王敦球 張學(xué)洪 解慶林
（桂林工學(xué)院資源與環(huán)境工程系）

　　摘　要：針對堆肥廠的致臭氣體進(jìn)行了分析，通過試驗(yàn)對主要的致臭氣體NH３．Ｈ２Ｓ．和SO2進(jìn)行了去除試驗(yàn)，結(jié)果表明去除效果良好，可以達(dá)到相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。
　　關(guān)鍵詞：堆肥廠 致臭氣體 試驗(yàn)

　　在利用城市污水廠污泥、城市生活垃圾和粉煤灰堆肥過程中，由于微生物對有機(jī)質(zhì)的分解會(huì)產(chǎn)生大量的水分和CO2，同時(shí)，還會(huì)伴隨產(chǎn)生大量致臭氣體，如，NH3、H2S、SO2以及烷烴類氣體。在堆肥場，這些致臭氣體會(huì)隨著水蒸汽和CO2一起排出，致使堆肥場上空的空氣和周邊環(huán)境受到污染。一方面使人們的感覺上難以接受；另一方面也滋生蚊蠅傳染疾病，使工作環(huán)境變得比較惡劣。在一些城市和地方，堆肥場中大量致臭氣體的存在已直接影響到堆肥場的生存，因此 ，如何有效地解決堆肥場產(chǎn)生的致臭氣體是堆肥工藝必須要解決的問題之一。有鑒于此，本文設(shè)計(jì)了一套裝置，即能去除堆肥過程中產(chǎn)生的臭氣，凈化了環(huán)境，又能回收氮，為堆肥提供了一定的氮原料。

１　致臭氣體的處理現(xiàn)狀

　　對于污泥和城市垃圾堆肥產(chǎn)生的臭氣，我國的技術(shù)研究較晚，大概在20世紀(jì)80年代末期才開始研究^[1]，90年代有一些學(xué)者也作了一些研究^[2～5]。國內(nèi)的堆肥廠在堆肥過程中，一般都伴隨著二氧化碳的產(chǎn)生和熱的釋放分解過程，復(fù)合無機(jī)分子被水解，同時(shí)發(fā)酵產(chǎn)生羧酸、酒精、二氧化碳、氨和水，這些中間產(chǎn)物的某些成分進(jìn)一步分解而生成醋酸、水和二氧化碳，這些物質(zhì)被甲烷菌通過代謝的形式產(chǎn)生甲烷、二氧化碳和其它少量的物質(zhì)釋放出來。這些少量物質(zhì)成分較為復(fù)雜，其中有機(jī)成分有100多種，有許多可以歸為揮發(fā)性有機(jī)組分（VOCs），這些氣體可能有毒，并對公眾健康構(gòu)成威脅^[6]。進(jìn)年來，國外已有許多工作致力于對這些氣體的研究，在荷蘭作為可再生資源回收利用研究^[7]。我國的部分學(xué)者^[8]也對這些氣體的經(jīng)濟(jì)利用作了一些工作，但目前國內(nèi)利用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較少，尚未開展大規(guī)模的研究。

2　試驗(yàn)裝置及工作原理

2.1　試驗(yàn)裝置：
　　該裝置的示意圖見圖1。
2.2　工作原理
　　本裝置的工作原理為：首先利用霧狀水將廢氣降溫，吸收廢氣中的可溶物和粉塵，再通過三層吸附劑層（由桐麩、菜子麩或可作為有機(jī)肥料摻合料的其他原料）對廢氣中臭氣和其他不可溶氣體進(jìn)行吸收，最后通過除臭劑層（由活化沸石組成）吸附殘余臭氣，以達(dá)到最終排放的氣體無毒無臭，除臭效果達(dá)到國家或地方環(huán)保管理部門對臭氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求?；厥粘魵庵械牡刮絼┲械牡刻岣?，從而當(dāng)吸附劑用做堆肥摻合料時(shí)，不僅增加堆料中有機(jī)質(zhì)（碳）的含量，而且也增加了堆料中原始氮的含量。除臭后集水池中的水經(jīng)冷卻后可以循環(huán)使用，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，其吸附效率逐漸下降，這部分水可以經(jīng)處理后排放，也可以部分回用于堆肥中。

圖示：1、循環(huán)水塔；2、排水閥；3、水泵；4、汽水管；5；吸附池；6、噴水嘴；7、汽水管；8、金屬網(wǎng)袈；9、11、13、15、尼龍網(wǎng)紗上墊稻草；10、第一吸附層；12、第二吸附層；14、第三吸附層；16、除臭劑層；17、尼龍網(wǎng)；18、導(dǎo)氣刪；19、引風(fēng)機(jī)；20、濾網(wǎng)；21、水泵；22、冷卻管；23、廢氣進(jìn)氣口。

圖1 廢氣除臭及回收裝置示意圖

3　凈化效果

　　本次研究中自制了一套致臭氣體凈化裝置，對進(jìn)、出廢氣凈化裝置的氣體中的NH₃、H₂S、S₂O進(jìn)行了采樣測定，以對堆肥過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行凈化效果試驗(yàn)，結(jié)果如表1。

表1 廢氣凈化效果

項(xiàng)目

NH₃（mg/m³）

H₂S（mg/m³）

SO₂（mg/m³）

采樣編號

進(jìn)口

出口

進(jìn)口

出口

進(jìn)口

出口

1^#

3.85

0.10

0.126

0.008

0.98

0.12

2^#

5.26

0.18

0.096

0.006

0.92

0.17

3^#

7.39

0.19

0.101

0.007

1.05

0.14

平均

5.50

0.16

0.108

0.007

0.98

0.14

凈化效率

97.1%

93.5%

85.7%

國家標(biāo)準(zhǔn)^*

0.20

0.01

0.50

　　注：（1）氣體進(jìn)口溫度55～70℃。
　　　　（2）進(jìn)水溫度為20℃。
　　　?。?）氣體出口溫度為26～30℃。
　　　?。?）*國家標(biāo)準(zhǔn)為《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(TJ36-79)的規(guī)定
　　通過實(shí)驗(yàn)表明，該試驗(yàn)裝置對NH₃、H₂S、SO₂的去除效率分別為97.1%、93.5%和85.7%，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，在堆肥過程中產(chǎn)生的NH₃、H₂S、SO₂等廢氣經(jīng)凈化裝置處理后達(dá)到堆肥廠的環(huán)境要求,即符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。排放出來尾氣的臭味由極強(qiáng)轉(zhuǎn)為無明顯臭味。

4　結(jié)論

　　該廢氣凈化裝置的用水可由污水廠凈化處理后排放的廢水作為添加水源。利用循環(huán)水塔進(jìn)行循環(huán)再利用。經(jīng)濟(jì)上可節(jié)約大量自來水，同時(shí)具有良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益，氣體凈化裝置的排放水可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用或重新進(jìn)入污水廠的進(jìn)水口進(jìn)行處理也可以用于生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥過程中的添加水。
　　總的來看，該致臭氣體去除試驗(yàn)裝置能較好的去除堆肥場中產(chǎn)生的臭氣，而且用吸附劑回收氮以后，可重新用于堆肥中，較好的解決了堆肥中的環(huán)境保護(hù)問題。

參考文獻(xiàn)：

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