生活垃圾处理过程中的臭气废气处理是一个系统性的环保工程。其特点是成分复杂(含硫、含氮、VOCs、恶臭等)、浓度波动大、处理难度高。下面我将对垃圾处理各环节的臭气废气来源、特点及主流处理工艺进行详细介绍。

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一、臭气废气的主要来源与成分

来源环节:

垃圾收集/转运站:短期堆放发酵产生的恶臭。

垃圾分选/预处理车间:机械挤压、破碎过程中释放的强烈臭气。

垃圾堆肥/好氧发酵车间:生物降解过程产生大量氨气、硫化物等。

垃圾填埋场:填埋气(LFG)和作业面恶臭,主要成分为甲烷和硫化物。

垃圾焚烧厂:垃圾储坑、渗滤液处理站等前段环节是臭气重点;焚烧烟气则属于高温有毒废气,处理工艺不同。

渗滤液处理站:调节池、污泥脱水间等环节。

主要成分:

含硫化合物:硫化氢、甲硫醇、乙硫醇等(臭鸡蛋、烂菜味),主要恶臭源。

含氮化合物:氨气(刺激性)、胺类(鱼腥味)。

挥发性有机物:苯系物、烃类、卤代烃等(复杂化学味),部分有毒性。

含氧有机物:醛类、酮类、有机酸等。

颗粒物:粉尘、气溶胶。

二、臭气废气处理通用工艺系统

一套完整的处理系统通常包括:收集→预处理→核心处理→排放/后处理。

(一)废气收集与输送系统

重点:实现“负压收集”,防止臭气外溢。

措施:对垃圾储坑、卸料大厅、处理车间等构筑物进行密闭或半密闭,通过风管和风机将臭气抽吸至处理装置。

(二)预处理工艺

目的:除尘、调温、调湿,为核心处理单元创造最佳条件。

常用设备:

除尘器:旋风除尘、喷淋洗涤塔(兼有降温、除尘作用)。

降温塔:喷淋降温,尤其对进入生物除臭前的废气。

除雾器:去除废气中的水雾和微小液滴。

(三)核心处理工艺(重点)

以下是几种主流且常组合使用的工艺:

1.生物除臭法(主流、经济)

原理:利用微生物将废气中的恶臭/有机成分作为“食物”降解为CO?、H?O等无害物质。

常用工艺:

生物滤池:废气通过富含微生物和有机营养液的滤料层。适用中低浓度、亲水性好的臭气。运行成本低,维护简便。

生物滴滤塔:废气通过惰性填料层(如陶瓷、塑料环),上方持续喷洒营养液,保持微生物活性。对pH和温度控制更灵活,适合处理含硫化氢等产酸类臭气。

生物洗涤塔:臭气在洗涤塔中被吸收至循环液,富含污染物的循环液再进入生物反应器被微生物降解。适合处理高浓度、易溶臭气。

优点:运行费用低,无二次污染,绿色环保。

缺点:占地较大,对进气条件(温度、湿度、浓度波动)较敏感,启动需要培养期。

2.化学洗涤法(高效、快速)

原理:在洗涤塔中,废气与化学药剂(如NaOH、NaClO、H?SO?等)发生酸碱中和或氧化还原反应,从而被去除。

结构:通常为多级串联洗涤塔(如酸洗+碱洗+氧化)。

酸洗塔:主要去除氨气、胺类等碱性气体。

碱洗塔:主要去除硫化氢、有机酸等酸性气体。

氧化洗涤塔:加入次氯酸钠等氧化剂,去除难处理的硫醇、VOCs等。

优点:处理效率高,启动快,抗冲击负荷能力强,占地相对小。

缺点:药剂消耗大、运行成本高,产生需处理的化学废水。

3.活性炭吸附法(深度处理、应急)

原理:利用活性炭巨大的比表面积和丰富的孔隙结构物理/化学吸附污染物。

应用:

作为核心工艺:处理低浓度、小风量的臭气。

作为保障工艺:置于生物或化学处理后,进行深度净化和“抛光”,确保达标。

作为应急/备用工艺:在主体设备检修或故障时启用。

优点:设备简单,效率高,适用性广。

缺点:活性炭需定期更换或再生,运行成本高,废弃炭属于危废。

4.高级氧化法(针对难降解VOCs)

原理:产生强氧化性的羟基自由基,将有机物彻底氧化分解。

常用技术:

光催化氧化:UV紫外灯照射催化材料(如TiO?)。

低温等离子体:高压放电产生高能电子和活性粒子。

优点:对低浓度、难生物降解的VOCs有效,设备紧凑。

缺点:能耗较高,可能产生中间副产物,单用处理高浓度臭气不经济。

5.除臭剂喷淋法(辅助、局部)

原理:在空间或风管中喷洒天然/化学除臭剂,通过掩蔽、中和或分解作用降低臭味感知。

应用:常用于敞开或半敞开空间(如转运站卸料区)的辅助除臭,不能作为达标排放的主流工艺。

三、不同垃圾处理场景的工艺组合示例

垃圾焚烧厂垃圾储坑臭气:

经典组合:负压收集→化学洗涤塔(碱洗+氧化)→生物滤池→(活性炭吸附)

说明:先用化学洗涤高效去除大部分高浓度、酸性臭气和部分VOCs,再用生物法稳定去除剩余污染物,活性炭作为最后保障。处理后气体引入焚烧炉一次风系统是更彻底的办法(“一劳永逸”)。

垃圾堆肥/好氧发酵车间臭气:

推荐工艺:收集→除尘降温→生物滤池/生物滴滤塔。

说明:此环节臭气浓度高但生物降解性好,生物法是最经济的选择。

垃圾填埋场作业区/调节池臭气:

组合工艺:覆盖/收集→化学洗涤(快速高效)或生物滤池(经济)。对于填埋气,通常进行收集、脱水、净化后用于发电或火炬燃烧。

垃圾转运站臭气:

工艺:空间雾化除臭剂(即时抑臭)+负压收集+生物法或活性炭吸附(主体处理)。

四、工艺选择与趋势

选择依据:废气风量、浓度、成分、温湿度、排放标准、场地条件、投资与运行成本。

发展趋势:

组合工艺化:单一工艺难以应对复杂气体,“预处理+核心处理+深度保障”的“组合拳”成为标准配置。

精准化与智能化:根据臭气源特点定制工艺,并通过在线监测和PLC/DCS系统实现自动控制,调节药剂投加、风机风量等。

资源化:将臭气(如填埋气)转化为能源,实现变废为宝。

节能降耗:优化设备设计,降低系统压损和能耗。