江苏苏美达成套设备工程有限公司,南京,210018
摘要:餐厨垃圾处理厂的恶臭问题主要源于VOCs,除氨和硫化氢等无机物。采用物理法、物理化学法和生物法可有效控制异味,改善周边环境,减弱邻避效应。介绍了生物除臭系统的原理、结构、运行要求和效果。根据具体需求选择适合的臭气处理方法,提出了江北废弃物综合处置中心的异味控制措施和除臭效果分析。
关键词:餐厨垃圾;异味控制;生物滤池;植物液
1、引言
饮食行业蓬勃发展,餐饮垃圾急剧增加,易腐败产生恶臭,污染土壤和水体。处理需多学科研究,了解产生特点和处理措施,提供理论依据。垃圾含有机物,在好氧、厌氧菌作用下产生恶臭气体。异味控制目的是去除臭气。
本文以南京市江北餐厨废弃物处置中心为例,介绍一种全方位异味控制技术在餐厨垃圾处理工程的应用。为改善站内空气,降低污染物排放,采用切实可行的技术对生产期间产生的臭气进行有效净化。
2、除臭的重点和难点
2.1 臭源分析
本项目总处理规模650t/d,建(构)筑物多、臭源多、臭源分布广。通过对项目工艺流程进行梳理分析,主要污染因子为H2S、NH3、臭气浓度,以及硫醇、腐胺、甲硫醇、油雾颗粒、VOC。
2.2 除臭的重点和难点
本项目选址属于规定的二类环境空气质量区。通过通风除臭设计,确保排放尾气符合GB14544-93中恶臭污染物排气筒要求,厂界满足厂界标准值(新扩改建二级)。
3.除臭系统设计
本项目除臭处理设2座排气筒。预处理车间设6套末端除臭设备处理预处理间低、高浓度气体,间歇运行以实现运行经济性;其他车间不间断运行,设3套末端除臭设备。离子氧送风系统新风规模共300000m3/h。 植物液雾化系统对料大厅进行初步净化,配备4套除臭系统。
3.1臭气收集系统
各除臭区域臭气通过排风口或吸风罩收集,经生物除臭设备处理后排放。合理布置收集系统,优化投资,防止臭气积聚,确保车间气流对流。餐饮、厨余预处理设备密闭收集,高浓度气体单独处理,整体换气避免死角。
风速设计为:主风管6~14m/s;干支管4~8m/s;接排风口(罩)末端支管1~6m/s。
则车间臭气收集系统布置如图 1、图 2所示:
图 1预处理车间臭气收集系统布置图
图 2固液分离车间臭气收集系统布置图
3.2生物除臭工艺
生物除臭过程包括化学洗涤和生物滤池阶段:
(1)化学洗涤除臭:恶臭物质通过除臭填料吸附,填料上有微生物膜。化学物质从气相转移到液相,填料气/液界面实现转移。
(2)生物滤池除臭:恶臭物质扩散到微生物膜表面,异味分子从液相扩散到生物填料的生物膜。微生物将恶臭物质氧化分解,生物填料表面的微生物氧化异味气体,同时吸收氮、磷等营养物质和氧气。
生物过滤通过两个阶段把废气中的污染物质分解,从而达到异味净化的目的。
3.2.1化学洗涤除臭原理
利用酸碱中和和氧化还原技术,通过循环泵喷洒工作液于填料表面形成薄膜。化学反应将恶臭物质从空气中迁移到液相,最终被吸收、溶解、反应,实现空气净化。碱洗段去除恶臭物中的酸性气体组分,氧化段消除臭气中的VOC组分,酸洗段去除臭气中的碱性组分。
3.2.2生物滤池除臭原理
将经过化学洗涤预处理的恶臭气体穿过生物滤床,在滤料上附着的微生物分解去除恶臭物质[3]。生物除臭经历三个阶段:水溶渗透,恶臭物质在滤池产生液化;生物吸附,有机物被微生物利用作为生长所需碳源和氮源;生物氧化,细菌代谢产生水及二氧化碳。
4、运行效果
4.1有组织排放情况
项目运行过程中对预处理车间(1#除臭)、固液分离车间、沼渣干化车间等(2#除臭)的臭气成分进行了检测。进气端表示车间内臭气指标,尾气排放口为生物除臭处理后的臭气指标。
预处理车间臭气成分检测情况(风量规模:32万方/小时):硫化氢小于0.01 mg/m3、氨气为1.4 mg/m3、臭气浓度为80 mg/m3。
固液分离车间等臭气成分检测情况(风量规模:20万方/小时):硫化氢小于0.01 mg/m3、氨气为2.4 mg/m3、臭气浓度为68 mg/m3。
生物除臭处理后车间内污染物浓度满足排放要求,臭气指标明显下降,优于《恶臭污染物排放标准》(GB14544-93)“15米高排气筒恶臭污染物排放标准值”。
4.2无组织排放情况
表 2无组织排放监测数据
点位 | 日期 | 氨(mg/m3) | 硫化氢(mg/m3) | 臭气浓度 |
厂界上风向北侧WQ1 | 2020.9.20 | 0.04 | <0.006 | <10 |
厂界下风向西侧WQ2 | 0.11 | |||
厂界下风向南侧WQ3 | 0.09 | |||
厂界下风向东南侧WQ4 | 0.17 |
从表 2可以看出,经生物除臭处理后,环境污染物浓度优于《恶臭污染物排放标准》厂界值,表明系统性能优秀。项目经3个月稳定运行,于2020年3月通过全厂验收,并连续稳定运行1年,于2021年3月通过最终验收。
项目实际运行中,根据车辆进厂时间、预处理设备工作时间调节风机转速,降低电耗,提高经济性。监测显示停止设备后1.2小时内臭气指标稳定,可关闭生物除臭设施。离子氧送风系统和植物液喷淋系统仅在需要时开启,降低成本。
5.结论
(1)针对场内各构筑物污染物类型、污染物浓度及运行方式的差异,采用复合除臭技术,在保证臭气全收集处理的前提下通过多种工艺的采用,有效改善车间空气质量;
(2)通过对车间内污染物指标的实时监测,合理调节风机转速及辅助除臭系统工作时间,能够有效降低运行成本,提高运行经济性;
(3)餐厨厂通过运用复合除臭技术后,各项指标满足《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中厂界值(二级标准),同时室内空气质量得到有效改善,为餐厨厂除臭系统的运营提供支撑。
参考文献:
[1]郑昕迪 . 城市餐厨垃圾特点及处理技术分析 《中国科技博览》2018年第22期.
[2]邓松圣,冷夕杜,戴飞.餐厨垃圾处理的恶臭气体排放及处理方法研究[J].绿色科技,2021,23(18):89-93.
[3]李庆波.沙湖污水处理厂脱水车间生物塔除臭生产性试验研究[D].武汉:武汉理工大学,2008.
作者简介:徐世杰,男,1990,研究生学历,研究方向:固体废弃物处理技术