堿洗滌塔6.離心風機7.預洗池8.生物濾池9.排氣筒

                  2.2 除臭原理

                  (1) 化學洗滌原理:餐廚垃圾產生異味的空間氣體被引入酸堿化學洗滌塔內部, 溶液循環裝置將酸液和堿液分別霧化后噴灑在酸堿洗滌塔的填料表面, 在填料表面形成均勻的液體薄膜。當含有異味的空氣穿過填料層時, 氣體中的異味分子和微小粉塵就會被填料上的液體薄膜攔截、阻滯, 由氣相轉移到液相, 和液相中工作液的有效分子發生反應, 經過異味凈化工作液的作用, 異味分子將被轉化成無機鹽類, 從而達到凈化的目的。

                  (2) 生物濾池原理:在生物濾池階段, 臭氣通過濕潤多孔和充滿活性微生物的濾層, 利用微生物細胞對惡臭物質進行吸附、吸收和降解。微生物細胞具有個體小、表面積大、吸附性強、代謝類型多樣的特點, 將惡臭物質吸附后分解成二氧化碳和水等物質。生物除臭過程主要以三個步驟進行: (1) 水溶滲透。濾料表面覆蓋有水層, 臭氣中的化學物質與濾料接觸后在表層溶解, 并從氣相轉化為水相, 以利于濾料中的細菌作進一步的吸收和分解。濾料的多孔性使其具有超大的比表面積, 使氣、水兩相有更大的接觸面積, 有效增大了氣相化學物質在水相中的傳送擴散速率, 高速的傳送擴散意味著濾料可迅速將臭氣濃度降至極低的水平; (2) 生物吸收。水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收, 惡臭成分從水中轉移至微生物體內; (3) 生物氧化。濾料中的專性細菌以污染物為食, 把污染物轉化為自身的營養物質, 使碳、氫、氧、氮、硫等元素從化合物的形式轉化為游離態, 進入微生物的自身循環過程, 從而達到降解的目的。專性細菌等微生物又可實現自身的繁殖, 當作為食物的污染化合物與專性細菌的營養需要達到平衡, 而水分、溫度、酸堿程度等條件均符合微生物所需時, 專性細菌的代謝繁殖將會達到平衡, 通過生物氧化來降解污染物, 最終的產物是含二氧化碳、水和鹽等無污染的氣體物質, 使污染物得以去除。

                  3 主要設備及設計參數

                  3.1 收集系統

                  臭氣收集系統包括各氣體收集點的管網、文丘里噴射器、循環水泵等, 管網采用耐腐蝕的玻璃鋼材料, 安裝簡單方便, 質地輕盈, 性價比合適, 主管道為外徑Φ1 000 mm的管道。文丘里管為Φ1 000 mm×H 3 800mm, 文丘里管和管網采用相同的玻璃鋼材質。動力源采用不銹鋼316 L材質的離心式水泵, 流量25 m3/h, 揚程20 m, 電機功率2.2 kW。

                  3.2 化學洗滌

                  化學洗滌系統包括2臺酸堿洗滌塔, 材質為玻璃鋼, 底部帶儲液池, 洗滌塔的外形尺寸為Φ2 400×H7 100 mm, 儲液池外形尺寸為L 6 500×W 5 400×H 1100 mm, 配備4臺耐酸堿循環水泵, 水泵流量4.8 m3/h, 揚程18 m, 功率7.5 kW。儲液箱的酸堿投加選用自動投加系統, 通過實時監測儲液箱的pH值控制酸堿的投加量, 計量泵流量240 L/h, 壓力0.7 MPa, 功率0.37 kW, 酸堿儲槽選用1 m3的耐腐蝕儲槽。

                  3.3 離心風機

                  本項目選用2臺玻璃鋼風機, 互為備用, 風量為20 000 m3/h, 風壓2 600 Pa, 電機功率30 kW。離心風機采用玻璃鋼材質, 質輕而硬, 不導電, 性能穩定, 機械強度高, 耐腐蝕, 耐高溫等性能。

                  3.4 預洗池

                  預洗池結構為玻璃鋼復合材料, 有效容積L 2.0 m×W 3.0 m×H 3.3 m, 平均流速0.41 m/s, 接觸時間2.8s, 循環水泵流量18 m3/h, 揚程18 m, 功率2.2 kW。池頂面帶有觀察窗, 便于觀察和檢修。預洗池中裝有填料, 水可循環使用。預洗池配有循環水泵和噴淋系統。循環噴淋系統主要用于去除氣體中固體污染物, 調節空氣的濕度和溫度, 包括所有循環管道、噴嘴、接頭、支撐件等。噴頭所噴的水呈霧狀, 能覆蓋整個預洗池, 沒有死角。

                  3.5 生物濾池

                  生物濾池結構也為玻璃鋼復合材料, 側面帶有有機玻璃材質的觀察窗, 便于觀察和檢修, 內部設填料支撐層、生物填料和噴淋系統。設備有效容積L 14.0×W3.0×H 3.3m, 平均流速0.13 m/s, 接觸時間12.96 s, 散水頻率2~24次/天, 延續時間5~15 min, 水量15%~30%。配2臺循環水泵互為備有, 流量18 m3/h, 揚程18m, 功率2.2 kW。

                  生物濾池填料采用以天然植物骸體或火山巖為主的多種級配的有機和無機混合填料, 其通透性和結構穩定性良好, 具有吸附污染物和微生物生長的最佳環境, 有運行費用低, 維護簡單等優勢。混合填料不易腐爛, 具有良好的保濕性和透氣性, 載體表面為親水性。微生物適宜的環境pH值為6~8, 但微生物在分解致臭物質時會產生酸性物質, 運行時間一長, 往往導致濾池pH值下降, 出現酸化現象, 影響微生物的生長, 降低除臭效果。設計選用的填料中添加了少部分無機混合物, 這些物質可以提高填料的通透性、吸水性, 并起到防止板結、均衡營養、防止酸化等作用。

                  4 工程特點

                  (1) 化學洗滌系統調試前確認工藝管線、電氣儀表、電氣設備、水泵和洗滌塔單機等清水運行合格, 酸堿箱分別按照要求配置好一定濃度的酸堿溶液, 啟動循環泵, 通過塔內的噴淋裝置向填料噴灑酸堿溶液, 啟動進水泵, 通過負壓收集系統將臭氣從塔底部輸送到酸堿塔內, 工作液由排水管道回到酸堿洗滌塔的溶液循環箱或進入廢水處理系統, 在補充一定的新鮮工作液后循環使用, 從而在保證凈化效果的同時盡可能降低運行費用。

                  (2) 化學洗滌凈化后的氣體經洗滌過濾設備內的脫水填料層, 除去空氣中的水珠, 再由風機輸送至預處池, 降低高濃度污染負荷的峰值, 且作為一個有效的緩沖器輸送到生物濾池除臭系統。

                  (3) 微生物培養是生物濾池調試的核心工作。取100 L配置好的活性菌, 加入生物濾池的循環水箱, 通過噴淋系統將活性菌噴灑到填料表面。在調試階段, 由于每天餐廚廢棄物處理量相對較少, 對氣源的濃度難以控制, 在氣源難以滿足微生物營養需求的情況下, 用葡萄糖和尿素配置營養液, 噴灑在填料表面, 供微生物營養需要, 連續5天在固定時間投加活性菌和營養液, 同時從底部送入臭氣, 馴化活性菌生長, 將致臭污染物降解成二氧化碳和水。

                  5 處理效果


                      下載原表

                  表1 收集點和尾氣中臭氣成分監測情況

                  項目于2016年12月通過當地環保部門驗收, 經過18個月的穩定運行, 廠區異味達到標準。表1是2018年3月份各監測點的數據。由監測結果可以看出, 通過處理后尾氣主要臭氣成分均優于GB14554-93中廠界廢氣排放標準值。

                  6 結論

                  (1) 化學和生物濾池組合工藝在除臭效果方面具有互補性, 為獲得更好的除臭效果, 在工程建設投資和土地利用等方面可尋求最佳性價比。單純化學法對臭氣處理不徹底, 而生物法占地面積大, 耐負荷沖擊能力差, 通過化學法降低臭氣的濃度, 縮小生物法的濾床面積, 從而降低設備占地面積, 提高處理效果。

                  (2) 本工程餐廚垃圾處理過程中產生的臭氣通過化學和生物除臭的組合工藝進行處理后, 尾氣滿足“惡臭污染物排放標準” (GB 14554-93) 中廠界廢氣排放標準值, 這種新型組合工藝在除臭效果的成功應用值得推廣。

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