生活垃圾焚烧厂臭气控制及除臭工艺应用

生活垃圾焚烧厂臭气控制及除臭工艺应用

王俊

上海环境卫生工程设计院有限公司，邮编：200232

摘要：随着中国城市化的发展和人民生活水平的日益提升,人民生活垃圾处理仍存在着巨大困难。日常生活垃圾发电是使用专门的技术装备实现环境资源优化利用与无害处理的方法,是实现中国城市生活废弃物"无毒化"、"减数字化"、"资源化"和"安全化"的重要途径,而生活垃圾发电厂的恶臭物质控制也是生活垃圾焚烧过程中的重要环节之一。因此,本章主要介绍了中国目前垃圾发电厂恶臭物质的主要来源、污染管理状况、及各类恶臭物质处理工艺等,并根据具体案例,论述了除臭工艺的理论比较与实践运用,希望能为中国恶臭气体处理工作提供借鉴依据。

关键词：垃圾焚烧；臭气控制；治理方案；处理工艺

引言

据国家统计据数据显示，截止2020年，全国生活垃圾焚烧无害化处理厂463座，2020年全年生活垃圾无害化处理量14607.6万吨。近年来，而近年来,由于"垃圾围城"的问题日益严峻,日常生活垃圾处理发电工程也在全国各个城市中相继上马。同时日常生活垃圾处理发电技术也日益受到广大民众的青睐与普及,在日常生活垃圾无害化处理领域中的所占份额也逐渐增加。而随着该技术发展进入了一个较为新时期,由于日常生活垃圾处理的减量化、利用性质效果显著,各城市如雨后春笋般建设了日常生活垃圾处理发电厂。由于生活垃圾发电厂在进料、堆放、燃烧、渗筛液处理的过程中会生成大量恶臭物质和废水,若不能对它们进行有效的去除与处理,会对环境产生很大的污染。所以要根据不同污染物的特点选择相应的处理方法进行妥善处理。本篇重点对垃圾处理发电厂的恶臭污染物控制与处理方法进行具体的阐述。

一、垃圾焚烧发电厂主流的臭气控制工艺

1.臭气来源

臭气的主要来源是垃圾车厂内运输过程、卸料平台、垃圾储仓、渗滤液处理站、炉渣储区以及焚烧车间等。在众多恶臭污染物来源中垃圾贮坑成为恶臭的首要来源,在垃圾发电厂的日常运作中,垃圾处理贮仓的恶臭污染物控制尤为重要。

2.臭气控制工艺

在厂内还设有垃圾车冲洗清理的设备,对垃圾运车进厂之前必须进行检查清洗。垃圾运送车辆选择了专用密闭式的车厢,以避免飞扬遗洒,跑冒滴漏,同时定时对沿途运输路面进行清洗,并尽量减少路面臭味的积累。卸料大厅的进出口处设有风幕,大厅内装有除臭喷淋装置。

垃圾贮仓上部还设有带过滤设备的一次风泵油嘴,把臭空气抽进煤仓中作为焚烧炉作为焚烧炉助燃气体,甲烷、氢硫基、甲硫醚等恶臭气体在焚烧炉中焚烧、溶解,以此起到除臭的目的,并在垃圾贮仓中产生些微重量标准偏差,以阻止恶臭气体的外逸。

当焚烧炉停机或检修后,下一次抽风系统将不再吸入垃圾贮仓内的压缩空气,仓内无法形成微负压,同时为防止仓内可燃气体聚集,仓内还设有独立式活性炭除臭系统。该装置利用设计于垃圾储坑上部的风机,将垃圾仓中的气体吸入除臭装置中,并通过活性炭吸收气体中的臭味物质来实现除臭的作用,而后再由除臭风机抽出,并释放气体至高空。

二、除臭设施的工艺比较

除臭设施的处理工艺可以分为物理法处理工艺、化学法处理工艺、生物法处理工艺。通过下表将对六种常用除臭工艺进行分析对比。

三、除臭设施实际应用案例分析

以上海浦东某垃圾焚烧厂技改新增除臭设施为例。

1.技改背景

上海市《恶臭（异味）污染物排放标准》DB31/1025-2016于2017年2月1日正式实施，其中要求现有源自2018年7月1日起周界监控点、恶臭特征污染物浓度执行新标准，新标准中各项排放指标较GB14554-93更加严格。此外，近两年污水站区域新增3#厌氧、沼气脱硫、污泥输送等项目，臭源点增加且分散，现有除臭系统无法满足新的要求，需对渗滤液处理站区域除臭设施进行全面改造，做到臭气达标排放。

2.渗滤液处理站区域除臭现状

现有除臭工艺是将调节池、污泥压滤机、泵房间等的臭气通过除臭风机（额定7000Nm³/h）抽送至垃圾储坑。现场臭源点还装设植物液雾化喷洒除臭装置。

3.新增除臭设施工艺概况

结合厂区实际情况及垃圾渗滤液的臭气特点，新增除臭系统工艺采用生物法+化学洗涤法。新增除臭系统将收集和处理螺杆泵房、污泥车间、絮凝剂加药间、污泥离心机房、反硝化罐、消化罐A、消化罐B的臭气，最大处理能力15000m³/h。工艺流程图如下：

工艺流程图

4.工艺介绍

生物除臭的原理为：在适宜的温度、湿度、pH等条件下，利用细菌的生物代谢过程使产生恶臭的物质转变为CO2和H2O等无毒害的物质，从而达到获得除臭的目的。

化学洗涤除臭原理为：以碱性试剂（30%的氢氧化钠）和强氧化剂（10%的次氯酸钠）作为吸附液,与空气中的恶臭化合物分子进行碰撞,并将气相中的臭味成份迁移至液相色,化学药物则与臭味成份进行中和、氧化等化学反应,进而消除恶臭化合物,从而达到去除臭味物质，达到除臭的效果。

5.工艺参数及控制方法

5.1生物除臭设施进气温度

生物除臭设施的进气温度需要控制在5℃-40℃，以保持生物的活性。为了防止冬季进气温度过低，除臭系统设置了蒸汽加热器，通过温度信号对其进行控制，当进气温度低于5℃，蒸汽管道电动阀打开，开始对进气进行加热，电动阀通过调节开度使加热后的气体温度维持在10℃左右。

5.2化学洗涤塔循环液pH值

pH值是溶液酸碱程度的衡量标准。通常情况下，pH值是一个介于0-14之间的数，当pH＜7的时候，溶液呈酸性，当pH＞7的时候，溶液呈碱性，当pH=7的时候，溶液为中性。

氢氧化钠可以和硫化氢等酸性气体反应，而次氯酸钠的氧化性与pH有关，会随着pH增大而减弱。所以为了去除嗅阙值较低的硫化氢，化学洗涤塔内液体pH宜处于碱性状态，但不能设置过高，否则影响次氯酸钠的氧化效率。根据本项目调试阶段实际情况，宜将化学洗涤塔内液体的pH值控制在8-8.5范围内。

5.3化学洗涤塔循环液氧化还原电位（ORP值）

化还原电位,是指一种在反应介质中各种化学物质所呈现起来的宏观氧化还原性。氧化物或还原电势越高,氧化性越强,而电位变化越低,则氧化性越微弱。当电位变化为正值说明溶剂已显示出了一定的氧化活性,为负则表明溶剂已表现出还原性。

ORP仪的测量基本原理是,通过对溶液ORP值的变化灵敏的测定高压电极与一定电位下的参比电极所形成的原电池电流来计算电势,进而通过待测溶液的ORP数值变化与原电池电势大小间的线性关系来进行计算。

根据本项目调试阶段实际情况，化学洗涤塔水箱的ORP值宜控制在100-200mV。

6.主要设备清单

主要设备清单

四、结束语

恶臭污染是一种公众新感觉的环保公害,，已成为全球主要的环境污染之一。而恶臭物质也是公众对垃圾发电厂环境关注的主要指标之一,因此提高对垃圾发电厂的恶臭监控能力是建立和谐型垃圾发电厂的关键手段,同时也是实现废弃物的减量化、资源性质、无害化性以及处理环境的基础。要想有效推动废弃物发电产业的健康发展,就需要进一步探讨和优化对臭味污染物的处理方法,使其投入较小、效益好、操作简单,并达到了明显的环境治理成效。但是由于恶臭控制是个漫长而又艰苦的工作,所以人们就必须要更加细致、更加努力,并采取相应对策妥善处理,从而切实实现了改变生存环境,造福民众的目的。