茶叶厂在生产过程中,虽然属于轻工业范畴,但其加工环节(如杀青、揉捻、干燥、筛分、包装等)仍会产生一定量的废水、废气和粉尘。这些污染物虽不像重工业那样具有高毒性或强腐蚀性,但若不加以有效处理,仍会对环境和人体健康造成影响,同时也可能制约企业绿色认证、出口资质及可持续发展。以下从来源、特点与危害、治理难点、针对性解决方案以及典型案例等方面进行系统阐述。
废水来源与特点茶叶厂废水主要来源于鲜叶清洗、设备清洗、车间地面冲洗以及部分湿法加工工艺(如渥堆发酵后的洗茶水)。其水质特点为有机物含量较高(COD一般在500–2000 mg/L),含有茶多酚、咖啡碱、糖类、蛋白质等可生化降解物质,pH值偏酸性(5.5–6.5),悬浮物(SS)含量中等,色度较深。由于季节性强,废水排放具有间歇性和波动性。
危害方面,未经处理的废水排入水体后会消耗水中溶解氧,导致水体发黑发臭,破坏水生态系统;茶多酚等成分还可能抑制微生物活性,影响后续污水处理系统的稳定性。
废气来源与特点废气主要产生于茶叶干燥、烘焙、杀青等热加工环节,以水蒸气、挥发性有机物(VOCs,如醛类、酮类)、少量烟尘为主。部分使用燃煤或生物质锅炉的茶厂还会排放SO₂、NOₓ及颗粒物。废气温度高、湿度大,成分复杂但浓度通常较低。
危害在于:长期吸入含VOCs和细颗粒物的空气可能引发呼吸道疾病;若使用劣质燃料,还会造成区域性大气污染。
粉尘来源与特点粉尘主要来自茶叶的筛分、风选、破碎、包装等干法工序,颗粒细小(多数<10 μm),易悬浮于空气中,主要成分为茶末、纤维素及微量金属元素。粉尘具有可燃性,在密闭空间内存在爆炸风险。
危害包括:作业人员长期暴露易患尘肺病;粉尘积聚影响设备运行效率,且存在火灾隐患。
二、治理难点分析
茶叶厂污染物治理面临多重挑战:
废水水量小但水质波动大,常规生化系统难以稳定运行;
废气湿度高、温度高,传统VOCs处理设备(如活性炭吸附)易失效;
粉尘粒径细、浓度低但分布广,收集难度大,需兼顾防爆与高效过滤;
多数茶厂位于山区或农村,基础设施薄弱,运维能力有限,要求处理工艺简单、成本低、自动化程度高。
三、针对性解决方案
针对上述问题,行业普遍采用“分类收集、分级处理、资源回用”的综合治理思路:
废水处理:采用“调节池+混凝沉淀+水解酸化+接触氧化/MBR”组合工艺,必要时辅以人工湿地进行深度处理。强调前端分质分流,将高浓度洗茶水单独预处理。
废气治理:优先采用清洁能源(电、天然气)替代燃煤;对热湿废气,先经旋风除尘+冷凝除湿,再通过低温等离子、光催化氧化或生物滤池处理VOCs。
粉尘控制:在产尘点设置局部密闭罩+负压抽风系统,连接布袋除尘器或滤筒除尘器,选用防静电、防爆型设备,并定期清理防止积尘。
四、典型案例详解
案例一:福建安溪某大型乌龙茶加工厂综合环保改造项目
该厂年产铁观音300吨,原使用燃煤锅炉,车间粉尘弥漫,废水直排附近溪流,多次被环保部门责令整改。2022年启动环保升级工程。
处理措施:
废水方面:新建50 m³/d处理站,采用“格栅→调节池→混凝气浮→水解酸化池→接触氧化池→砂滤”工艺。气浮单元有效去除茶多酚胶体,接触氧化池接种专用菌种提升降解效率。
废气方面:淘汰燃煤锅炉,改用电加热烘干设备;原有杀青废气经管道收集后,通过“旋风除尘+冷凝器+UV光解+活性炭吸附”系统处理。
粉尘方面:在风选机、包装机上方加装密闭集尘罩,连接脉冲布袋除尘器(过滤精度0.3 μm),并设置泄爆口。
设备优点:
接触氧化池运行稳定,抗冲击负荷强;
UV光解+活性炭组合对低浓度VOCs去除率达85%以上;
布袋除尘器清灰自动、维护简便,粉尘回收后可作有机肥原料。
处理效果:出水COD≤60 mg/L,SS≤20 mg/L,达到《污水综合排放标准》一级标准;车间粉尘浓度降至1 mg/m³以下;VOCs排放浓度<20 mg/m³,满足地方大气污染物排放限值。
企业效益:不仅通过ISO14001环境管理体系认证,还获得欧盟有机茶出口资格;年节省排污费及罚款约30万元;回收茶末年增收15万元;品牌形象显著提升,订单增长20%。
案例二:浙江杭州某龙井茶数字化智能工厂绿色示范项目
该企业为响应“双碳”目标,建设全电能驱动的智能化茶厂,同步集成环保处理系统。
特色做法:
废水实现“零排放”:所有清洗水经“MBR膜生物反应器+纳滤”处理后回用于绿化与设备清洗,浓水经蒸发结晶后残渣作土壤改良剂。
废气全收集:所有热加工设备密闭化,废气统一接入“热回收装置+生物滴滤塔”,利用茶渣堆肥产生的微生物降解VOCs,实现以废治废。
粉尘智能监控:安装在线粉尘传感器,联动除尘系统启停,节能30%。
设备优势:
MBR出水水质优(COD<30 mg/L),可直接回用;
生物滴滤塔运行成本低,无二次污染;
智能控制系统降低人工干预,适合山区无人值守场景。
成效与效益:全年节水约8000吨,减少新鲜水取用60%;废气处理能耗降低40%;获评“国家级绿色工厂”称号,政府补贴达120万元;成为行业观摩样板,带动周边茶企绿色转型。
五、总结
茶叶厂虽属传统农业加工行业,但其环保问题不容忽视。通过科学识别污染源、精准匹配处理技术、结合智能化与资源化理念,不仅能有效控制废水、废气、粉尘污染,还能转化为经济效益与品牌价值。未来,随着清洁生产标准提升和碳交易机制推进,绿色茶厂将成为行业主流发展方向。
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