市政污泥處(chu)理的除臭技術分析

      （上(shang)海技(ji)華環保科技(ji)有限公(gong)司   技(ji)術開發部   上(shang)海浦東新(xin)區）

市政污泥處理生物發酵過程中常產生一些惡臭物質，容易對大氣環境造成二次污染。臭氣問題已經成為制約城市污泥好氧發酵工程的主要障礙。在此背景下，堆肥廠的除臭技術開始受到重視和迅速地發展。污泥堆肥廠的惡臭物質濃度較低，但成分較復雜，產生的致臭物質主要有硫化氫、氨等無機物和低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴等有機物 。

市政污泥好氧(yang)發酵(堆肥(fei))過(guo)程中，發酵原(yuan)料經(jing)過(guo)一系列的降解過(guo)程后，易產(chan)生硫(liu)化氫、氨氣等致臭(chou)物(wu)質。臭(chou)氣從物(wu)料表(biao)面釋(shi)放(fang)后，擴散(san)至發酵車(che)間(jian)，從而對(dui)工作人員帶來健康(kang)危害(hai)。針對(dui)臭(chou)氣的產(chan)生、釋(shi)放(fang)和擴散(san)途徑，可分別(bie)從產(chan)生源頭、擴散(san)空間(jian)及終端進行臭(chou)氣控制(zhi)。

1、末端除臭(chou)工藝和除臭(chou)材料

末端控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)前提是(shi)將惡臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)集(ji)中收(shou)集(ji)后(hou)統一(yi)處理。根據除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)原理可將臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)控(kong)制(zhi)方法(fa)分(fen)為(wei)化學(xue)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)法(fa)、物(wu)化除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)法(fa)和生物(wu)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)法(fa)等幾(ji)類(lei)。惡臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)收(shou)集(ji)主要有兩種方式：(1)密閉惡臭(chou)(chou)源(yuan)(yuan)，抽(chou)風(feng)機(ji)抽(chou)風(feng)收(shou)集(ji)，使整(zheng)個空間呈微負壓狀(zhuang)態(tai)，同時滿足空間的(de)(de)(de)通風(feng)要求；(2)局(ju)部惡臭(chou)(chou)源(yuan)(yuan)設吸(xi)風(feng)口，收(shou)集(ji)到的(de)(de)(de)惡臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)由(you)引風(feng)機(ji)和風(feng)管輸送至(zhi)后(hou)續處理設施。末端的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)處理技術(shu)根據原理的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同可分(fen)為(wei)物(wu)理除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)法(fa)、化學(xue)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)法(fa)和生物(wu)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)法(fa)。在不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)工(gong)藝中分(fen)別采用(yong)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)材(cai)料(liao)。表l是(shi)主要的(de)(de)(de)末端除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)工(gong)藝的(de)(de)(de)原理、主要除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)材(cai)料(liao)和適用(yong)范圍(wei)。

             ;   表(biao)l終端除臭法中不同除臭工藝的(de)比較

物理除(chu)臭(chou)(chou)(chou)法所采用(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑為(wei)比(bi)表面積大的(de)(de)多孔材(cai)(cai)料，具有較高(gao)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)效(xiao)率(lv)。但吸(xi)(xi)(xi)附(fu)到一定量時(shi)會趨于(yu)飽和，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)效(xiao)率(lv)隨時(shi)間的(de)(de)推移而(er)降低(di)。溫度(du)升高(gao)時(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)材(cai)(cai)料還會釋放吸(xi)(xi)(xi)附(fu)物，因(yin)此一段時(shi)間后就必(bi)須再生(sheng)或更換(huan)(huan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑。對(dui)于(yu)濃(nong)(nong)度(du)較高(gao)的(de)(de)臭(chou)(chou)(chou)氣(qi)(qi)，一般需要配備現場再生(sheng)的(de)(de)裝置，但是其交換(huan)(huan)再生(sheng)周期(qi)受氣(qi)(qi)體的(de)(de)種類、數量、溫度(du)、水(shui)分變動的(de)(de)影(ying)響較大，很難確(que)保運行穩定。對(dui)城(cheng)市(shi)污泥好氧發酵(jiao)工廠的(de)(de)高(gao)濃(nong)(nong)度(du)臭(chou)(chou)(chou)氣(qi)(qi)而(er)言(yan)，活性炭層很快(kuai)會失效(xiao)。另外(wai)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑對(dui)臭(chou)(chou)(chou)氣(qi)(qi)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)量有限、造(zao)價(jia)高(gao)、壽命(ming)短，在經濟上也不太適用(yong)，因(yin)此物理除(chu)臭(chou)(chou)(chou)法常用(yong)于(yu)低(di)濃(nong)(nong)度(du)臭(chou)(chou)(chou)氣(qi)(qi)處理。

化(hua)學(xue)除臭(chou)法(fa)利用(yong)化(hua)學(xue)反應通(tong)過多級吸(xi)收(shou)系統，高(gao)效廣(guang)泛地去除了臭(chou)氣成分和殘余成分，經除霧裝置后直(zhi)接(jie)排(pai)放(fang)或混合稀釋后排(pai)放(fang)至(zhi)大氣。該系統可(ke)以通(tong)過調節(jie)加藥量(liang)和溶(rong)液的循(xun)環(huan)(huan)流量(liang)來(lai)適應氣流量(liang)和臭(chou)氣濃度(du)的變(bian)化(hua)，具有較(jiao)強的操作彈性，而且反應速(su)度(du)快、耐沖擊負荷強，因此(ci)(ci)可(ke)減(jian)少臭(chou)氣對人畜、設備(bei)和環(huan)(huan)境(jing)等(deng)的損害程度(du)。但此(ci)(ci)法(fa)投(tou)資大，運行(xing)成本(ben)高(gao)，且易造成二次(ci)(ci)污染，化(hua)學(xue)反應后的產(chan)物(wu)有造成二次(ci)(ci)環(huan)(huan)境(jing)污染的可(ke)能性，需要(yao)對洗滌之(zhi)后的化(hua)學(xue)產(chan)物(wu)進(jin)行(xing)嚴格(ge)處理。

生(sheng)物(wu)過濾(lv)法的(de)(de)優點是生(sheng)物(wu)相和液相都(dou)不流(liu)動，氣(qi)一液接觸面(mian)積大，且(qie)只(zhi)有一個反(fan)應器(qi)，可操作性強(qiang)，運行費用低(di)；缺(que)點是反(fan)應條件控制(zhi)較難，填料也需(xu)要定期更換(huan)，占地面(mian)積大。對于(yu)(yu)(yu)城市污(wu)泥好氧發酵(jiao)工程而言，由于(yu)(yu)(yu)發酵(jiao)產(chan)生(sheng)臭(chou)氣(qi)的(de)(de)成分復雜、濃(nong)度低(di)、臭(chou)氣(qi)流(liu)量大，生(sheng)物(wu)濾(lv)池均能實現臭(chou)氣(qi)的(de)(de)去除，且(qie)填料更換(huan)周期遠遠長于(yu)(yu)(yu)其他(ta)幾(ji)類工藝，篩分后(hou)的(de)(de)好氧發酵(jiao)產(chan)物(wu)也可作為(wei)非常有效的(de)(de)除臭(chou)濾(lv)料循環使用，因(yin)此生(sheng)物(wu)過濾(lv)法在城市污(wu)泥高溫好氧發酵(jiao)工程項(xiang)目中應用前景(jing)廣闊。

2、臭氣的擴散空間處理和除臭材(cai)料

擴散空間處理(li)工藝可分為催(cui)化分解、懸(xuan)掛式吸附、液態除臭(chou)劑噴淋、頂吸罩負(fu)壓抽風四種(zhong)方式(shi)。表(biao)2為(wei)擴散(san)空間處理中四種(zhong)不同方式(shi)的原理、措施(shi)和除(chu)臭效(xiao)果(guo)的比較。

                表2擴散空間處理中(zhong)不同除臭(chou)方式的(de)比(bi)較

不(bu)同方(fang)法采取和(he)(he)工(gong)程規(gui)模和(he)(he)臭(chou)氣濃度(du)有關，對于臭(chou)氣濃度(du)較低，工(gong)程規(gui)模較小(xiao)的(de)好氧(yang)發(fa)酵(jiao)工(gong)程而(er)言，項吸(xi)罩(zhao)所需的(de)排風量(liang)大(da)(da)，系統的(de)能耗和(he)(he)運(yun)行(xing)(xing)成本較高(gao)(gao)(gao)。對于大(da)(da)型的(de)城(cheng)市污泥高(gao)(gao)(gao)溫(wen)好氧(yang)發(fa)酵(jiao)工(gong)程，發(fa)酵(jiao)倉內(nei)經常(chang)多個(ge)堆體(ti)同時運(yun)行(xing)(xing)，運(yun)行(xing)(xing)過程中(zhong)(zhong)因(yin)為(wei)蒸騰和(he)(he)曝氣作(zuo)用會產生(sheng)大(da)(da)量(liang)的(de)水汽(qi)和(he)(he)臭(chou)氣。普通(tong)的(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)要(yao)取得良好的(de)除臭(chou)效果，需要(yao)架設多級吸(xi)收盤(pan)，且在吸(xi)附(fu)過程中(zhong)(zhong)極易(yi)因(yin)為(wei)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)、高(gao)(gao)(gao)濕、氣量(liang)大(da)(da)而(er)飽和(he)(he)。無論是增(zeng)加現場再生(sheng)設備還是不(bu)斷更換吸(xi)附(fu)劑(ji)，都將增(zeng)加巨額工(gong)程投(tou)資(zi)和(he)(he)人工(gong)投(tou)入(ru)(ru)。液體(ti)除臭(chou)劑(ji)噴淋對于極短時間內(nei)產生(sheng)的(de)大(da)(da)量(liang)臭(chou)氣也不(bu)能很好地(di)進行(xing)(xing)去(qu)除，另外如果將除臭(chou)液體(ti)長時間大(da)(da)量(liang)噴灑于發(fa)酵(jiao)倉，不(bu)僅不(bu)斷增(zeng)加工(gong)程投(tou)資(zi)，而(er)且還使堆體(ti)表面增(zeng)加大(da)(da)量(liang)水分，不(bu)利于污泥的(de)生(sheng)物干化。因(yin)此上(shang)述除臭(chou)方(fang)法不(bu)能滿(man)足大(da)(da)型城(cheng)市污泥高(gao)(gao)(gao)溫(wen)好氧(yang)發(fa)酵(jiao)工(gong)程的(de)除臭(chou)需要(yao)。采用頂(ding)吸(xi)罩(zhao)及時抽取逸散臭(chou)氣并送至末端處理，不(bu)但(dan)在一定程度(du)上(shang)隔絕了臭(chou)氣的(de)逸散，而(er)且節約(yue)入(ru)(ru)力(li)(li)物力(li)(li)投(tou)入(ru)(ru)，是較為(wei)可行(xing)(xing)的(de)方(fang)法。

3、臭(chou)氣的源頭控(kong)制

源頭控制即(ji)采取一定措(cuo)施減少好氧發(fa)酵或污(wu)水處理過程中臭氣的產生(sheng)。目前(qian)，對于堆肥

過(guo)程中(zhong)的(de)臭氣控(kong)制問題，關注的(de)重點往(wang)往(wang)集中(zhong)在末端除臭上(shang)，對堆(dui)體本身(shen)產(chan)生(sheng)臭氣的(de)源頭(tou)控(kong)

制關(guan)注不夠。其實從根本上講，經濟、節(jie)能(neng)、有效的控制(zhi)方法還是從根(gen)本上控制(zhi)臭(chou)味氣體產生的源頭。根(gen)據多個工程實踐經驗總結，惡臭(chou)源抑制(zhi)技(ji)術主要(yao)包括：

(1) 原料(liao)控(kong)制。

主要是(shi)通過加入秸稈、鋸末、花(hua)生殼等高(gao)碳物質或其他材料作為調理劑，將初始CN比調節(jie)至(zhi)合(he)適的(de)物料含水(shui)率和孔隙率。研究表明，蒸壓輕(qing)質混凝土(tu)是(shi)一種輕(qing)質泡沫化的(de)混凝土(tu)，具有(you)促進發(fa)(fa)酵(jiao)和調節(jie)水(shui)分(fen)的(de)功能，在減少發(fa)(fa)酵(jiao)過程中氨氣的(de)產生方面效(xiao)果尤(you)為顯著，是良好的除臭調理劑。

(2) 工藝參數控制。

對(dui)發酵(jiao)過程(cheng)進行(xing)全程(cheng)自(zi)動監測和(he)智能控制好氧(yang)發酵(jiao)工藝，使物(wu)(wu)料處(chu)于良好的好氧(yang)狀(zhuang)態，優化曝(pu)氣(qi)參數(shu)——適當縮短鼓風(feng)間隔和(he)加(jia)大鼓風(feng)量、確定合適的勻翻數(shu)和(he)時間等，以加(jia)速生物(wu)(wu)好氧(yang)發酵(jiao)過程(cheng)的進程(cheng)，可(ke)以大限(xian)度地減少臭(chou)味氣(qi)體的產(chan)生。

(3) 除臭劑控制。

一般通(tong)過在堆體表面投(tou)加化學除臭(chou)劑(ji)來(lai)實現。化學除臭(chou)劑(ji)主(zhu)要是利用(yong)氧化、還原、中(zhong)和(he)、加成、縮合(he)、離子交換(huan)等反(fan)應將產生的(de)惡臭(chou)物(wu)質變成無臭(chou)物(wu)質。常用(yong)的(de)化學除臭(chou)劑(ji)有(you)過氧化氫、高錳酸(suan)(suan)鉀、硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)鐵、氯(lv)化亞(ya)鐵、氯(lv)化鈣和(he)磷酸(suan)(suan)氫鈣等。如硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)鐵粉狀(zhuang)撒(sa)到糞(fen)便上(shang)后，糞(fen)便呈酸(suan)(suan)性，其發酵(jiao)和(he)分解受到抑制，從而降低畜禽舍臭(chou)氣的(de)產生。

4、發展趨勢

復合型除臭劑，即(ji)將2種或2種以上具有不同(tong)除臭功能的物質進行(xing)混(hun)合，在(zai)功能上達到互補的作用，能(neng)(neng)夠更好(hao)地解(jie)(jie)決有機固體廢物處理工程中所面臨(lin)的臭氣成分(fen)復(fu)雜、氣量大等難題。將天然沸(fei)石和硫酸亞鐵(tie)混合(he)后制(zhi)成一(yi)種(zhong)高效(xiao)除臭材(cai)料(liao)。它(ta)主要是(shi)利用硫酸亞鐵(tie)抑(yi)制(zhi)畜糞的發酵和分(fen)解(jie)(jie)，而(er)沸(fei)石又(you)能(neng)(neng)使該(gai)化合(he)物的吸(xi)(xi)濕性穩定．而(er)且同時還能(neng)(neng)吸(xi)(xi)收NH3，從而(er)可以取得良好的除臭(chou)效果(guo)。對污泥處理工程而(er)言，高效復合(he)型(xing)除臭(chou)劑(ji)是除臭(chou)技術行業是未來的發展(zhan)趨勢(shi)。

就污泥高溫好氧(yang)發酵(jiao)(jiao)工(gong)程而言，發酵(jiao)(jiao)過程中產生的氣體惡(e)臭成分(fen)中氨的濃度高，其次是

H2S：甲硫醇(chun)的(de)臭(chou)氣強(qiang)度(du)大，其次是(shi)H2S；而主要臭氣成(cheng)分中(zhong)，含(han)硫(liu)化合物的種類占多數(shu)。

這些(xie)臭(chou)味物質大多(duo)濃度較低，但臭(chou)閾值也(ye)極低。只有從(cong)根本(ben)上大幅降(jiang)低H2S的濃度，消(xiao)除(chu)這些物質，才能(neng)有效地(di)降(jiang)低臭氣強度，消(xiao)除(chu)臭味污染(ran)問題。值得注意的是：這些物質都帶有活性

基團(tuan)，容易發(fa)生化(hua)學(xue)反(fan)應，特(te)別是被(bei)氧(yang)化(hua)；當活性(xing)基團(tuan)被(bei)氧(yang)化(hua)后(hou)，氣(qi)味就消失。因此，除臭(chou)材(cai)料的發(fa)展趨(qu)勢是如何篩選(xuan)合(he)理的氧(yang)化(hua)劑并用于(yu)臭(chou)氣(qi)的源(yuan)頭控制。選(xuan)擇的除臭(chou)劑應具有氧(yang)化(hua)勢強(qiang)、不影響微生物活性(xing)、不能造成二次(ci)污染等特(te)點(dian)。

在(zai)氧(yang)化(hua)劑混(hun)合的(de)(de)方式上也需要研究。對(dui)于固態的(de)(de)氧(yang)化(hua)劑，需保證短時(shi)間內逸(yi)散(san)的(de)(de)大量惡臭(chou)氣體(ti)能夠在(zai)氧(yang)化(hua)劑表(biao)層有足夠的(de)(de)停留時(shi)間，完成臭(chou)氣的(de)(de)去除。對(dui)于液體(ti)氧(yang)化(hua)劑，混(hun)入堆(dui)體(ti)時(shi)會提高堆(dui)料含水率、增加物料的(de)(de)濕(shi)度。

由于市政污泥處理工程產生的惡臭物質成分復雜，且嗅覺閾值較低，對凈化系統的要求*，所以要*達到感官無味的要求，治理難度較大。在實際應用中就需要同時采用兩種以上方法進行合理搭配，才能有效處理不同發酵階段產生的廢氣。對污泥高溫好氧發酵工程來講，產生的臭氣主要成分分為三類：NH3、H2S、voc(揮(hui)發性有(you)機物)。曝氣(qi)可以向堆(dui)體(ti)補充氧氣(qi)，從而(er)減少臭(chou)氣(qi)的產生(sheng)，但(dan)是另一方面也會把堆(dui)體(ti)中已經(jing)存在的臭(chou)氣(qi)擴散(san)到車間，因此曝氣(qi)的起始時間、曝氣(qi)速率(lv)和強度等參(can)數(shu)需(xu)要根據具體(ti)工藝特(te)點加以確(que)定。工程(cheng)試驗表(biao)明，采用曝氣(qi)供(gong)氧系統(tong)，則臭(chou)氣(qi)的產生(sheng)和排放量可減少80％-90％。采用化學除臭材(cai)料(liao)(liao)，通過與發酵物料(liao)(liao)充分混(hun)合有(you)效去除堆體內部的(de)厭氧環境產生(sheng)的(de)H2S，達(da)到*去(qu)除(chu)臭氣(qi)的(de)目(mu)的(de)。針對以上三(san)類(lei)物質的(de)特性，可(ke)以采用復合(he)除(chu)臭材(cai)料混合(he)覆蓋層+生物過濾組合(he)除(chu)臭技術加以控制。

5結(jie)論

目前，除(chu)臭(chou)技術(shu)研(yan)究的(de)重點多放在(zai)污(wu)水處(chu)理環節的(de)除(chu)臭(chou)、畜禽(qin)舍除(chu)臭(chou)，對污(wu)泥(ni)處(chu)理的(de)除(chu)臭(chou)問題(ti)關注(zhu)并不多，且主要集中(zhong)在末端處理環節，對(dui)臭氣的源頭控制(zhi)研究較少。對(dui)于城市污泥好氧發酵工程而言，源頭控制(zhi)才是(shi)臭氣控制(zhi)途徑(jing)的根本措施。

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