餐廚垃圾處理工藝中排放VOCs的研究

張秀明

摘 要：本次研究針對(duì)餐廚垃圾處理過(guò)程當(dāng)中的VOCs釋放特征進(jìn)行研究，首先針對(duì)相關(guān)的垃圾處置企業(yè)進(jìn)行采樣，之后測(cè)定其中的含量。經(jīng)過(guò)研究，其結(jié)論為在餐廚垃圾處理的過(guò)程當(dāng)中，一共大約可以產(chǎn)生七十幾種VOCs，其中含量較高的有烷烴、烯烴、芳香烴等等，其中芳香烴和鹵代烴大多在原始垃圾當(dāng)中產(chǎn)生，在后續(xù)處理當(dāng)中主要產(chǎn)生的有烯烴和萜烴。在芳香烴當(dāng)中，甲苯釋放具有最高的濃度。更多的研究結(jié)果如下文所述。關(guān)鍵詞：餐廚垃圾；VOCs；釋放特征現(xiàn)階段人們的生活水平不斷提高，同時(shí)人口數(shù)量也在不斷增加，在這種情況下，餐廚垃圾的增長(zhǎng)速度也越來(lái)越快。餐廚垃圾本身既是能源，也是一種污染物，現(xiàn)在很多人將其作為能源使用，但也往往會(huì)造成一定的破壞，其中最為典型的垃圾就是滲濾液和各種氣體污染物，其中可揮發(fā)的有機(jī)污染物的排量非常大，現(xiàn)在也已經(jīng)得到了人們的重視。在垃圾處理過(guò)程當(dāng)中，可揮發(fā)有機(jī)物直接對(duì)人體健康造成影響，其能夠被人們?cè)诤粑篮拖牢眨趪?yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)致癌反應(yīng)。現(xiàn)階段城市地面臭氧的處理也已經(jīng)成為一項(xiàng)非常困難的問(wèn)題，現(xiàn)在很多學(xué)者都已經(jīng)對(duì)這項(xiàng)內(nèi)容展開(kāi)探討，在近年來(lái)，我國(guó)也已經(jīng)提出了明確要求來(lái)控制常規(guī)污染物，對(duì)于vocs也提出了一些明確指標(biāo)，為了能夠讓環(huán)境質(zhì)量得到提高，還將很多相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)當(dāng)中，在這種背景之下，針對(duì)vocs的產(chǎn)生進(jìn)行細(xì)致研究就顯得尤其重要。1 關(guān)于處理過(guò)程當(dāng)中vocs的組成情況本次實(shí)驗(yàn)布設(shè)了四個(gè)采樣點(diǎn)，并且針對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中污染的種類(lèi)有七十多種，并且可以分為七個(gè)類(lèi)別。對(duì)于整個(gè)餐廚垃圾處理的過(guò)程當(dāng)中，vocs的主要成分為含氧化合物，其在每個(gè)工藝流程當(dāng)中占比非常均衡，緊隨其后的就是芳香烴和含硫化合物以及烷烴，具體的結(jié)果如圖1所示。和卸料倉(cāng)相比，在后續(xù)的處理當(dāng)中萜類(lèi)物質(zhì)的含量會(huì)明顯增加，所以可以認(rèn)為在后續(xù)處理當(dāng)中才產(chǎn)生了較多萜類(lèi)。其實(shí)僅僅針對(duì)各類(lèi)化合物占比進(jìn)行探討并不能完全將其釋放規(guī)律闡釋出來(lái)，下面挑選幾種較為重要的vocs濃度進(jìn)行比較。 2 烷烴 根據(jù)分析出來(lái)的物質(zhì)可以看出，烷烴類(lèi)化合物主要以短鏈烴的形式存在，在4個(gè)不同的工藝階段中，均是戊烷和異丁烷的釋放量較大，其中發(fā)酵倉(cāng)的戊烷釋放質(zhì)量濃度達(dá)到最大值0.3639mg/m3，濕熱處理口的異丁烷釋放質(zhì)量濃度達(dá)到最大值0.1281mg/m3。有研究表明，戊烷是烹飪過(guò)程中部分氫化的大豆油熱降解的一種產(chǎn)物。不同單元烷烴質(zhì)量濃度見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，卸料倉(cāng)和發(fā)酵倉(cāng)2個(gè)環(huán)節(jié)總釋放的質(zhì)量濃度相互接近，說(shuō)明原始垃圾中攜帶了大量的此類(lèi)物質(zhì)。在濕熱處理口很可能是餐廚垃圾自身攜帶的或者有部分混入的其它非食品垃圾在高溫高壓的作用下發(fā)生了一定的物理化學(xué)變化，促進(jìn)了烷烴類(lèi)化合物的釋放。3 烯烴各工藝階段烯烴化合物的質(zhì)量濃度見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，烯烴類(lèi)化合物檢測(cè)出的種類(lèi)較稀少，主要以丙烯為主，其釋放質(zhì)量濃度達(dá)到最大值0.1483mg/m3，其它組分并沒(méi)有明顯的釋放。從整體看，已檢測(cè)到的3種物質(zhì)在2個(gè)高溫工藝段的釋放質(zhì)量濃度都比前期預(yù)處理的濃度高，說(shuō)明在熱水解和發(fā)酵等后續(xù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的大量烯烴類(lèi)物質(zhì)占主導(dǎo)地位。4 結(jié)論（1）經(jīng)過(guò)研究我們發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)餐廚垃圾處理的過(guò)程當(dāng)中有很多種vocs產(chǎn)生，其類(lèi)型約為七十種以上，其中可以分為七個(gè)類(lèi)別，分別是烷烴、烯烴、萜烯、芳香烴以及鹵代烴等等類(lèi)別，其主要成分均為含氧化和物，其所占比例很高，已經(jīng)達(dá)到4/5。（2）在餐廚垃圾處理的過(guò)程當(dāng)中所釋放的vocs里，烷烴物質(zhì)類(lèi)型當(dāng)中戊烷和異丁烷占據(jù)了最大比例的釋放量，在發(fā)酵倉(cāng)當(dāng)中，戊烷的濃度最高，經(jīng)過(guò)測(cè)定，其濃度已經(jīng)達(dá)到了0.36毫克每立方米。在烯烴化合物當(dāng)中，丙烯的成分比重最大，在濕熱口的釋放值濃度最高，已經(jīng)達(dá)到了每立方米0.15毫克；萜烯類(lèi)化合物中檸檬烯含量最高，大約在破碎口的排放量最大，并且可以被微生物分解。含硫化合物之中的一硫化二氫在是熱處理口的濃度達(dá)到最高，約為0.77毫克每立方米；鹵代烴中的二氯甲烷產(chǎn)生量最多，在卸料倉(cāng)產(chǎn)生量最高，在芳香烴當(dāng)中，甲苯含量最高，漢陽(yáng)化合物當(dāng)中乙醇的濃度最大。（3）總結(jié)各類(lèi)物質(zhì)的質(zhì)量濃度和相關(guān)規(guī)律，我們不難發(fā)現(xiàn)，芳香烴、烷烴以及鹵代烴大多是來(lái)自于垃圾自身攜帶，所以我們應(yīng)該在處理的前期進(jìn)行分離，在垃圾處理的過(guò)程當(dāng)中其他四類(lèi)的vocs的產(chǎn)生量較高，所以首先需要采取有效手段進(jìn)行收集，之后再進(jìn)行排放。參考文獻(xiàn)[1]商細(xì)彬，孟潔，張妍，等.餐廚垃圾處理工藝中排放VOCs的研究[J].環(huán)境科技，2017，30（1）：5-9.[2]張正雍.典型廢棄物處置地區(qū)排放VOCs污染特征及其風(fēng)險(xiǎn)控制研究[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，2013.[3]徐麗，劉鑫，王灝瀚.關(guān)于VOCs有機(jī)廢氣處理技術(shù)進(jìn)展研究[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2016，36（4）.[4]鄭彥云.揮發(fā)性有機(jī)物VOCs與處理技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（10）：00268-00268.[5]劉全，王躍思，吳方堃，等.長(zhǎng)沙大氣中VOCs研究[J].環(huán)境科學(xué)，2011，32（12）：3543-3548.[6]孫杰，王躍思，吳方堃，等.唐山市和北京市夏秋季節(jié)大氣VOCs組成及濃度變化[J].環(huán)境科學(xué)，2010，31（7）：1438-1443.