摘要:垃圾填埋場調(diào)節(jié)池是儲存填埋場滲瀝液的場所,該位置是垃圾場臭味非常集中的場所,對整個垃圾填埋場及周圍空氣產(chǎn)生很大的影響。生物除臭系統(tǒng)具有建設(shè)成本投入低、真正的綠色方法、全自動控制、處理效率高、維護簡便等諸多優(yōu)點,已逐步應(yīng)用到垃圾填埋場除臭工程中。
關(guān)鍵詞:生物除臭系統(tǒng),生物濾塔,生物過濾法
垃圾填埋已經(jīng)成為我國環(huán)境保護領(lǐng)域的一項重要環(huán)保投資項目,但垃圾填埋場在運行中也會產(chǎn)生二次污染。臭氣的主要成份為H2S和NH3,此外還有少量的有機氣體如甲硫醇、甲胺、甲基硫等。由于惡臭氣體揮發(fā)性強,易擴散,刺激性氣味大,可能對人的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和精神產(chǎn)生不利影響,甚至高濃度的惡臭氣體會導(dǎo)致急性中毒及死亡,因此對垃圾填埋場產(chǎn)生的臭氣進行處理具有巨大的社會意義。
1.概述
1.1臭氣處理場所
垃圾填埋場主要針對滲瀝液調(diào)節(jié)池產(chǎn)生的臭氣。
1.2除臭系統(tǒng)工程內(nèi)容
本除臭系統(tǒng)工程包括兩部分:
①生物除臭系統(tǒng)
、谧詣涌刂葡到y(tǒng)
2.設(shè)計依據(jù)及環(huán)境條件
2.1臭氣來源及處理氣量
根據(jù)調(diào)節(jié)池液面以上、浮蓋以下空氣容積變化,設(shè)置一套生物除臭系統(tǒng),以山東某縣垃圾場為例,調(diào)節(jié)池容積約10000m3,設(shè)計氣量:Q=5000m3/h。
2.2主要控制污染物
H2S、NH3、硫醇、有機硫化物、胺類等微量有機組分氣體為惡臭氣體控制的主要污染物。
3.除臭系統(tǒng)工藝設(shè)計
3.1生物除臭系統(tǒng)特點
建設(shè)成本投入低
壓力損失小,設(shè)備運行能耗低,運行成本低于所有其他方法,比如活性碳法,焚燒法
真正的綠色方法——沒有使用有害的化學(xué)藥品,能源需求低廉,不產(chǎn)生二次污染物,最后的產(chǎn)物是良性的
全自動控制,全天候工作,只需巡視,運行穩(wěn)定可靠,適應(yīng)不同條件的運行狀況
處理效率高、去除效果明顯,對主要惡臭氣體H2S的去除率達98%
維護簡便、多材料、多類型,滿足不同工作環(huán)境
3.2主體工藝介紹—生物除臭系統(tǒng)
3.2.1生物過濾法工作原理
生物過濾工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。臭氣首先被液體(吸收劑)有選擇地吸收形成混合污水,再通過微生物的作用將其中的污染物降解。
具體過程是:先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上,當(dāng)污染氣體經(jīng)過填料表面初期,可從污染氣體中獲得營養(yǎng)源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下,將會得到快速生長、繁殖,并在填料表面形成生物膜,當(dāng)臭氣通過其間,有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重復(fù)使用。
污染物去除的實質(zhì)是以臭氣作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過程,比較復(fù)雜,它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。
生物除臭可以表達為:污染物+O2→細胞代謝物+CO2+H2O
3.2.2生物過濾工藝特點及流程
生物除臭工藝流程:
整個生物過濾除臭系統(tǒng)主要由管道輸送系統(tǒng)、生物濾塔、排放系統(tǒng)和輔助整個除臭系統(tǒng)的控制系統(tǒng)、排放系統(tǒng)組成,流程如下:
3.2.3加濕循環(huán)系統(tǒng)(預(yù)洗池)
預(yù)洗部分由進氣分配室、洗滌塔體、無機填料、噴淋系統(tǒng)、循環(huán)水池、尾氣收集室、循環(huán)水泵等部分組成。抽吸過來的臭氣先進入分配室,經(jīng)配氣后進入洗滌塔體,臭氣從塔底送入,經(jīng)氣體分布器分布后,在填料表面與噴淋液在逆流、連續(xù)、充分接觸條件下進行傳質(zhì),塔內(nèi)填料層作為氣液兩相間接觸的傳質(zhì)介質(zhì),底部裝有填料支承板,填料以無序方式堆置在支承板上。噴淋液經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。臭氣先進行水洗噴淋,去除臭氣中的粉塵、NH3以及少量H2S、CH3SH等氣體,氨氣溶于水形成堿性溶液,循環(huán)噴淋可去除臭氣中的H2S,同時吸收少量有機臭氣污染物。噴淋洗滌塔上設(shè)置了監(jiān)視窗和檢修人孔以便于人員進行監(jiān)視洗滌塔的工作狀況是否正常以及及時更換老化的填料。為了避免尾氣排放夾帶液滴,在凈化裝置頂部設(shè)置氣水分離器。塔內(nèi)噴淋液循環(huán)使用,在使用過程中會有部分損失和消耗,需要定期更換噴淋液。噴淋部分也可根據(jù)實際工況靈活添加或更換化學(xué)吸收劑,但是一定要注意化學(xué)廢水帶來二次污染。
3.2.4生物除臭裝置主體
生物除臭裝置主為密閉式的生物濾塔,采取點源排放形式,塔體材質(zhì)為玻璃鋼。設(shè)備內(nèi)部的濾料承托層采用尺寸適宜的玻璃鋼格柵板,塔體上設(shè)有檢修口500mm×500mm、排氣口、有觀察口、進氣口等。
3.2.5生物濾料
本項目生物濾料采用高效火山巖,該生物填料的優(yōu)點包括:
1) 抗酸堿性強;
2) 濾料粒徑15~50mm,可選;
3) 濾料的表面積大,孔徑接近1mm,便于生物膜附著;
4) 空隙率高,可以降低風(fēng)壓損失;
5) 機械強度高,抗水力剪切能力強;
6) 該填料在于酸性致臭化合物接觸后,不會發(fā)生變質(zhì)或者剝落,壽命持久。
可以實現(xiàn)如下功能:
1) 作為有機微生物的載體;
2) 為微生物提供潮濕的生態(tài)環(huán)境;
3) 為臭氣聚合物提供吸附作用表面;
4) 火山巖填料具有調(diào)節(jié)pH值的措施和能力,運行時無需添加酸堿液。
5) 為生物菌種提供營養(yǎng)。
該生物填料可以保證10年以上的使用壽命,不易板結(jié),不會隨著含水量的變化收縮或膨脹,不會因為菌種的重新植入而降低使用壽命或者喪失使用功能。
3.2.6濾料支撐系統(tǒng)
在塔體內(nèi)部采用玻璃鋼材質(zhì)的防腐濾板來支撐濾料的重量,濾板留有一定的間隙以保證臭氣均勻通過生物濾塔系統(tǒng)。塔內(nèi)設(shè)有FRP支架,用于安裝防腐濾板,以保證濾料不會落入配氣槽內(nèi)。
3.2.7設(shè)備運行、控制
生物過濾除臭系統(tǒng)在每天24小時不間斷的條件下運行。
菌種的生存和繁殖需要一定的外界條件,如溫度、PH、濕度等,通過在線檢測儀器對溫度、PH、濕度進行檢測和控制。
通過自動控制系統(tǒng)對循環(huán)水箱液位進行自動控制,并配備低液位報警功能。
除臭系統(tǒng)可實現(xiàn)手動、自動控制,并預(yù)留上位機接口?刂葡到y(tǒng)控制風(fēng)機、水泵、故障報警的啟停,滿足手動/自動功能。
3.2.8保溫系統(tǒng)
由于微生物適宜的工作環(huán)境為0~40℃,我方在除臭系統(tǒng)設(shè)置加熱器,安裝在循環(huán)水箱內(nèi),給循環(huán)水加熱,循環(huán)水給氣體和填料傳熱,保持濾塔內(nèi)溫度維持在微生物正常生長溫度20~35℃范圍內(nèi),以保證微生物的正常工作。
4.工程投資及運行費用估算
4.1工程投資估算
4.1.1生物除臭系統(tǒng)工程投資估算
4.1.2生物除臭系統(tǒng)設(shè)備清單
二 電器儀表
三 電控系統(tǒng)
1 控制柜 600×300×1500mm 不銹鋼 臺 1 含PLC
2 局部電纜 型號待定 米 若干
四 排放系統(tǒng)
1 排氣管 DN450 玻璃鋼 米 15 含井字架
2 除霧器 DN320×30mm 玻璃鋼 個 2
五 監(jiān)測系統(tǒng)
1 硫化氫探頭 0—100ppm 個 1
2 氨氣探頭 0—100ppm 個 1
六 安裝附件
1 安裝附件 穿線盒、支托架等 批 1&
注:生物除臭系統(tǒng)基礎(chǔ)占地面積約26平方米。(含風(fēng)機及附屬設(shè)備)
4.2運行費用估算
序號 主要設(shè)備 功率(kw) 運行時間 數(shù)量 總運行功率(kw) 總運行費用
(元/天)
1 離心風(fēng)機 5.5 24 1 132 132
2 離心水泵 1.5 24 1 36 36
3 離心水泵 1.5 1 1 1.5 1.5
4 加熱器 2 1 2 4 4
4 合計 173.5 173.5
注:生物除臭系統(tǒng)主要運行費用為電費。另生物除臭系統(tǒng)每天用水量大約2噸。電費按1元/千瓦時計算。
結(jié)論:生物過濾除臭系統(tǒng),該工藝投資省,占地小,操作方便,能很好的解決垃圾填埋場的臭味污染。
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