淺析生活垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣控制

王剛

（上?？岛悱h(huán)境股份有限公司，上海 200040）

淺析生活垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣控制

王剛

（上?？岛悱h(huán)境股份有限公司，上海 200040）

論述了我國目前垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣的來源、排放處理現(xiàn)狀，分析了各種臭氣治理工藝存在的問題，介紹了現(xiàn)階段臭氣治理的工藝及相關(guān)案例，并提出垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)臭氣綜合治理的發(fā)展趨勢和建議。

垃圾焚燒發(fā)電廠；臭氣控制；生物法

1 垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣現(xiàn)狀

1.1 垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣來源

垃圾焚燒發(fā)電廠主廠房內(nèi)的臭氣主要來源是垃圾車、卸料大廳以及垃圾倉，也是垃圾發(fā)電廠的臭氣第一來源，在垃圾焚燒發(fā)電廠的實(shí)際運(yùn)營中，垃圾坑的臭氣治理是重中之重。

1.2 垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣排放處理

在實(shí)際的工藝設(shè)計(jì)中，垃圾焚燒爐燃燒需要的一次風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口一般設(shè)置于垃圾倉上方。當(dāng)焚燒爐運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)機(jī)將垃圾倉內(nèi)惡臭空氣送入焚燒爐內(nèi)，甲烷、硫化氫、甲硫醚等惡臭物質(zhì)在焚燒爐內(nèi)燃燒、分解，從而達(dá)到除臭的目的。同時(shí)，由于一次風(fēng)機(jī)抽取垃圾倉內(nèi)大量空氣，維持了垃圾倉的負(fù)壓狀態(tài)，保證垃圾倉內(nèi)空氣不通過縫隙向外逸散，保證了垃圾焚燒發(fā)電廠所在區(qū)域的空氣質(zhì)量。但焚燒爐停爐檢修或意外工況導(dǎo)致的停爐時(shí)，則需要對垃圾坑內(nèi)的臭氣進(jìn)行治理，維持垃圾坑的微負(fù)壓狀態(tài)，避免臭氣外溢。

當(dāng)有1臺鍋爐停止運(yùn)行或鍋爐全部停止運(yùn)行時(shí)，焚燒爐不再抽取垃圾倉內(nèi)空氣，或抽取的空氣不能維持垃圾倉的負(fù)壓，在這2種情況下，運(yùn)行垃圾倉應(yīng)急除臭系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過布置在垃圾坑上方的風(fēng)管把垃圾倉內(nèi)的臭氣（見表1）抽到除臭裝置內(nèi)，利用活性炭吸附空氣中的異味成分來達(dá)到除臭的效果，然后經(jīng)除臭風(fēng)機(jī)抽出，排放至高空。

表1 垃圾倉內(nèi)臭氣參考成分及濃度 mg/m3

2 垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣治理方案

2.1 物理法處理工藝

物理法主要包括水洗法、冷凝法和活性炭吸附法等，其基本原理是改變臭味物質(zhì)的物理形態(tài)，從氣相中分離出來。物理法往往是可逆反應(yīng)，在一定條件下，分離出的臭味物質(zhì)又重新進(jìn)入氣態(tài)，如硫化氫、氨等從水中揮發(fā)；活性炭的解析過程等。物理法有時(shí)容易造成二次污染，如活性炭吸附，當(dāng)活性炭飽和后需進(jìn)行更換，飽和的活性炭處理又是一個(gè)新的污染源。

2.2 化學(xué)法處理工藝

化學(xué)法主要包括化學(xué)吸收、臭氧化、催化燃燒、掩蔽劑法等［1-2］，其基本原理是加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)，使其與廢氣中的臭味物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為不臭無害的物質(zhì)，達(dá)到消除臭味的目的?；瘜W(xué)法的選擇性極強(qiáng)，在選擇化學(xué)藥劑時(shí)，必須清楚地知道被處理廢氣中要除去的惡臭物質(zhì)具體是哪一種，甚至還要明確污染物的濃度，因?yàn)槲談┯昧坎蛔悖荒芡耆コ廴疚?，吸收劑過量，有時(shí)會造成新的污染。天然植物液通過高壓霧化泵霧化后，分裂成直徑非常小的液滴，這樣可以使植物液在需除臭的區(qū)域內(nèi)與臭氣進(jìn)行充分的接觸反應(yīng)，反應(yīng)的方式有分解、聚合、酸堿中和、取代、置換和加成等。

2.3 生物法處理工藝

生物法主要包括生物滴濾池、生物濾池、土壤脫臭等方法。其基本原理是利用微生物的新陳代謝，以惡臭物質(zhì)作為營養(yǎng)，將惡臭物質(zhì)分解為CO2、H2O、N2、硫酸鹽等無害的氣體與可溶性物質(zhì)［1-4］。生物法的選擇性不強(qiáng)，微生物可以通過接種、培養(yǎng)、馴化，使其適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境，分解其中的有機(jī)物質(zhì)。

2.4 活性炭除臭工藝說明

以國內(nèi)某600 t/d處理規(guī)模的垃圾焚燒廠項(xiàng)目（見表2）除臭設(shè)備為例。

表2 國內(nèi)某600 t/d處理規(guī)模垃圾焚燒廠活性炭除臭裝置參數(shù)

本裝置配置有臭氧再生裝置。從使用的情況看，有一定的效果，但是臭味不能全部去除?；钚蕴垦b置的使用周期量計(jì)算5.2t（合計(jì)有8m3）填料。

正常情況下，活性炭按照15%的吸附量計(jì)算。

臭氣濃度按照10 mg/m3計(jì)算，則50 000 m3/h風(fēng)量的臭氣量為：10×0.5 kg/h，則需要活性炭的量為0.5 kg/h/15%=3.3 kg/h。則每天需要活性炭用量為79.2 kg。則5.2 t填料使用周期為：5.2× 1 000/79.2=66 d。則活性炭的使用周期為66 d（未開啟臭氧再生裝置）。

3 生物法處理工藝實(shí)際應(yīng)用案例分析

3.1 生物過濾池

某餐廚垃圾處理廠采用生物過濾池工藝（見圖1）去除車間惡臭氣體，基本原理也是微生物氧化分解臭氣的方式。首先在餐廚垃圾處理廠內(nèi)的各個(gè)產(chǎn)生臭氣的車間、部位設(shè)置吸風(fēng)口，然后通過風(fēng)管送入到過濾池。通風(fēng)采用離心風(fēng)機(jī)抽吸。其主要設(shè)備材料總體可分為風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、過濾池。其中關(guān)鍵部位在過濾池：含有臭氣的空氣由過濾池底部送入，從下往上經(jīng)過填料層；填料層中生長特定的微生物，微生物能吸收臭氣；池頂有噴淋裝置噴水可保持過濾池內(nèi)填料的濕度、酸堿度等，以利于微生物生長。根據(jù)廠家的介紹，微生物一旦接種，可以通過吸收臭氣中的養(yǎng)分存活；如果長期不使用，微生物可以休眠，并可以在24 h內(nèi)復(fù)蘇。

該裝置出風(fēng)是敞開式，即除臭后的空氣通過過濾池的填料后，直接排到大氣。處理風(fēng)量約32000m3/h。這種裝置占地面積大，不適合在垃圾焚燒發(fā)電廠使用。

圖1 生物過濾池工藝示意

3.2 生物滴濾池

生物滴濾池（其除臭工藝見圖2） 基本原理和生物過濾池相似，生物滴濾池與生物過濾池的最大區(qū)別在于循環(huán)液中接種了經(jīng)污物馴化的微生物菌種。

生物滴濾池有2個(gè)過濾塔，該裝置處理的臭氣也是從餐廚垃圾處理廠收集過來，含臭氣的空氣在塔內(nèi)從下往上流動，含有微生物的循環(huán)液通過泵從上往下噴淋，末端有引風(fēng)機(jī)（2用1備）抽吸空氣，最后通過約15 m高排氣筒排放。處理風(fēng)量約8 000 m3/h，該裝置占地較小，可控性比生物濾池高。

圖2 生物滴濾池生物除臭示意

3.3 植物液空間霧化處理工藝

“植物液空間霧化處理工藝”是指在異味控制區(qū)域均勻地布置霧化裝置，通過主控設(shè)備控制整個(gè)除臭系統(tǒng)噴灑植物液，使之在臭氣散發(fā)源周圍空間形成霧化層，從源頭散發(fā)的臭氣經(jīng)過霧化層時(shí)被吸收并分解，從而實(shí)現(xiàn)除臭的目的［5］，見圖3。

圖3 植物液空間霧化處理工藝流程

“植物液集中收集處理工藝”是指將臭源空間內(nèi)的臭氣經(jīng)風(fēng)機(jī)抽取出來，導(dǎo)入到植物液末端處理系統(tǒng)，達(dá)標(biāo)處理后排氣筒排放。

末端處理系統(tǒng)為兩級串聯(lián)植物液洗滌塔，一級塔處理NH3、胺類等含N類臭氣成分，二級塔去除H2S、硫醇等含S類臭氣成分，在洗滌塔的末端分別設(shè)置適量霧化噴嘴，使之在塔頂空間形成植物液霧化層，去除洗滌后氣體中殘留的硫醚、有機(jī)VOC等［5-6］，流程見圖4。

圖4 集中收集處理工藝流程

由于采用了空間霧化植物液除臭，從感官體驗(yàn)看，空間殘留的臭氣可以去除大部分，處理車間有一定的臭氣，在廠房外沒有臭氣；轉(zhuǎn)運(yùn)站卸料間和轉(zhuǎn)運(yùn)間有一定的臭氣，在廠房外沒有臭氣。而廠房外沒有臭氣應(yīng)歸功于集中收集處理。

4 結(jié)論

1）根據(jù)生活垃圾發(fā)電廠的運(yùn)行方式，在停運(yùn)時(shí)才會使用除臭裝置，采用植物液集中收集臭氣處理的方式更好。

2）盡管采用生物法處理可以馴化微生物，使微生物能更有針對性地處理臭氣，但由于微生物的生成需要一定的時(shí)間，不能快速地適應(yīng)臭氣的濃度和成分變化，適用于臭氣濃度和成分比較穩(wěn)定的情況。另外，在微生物休眠后需要24 h才能重新激活，不能適應(yīng)電廠需要快速啟動設(shè)備的要求。在不使用設(shè)備的時(shí)候，要保證微生物不死亡，需要一定的維護(hù)保養(yǎng)。所以采用微生物處理的方式不予推薦。

3）采用天然植物液的方式工藝更簡單。可以在任何時(shí)候啟動設(shè)備，機(jī)動性好?？梢酝ㄟ^調(diào)整植物液的濃度來適應(yīng)臭氣濃度的變化。在不使用設(shè)備的時(shí)候，維護(hù)保養(yǎng)簡單。

4）目前在國內(nèi)沒有找到在垃圾焚燒發(fā)電廠集中收集處理臭氣的成功案例，從可靠角度考慮，采用植物液集中收集除臭的方式，可以從感官上立即收到效果。

［1］李占華.煉化污水處理場惡臭防治分析［J］.河北化工，2006（3）：61-62.

［2］盛金聰.除臭技術(shù)在我國城市污水處理廠中的應(yīng)用［J］.能源與環(huán)境，2007（6）：85-86.

［3］陳學(xué)漢.煉化污水處理場惡臭氣體的防治分析［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2006（2）：136-138.

［4］劉京偉.淺談污水處理廠的除臭技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新學(xué)報(bào)，2009（20）：94.

［5］林杰，張倚馬，張明劍，等.垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站植物液除臭設(shè)計(jì)［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2013（2）：45-47.

［6］徐銘明.某垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾庫數(shù)值模擬及通風(fēng)方式優(yōu)化［D］.上海：東華大學(xué)，2014.

Preliminary Analysis on Odor Control in Waste Incineration Power Plant

Wang Gang
（Shanghai SUS Environment Co.Ltd.，Shanghai200040）

The sources and treatment status were discussed.Then the problems existing in all kinds of odor control technologieswere analyzed and some odor treatment processesin relevant casesat the present stage were introduced.Finally，the developing trend of the comprehensive control technology of odor in waste incineration power plant and some suggestions were put forward.

waste incineration power plant；odor control；biological method

X705

A

1005-8206（2017）01-0033-03

王剛（1985—），工程師，取得公用設(shè)備工程師（動力）、一級建造師（市政公用工程）等執(zhí)業(yè)資格證書，從事垃圾焚燒發(fā)電廠熱力及環(huán)保專業(yè)的方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理及施工管理等工作，參與了國內(nèi)10余座垃圾焚燒發(fā)電廠的設(shè)計(jì)與技術(shù)管理工作。

2015-12-09