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污泥堆肥项目除臭技术的选择与设计

浏览次数:173 发布日期:20-07-30

通过先容污泥堆肥(生物干燥)项目的气味控制现状,指出除臭是限制污泥堆肥技术应用的关键。在对各种除臭技术进行比较并分析污泥堆肥的气味成分后,得出结论,化学和生物组合除臭工艺与植物液除臭工艺相结合是污泥堆肥工程的合适选择。最后先容了除臭系统的设计和选择的主要参数,指出在污泥处理工艺设计中考虑除臭系统可以节省投资和运行成本。

1。污泥堆肥(生物干燥)项目的气味控制现状

随着污水处理率的提高,各地污泥处理厂的建设得到了改善。时间表。污泥堆肥(生物干燥)技术作为适合我国国情的污泥处置技术受到业界的广泛青睐,但污泥堆肥(生物干燥)项目的气味污染问题和除臭技术的发展引起越来越多的关注。

该国于1993年制定了《气味污染物排放标准(GB14554-1993)》,但由于技术限制,仅适用于某些与人民息息相关的行业,尤其??是市政行业。 ,并没有真正实施促销。 。2002年12月4日,发布了《城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》,明确了工厂边界处的NH3,H2S,气味浓度,甲烷和其他物质的最大允许浓度指标。 。对于废气排放法规,“ 2003年6月30日之前建造的污水处理厂(包括装修和扩建),该标准的实施时间为2006年1月1日;新建筑(包括装修和扩建)的2003年7月1日起实施。该标准的制定应从在中国城市污水处理厂实施本标准开始。”污泥堆肥(生物干燥)项目虽然没有特殊标准,但也应纳入上述标准范围内。

目前,唐山西郊污泥堆肥项目仅二号污水处理厂在国内污泥堆肥(生物干燥)项目正常运行时,已安装了专用的生物除臭过滤器,而其他项目的原始设计基本上没有考虑除臭问题。大兴市庞格庄污泥处理厂和洛阳市鄂东污水处理厂污泥生物干燥工程,计划增设除臭系统,但由于该厂规模大,现有除臭技术无法实现经济有效的除臭。效果未实现。北京最初计划建造的北部的1100t / d污泥堆肥厂和东部的1100t / d污泥堆肥厂由于气味污染而无限期地搁置。可以看出,污泥堆肥(生物干燥)项目的实施越来越受到气味污染问题的解决,这也促进了专门用于污泥堆肥(生物干燥)项目的除臭技术的发展。

2。除臭技术概述

国内外除臭方法大致可分为化学除臭方法,物理化学除臭方法和生化除臭方法。近年来,液体喷雾已被用作控制大型开放空间中气味的一种选择方法。

2.1化学除臭方法

所谓的化学除臭方法是通过添加某些九五至尊ll手机版与臭味物质反应来达到除臭的目的。具体来说,可分为:(1)氧化方法

气味中的许多气味源物质都是可还原的,因此可以使用强氧化剂将其氧化为无味的化合物。以达到除臭的目的。

(2)催化氧化法

催化氧化法可以分解醇,醛,酮,酸,烃等有机物,因此可用于去除由于成分的存在而引起的某些有机气味。目前用于除臭的催化氧化方法主要包括光催化氧化和催化燃烧。

(3)高压静电法,因为有气味物质的分子在高压静电场中直接受到廷德尔效应的影响,所以它们会被极度氧化的活性颗粒或自由基氧化,从而改变他们的化学。结构变成没有特征气味基因的物质。

2.2物理化学除臭方法

常用的物理化学除臭方法是吸附法。常用的吸附剂是活性炭,活性炭纤维,沸石,一些金属氧化物和大型多孔聚合物材料等。活性炭是传统的吸附剂之一。由于其大的比表面积和大的吸附能力,它被广泛地用于各个行业。但是由于其吸附能力有限,耐湿性差,再生困难,成本高,寿命短等原因,人们正在研究一些新的吸附剂以替代脱臭剂。

2.3生物除臭法

生物除臭法是通过微生物的生理代谢来转化臭味物质,从而达到除臭的目的。

2.3.1生物过滤方法

生物过滤方法允许收集的废气在合适的条件下通过充满微生物的填料。气味源材料首先被填料吸取,然后被其上的微生物氧化分解,并去除异味。生物滤池的正常工作要求微生物保持高活性。因此,对于微生物生长的必要环境条件,必须在过滤器中创建适当的温度,pH,氧含量,湿度和营养。同时,气味源物质的去除效果与反应速度,停留时间,气味源物质的浓度及其他因素有关,在设计和应用中应予以考虑。生物过滤技术用于处理城市污水处理厂排放的异味,具有投资少,操作管理简单,运行成本低,安全可靠的优点。

2.3.2生物吸取方法

有气味的气体和含有活性污泥的生物悬浮液逆流通过吸取塔,气味源物质被活性污泥吸取。悬挂。净化后的气体从吸取塔的顶部排出。这种设备对去除氨,苯酚和乙醛等恶臭气体效果更好,但是处理含S恶臭物质的效果并不明显。

2.4植物提取物气味控制技术

植物提取物气味控制技术是由350多种天然植物提取物配制而成的,以消除空气中的气味,尤其是有机物散发出的臭味。它的技术特性不仅适用于各种类型的封闭和小型环境,还适用于开放的大面积场所。

在天然植物提取物的气味控制技术中,使用的工作液是一系列植物提取物。这些植物提取物是从树木,草和花等植物中提取的。有机物的气味。

这些有气味的有机化合物包含大量复杂的化合物。它们是大多数植物油的主要成分,可以分为四类:

1萜烯:这是天然存在的化合物,是植物油中最重的成分。它们都具有相同的经验公式C10H16。例如pin烷,薄荷烷。

2线性化合物:组成该部分的化合物是醛,醇和酮。它们存在于从水果中提取的一系列挥发性植物油中。如癸醇和月桂醇。

3苯衍生物:这些化合物的分子式与衍生自苯,尤其是丙基苯的分子相同。如醋酸盐。

4其他化合物:第四类的实例是香兰素,肉桂酸和香叶酸香叶

植物提取物通过控制装置通过特殊的喷嘴雾化成雾状,在微小液滴的表面形成很大的表面能。表面能会吸取空气中的臭味分子,改变臭味分子的三维结构,变得不稳定。此时,溶液中的有效分子可以向气味分子提供电子,并与气味分子相互作用。反应;同时,吸附在液滴表面上的气味分子也会与空气中的氧气发生反应。通过植物提取物的作用,气味分子将产生无味且无毒的分子,并且反应产物不会形成二次污染。

植物液除臭系统不需要消耗大量电能,使用安全,使用简单,方便工人操作,只需要定期补充工作液,并进行维护而且整个系统的运营成本很低。

3。分析污泥气体的主要成分和除臭机理

污水处理或污泥处置过程中产生的臭味物质主要由碳,氮和硫组成。仅有少量(注意:少量)的气味化合物是无机化合物,例如氨气(NH3),膦(PH3)和硫化氢(H2S)。大多数气味剂是有机的,例如:低分子量脂肪酸,胺,醛,酮,醚,卤代烃以及脂族,芳族,杂环氮或硫化物

对于污泥堆肥(生物干燥)项目,污泥气体的主要成分主要分为三类:NH3,H2S,VOC(注:挥发性有机化合物)。在相似的操作条件下,产生的VOC量通常与污泥中的固有量成正比。 NH3和H2S的含量与工艺操作参数的选择和实际操作条件密切相关。取决于产生的NH3量的关键指标是堆肥材料的C / N。合适的C / N值应在25-30之间,但由于大多数城市污泥的C / N值都远低于此值,因此N转化率NH3的情况就消失了。取决于产生的H2S量的主要原因是物料堆中的氧气含量。由于间歇的曝气过程,固体材料中的空气扩散过程非常复杂,因此不可避免地会出现厌氧环境并产生一些H2S。

可以通过化学+生物+植物液喷雾联合除臭技术来控制上述三种物质的特性。

3.1污泥气体化学除臭机理

气味中所含的污染物种类繁多,复杂,包括疏水性物质和亲水性物质。通过喷雾化学溶解和吸附过程,大部分亲水性物质被去除。可以以较低的成本减少后续过程的负荷。

以上三种类型的物质的亲水/疏水性如下表所示。

3.2污泥沼气的生物除臭机理

不能溶解在水中的臭味源材料需要依靠生物方法去除。污泥气体中的大多数臭味源物质都具有活性基团,该活性基团易于发生化学反应,特别是氧化。当活性基团被氧化时,气味消失,并且基于该原理进行生物除臭。反应方程式如下:

H2S + 2O2-H2SO4

4NH3 + 9O2-4NO2 + 6H2O

C6H6 + 7.5O2-6CO2 + 3H2O

C7H8 + 9O2-7CO2 + 4H2O

C8H10 + 11.5O2- * CO2 + 5H2O

......

生物除臭主要包括生物滤池,生物洗涤塔和生物滴滤池。在应用中,方法的选择应基于废气中污染物的种类和性质。常规的除臭生物反应器主要使用细菌作为微生物的主体,并且细菌适合在水或潮湿环境中生存。因此,对于水溶性污染物,利用细菌进行生物降解将获得良好的去除效果。但是,对于在水中溶解度低的物质,细菌表面的水层会影响传质速率并降低处理效率。

利用真菌降解疏水性或水溶性差的污染物,其降解效率高于细菌。真菌可以在干燥的环境中生长,而无需连续喷水以保持潮湿的环境,这会使有气味的物质直接与微生物接触并降解。真菌的pH值为3?6,并且可能会出现酸性气味。当酸积累时,不需要添加碱来调节pH值。特别是对于某些有机物,真菌的降解性高于细菌。

3.3污泥气植物液的除臭机理

植物液除臭是对不能完全封闭在外界空间中的表面进行除臭的安全措施。对于污泥堆肥(生物干燥),必须提供物品。工作液通过控制装置通过专用喷嘴雾化成雾状。溶液的表面不仅可以有效地吸附空气中的气味分子,而且可以改变吸附的气味分子的三维构型。工作液与异味分子之间的反应可从以下几个方面进行描述:工作液通过控制设备通过专用喷嘴雾化成雾状,在空间内散布的液滴半径≤0.04mm。液滴形成巨大的表面能,平均每摩尔数十卡路里。这个数量级的能量已经是许多元素键能的1 / 3-1 / 2。这时,溶液中的有效分子可以提供电子与臭味分子发生反应的臭味分子。表面能可以吸取空气中的气味分子,改变气味分子的三维结构,变得不稳定。同时,吸附在液滴表面的气味分子也与空气中的氧气发生反应。通过植物提取物的作用,气味分子将产生无味且无毒的分子,例如水,无机盐等,从而消除了气味,并且反应产物不会形成二次污染。

A。酸碱反应:如果植物提取物中含有生物碱,它可以与酸性气味分子如硫化氢反应。与一般的酸碱反应不同,一般的碱是有毒的,不可食用的和不可生物降解的。天然植物提取物可以被生物降解并且是无毒的。

B。催化氧化反应:例如,硫化氢在正常情况下不会与空气中的氧气发生反应。但是在天然植物提取物的催化下,它可以与空气中的氧气发生反应。以硫化氢反应为例:

C。路易斯酸碱反应。在有机化学中,可以吸取电子云的分子或原子团称为路易斯酸。在有机硫化合物中,硫原子的外层具有空轨道,可以接受外部电子云。因此,这种有机物质可以称为路易斯酸。 。相反,可以提供电子云的分子或原子团称为路易斯碱。通常带负电的原子团,含氮有机物属于路易斯碱。例如,苯硫醚与天然植物提取物的反应属于这一类。苯硫醚是路易斯酸,其中的含氮化合物是路易斯碱。两者都可以反应。

D。从热力学的角度进行讨论。雾化的天然植物提取物液滴的直径为0.04毫米。在这种情况下,液滴的表面能已达到某些有机化合物键能的三分之一和四分之一。在这种情况下,将破坏气味分子中的键,使其不稳定并易于分解。

E。氧化还原反应。例如,甲醛具有氧化性,天然植物提取物中的某些有效分子具有还原性。他们可以直接反应。

4。适用的除臭系统和设计

4.1收集系统

目前没有专门针对污泥堆肥(生物干燥)项目的设计规范。通常,您可以参考相关的污水处理设计规范并结合实际情况来获取值:

无人工作空间1-3次/小时。

非发酵仓库每小时有6-8次有人值班的工作空间。

发酵仓库有一个载人的工作空间,每小时工作12次。

此外,应根据通气量检查空气交换量,以确保车间的任何部分保持负压。风扇设置应考虑调整风量以适应不断变化的气候和运行条件。非隧道仓库建筑应设计有集气管,并应考虑防腐。

4.2处理系统

处理系统设置可能会考虑化学和生物组合除臭系统与植物液体喷雾系统彼此独立。

化学-生物联合除臭系统中的化学系统是根据对亲水性物质的预期处理量计算得出的(注:与污泥处理过程有关);生物系统应考虑以下参数(以生物过滤器为例):

植物液喷雾系统应主要考虑以下部件:车间内与外界连接的门窗,有人值班和无人值班操作间之间的连接部件(包括门窗,设备连接通道,管道沟槽等)。根据所选植物液理化喷头的容量确定最终设定数量,并根据总容量和最不利点的位置计算并选择植物液喷头系统泵的类型。

5。结论

无论是从二次环境污染还是从操作人员的健康与安全角度考虑,污泥堆肥(生物干燥)系统都应着重于除臭。选择具有不同配置的除臭系统。

成本和运营成本是限制除臭技术在污泥堆肥(生物干燥)项目中应用的主要限制因素。考虑到污泥气主要成分的联合除臭工艺,可以在降低成本的前提下进行。取得好成绩。

考虑污泥堆肥(生物干燥)过程设计中的除臭问题:调整适当的C / N值,减少气味溢出量,减少建筑物的体积,即可获得事半功倍的结果。

参考文献

[1]王涛,霍跃文,污泥堆肥过程中物料输送方法的选择[J],中国环保产业,2005,8:32?33 < / p>

[2]王涛,田德龙,修玉峰等,SACT污泥快速堆肥工艺[J],中国环保产业,2008,7:28?29

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