概況
垃圾處理站的在卸料、分揀、傳送、壓縮等過(guò)程會(huì)發(fā)酵產(chǎn)生大量的惡臭物質(zhì)，大部分為硫化氫、氨氣、甲硫醇、甲硫醚，微量的甲烷等氣體散發(fā)出來(lái)，造成車間內(nèi)部和周圍的環(huán)境惡臭污染，嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)工作日人員和周邊居住者的身心環(huán)境。
因此，在垃圾中轉(zhuǎn)處理站中，廢氣惡臭的問(wèn)題顯得尤其突出，若不進(jìn)行除臭處理，其臭味無(wú)量綱可達(dá)到5000以上。
一、設(shè)計(jì)依據(jù)和原則
1．1設(shè)計(jì)依據(jù)
（1）．《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》；
（2）．《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）；
（3）．《廣東省大氣污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)》（DB4427-2001）；
（4）．《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44815-2010）；
（5）．《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-1993）；
（6）．《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）；
（7）．《工廠企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)量方法》（GB12348~12349-90）；
（8）．《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值-化學(xué)有害因素》（GBZ2。1-2007）；
（9）．《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1-2010）；
（10）．《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》中華人民共和國(guó)令第253號(hào)1998。
1．2設(shè)計(jì)原則
（1）．嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及地方有關(guān)環(huán)保法規(guī)及相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢氣各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到且優(yōu)于國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)。
（2）．采用*、合理、成熟、可靠的處理工藝，并具有顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
（3）．工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型，能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。
（4）．在凈化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，便于操作管理、便于維修、節(jié)省動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。
二、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求
1、垃圾中轉(zhuǎn)站散發(fā)臭氣中部分臭氣化合物的種類和特點(diǎn)如下：
化合物 | 分子式 | 分子量 | 沸點(diǎn)（°C） | 毒性 |
丙烯硫醇 | CH2=CH-CH2-SH | 74.14 | 67-68 | x |
戊硫醇 | CH3-(CH2)3-CH2-SH | 104.21 | 123-124 | * |
苯甲硫醇 | C6H5CH2-SH | 124.22 | 195(F.B.) | * |
丁硫醇 | C4H5-SH | 86.06 | ~122 | x |
甲硫醚 | CH3-S-CH3 | 62.14 | ~36 | * |
乙硫醇 | CH3CH2-SH | 62.13 | 36.2 | * |
硫化氫 | H2S | 34.06 | （氣態(tài)） | * |
甲硫醇 | CH3SH | 48.11 | 5.8-6.2 | x |
丙硫醇 | C3H7-SH | 76.15 | 67.73 | x |
二氧化硫 | SO2 | 64.06 | （氣態(tài)） | * |
叔丁硫醇 | (CH3) 3C-SH | 90.19 | 63.7-64.2 | x |
對(duì)-苯甲基硫醇 | CH3-C6H4-SH | 124.20 | 43-44 | * |
苯硫醇 | C6H5SH | 110.17 | 168.3 | x |
氨 | NH3 | 16.01 | （氣態(tài)） | * |
b-氨基丙醇 | C3H9NO | 75.11 | 188 | x |
二甲胺 | C2H7N | 45.08 | 6.88 | * |
肼 | H7N2 | 32.05 | 119.4 | * |
甲胺 | CH5N | 31.04 | -6.79 | * |
乙胺 | C2H7N | 45.08 | 16.6 | * |
2-丁胺 | C4H11N | 73.14 | 44 | * |
三甲胺 | （NH2）3CH | 59.11 | -4 | * |
二甲二硫 | CH3SSCH3 | 94.2 | 109 | * |
二硫化碳 | S2C | 76 | -30 | * |
苯乙烯 | C6H5CH=CH2 | 104.14 | 146 | * |
注：*表示有毒性； x表示無(wú)毒性或是低毒性。
從上表可以看到, 垃圾散發(fā)臭氣中的惡臭物具有較高的揮發(fā)性、容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)以及容易被吸附等特點(diǎn)。
2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
表2：惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值
序號(hào) | 控制項(xiàng)目 | 單位 | 二級(jí) | 三級(jí) | ||
1 | 氨 | mg/m3 | 1.5 | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | 三甲胺 | mg/m3 | 0.08 | 0.15 | 0.45 | 0.80 |
3 | 硫化氫 | mg/m3 | 0.06 | 0.10 | 0.32 | 0.60 |
4 | 甲硫醇 | mg/m3 | 0.007 | 0.010 | 0.020 | 0.035 |
5 | 甲硫醚 | mg/m3 | 0.07 | 0.15 | 0.55 | 1.10 |
6 | 二甲二硫 | mg/m3 | 0.06 | 0.13 | 0.42 | 0.71 |
7 | 二硫化碳 | mg/m3 | 3.0 | 5.0 | 8.0 | 10 |
8 | 苯乙烯 | mg/m3 | 5.0 | 7.0 | 14 | 19 |
9 | 臭氣濃度 | 無(wú)量綱 | 20 | 30 | 60 | 70 |
3．設(shè)計(jì)要求
1) 當(dāng)除臭控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，除臭控制國(guó)家GB1454493《惡臭污染物二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)》
2) 處理后無(wú)明顯感觀臭味；
4、設(shè)計(jì)處理廢氣量
根據(jù)客戶提據(jù)客戶提供的資料，需處理廢氣的風(fēng)量為2000-3000m3/h，考慮到管道和設(shè)備的阻力本方案設(shè)計(jì)采用值3000m3/的光氧離子除臭設(shè)備。
三、廢氣治理分析
3．1廢氣凈化處理工藝選擇
惡臭污染物質(zhì)大多是氣相污染物，主要由碳、氫、氧、氮、硫、鹵素等元素構(gòu)成。就化學(xué)結(jié)構(gòu)而言，臭味物質(zhì)分子多因剩余電子，而有刺激人類嗅覺(jué)的特性。因此不飽和烴（如丁二烯、苯乙烯）、氮化物（如氨、甲基胺、糞臭素）、硫化物（如硫化氫、硫化甲基）、氯烴（如氯仿）、含氧烴（如丙酮）、植物精油（如樟腦油）等化合物，都具有特殊味道。
臭氣處理技術(shù)分為物理、化學(xué)、生物等三大類，一般可用單一技術(shù)或兩種以上技術(shù)組合來(lái)完成單一臭氣處理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸堿水洗噴淋，化學(xué)法是化學(xué)洗滌、焚化、氧化法，生物法則包括生物洗滌、植物液噴灑、生物滴濾、生物濾床等。
根據(jù)客戶廢氣治理的要求及該種廢氣的特點(diǎn)，擬采用光氧催化除臭加水噴淋生物除臭混合工藝，使得該廢氣除臭效果能達(dá)到95%以上，可*到國(guó)家及客戶的廢氣凈化排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。
3.2工藝流程：
惡臭廢氣e集氣口e排風(fēng)支管e排風(fēng)主管e離心風(fēng)機(jī)e光氧催化離子除臭設(shè)備e達(dá)標(biāo)排放
3.3工藝流程說(shuō)明：
來(lái)自垃圾中的生活垃圾經(jīng)發(fā)孝散發(fā)惡臭氣體，經(jīng)廢氣收集系統(tǒng)后，通過(guò)離心風(fēng)機(jī)的抽送，導(dǎo)入光氧催化離子除臭設(shè)備的粉塵過(guò)濾區(qū)，高能紫外線照射分解催化區(qū)；在被光氧除臭設(shè)備分解了大部分有機(jī)物質(zhì)后與離子風(fēng)混合再次氧化分解使廢氣得到*的凈化。
3.4光氧催化除臭技術(shù)原理
光氧催化組件實(shí)物圖
光氧催化除臭設(shè)備利用高能高臭氧UV紫外線光束照射惡臭氣體，列解有機(jī)（惡臭）廢氣如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯等分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H20等。高能高臭氧紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧),臭氧對(duì)有機(jī)物具有的氧化作用，對(duì)惡臭氣體及其它刺激性異味有的清除效果。燈管兩邊的催化層（催化劑：納米）在受到紫外線光照射時(shí)生成化學(xué)活潑性很強(qiáng)的超氧化物陰離子自由基和氫氧自由基，攻擊有機(jī)物，達(dá)到降解有機(jī)物的作用。屬于非溶出型材料，在*分解有機(jī)污染物和殺滅菌的同時(shí)，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的殺菌、降解污染物效果。惡臭氣體利用排風(fēng)設(shè)備輸入到本凈化設(shè)備后，凈化設(shè)備運(yùn)用高能紫外線光束及臭氧對(duì)惡臭氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使惡臭氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通過(guò)排風(fēng)管道排出室外。
上述氧化過(guò)程在常溫下進(jìn)行，是一個(gè)極為復(fù)雜的物理過(guò)程，利用離子氧和粒子群的氧化作用，可以將細(xì)菌、污染物等有機(jī)成分能被分解為NOx、SO3、CO2、H2O等小分子。
光氧除臭工藝技術(shù)特點(diǎn)
a、處理效率高：光氧除臭裝置能有效去除含硫污染物，對(duì)NH3、H2S等小分子去除率可達(dá)到80%，總除臭率可達(dá)到85%，在任何氣候條件下都能滿足處理要求。
b、運(yùn)行穩(wěn)定：光氧除臭裝置采用的紫外線燈管器，風(fēng)阻小，壽命長(zhǎng)，無(wú)二次污染。
c、設(shè)備全自動(dòng)運(yùn)行：無(wú)需專人管理，運(yùn)行費(fèi)用低，可連續(xù)運(yùn)行和間斷運(yùn)行。
d、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)便：可通過(guò)PLC控制，可采用遠(yuǎn)程控制和就地控制兩種方式，在就地控制時(shí)也可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式。
e、體積小、自重輕：占地面積小，適合于布局緊湊、場(chǎng)地狹小等特殊條件的改造項(xiàng)目。
高能等離子除臭技術(shù)原理
離子除臭設(shè)備采用離子管，采用高壓脈沖技術(shù)在常溫常壓下使氧分子很快分離為生態(tài)原子氧（O）、純靜離子氧、羥基自由基（·OH）、單線態(tài)氧（102）和帶正、負(fù)電荷的離子氧和離子氧群團(tuán)?？稍跇O短的瞬間產(chǎn)生大量的具有氧化和分解能力的離子氧群團(tuán)。其氧化能力是氧氣的上千倍，可以與氨、硫化氫、硫醇類、VOC等污染物在常溫下迅速碰撞，激活有機(jī)氣體分子，并能打開(kāi)氣體分子的化學(xué)鏈直接將其破壞，氧化所需時(shí)間只在千分之秒。離子氧群中的離子氧、原子氧也具有的氧化能力，而且在數(shù)秒內(nèi)就可在設(shè)備內(nèi)部充分發(fā)揮氧化除臭作用。此外高能離子氧激活空氣中的氧分子產(chǎn)生二次離子氧群，與有機(jī)分子發(fā)生一系列反應(yīng)，并利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維系氧化反應(yīng)。
上述氧化過(guò)程在常溫下進(jìn)行，是一個(gè)極為復(fù)雜的物理過(guò)程，利用離子氧和粒子群的氧化作用，可以將臭氧、細(xì)菌、污染物等有機(jī)成分能被分解為NOx、SO3、CO2、H2O等小分子。
產(chǎn)生方程式如下：
異臭味污染物+離子氧（離子氧群團(tuán)）→CO2+H2O+其他小分子。
高能等離子除臭工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)：
①除臭工藝流程
圖1.4-1 高能等離子除臭工藝流程
3.6常見(jiàn)的廢氣污染物化學(xué)性質(zhì)及其物質(zhì)氧化轉(zhuǎn)換表
序號(hào) | 名稱 | 分子式 | 分子量 | 氣味特征 | 主要化 學(xué)鍵 | 對(duì)應(yīng)化學(xué)鍵能KJ/moI
| 光化學(xué)反應(yīng)最終產(chǎn)物 |
1 | 氨 | NH3 | 17 | 強(qiáng)刺激氣味，無(wú)色氣體 | H-N | 389 | H2O、N2 |
2 | 硫化氫 | H2S | 34 | 有臭雞蛋氣味，無(wú)色氣體 | H-S | 339 | H2O、SO42- |
3 | 三甲胺 | C3H9N | 59 | 無(wú)色氣體，有魚(yú)腥惡臭 | C-H、C-N | 414、305 | H2O、N2、CO2 |
4 |
| C6HSOH | 94 | 常溫下為一種無(wú)色或白色晶體有特殊芳香氣味 | C=C、C-H、C-O | 611、414、326 | H2O、CO2 |
5 | 苯 | C6H6 | 78 | 常溫下為一種無(wú)色有甜味的透明液體并具有強(qiáng)烈的芳香氣味 | C=C、C-H | 611、414 | H2O、CO2 |
6 | 甲苯 | C7H8 | 92 | 常溫下為清澈的無(wú)色液體，具有類似苯的芳香氣味 | C=C、C-H、C-C | 611、414、332 | H2O、CO2 |
7 | 二甲苯 | C6H4（CH3）2 | 106 | 常溫下為無(wú)色液體，具有類似苯的芳香氣味 | C=C、C-H、C-C | 611、414、332 | H2O、CO2 |
8 | 苯乙烯 | C8H8 | 104 | 無(wú)色有特殊香氣的油狀液體 | C=C、C-C、C-H | 611、332、414 | H2O、CO2 |
9 | 乙酸乙酯 | C4H8O2 | 88 | 無(wú)色透明有芳香氣味的液體 | C-H、C-O、C=O、C-C | 414、326、728、332 | H2O、CO2 |
10 | 甲硫醚 | C2H6S | 62 | 有難聞的氣味 | C-C、C-H、C-S | 332、414、272 | H2O、CO2、SO42- |
11 | 甲硫醇 | CH4S | 48 | 無(wú)色氣體，有不愉快的氣體 | C-S、C-H、H-S | 272、414、339 | H2O、CO2、SO42- |
12 | 二甲二硫 | C2H6S2 | 94 | 淡黃色透明液體，有惡臭 | S-S、H-S、 S-C、C-H | 268、339、268、414 | H2O、CO2、SO42- |
13 | 乙醛 | C2H4O | 44 | 無(wú)色易流動(dòng)液體有刺激性氣味 | C=C、C-O、C-H | 611、326、414 | H2O、CO2 |
14 | 甲醇 | CH3OH | 32 | 無(wú)色有酒精氣味易揮發(fā)的液體，有惡臭 | C-H、C-O、H-O | 414、326、464 | H2O、CO2 |
15 |
| C3H4O | 56 | 無(wú)色或淡黃色液體，有惡臭 | C=C、C-O、C-H | 611、326、414 | H2O、CO2 |
16 | 苯胺 | C6H5NH2 | 93 | 無(wú)色油狀液體，有特殊氣味 | C=C、C-H、 N-H、C-C | 611、414、389、332 | H2O、CO2、N2 |
四、凈化處理設(shè)備及其參數(shù)
4．1廢氣凈化處理設(shè)備
光氧催化除臭凈化器設(shè)備參數(shù)如下 | |
型號(hào) | HXGJ-LZ-03K |
數(shù)量 | 1臺(tái) |
處理氣量/臺(tái) | 3000m3/h |
風(fēng)阻系數(shù) | 〈300pa |
燈管 | 16支/U型燈管 |
高能離子管 | 5支 |
功率/電壓/臺(tái) | 2.9KW/220V |
設(shè)備尺寸/臺(tái) | 2500*1000*1100mm |
4.2凈化后氣體排放管道要求
為達(dá)到凈化效果，需有2~3秒氧化反應(yīng)時(shí)間，經(jīng)凈化除臭設(shè)備后的排氣管道總長(zhǎng)度需8米以上，橫截面積需要足夠大，以確保風(fēng)速小于10m/s.在本方案中,我公司公提供風(fēng)管設(shè)計(jì)參考意見(jiàn),風(fēng)管的設(shè)計(jì)和施工需根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布局設(shè)置.
