垃圾廢氣處理的十種方法

 

目前垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾填埋場(chǎng)等廢氣產(chǎn)生場(chǎng)所的廢氣凈化處理設(shè)備和除臭技術(shù)主要針對(duì)集中排放的惡臭物質(zhì)。根據(jù)廢氣成分和釋放量的不同，將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。吸附劑具有很高的吸附選擇性，因此具有很高的分離效果，可以去除微量物質(zhì)，但其吸附能力一般不高(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。吸附法經(jīng)常與其他凈化方法(吸收、冷凝和催化燃燒)結(jié)合使用。

缺點(diǎn)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(shí)，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，以消除污染。該方法效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，一次性投資成本低，廣泛應(yīng)用于氣體污染控制。

缺點(diǎn)是吸收的液體需要處理，設(shè)備容易腐蝕。

3)燃燒法

燃燒法常用于處理有毒有害的惡臭廢氣，無需回收利用。

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)約燃料。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、廢氣凈化處理設(shè)備體積小、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(diǎn)。

缺點(diǎn)是催化劑昂貴，并且要求廢氣不含導(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。

冷凝法常與吸附、燃燒等廢氣凈化方法結(jié)合使用，回收有價(jià)值的產(chǎn)品。

5)膜分離法

利用膜對(duì)廢氣和空氣的選擇性透過性來凈化廢氣。

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類型。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，以及從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)采用具有專利膜和硝酸銀-硝酸溶液的化學(xué)電池，在50 ~ 100℃和常壓下氧化。在陽(yáng)極，揮發(fā)性有機(jī)化合物惡臭氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳和H2O。在陰極產(chǎn)生亞硝酸，經(jīng)過處理后可以循環(huán)使用。

其***點(diǎn)是VOCs惡臭物質(zhì)去除率高，可達(dá)99%以上。

缺點(diǎn)是運(yùn)行成本是燃燒的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(diǎn)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(又稱無聲放電)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，具有效率高、能耗低的***點(diǎn)。

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團(tuán)；

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(huì)造成二次污染。

生物垃圾除臭劑的原理是***化選擇自然界中含有的多種高濃度、高活性的有效微生物菌群。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(chǎng)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)物難以生物降解外，一般氣態(tài)污染物均可不同程度降解。

生物垃圾除臭劑的前沿

上述方法***多處理垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾填埋場(chǎng)等集中排放設(shè)施中穩(wěn)定的惡臭廢氣。垃圾填埋場(chǎng)是無組織污染源，釋放面積***，惡臭物質(zhì)濃度不穩(wěn)定。產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)的量會(huì)隨著季節(jié)和時(shí)間的不同而變化，產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)成分也相對(duì)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散到空氣中。集中收集處理裝置的泄漏對(duì)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(chǎng)臭氣控制。對(duì)于生活垃圾填埋場(chǎng)，廢氣凈化處理設(shè)備的措施主要從兩個(gè)方面:阻斷惡臭的釋放和減少惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生。

現(xiàn)有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******的減H2S效果。腐熟的堆肥、泥炭和木纖維對(duì)臭味物質(zhì)也有很***的吸附作用。堆肥用于臭氣吸附試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)腐熟堆肥的壓實(shí)密度達(dá)到740kg/m3時(shí)，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(yùn)行方式有關(guān)。當(dāng)抽采達(dá)到平衡時(shí)，當(dāng)抽流量為2.35m3/min時(shí)，抽油井的作用半徑為28 m [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擴(kuò)散到空氣中。

由于生活垃圾填埋場(chǎng)臭氣污染源范圍廣，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(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)現(xiàn)有除臭措施的分析，認(rèn)為垃圾除臭劑生物除臭是目前***有前途的垃圾填埋場(chǎng)惡臭廢氣治理措施。利用復(fù)合菌群處理臭氣和廢氣時(shí)，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。