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污泥垃圾项目如何设计除臭系统

更新时间  2021-11-13 10:02:45 佛山市景源环保工程有限公司 阅读


污泥垃圾的臭气污染,主要来自污泥垃圾发酵产生的氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲硫醚、三甲胺、二硫化碳等数百种有机恶臭物质。

这些恶臭物质有一个迥异于其他大气污染物的特性——污染释放的绝对剂量不大,常规仪器的检测很难检测出来,往往只能靠经过专业训练的嗅辨员进行嗅觉监测。

但人的嗅觉却对上述物质极度敏感,嗅觉阈值超低。如,氨,这种日常生活常见的致臭物质,尿骚味的主要成分,人的鼻子嗅觉阈值,大约在0.6毫克左右;而对于甲硫醇、甲基硫醚、硫化氢等有较强烈致臭感觉的物质,嗅觉阈值却只有氨的1/8000倍即可。

 所以,这些污染物的释放浓度小,释放方式隐蔽多元,生态环境部门和焚烧厂运营团队很难及时发现,但造成的周边群众和公众不良影响颇大,可谓“伤害性不大,但侮辱性极强”。

国内有相当多数的污泥垃圾焚烧厂现场运营团队,对臭气问题,个人体感上已经相对比较麻木,意识上也往往默认必臭事实,运营团队对臭气问题也没有考核压力,所以,既无动力也无技术经验,去彻查臭源、开展治理。

臭源排查及分类

污泥垃圾焚烧厂的臭源,其实可普遍分为两种。

第一,外源无组织露天式的臭源,集中在厂区路面

主要由于污泥垃圾车在进入污泥垃圾焚烧厂卸料大厅之前,跑冒滴漏各种渗滤液和污泥垃圾碎屑,撒漏在焚烧厂的内部道路、栈桥、地磅登处,包括部分厂外道路,所带来的的臭气污染。

这种臭气来源,往往是污泥垃圾焚烧厂无法提前管理的,毕竟污泥垃圾车都是当地各类环卫公司或环卫所的,这些外来单位日常对污泥垃圾车防漏防渗装置维护不利,跑冒滴漏的臭水,都集中到了污泥垃圾焚烧厂厂区和周边道路,严重影响周边群众,同时也让焚烧厂为之背锅。

臭气的释放方式,是摊在道路表面,无组织敞开释放,如果清理不及时,渗滤液会渗入道路衬里材料,长久释放。

此种露天臭源的处置,有以下几种方式

1、集中快速用清水清洗,将渗滤液冲刷掉,并集中通过沟渠收集至污泥垃圾焚烧厂内废水渗滤液处理站。

2,喷洒除臭药剂,中和分解臭源物质,如目前许多污泥垃圾焚烧厂流行使用的未知成分的植物除臭药剂。

3,即便是经过上述两种方式,还是会有大量参与渗滤液臭味物质,会渗入道路内部,经年日久导致长期释放,必须将道路表面全部铲除,重新敷设路面。

第二,焚烧厂内源渗漏性臭气

主要源自污泥垃圾焚烧厂内的卸料大厅,污泥垃圾储坑,渗滤液沟道间,焚烧炉推料器等工序地点。

上述臭气产生点,目前均处于全密闭状态,焚烧厂利用微负压方式,将大量臭气,抽入污泥垃圾焚烧炉,利用高温将臭气物质焚烧干净,达到除臭的目的。

不过,百密一疏,如果上述地点的厂房全密闭出现漏点,微负压状态失灵,则会导致污泥垃圾臭气的外溢。

漏点包括:

1、厂房屋顶,尤其是污泥垃圾储坑屋顶漏点。

污泥垃圾焚烧厂厂房屋顶,通常以普通钢结构屋面板设计为主,通常以压型彩钢板底板+保温层+压型彩钢板屋面板为主。

污泥垃圾储坑内,污泥垃圾堆料的持续发酵,会产生的大量热量,热量将污泥垃圾中的水分蒸发,水蒸气上浮遇到压型钢板底板处,会形成聚集冷凝水。

这些水分中还往往含有酸性和腐蚀性物质,于是形成潮湿的腐蚀性环境,极易诱发压型钢板的腐蚀锈烂,最终造成臭气的外泄。

屋面板的固定多铆钉,铆钉处打胶密封,但常年日晒雨淋的情况下,密封胶容易老化导致开裂,造成漏雨及臭气外泄。

污泥垃圾池顶部太空板相邻板之间连接的密封处理缺陷,防水卷材搭接不足,防水卷材节点处理缺陷

2、污泥垃圾储坑的墙体构筑件,有孔洞或缝隙,导致臭气外泄。

污泥垃圾储坑孔洞产生的原因主要有:

(1)墙体或楼面穿管预留的孔洞,未采取堵漏操作。

(2)前期脚手架连墙件、对拉螺栓、悬挑槽钢拆除后遗留的孔洞,未采取堵漏操作。

(3)填充墙砌块与砂浆之间的沉降造成梁底出现缝隙。

(4)墙面不满足“满刀灰”,抹灰不严实,导致墙体缝隙未堵漏。

(5)使用坏砖砌筑。

(6)构造柱与墙体结合不密实,构造柱浇筑质量较差。

3、与污泥垃圾储坑相关的其他公用系统密封不严,导致臭气遗漏并扩散污染

污泥垃圾焚烧厂内还有许多内部办公空间和公共空间,实际是与污泥垃圾池、卸料大厅、渗沥液相通的,如消防管道、电缆桥、套管、风管等装置,都会从公共办公空间,通入相关臭源产生地点。如果相互连接处无法保证密封,臭气会通过缝隙弥漫至办公和公共空间,影响办公人员,同时也会对室外大气扩散,造成二次污染。

具体有漏点:

(1)风管穿墙周边空隙未封堵。

(2)穿墙消防管道、电缆桥周边空隙未封堵。

(3)楼板电缆套管、前期施工吊装凿开的孔洞未封堵。

(4)各防火门和门框以及地面之间的密封的橡胶条未安装。

(5)渗沥液通道内墙面和各管道螺栓防腐涂料未完成。

(6)卸料大厅周边结构沉降缝未施工到位导致臭气遗漏。

4,一次风机至焚烧炉的风机连接质量不密实导致臭气遗漏 

具体有:

(1)风管之间螺丝没有紧固和螺杆没有垫片。

(2)相邻风管之间未打或未打满耐候胶。

(3)基础角钢没有满焊。

(4)阀门连接处法兰处密封不严实。 

5,卸料大厅

卸料大厅的臭气,与外源性敞开式臭源类似,都是来自污泥垃圾收运车的跑冒滴漏,带来的渗滤液污染和污泥垃圾碎屑;此外,卸料大厅的卸料口隔离门,无法充分闭合,导致储坑的臭气外泄至卸料大厅,也是臭气来源。

防臭除臭准则

第一,全面摸排各类漏点,做好漏点台账和预判分析,充分及时提前做好堵漏除臭工作。

第二,积极开展厂区巡检和排查,将臭气问题列为巡检重点内容,发现问题要及时应对,高质量的快速处理。尤其是对厂区进料路面和厂区外的延伸路面,及时清扫保洁,清楚污泥垃圾碎屑,保质保量冲洗。

第三,降低非停几率,保证焚烧厂厂房内的负压常态正常。

第四,在污泥垃圾储坑安装备用除臭系统,并规范巡检,保证其能够随时正常启动。

第五,对于未知漏点和各种残余的无组织排放,开展专项排查、堵漏和技术处理。

不同臭源处理技术分析

从具体处置技术上看,主要使用下列方式对无法通过负压焚烧处理的臭气,进行二次处置。

第一,储坑内应急除臭。

应急除臭往往是通过强力风机制造替代负压,集中收集后,通过集中除臭单元过滤后,达标排放。

除臭单元一般采用以下方式。

1、活性炭吸附除臭。

2、光催化单元,主要是臭气通过二氧化钛光触媒载体,在紫外线的作用下,将臭气物质分解或氧化为低分子无臭气体。

3、化学酸洗单元,将恶臭气体通过洗涤塔用酸和碱进行洗涤除臭,主要利用臭气成分与化学药剂发生不可逆的化学反应,生成新的无臭物质以达到除臭目的。

第二,外源敞开式无组织排放臭气祛除

对于无法通过风机收集吸收,达到集中除臭目的,而通过厂房各类漏点、缝隙,无组织渗漏的臭气,则要采用面源式污染物的治理方式,力争在厂内空间里,分解臭气削减浓度。

1、天然植物液气相雾化设备,这是当前一线品牌焚烧企业常用的面源臭气治理方式。植物液通过雾化器,喷洒在需要除臭的空间内,如污泥垃圾储坑、卸料大厅、渗滤液泵房等地。形成很小的雾状颗粒,通过植物液滴的理化特性,包裹臭气物质并分解中和,变成无臭物质沉降。

2、在储坑、卸料大厅,乃至主控室、办公空间等公共空间,放置高能电子发射器。

高能电子除臭设备的工作原理是利用高频放电产生的高能电子轰击臭气分子,打破臭气分子的分子键,瞬间破坏臭气分子;同时高能电子还电离周围空气中的水分子、氧分子,产生大量的氧化性极强的 OH-、HO2 等自由基和氧分子团 , 这些自由基和氧分子团与臭气分子发生化学反应,可在很短的时间里消除臭气分子,从而达到除臭目的。

3、等离子、负离子除臭。

在污泥垃圾储坑或卸料大厅,乃至主控室、办公空间等公共空间,放置离子发生器,在空间中释放等离子或负离子。

通过高压放电,获得低温等离子体或负离子,与气体分子(原子)发生非弹性碰撞,发生激发、离解、电离等一系列反应,使气体处于活化状态,产生的活性自由基,活化污染物分子,分子发生断裂而分解,最终可将恶臭气体转化为 CO2,H2O 等。

4、对产臭设备完全密封,如泵机、阀门、法兰、弯头等处,用耐厚胶或密封箱等方式,遮蔽和阻挡臭气的泄漏释放。

第三,厂区道路无组织臭气祛除

1、加强冲洗频度,广泛喷洒各类除臭药剂,如植物除臭剂等。

2、污泥垃圾致臭物质中,含硫化合物较多,在厂区周围,针对性的种植和培育大量具备吸附恶臭物质能力的植物,尤其是吸收含硫致臭物能力较强的植物。

目前国内针对甲硫醚、二甲基硫醇、硫化氢等物质的植物吸附消减研究较少,但林业研究机构以二氧化硫、氮氧化物等为示踪气体,开展了较多研究。

江苏省中科院植物研究所、南京信息工程大学、南京市园林绿化局的联合研究发现,消减PM2.5、二氧化硫、氮氧化物,单株功能最强的植物,分别为:

——绿化乔木中,分别是马褂木、枫杨;

——单位叶面积功能最强的分别是乌桕、广玉兰。

——道路灌木中,单株功能最强的分别是大叶黄杨、梅花;

——单位叶面积功能最强的均是栀子花。

广东省林科院研究认为,在不同SO2质量浓度(0.259和0.448 mg.m-3)环境下


——黄槐、鸡冠刺桐、红花银桦、木棉、红千层、大花紫薇、复羽叶栾树吸收SO2能力具有强或较强的能力,

——在不同SO2和NO2浓度环境下,黄槐、红花银桦、红千层、复羽叶栾树和大花紫薇叶片对SO2和NO2吸收净化能力表现为强或较强。

九种最常见的有机废气处理方法

下文主要介绍了9种有机废气处理方法,一起来看看吧!

1 掩蔽法

工作原理:在臭气中加入一种更强烈的气味来掩盖臭气,让人可以接受。

适用范围:适用于需要立即、暂时消除低浓度恶臭气体影响的场合。气味强度约2.5,无有组织的排放源。

优点:能尽快消除异味的影响,灵活性强,成本低;

缺点:恶臭的成分不能去除。

2 稀释扩散法

原理:将有气味的气体通过烟囱排放到大气中,或用无气味的空气稀释,以降低有气味物质的浓度,减少气味;

适用范围:适用于有组织排放的中、低浓度恶臭气体的处理;

优点:成本低,设备简单;

缺点:易受气象条件影响,恶臭物质仍然存在。

3 热力燃烧法

原理:在高温下,恶臭物质与燃气充分混合,实现完全燃烧。

适用范围:适用于高浓度、少量可燃气体的处理;

优点:净化效率高,异味物质完全氧化分解;

缺点:易腐蚀,油耗高,处理成本高,易形成二次污染。

4 催化燃烧法

5 水吸收法

原理:气味中的某些物质易溶于水,使气味成分直接与水接触,从而溶于水达到除臭的目的;

适用范围:有组织排放源的水溶性、恶臭气体;

优点:工艺简单,管理方便,设备运行成本低;

缺点:出现二次污染,洗涤液需要处理,净化效率低,需要与其他技术结合使用,硫醇和脂肪酸处理效果差。

6 药液吸收法

原理:利用气味中某些物质与液体发生化学反应的特性,去除气味中的某些成分;

适用范围:适用于处理大体积、高、高浓度的气味;

优点:可以针对性的处理一些异味成分,工艺比较成熟;

缺点:净化效率低,吸收剂消耗大,容易形成二次污染。

7 吸附法

原理:利用吸附剂的吸附功能,将恶臭物质从气相转移到固相。

适用范围:适用于处理低浓度、净化要求高的恶臭气体;

优点:净化效率高,可处理多组分恶臭气体;

缺点:吸附剂价格昂贵,再生困难,处理的恶臭气体要求温度低,含尘量大。

8 生物滤池式脱臭法

原理:恶臭气体经过除尘、加湿、冷却等预处理过程,由下至上通过由滤料组成的滤床。恶臭气体由气相转移到水-微生物混合相,并由固定在滤料上的微生物代谢分解。

适用范围:目前研究最多、最成熟的工艺,在实践中也是最常用的生物脱臭方法。除臭又可细分为土壤除臭、堆肥除臭、泥炭除臭等。

优点:加工成本低;

缺点:占地面积大,填料需要定期更换,脱臭过程不易控制,运行一段时间后容易出现问题,疏水性和可生物降解物质处理困难。

9 生物滴滤池式

原理:原理与生物滤池类型相似,但所用的过滤材料为惰性材料,如聚丙烯颗粒、陶瓷、木炭、塑料等,不提供营养物质;

适用范围:只有能降解部分恶臭物质的微生物附着在填料上,生物滤池内不混入微生物,不消耗滤池内的有机物;

优点:池内微生物数量多,可承受比生物滤池更大的污染负荷,惰性滤池材料不可替代,造成压力损失小,且操作条件易于控制;

缺点:需要连续添加营养物质,操作复杂,使其应用受到限制。

有机废气处理的20个常见问题解答及处理方案

由于国家对污染管控的越来越严格,对VOCs净化监管也越来越规范。作为处理VOCs的主要技术-催化燃烧的应用日趋普及。

因此,生产和使用催化燃烧技术、浓缩催化燃烧技术、蓄热催化燃烧技术的企业也如雨后春笋。很多环保设备公司和终端用户对催化燃烧技术并不了解,甚至很多催化剂生产公司,也不完全了解。

为此,我总结了VOCs催化剂常见问题,欢迎大家补充更新。

1、什么是VOCs?

答:百度上的解释是:在我国,VOCs(volatileorganiccompounds)挥发性有机物,是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物,或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。

VOCs中的s是英文里的复数,有很多种VOC的意思。

2、VOCs的危害

答:VOCs也是参与大气光化学反应主要物质,生成PM2.5和臭氧,是导致空气质量下降的主要物质。对人体的影响包括损害神经、肺、肾脏、血液、肝脏及新陈代谢。

3、VOCs的主要成分与危害是什么?

答:常见VOCs:苯系物、石油烃化合物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸等。印刷业常见:酯、醇、酮、苯等。

VOCs是PM2.5和O3的关键前体物,对夏季臭氧和秋冬季细颗粒物污染贡献巨大,部分VOCs具有臭味和毒性,严重危害人体健康。

4、什么是催化剂?

答:根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)1981年的定义:催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。催化剂能够加快化学反应速率和改变化学反应途径。催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。

5、触媒与催化剂?

答:在日文中“触媒”是催化剂的意思,早期我们借用了日文的汉字“触媒”。现在我们采用了催化剂新名字,在日本和中国台湾依然使用“触媒”。

目前在商业上“触媒”和“催化剂”使用的比较混乱,如光触媒,光催化,合成氨催化的铁触媒和铁催化剂。按照标准的用法,应该用催化剂而非“触媒”。

6、直接燃烧与催化燃烧的区别?

答:直接燃烧(热力燃烧)就是把气体温度提高到自身可燃烧的温度,一般需要850oC,类似于垃圾焚烧。催化燃烧就是在催化剂的帮助下,使VOCs的燃烧温度降低,反应可以在320oC左右发生。

7、有不需要加热的催化剂吗?

答:经常碰到有人问,在不加热的情况下,能不能催化VOCs。根据了解,目前只有氢气,一氧化碳、甲醛的氧化反应能在室温条件下进行。其他VOCs的催化燃烧都需要温度。

8、催化剂的空速和接触时间

答:反应空速是指规定的条件下,单位时间单位体积催化剂处理的气体量,单位为m3/(m3催化剂˙h),即h-1。空速反映了催化剂的处理能力。

对于VOCs催化剂给出的是体积空速,体积空速=原料体积流量(Nm3˙h-1)/催化剂体积(m3)。

催化剂的接触时间是反应气体在催化剂床层中停留的时间,即反应时间。接触时间(s)=3600/空速。

9、VOCs催化剂的起燃温度

答:催化剂的VOCs的起燃温度,是实验室对催化剂活性的描述。起燃温度,英文是light-offtemperature,这个目前也尚未统一,有的只有机物转化率达到50%的温度。对于VOCs,我认为以转化率温度99%的最低温度来比较催化剂活性更加科学。

10、如果VOCs浓度下降,是否可相应减少催化剂?

答:曾经有人问,如果4000mg/m3的VOCs,设计装催化剂500L,那么如果400mg/m3的VOCs是否只有装50L催化剂就可以了。回答这个问题比较复杂,只能说如果400mg/m3的VOCs依然需要500L催化剂。

11、催化剂床层高度对催化剂有影响吗?

答:催化剂床层需要一个合理高度,一般为300mm。太高和太低会影响催化效果。

12、蜂窝催化剂如果上下直接填装会堵塞孔道吗?

答:到目前为止,还没有听说这种情况发生。

13、催化剂的中毒物质是什么?

答:树脂、高沸点聚合物、焦油、重金属(Hg、Pb、Sn、Zn),有机磷,磷化物,有机硅,及含氟有机物等物质。不过催化剂抗中毒性能与催化剂性能有关。

14、含Cl和含S的有机物会能用催化燃烧技术吗?

答:取决于催化剂性能,不过处理后的尾气需二次处理HCl、SOx等物质。

15、催化剂的热稳定性

答:由于催化燃烧是强放热反应,当VOCs浓度较高时,催化剂床层升温明显,因此要求催化剂有比较高的热稳定性。实验室是测试高温焙烧催化剂的活性与新鲜催化剂活性的下降幅度来表征催化剂的热稳定性的。

16、废气治理用哪种活性炭最好?

答:第1种是柱状活性炭,这种活性炭成圆柱状,就像我们用的铅笔芯一样,规格从15mm-80mm不等。

这种活性炭的优势在于价格低,操作简便,强度高,因此适合用于各种作业场所的除臭去毒及空调过滤网,空气净化机,中央空调过滤系统,空气过滤器,空气净化器,汽车滤清器等。

第2种是蜂窝活性炭,这种活性炭成蜂窝状,一般有正方体和长方体这些型号,可根据客户的需要来现做蜂窝活性炭,这种活性炭的优势在于见效快,能长期使用。

但是价格高于柱状活性炭一倍还多。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有:氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等酸碱性气体。因此适用于气体排放污染严重一些。

第3种碳纤维活性炭,比表面积大,有效吸附量高。由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍,所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小,然而吸附效率却非常高,根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同,吸附效率在85%至98%之间,多级吸附工艺可以达到99.99%,远远高于活性碳颗粒吸附法的最高吸附率88%,而且体积及总重量也都很小。

17、低温等离子废气处理设备运行多久比较好?

答:不一定。因为低温等离子体在处理聚合物表面发生的交联、化学改性、刻蚀主要是因为等离子体使聚合物表层分子发生断键生成大量的自由基。

实验说明,随着等离子处理时间的延长、放电功率增大,生成的自由基强度增加,达到最大点后进入一种动态平衡;放电压力在某一定值时,自由基强度出现最大值,即在特定条件下低温等离子体对聚合物表面反应的程度最深。

18、废气处理活性炭吸附塔面积计算方式?

答:废气处理活性炭吸附塔面积计算一般取数值流速取0.4M/S。

19、废气处理设备主要净化哪些废气?

答:废气处理设备包括有机废气处理系统和无机废气净化处理装置。

(1)香料车间、化妆品车间、食品车间空气废气净化:甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、醛类、氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫等;

(2)石油化工厂空气废气净化:二氧化硫、氮氧化物、烟尘、苯并芘、非甲烷总烃、硫化氢、挥发酚、胺类、烃类、苯类、丙烯腈、环已烷、氨、乙烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、氯乙烯等;

(3)钢铁厂废气处理、炼钢厂废气处理:二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、氟化氢、部分挥发性有机物、烟尘、粉尘;

(4)喷涂车间废气净化、烘漆车间废气净化、喷漆车间废气净化:苯废气处理、甲苯废气处理、二甲苯废气处理、TVOC废气处理、漆雾颗粒等;

(5)印刷车间空气废气净化:苯废气处理、甲苯废气处理、二甲苯废气处理;醋酸丁酯,非甲烷总烃等;

(6)生物制药废气净化、化工厂废气净化:胺类、硫化物、酸碱废气、乙二醇、挥发性有机溶剂等;

(7)焊接车间废气净化:一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等焊接烟尘、颗粒物、苯类有机物、氮氧化物、臭氧等;

(8)家具厂废气净化:苯废气处理、甲苯废气处理、二甲苯废气处理、甲醛等;

(9)水泥厂废气净化:二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、氢氟酸、粉尘等;

(10)发电厂废气净化:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、未燃碳氢化合物、碳烟微粒、粉尘等;

(11)橡胶厂废气净化:有机硫化物、苯废气处理、甲苯废气处理、二甲苯废气处理、包含磷,酚,酮等有毒有害成分的有机气体、烷烃类、工业粉尘等;

20、废气处理设备喷淋塔喷淋量的如何计算?

答:先计算出最小液气比(L/V)min,实际液气比为最小液气比的(1.1-2.0)倍。


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