垃圾廢氣處理工藝方法

 

目前，垃圾轉(zhuǎn)運站、垃圾填埋場等場所的廢氣除臭措施和技術(shù)主要針對集中排放的惡臭物質(zhì)。根據(jù)廢氣成分和排放的不同，廢氣處理方法分為吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法、膜分離法、電化學(xué)氧化法、光催化降解法、等離子體分解法、電暈法和生物法等10種。

 

1)吸附法

 

可分為物理吸附法、浸漬吸附劑吸附法和其他廢氣處理方法。

 

活性炭是惡臭廢氣的***吸附劑。吸附劑吸附選擇性高，因此分離效果高，可以去除微量物質(zhì)，但吸附量一般不高(40%左右，甚至更低)。一般來說，活性炭除臭***多用于復(fù)合惡臭處理的***終凈化。吸附法通常與其他凈化方法(吸收、冷凝和催化燃燒)結(jié)合使用。

 

缺點是廢氣處理設(shè)備體積***，工藝復(fù)雜。當(dāng)廢氣中有膠體顆?；蚱渌s質(zhì)時，吸附劑容易失效。

 

2)吸收法

 

吸收法是利用物質(zhì)的不同溶解度來分離氣態(tài)污染物的方法。

 

吸收法凈化氣態(tài)污染物是用合適的吸收劑從廢氣中選擇性地去除氣態(tài)污染物，消除污染。該方法效率高，設(shè)備簡單，一次性投資成本低，廣泛應(yīng)用于氣體污染控制。

 

缺點是吸收的液體需要處理，設(shè)備容易腐蝕。

 

3)燃燒法

 

燃燒法通常用于處理有毒有害的惡臭廢氣，無需回收。

 

催化燃燒法利用催化劑在較低溫度(300~450℃)下氧化分解有害氣體，節(jié)省燃料。該方法適用于處理***流量、低污染物濃度的廢氣，具有效率高、壓降小、廢氣處理設(shè)備小、成本低、分解產(chǎn)物二氧化碳和水無毒、一般不產(chǎn)生氮氧化物的***點。

 

缺點是催化劑昂貴，并且要求廢氣不包含導(dǎo)致催化劑失活的成分。

 

4)冷凝法

 

通過降低飽和揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體的溫度，揮發(fā)性有機(jī)化合物惡臭氣體被冷凝并從氣體中分離出來。

 

冷凝法通常與吸附、燃燒和其他廢氣凈化方法結(jié)合使用，以回收有價值的產(chǎn)品。

 

5)膜分離法

 

膜對廢氣和空氣的選擇性滲透性用于凈化廢氣。

 

根據(jù)膜組成的不同，可分為固體膜分離和液體膜分離兩種。液膜分離技術(shù)可以凈化H2S、CO2等氣體；固體膜分離技術(shù)可用于回收氨、濃縮甲烷、從C5及以下烷烴中分離乙烯和丙烯。該方法節(jié)能高效，已成功應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保等***域。

 

6)電化學(xué)氧化

 

英***原子能管理局開發(fā)的電化學(xué)氧化技術(shù)，采用一種具有專利膜和AgNO3-HNO3溶液的化學(xué)電池，在50 ~ 100℃常壓下氧化。在陽極，揮發(fā)性有機(jī)化合物惡臭氣體轉(zhuǎn)化為CO2和H2O；。陰極產(chǎn)生亞硝酸，經(jīng)處理后可循環(huán)使用。

 

其***點是揮發(fā)性有機(jī)物惡臭物質(zhì)去除率高，可達(dá)99%以上。

 

缺點是運行費用是燃燒的2~3倍。

 

7)光催化降解法

 

原理是:在紫外線照射下，光催化劑二氧化鈦被活化，使H2O產(chǎn)生羥基-羥基，然后-羥基將揮發(fā)性有機(jī)化合物惡臭污染物氧化成CO2和H2O。苯、乙苯和二甲苯的降解效果較***。

 

缺點是由于量子效率的限制，難以處理高濃度、***流量的廢氣。

 

8)等離子體分解法

 

低溫等離子體富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子，其中高能電子與氣體分子(原子)發(fā)生非彈性碰撞，將能量轉(zhuǎn)化為基態(tài)分子(原子)的內(nèi)能，發(fā)生激發(fā)、離解、電離等一系列過程，使氣體處于活化狀態(tài)。

 

目前，產(chǎn)生非平衡等離子體的方法有很多，如輝光放電、電暈放電、流光放電和爬行放電，其中介質(zhì)阻擋放電(也稱為無聲放電)是應(yīng)用***廣泛的方法。

 

與高溫燃燒、催化燃燒、活性炭吸附等其他除臭方法相比，具有高效、低能耗的***點。

 

9)電暈法

 

其原理是:在高能電子的作用下，產(chǎn)生氧化自由基O和OH；

 

有機(jī)分子被高能電子碰撞激發(fā)，原子鍵斷裂形成小碎片群；o，OH與激發(fā)原子有機(jī)分子斷裂的分子基團(tuán)和自由基反應(yīng)，***終降解為CO，CO2和H2O。

 

自1988年以來，美***開展了電暈法降解低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物的研究。研究表明，該方法在常溫常壓環(huán)境下能取得較***的降解效果。

 

10)生物學(xué)方法

 

利用微生物的代謝過程生物降解各種有機(jī)物和一些無機(jī)物，可以有效去除工業(yè)廢氣中的污染物。微生物垃圾除臭劑無毒無害無刺激性，使用后不會造成二次污染。

 

生物垃圾除臭劑的原理是***化選擇自然界所含的高濃度、高活性的多種有效微生物菌群。通過復(fù)雜微生物菌群的綜合作用，可以有效分解垃圾在填埋場和中轉(zhuǎn)站產(chǎn)生的有機(jī)物、有害污染物、臭氣和廢氣，達(dá)到除臭和無害化處理的效果。除了含氯較多的有機(jī)化合物難以生物降解外，一般的氣態(tài)污染物都可以不同程度的降解。

 

生物垃圾除臭劑的前沿

 

以上方法***多處理垃圾轉(zhuǎn)運站、垃圾填埋場等集中排放設(shè)施中穩(wěn)定的惡臭廢氣。垃圾填埋場是無組織的污染源，釋放面積***，惡臭物質(zhì)濃度不穩(wěn)定。惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生量會隨著季節(jié)和時間的不同而變化，產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)的組成也比較復(fù)雜。***外學(xué)者的研究表明，惡臭廢氣主要通過夾帶填埋氣體逸出到空氣中。集中收集處理裝置的泄漏對總污染貢獻(xiàn)不***，堆體表面填埋氣體逸出位置的不確定性直接給臭氣控制帶來困難。

 

因此，上述方法***多不能直接應(yīng)用于垃圾填埋場臭氣控制。對于生活垃圾填埋場，除臭措施主要從兩個方面進(jìn)行:阻斷惡臭的釋放和減少惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生。

 

現(xiàn)有的方法主要集中在惡臭物質(zhì)產(chǎn)生后的處理。其中***直接的方法是通過改變工作面的覆蓋材料來控制惡臭物質(zhì)的釋放。研究發(fā)現(xiàn)，砂壤土摻石灰和細(xì)骨料混凝土的覆蓋材料具有******的降低H2S效應(yīng)。腐熟堆肥、泥炭、木質(zhì)纖維對臭味物質(zhì)也有很***的吸附作用。堆肥用于臭氣吸附試驗時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)腐熟堆肥的壓實密度達(dá)到740kg/m3時，臭氣去除率達(dá)到97%。

 

研究還發(fā)現(xiàn)，提高填埋氣體的收集效率可以有效減少惡臭氣體的排放，填埋氣體中惡臭物質(zhì)的濃度與填埋年限和運行方式有關(guān)。當(dāng)泵送和采氣達(dá)到平衡時，當(dāng)泵送流量為2.35m3/min時，泵送井的作用半徑為28m [26]。通過填埋氣體的提取，可以減少惡臭物質(zhì)隨著填埋氣體的溢出而擴(kuò)散到空氣中。

 

由于生活垃圾填埋場惡臭污染源范圍廣，且***多為無組織排放，除生物除臭外，其他方法很難直接應(yīng)用于工作面。通過對生活垃圾填埋場現(xiàn)有除臭措施的分析，認(rèn)為垃圾除臭劑生物除臭是***有前途的垃圾填埋場惡臭廢氣治理措施。當(dāng)用復(fù)合菌群處理臭氣和廢氣時，菌群中的硝化細(xì)菌將NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3-N，NO3-N被真菌反硝化成氮或固定為微生物氮，從而減少NH3-N的揮發(fā)和空氣中氨的含量。其中，降硫菌和白硫細(xì)菌將SO2和H2S還原分解為S，從而達(dá)到垃圾除臭和廢氣處理的目的。