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粪渣污泥处理处置过程恶臭气体产生及控制研究

2017-11-13 点击数:57
  随着人们环保意识的增强,对环境质量的要求也越来越高,对因恶臭所带来的污染也更加敏感。产生恶臭的物质不仅可使人产生不快和厌恶感,而且许多恶臭物质还危害着人们的健康甚至生命,因而国外有些国家这方面的研究工作开展的较早,对恶臭实行专项立法,把恶臭污染从大气污染中单独分离出来作为公害的一种[1]。生活垃圾及粪便中的恶臭气体已成为严重的公害,尤其是对生活垃圾及粪便开发应用,进行资源转化时,恶臭问题必须加以解决[2,3]。我国在80年代末、90年代初才开始有这方面的实验室研究,报道的研究成果也不是很多。本研究对粪渣污泥综合处理和处置工程中,可能产生恶臭气体的每个关键技术都进行了分析,并对整个处理系统所产生的恶臭气体提出了相应的控制措施。
  粪渣污泥处理工艺流程
  粪渣污泥的特点是:高浮渣含量,通常粪便中含有3%左右的夹杂物;含有大量的有机物,即使经过稀释,COD、BOD5、TN等的含量特别高,一般无法直接进行好氧处理;处理过程中会产生大量臭气,包括氨、胺类、甲硫醇、硫化氢、低级脂肪酸等,成分十分复杂,浓度很高;粪便中含有丰富的N、P、K,粪渣高温堆肥可以得到优质的肥料。因此,根据国外粪渣污泥处理和处置的成功经验,选择图1作为粪渣污泥处理和处置的工艺流程。
  恶臭气体发生源分析
  在粪渣污泥处理的不同工艺阶段都会产生恶臭气体,这些工艺主要涉及:粪渣污泥脱水工艺、厌氧消化阶段、好氧消化阶段、粪渣堆肥工艺阶段,不同阶段的发生源情况。
  恶臭气体种类分析
  恶臭气体按组成可分为5类:
  ①含硫化合物,如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚;
  ②含氮化合物,如胺、酰胺、吲哚等;
  ③卤素及衍生物,如氯气、卤代烃;
  ④烃类,如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃;
  ⑤含氧有机化合物,如醇、酚、醛酮、有机酸等[3]。?
  在粪渣污泥处理过种中所产生的恶臭气体种类很多,其中浓度比较高和影响比较大的恶臭气体有氨气(NH3)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫(CH3)3S)等。
  粪便处理场恶臭气体产生量预测
  粪便处理场不同处理工艺所产生的恶臭气体种类和强度都有不同,可以计算出粪便处理场不同的处理工艺可以产生的恶臭气体的源强。
  恶臭气体控制工程分析
  恶臭气体收集和处理的系统设计。为了防止恶臭气体在系统运行过程中向大气的扩散,整个处理系统设计成全封闭负压系统,对于恶臭气体的处理的设计将采用下述两套处理方案:方案一,在系统正常运行后,处理系统排出的含有恶臭成分的气体直接作为沼气加热锅炉的供气气源,在焚烧的情况下,恶臭气体的去降效率能够达到99.9%。方案二:在系统启动和调试阶段以及沼气锅炉出现事故时,系统收集的含恶臭成分的气体可以通过恶臭气体吸附塔处理,吸附塔可以采用酸、碱或次氯酸钠盐淋洗脱臭法,也可以采用活性碳吸附脱臭法。?
  对于系统内部一些释放恶臭气体的环节如粪便污泥入口处等恶臭气体的控制可以采用加入进口除臭药剂的办法进行处理。根据北京高碑店粪便废水处理厂的运行经验,使用除臭药剂除臭的运行成本很高,但处理效果却受较大的限制。因此,在系统设计时使用除臭药剂只能作为小范围配合使用方案,主要气体的除臭都必须使用上述的两种方案之一。
  小结
  本文的研究表明,粪渣污泥的处理和处置涉及污泥脱水、上清液生物处理以及粪渣堆肥等工艺过程,在综合处理全过程的几个主要阶段即:脱水阶段、厌氧消化阶段、好氧消化阶段和堆肥阶段都会产生高浓度的恶臭气体,为防止粪渣污泥处理处置过程中恶臭气体对环境造成的污染,可以采用沼气锅炉焚烧和洗涤塔相结合的除臭工艺,为减少除臭成本,不推荐使用除臭药剂的办法,洗涤塔除臭也只有在系统启动、调试和沼气锅炉发生故障的情况下使用。
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