垃圾废气处理工艺方法

垃圾废气处理工艺方法

 

目前，垃圾转运站、垃圾填埋场等场所的废气除臭措施和技术主要针对集中排放的恶臭物质。根据废气成分和排放的不同，废气处理方法分为吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法、膜分离法、电化学氧化法、光催化降解法、等离子体分解法、电晕法和生物法等10种。

 

1)吸附法

 

可分为物理吸附法、浸渍吸附剂吸附法和其他废气处理方法。

 

活性炭是恶臭废气的***吸附剂。吸附剂吸附选择性高，因此分离效果高，可以去除微量物质，但吸附量一般不高(40%左右，甚至更低)。一般来说，活性炭除臭***多用于复合恶臭处理的***终净化。吸附法通常与其他净化方法(吸收、冷凝和催化燃烧)结合使用。

 

缺点是废气处理设备体积***，工艺复杂。当废气中有胶体颗粒或其他杂质时，吸附剂容易失效。

 

2)吸收法

 

吸收法是利用物质的不同溶解度来分离气态污染物的方法。

 

吸收法净化气态污染物是用合适的吸收剂从废气中选择性地去除气态污染物，消除污染。该方法效率高，设备简单，一次性投资成本低，广泛应用于气体污染控制。

 

缺点是吸收的液体需要处理，设备容易腐蚀。

 

3)燃烧法

 

燃烧法通常用于处理有毒有害的恶臭废气，无需回收。

 

催化燃烧法利用催化剂在较低温度(300~450℃)下氧化分解有害气体，节省燃料。该方法适用于处理***流量、低污染物浓度的废气，具有效率高、压降小、废气处理设备小、成本低、分解产物二氧化碳和水无毒、一般不产生氮氧化物的***点。

 

缺点是催化剂昂贵，并且要求废气不包含导致催化剂失活的成分。

 

4)冷凝法

 

通过降低饱和挥发性有机化合物气体的温度，挥发性有机化合物恶臭气体被冷凝并从气体中分离出来。

 

冷凝法通常与吸附、燃烧和其他废气净化方法结合使用，以回收有价值的产品。

 

5)膜分离法

 

膜对废气和空气的选择性渗透性用于净化废气。

 

根据膜组成的不同，可分为固体膜分离和液体膜分离两种。液膜分离技术可以净化H2S、CO2等气体；固体膜分离技术可用于回收氨、浓缩甲烷、从C5及以下烷烃中分离乙烯和丙烯。该方法节能高效，已成功应用于化工、医药、环保等***域。

 

6)电化学氧化

 

英***原子能管理局开发的电化学氧化技术，采用一种具有专利膜和AgNO3-HNO3溶液的化学电池，在50 ~ 100℃常压下氧化。在阳极，挥发性有机化合物恶臭气体转化为CO2和H2O；。阴极产生亚硝酸，经处理后可循环使用。

 

其***点是挥发性有机物恶臭物质去除率高，可达99%以上。

 

缺点是运行费用是燃烧的2~3倍。

 

7)光催化降解法

 

原理是:在紫外线照射下，光催化剂二氧化钛被活化，使H2O产生羟基-羟基，然后-羟基将挥发性有机化合物恶臭污染物氧化成CO2和H2O。苯、乙苯和二甲苯的降解效果较***。

 

缺点是由于量子效率的限制，难以处理高浓度、***流量的废气。

 

8)等离子体分解法

 

低温等离子体富含电子、离子、自由基和激发态分子，其中高能电子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞，将能量转化为基态分子(原子)的内能，发生激发、离解、电离等一系列过程，使气体处于活化状态。

 

目前，产生非平衡等离子体的方法有很多，如辉光放电、电晕放电、流光放电和爬行放电，其中介质阻挡放电(也称为无声放电)是应用***广泛的方法。

 

与高温燃烧、催化燃烧、活性炭吸附等其他除臭方法相比，具有高效、低能耗的***点。

 

9)电晕法

 

其原理是:在高能电子的作用下，产生氧化自由基O和OH；

 

有机分子被高能电子碰撞激发，原子键断裂形成小碎片群；o，OH与激发原子有机分子断裂的分子基团和自由基反应，***终降解为CO，CO2和H2O。

 

自1988年以来，美***开展了电晕法降解低浓度挥发性有机化合物的研究。研究表明，该方法在常温常压环境下能取得较***的降解效果。

 

10)生物学方法

 

利用微生物的代谢过程生物降解各种有机物和一些无机物，可以有效去除工业废气中的污染物。微生物垃圾除臭剂无毒无害无刺激性，使用后不会造成二次污染。

 

生物垃圾除臭剂的原理是***化选择自然界所含的高浓度、高活性的多种有效微生物菌群。通过复杂微生物菌群的综合作用，可以有效分解垃圾在填埋场和中转站产生的有机物、有害污染物、臭气和废气，达到除臭和无害化处理的效果。除了含氯较多的有机化合物难以生物降解外，一般的气态污染物都可以不同程度的降解。

 

生物垃圾除臭剂的前沿

 

以上方法***多处理垃圾转运站、垃圾填埋场等集中排放设施中稳定的恶臭废气。垃圾填埋场是无组织的污染源，释放面积***，恶臭物质浓度不稳定。恶臭物质的产生量会随着季节和时间的不同而变化，产生的恶臭物质的组成也比较复杂。***外学者的研究表明，恶臭废气主要通过夹带填埋气体逸出到空气中。集中收集处理装置的泄漏对总污染贡献不***，堆体表面填埋气体逸出位置的不确定性直接给臭气控制带来困难。

 

因此，上述方法***多不能直接应用于垃圾填埋场臭气控制。对于生活垃圾填埋场，除臭措施主要从两个方面进行:阻断恶臭的释放和减少恶臭物质的产生。

 

现有的方法主要集中在恶臭物质产生后的处理。其中***直接的方法是通过改变工作面的覆盖材料来控制恶臭物质的释放。研究发现，砂壤土掺石灰和细骨料混凝土的覆盖材料具有******的降低H2S效应。腐熟堆肥、泥炭、木质纤维对臭味物质也有很***的吸附作用。堆肥用于臭气吸附试验时，发现当腐熟堆肥的压实密度达到740kg/m3时，臭气去除率达到97%。

 

研究还发现，提高填埋气体的收集效率可以有效减少恶臭气体的排放，填埋气体中恶臭物质的浓度与填埋年限和运行方式有关。当泵送和采气达到平衡时，当泵送流量为2.35m3/min时，泵送井的作用半径为28m [26]。通过填埋气体的提取，可以减少恶臭物质随着填埋气体的溢出而扩散到空气中。

 

由于生活垃圾填埋场恶臭污染源范围广，且***多为无组织排放，除生物除臭外，其他方法很难直接应用于工作面。通过对生活垃圾填埋场现有除臭措施的分析，认为垃圾除臭剂生物除臭是***有前途的垃圾填埋场恶臭废气治理措施。当用复合菌群处理臭气和废气时，菌群中的硝化细菌将NH3-N转化为NO3-N，NO3-N被真菌反硝化成氮或固定为微生物氮，从而减少NH3-N的挥发和空气中氨的含量。其中，降硫菌和白硫细菌将SO2和H2S还原分解为S，从而达到垃圾除臭和废气处理的目的。