生鲜垃圾减量化车间臭气处理工艺设计

2021-08-06范淑珍付鹏睿肖通奋

煤炭与化工 2021年6期

范淑珍，付鹏睿，卢伟，肖通奋

（1.浙江爱科乐环保有限公司，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

浙江某大型垃圾中转站设有20 t/d生鲜垃圾减量处理系统，包括接料斗、螺旋输送、破碎机、磁选机、脱水机等机械设备。生鲜垃圾收集及减量过程中会产生含有硫化氢、氨及挥发性有机物（VOCs）等物质的恶臭气体，若恶臭气体不做针对性除臭处理，势必会对厂区及周边环境产生不良影响。此外，本项目环境影响评价报告书中对厂界和有组织排放臭气浓度要求较高，因此为保证臭气优于国家标准排放，采用了前端负氧离子送风，后端“设备密封集气+植物液洗涤+干式化学吸附”的综合除臭处理工艺。本文从生鲜垃圾减量项目除臭工艺、设备参数、工艺参数等方面进行分析探究，以期为同类臭气治理工程提供相关参考及借鉴。

1 臭气处理工艺及要求

1.1 前端负氧离子送风设计

（1）生鲜垃圾减量车间前端负氧离子送风系统，送风量按8 000 m3/h进行设计。

（2）送风区域分别为员工操作通道和接料斗卸料区域2个分区，每个分区的送风量分别为4 000 m3/h。

1.2 后端除臭处理工艺

生鲜垃圾减量车间后端臭气处理风量按6 000 m3/h进行设计，臭气来源及气量计算如下。

（1）接料斗密封负压集气设计的风量3 000 m3/h。

（2）破碎机密封负压集气设计风量500 m3/h。（3）脱水机密封负压集气设计风量1 000 m3/h。

（4）集水坑密封负压集气设计风量1 200 m3/h。

（5）设备及管道漏风设计风量300 m3/h，漏风系数＜9%。

臭气组成及臭气浓度参照国内外同类型项目臭气特性确定本除臭系统进口臭气浓度，排放要求为项目环境影响评价报告书中要求。

后端除臭系统进、出口臭气浓度设计值见表1。

表1 后端除臭系统进出口臭气浓度设计值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可见，本项目采用前端负氧离子送风，后端“设备密封集气+植物液洗涤+干式化学吸附”的综合除臭处理工艺路线，处理后的尾气经中转站综合排放口统一排放。大量研究表明，前端负氧离子送风，后端植物液洗涤和干式化学滤料的组合工艺，可有效降解氨、硫化氢以及甲硫醇等污染物，无组织及有组织臭气均可达标排放。

表2 项目厂界排放限值要求Table 2 Emission limit requirements at the project plant boundary

2 臭气处理主要工艺流程

2.1 工艺流程

本生鲜垃圾减量化车间前端负氧离子送风处理主要工艺流程如图1所示。

图1 前端负氧离子送风工艺流程Fig.1 Front-end negative oxygen ion air supply process flow

由图1可见，室外新鲜空气由离心风机输送至负氧离子发生装置，新鲜空气经负氧离子发生装置前段初效/中效过滤器除尘除水后进入中段负氧离子发生区域，空气中的氧气经高能离子作用，产生大量负氧离子，经后段催化分解后，由送风管分别送至人工操作通道和卸料区域。含负氧离子的新鲜空气迅速弥散相应区域，与臭气中的污染物快速发生氧化还原反应，起到净化操作区域空间气氛的效果。

本生鲜垃圾减量化车间后端“植物液洗涤+干式化学吸附”处理工艺流程如图2所示。

图2 前端负氧离子送风工艺流程Fig.2 Front-end negative oxygen ion air supply process flow

由图2可见，经负压收集的臭气首先进入植物液洗涤塔，臭气中的污染物分子与植物液中的活性物质发生加成、路易斯酸碱反应等一系列复杂的物理化学反应后，进入干式化学滤料吸附箱，臭气中残留的污染物与滤料中特定的组分发生吸附-氧化反应，进一步降解臭气中特征污染物。处理后的尾气通过离心风机送至中转站的后续综合处理设施做进一步处理。

2.2 主要设备设计参数

臭气处理工艺中负氧离子发生装置、植物液洗涤塔、循环喷淋泵、干式化学滤料吸附箱及风机设计根据相关设计手册及规范计算如下：

（1）负压离子发生装置设备尺寸为2 000 mm（L）×1 500 mm（W）×1 600 mm（H），气体截面流速0.7 m/s。沿气体流动方向依次为除尘除水段、负氧离子发生段以及催化段。其中除尘除水段为初效及中效除尘板，负氧离子发生段为进口优质负氧离子发生模组，催化段为负载贵金属的蜂窝催化剂。

（2）植物液洗涤塔为立式填料塔，整体材质为玻璃钢，外形尺寸1 600 mm×H 5 200 mm，2层填料，填料类型为多面空心球，单层填料高800 mm。植物液洗涤塔空塔气速0.83 m/s，气体塔内有效停留时间>5 s。

（3）植物液洗涤塔循环喷淋泵流量20 m3/h，扬程25 m，喷淋液气比＞2.5。选用的植物液为浙江爱科乐环保有限公司研制的洗涤塔专用产品，稀释比为1∶200。

（4）干式化学滤料吸附箱，外壳材质304不锈钢，外形尺寸3 000 mm（L）×2 000 mm（W）×2 000 mm（H），滤料为Purafil复配干式化学滤料，滤料装填量可满足设备16 000 h运行需求。

（5）干式化学滤料吸附箱沿气体流动方向为除雾段和滤料段，除雾段长度100 mm，除雾类型为丝网除雾器。

（6）玻璃钢离心风机，风量6 000 m3/h，全压3 000 Pa，功率15 kW。

3 主要运行工艺参数

负氧离子发生装置可根据生鲜垃圾减量车间空气臭气浓度由人工调节负氧离子发生模组启停数量，确保送风系统内的负氧离子满足空间除臭需要。植物液洗涤塔外置循环液箱、自动加药、自动排水以及液位传感装置，洗涤塔内在调试期间已加注一定比例的植物液，通过除臭系统PLC预定程序，吸收塔每7 d通过自动排水阀外排废水，排水量约1 m3。自动加药装置，平均每天加注约10 L植物液，以满足植物液洗涤塔的除臭效率。干式化学滤料吸附箱因在设计时已装填足够数量的滤料，因此在滤料性能保证期间不需额外更换。

4 运行效果分析

本项目于2021年3月份完成设备安装、调试及试运行工作，委托国内权威第三方检测机构，对废气系统进、出口及厂界臭气浓度（无量纲）、硫化氢及氨等污染物进行了多次检测，检测结果表明，本项目废气处理系统出口及厂界各项污染物排放限值满足环境影响评价报告中的要求，并远优于现行《恶臭污染物排放标注》（GB14554-93）排放限值。

后端臭气处理系统进出口污染物浓度及排放限值见表3。