餐厨垃圾好氧发酵臭气处理工艺设计

煤炭与化工
Coal  and  Chemical  Industry
第43卷第11期2020年11月
Vol.43 No. 11
Nov. 2020
化工环保与安全
餐厨垃圾好氧发酵臭气处理工艺设计
付鹏睿1,范淑珍2,肖通奋1,
(1.浙江延杭智能科技有限公司,浙江杭州311100; 2.浙江爱科乐环保有限公司,浙江杭州310030)
摘要:餐厨垃圾预处理及好氧发酵过程中产生的含有硫化氢、甲硫醇、甲硫醴、氨及其他
挥发性有机物(VOCs)等物质的恶臭气体,会对厂区及周边环境产生不良影响。采用“碱吸
收塔+化学氧化吸收塔+水吸收塔”工艺处理了该有组织排放臭气,探究了好氧发酵废气的 组成、臭气浓度、处理工艺和工艺参数等。工程实践表明,该工艺整体除臭效率>80%,尾气 排放满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)相应限值,具有适应性强、运行稳定及投资
运行费用较低的特点。
关键词:餐厨垃圾;好氧发酵;臭气;化学氧化吸收
中图分类号:X792 文献标识码:B  文章编号:2095-5979 ( 2020 ) 11-0155-03
Process  design  of  odor  treatment  for  aerobic
fermentation  of  kitchen  waste
Fu  Pengrui 1, Fan  Shuzhen 2, Xiao  Tongfen 1
(1. Zhejiang  Yanhang  Intelligent  Corporation  Ltd., Hangzhou  311100, China; 2.Zhejing  A  ike  Environment  Protection大聚合
Corporation  Ltd., Hangzhou  310030, China )
Abstract : The  malodorous  gases  produced  during  the  pretreatment  and  aerobic  fermentation  of  kitchen  waste, including  hydrogen  sulfide, methyl  mercaptan, methyl  sulfide, ammonia  and  other  volatile  organic  compounds  (VOCs), will  have  adverse
effects  on  the  plant  and  surrounding  environment. The  process  o£ "alkali  absorption  tower  + chemical  oxidation  absorption  tower  + water  absorption  tower" was  used  to  treat  the  organized  emission  of  odor, and  the  composition, odor  concentration,
treatment  process  and  process  parameters  of  aerobic  fermentation  of  kitchen  waste  gas  were  investigated. Engineering
practice  shows  that  the  overall  deodorization  efficiency  of  this  process  is  over  80%, and  the  tail  gas  emission  meets  the  corresponding  limits  of  the  Emission  Standard  for  Malodorous  Pollutants  (GB 14554-93), which  had  the  characteristics  of
strong  adaptability, stable  operation  and  low  investment  and  operation  cost.
Key  words : kitchen  waste; aerobic  fermentation; odor; chemical  oxidation  absorption
某10 t/d 餐厨垃圾处理工程主体工艺采用好氧 发酵技术,同时配套接料装置、分选装置、粉碎装
置、脱水装置及物料输送系统。
在餐厨垃圾预处理及好氧发酵过程中产生的含 有硫化氢、甲硫醇、甲硫醍、氨及其他挥发性有机 物(VOCs)等物质的恶臭气体,会对厂区及周边
环境产生不良的影响。因此,为保证餐厨垃圾好氧 发酵过程产生的恶臭气体达标排放,本工程采用
“碱吸收塔+化学氧化吸收塔+水吸收塔”的工艺
处理该有组织排放臭气。
本文从好氧发酵废气组成、臭气浓度、处理工
艺和工艺参数等方面进行分析探究,以期为同类臭 气治理工程提供相关参考及借鉴。
1 臭气处理工艺及要求
该工程臭气处理风量按12 000 m 3/h 进行设计,
臭气来源及气量计算如下。
(1 )餐厨垃圾预处理车间空间负压集气设计
0引
责任编辑:武瑁 DOI: 10.ki.cci.2020.11.044
作者简介:付鹏睿(1987—),男,河南商丘人,工程师。
引用格式:付鹏睿,范淑珍,肖通奋.餐厨垃圾好氧发酵臭气处理工艺设计[J].煤炭与化工,2020 , 43 (11): 155-157.
帕斯卡裂桶实验155
2020年第11期煤炭与化工第43卷
风量为2000m3/h,换气次数按10次/h设计。
(2)卸料斗集气罩负压集气设计风量为4000 m3/h,集气罩吸风面气体设计流速M1.05m/so (3)好氧发酵仓外排废气设计风量为5000 m3/h o
(4)设备及管道漏风设计风量为1000mVh,漏风系数<9%o
由于该工程所处区域属于GB3095中的二类区,因此,处理后的臭气应满足《恶臭污染物排
放标准》(GB14554-93)中二类区新建项目(15m 排气筒)相应限跡方可排放。
臭气组成及臭气浓度参照国内外同类型项目臭气特性确定本除臭系统进口臭气浓度。
除臭系统进出口臭气浓度设计值见表lo
表1除臭系统进出口臭气浓度设计值智能小车
Table1Design parameter of odor concentration at inlet and outlet of odor treatment system
项目硫化氢/(kg・h」)氨/(kg*h1)甲硫醇/(kg・0)甲硫醴/(kg・L)臭气浓度优量纲)
boin
进口臭气  2.5100.010.157000
排放标准<0.33<4.9<0.04<0.33<2000
根据表1除臭系统进口臭气浓度及排放标准,从处理工艺稳定性、项目投资成本和处理效果考虑,本工程采用“碱吸收+化学氧化吸收+水吸收”的工艺路线,处理后的尾气经15m排气筒进行高空排放。
吸咪头国内外研究表明,碱吸收+次氯酸钠化学氧化吸收的组合工艺,可以有效地去除餐厨垃圾恶臭气体中含有的硫化氢、甲硫醇、氨等致臭污染物,从而降低恶臭气体浓度,实现恶臭气体有组织的达标排放。
2臭气处理主要工艺流程
2.1臭气处理主要工艺流程
本工程臭气处理主要工艺流程如图]所示。
1-碱吸收塔;2-化学氧化吸收塔;3-水吸收塔;4-玻璃钢引风机;5-15m排气筒;6-1"加药箱;7-2*加药箱;8-3*加药箱;
9-1*加药泵;10-2*加药泵;11-3*加药泵
图1臭气处理主要工艺流程
Fig.1Main process flow of odor treatment
由图1可以看出:
(1)经负压收集的臭气首先进入碱吸收塔中,去除臭气中大部分酸性污染物。
(2)臭气经碱液洗涤后进入次氯酸钠化学氧化吸收塔中,臭气中还原性污染物在氧化塔中经充分氧化后进入末级水吸收塔。
(3)臭气经三级洗涤塔处理后,由玻璃钢引风机输送至排气筒中。
(4)经处理后的臭气由15m排气筒进行高空排放。
2.2臭气处理主要工艺参数
碱吸收塔采用自动加药装置,保持循环液pH 值稳定在10~12o
pH值调节药剂选用质量浓度为10%的氢氧化钠溶液。
化学氧化吸收塔采用氧化还原电位(ORP, Oxidation Reduction Potential)及pH值双参数连锁控制。
正常运行时,化学氧化吸收塔ORP值保持在400~ 550mV之间,pH值保持在8~10。
这是因为当循环液pH值<8时,次氯酸钠溶液极不稳定,易产生大量刺激性气体,且ORP值难以测量。
ORP调节药剂选用10%次氯酸钠溶液,pH值调节药剂使用质量浓度为10%的氢氧化钠溶液,ORP及pH值采用自动加药装置根据ORP计及pH 计反馈值自动调节。
3臭气处理工艺主要设备设计参数
臭气处理工艺中洗涤塔、循环泵及风机设计根据相关设计手册及规范计算如下:
(1)碱吸收塔、化学氧化吸收塔及水吸收塔尺寸为少1700mm xH6000mm,两层填料,填料类型为散装特拉瑞环,填料层总高度为1200mm。洗涤塔空塔气速<1.5m/s,洗涤塔内气体停留时间为4.2so
(2)碱吸收塔、化学氧化吸收塔及水吸收塔
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付鹏睿等:餐厨垃圾好氧发酵臭气处理工艺设计2020年第11期
的3个循环泵,其流量为22m3/h,扬程为15叫功率为3kW,液气比(L/V)为1.8,循环泵为一用一备。
(3)引风机流量为15000m3/h,全压为2800 Pa,功率为18.5kW,风机选用卧式玻璃钢风机,同时配套风机隔音箱。4经济技术指标及运行效果分析
4.1主要经济技术指标分析
该项目运行成本包括设备投资、运行过程中水、药剂及电费等。
项目主要经济技术指标见表2。
表2项目主要经济技术指标
Table2Main economic and technical indicators of the project
项目硼规模/叶甘)设备投资/元日均水费/元日均电费/元日均药剂费/元数值12000340003871065
4.2运行效果分析
该项目于2019年10月完成设备安装、调试及试运行工作。
在将近1a的实际运行期内,委托国内权威第三方检测机构,对废气系统进、出口臭气浓度(无量纲)、硫化氢及氨等组分浓度进行了多次检测。检测结果表明,臭气处理排气筒污染物排放指标满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二类区新建项目(15m排气筒)各相应限值。
臭气处理系统进出口污染物浓度及排放限值见表3。
表3臭气处理系统进出口污染物浓度及排放限值
菊花链逻辑
Table3Concentration and emission limits of odor at inlet and outlet of odor treatment system 项目臭气浓度优量纲)硫化氢/(kg・h-l)氨/(kg-h-1)甲硫醇/(kg・h-l)甲硫®/(kg*h_1)
臭气处理系统进口3425<1x20.0350.0040.006
臭气处理系统出口661<1x10^0.0220.0020.003排放标准<2000<0.33<4.9<0.04<0.33
5结语
(1)餐厨垃圾发酵处理工艺中所产生的废气属于低浓度、大风量恶臭气体。
(2)碱吸收+化学氧化吸收+水吸收的臭气处理工艺,整体除臭效率>80%,排气筒出口尾气排放满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中相关要求。
(3)与生物除臭、光催化氧化、低温等离子体等除臭技术相比,传统洗涤塔处理工艺,基本不需要气体预处理,且设备运行稳定,更适用于含尘及含湿的好氧发酵废气处理。
(4)碱吸收+化学氧化吸收+水吸收臭气处理工艺,具有投资及运行成本相对较低等特点,对
同类餐厨垃圾好氧发酵废气处理项目具有一定的参考意义。
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