水喷淋加填充塔式生物脱臭法
在处理饲料恶臭废气中的工程应用


    本文介绍了填充塔式生物脱臭法在处理饲料生产过程中产生的恶臭废气中的工程应用,该法具有管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好、对臭气浓度变化幅度大、对高浓度臭气均具有很强的适应性等的优点。

1  前言

    中山市某饲料厂位于工业区内,在生产过程中产生一定量的恶臭气体。根据国家的各项环保法律法规及相关的环保要求,该院必须配备相关的污染防治设施。针对该厂的产气量及特点,设计处理总风量50000m3/h的污染防治设施。经调试运行,处理后的废气的各项指标均能达到相关的国家标准,取得了良好的效果。

2  恶臭废气的来源及主要成分

    饲料厂的恶臭废气主要来自于制粒后产品的烘干工序。饲料得主要成分一般为动植物蛋白质、脂肪、纤维和添加剂。这些组分在受到蒸煮后热解,一部分组分受热蒸发,一部分组分热解成低分子物质,可挥发性的物质混合后在干燥过程中会随水分扩散至空气中,由于每种成分都有其独特的气味,多种气味混杂则形成了生产饲料过程中的恶臭废气。通过原料-产物的相关分析可知,恶臭废气的化学组成多为:氨、三甲胺、腐胺和尸胺类化合物、炔烃醇类、内脂类以及少量含硫化合物等;还含有大量细小玉米粉、鱼粉等颗粒物;含有大量水分(含水率约为90-100%)。温度在70~80℃之间。经检测,该恶臭废气的初始浓度如表1所示:

表1 恶臭废气各成份的初始浓度

3  废气的处理工艺

3.1  主要处理单元的设计参数

表2 主要处理单元的设计参数如下表所示

3.2  工艺说明

3.2.1  工艺原理分析

    填充塔式生物脱臭法是通过附着在固体过滤材料表面的微生物降解恶臭成分来实现脱臭目的的一种脱臭方法,其主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从填料层底部由下向上穿过填料,恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相,通过附着与填料上好氧微生物的新陈代谢作用而将臭气成分氧化分解而实现脱臭的目的。本工程的营养液按C∶N∶P=100∶5∶1配制成10%的水溶液,每立方米喷淋水中加入5000g的污泥。同时通过污泥驯化的方法,使微生物对污染物逐步适应。并将含有活性污泥的生活污水喷淋到生物脱臭塔内进行挂膜。

    填充塔式生物脱臭法具有较强的恶臭去除能力,而且装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响,运行和维护费用很低,同时对臭气浓度变化幅度大、以及洗涤法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性等优点,是一种高效低耗的处理方法。在实际的工程应用中,填充塔式生物脱臭法得到广泛地应用。

3.2.2  相关处理单元的技术参数

    (1)喷淋塔:对恶臭废气进行预处理,去除废气中的粉尘及对废气进行降温。由喷淋塔的设计尺寸为4.0m×4.0m×5.0m,共两座,合共的废气进气量为50000m3/h。空塔气流速度去0.86m/s。

    (2)填充脱臭塔:好氧微生物利用自身的新陈代谢将转移到水中的有机物分解成二氧化碳和水,降解有机污染物,并进行自身繁殖,维持系统中高浓度的生物群体。是整个处理工艺中的核心部分,共设2座。废气进气流量:50000m3/h;床层高度:1.5m;空床停留时间:T=32.4S; 床层压力损失:≤1400Pa;水气比:0.3L水/m3气。

    (3)风机:抽吸臭气发生源所产生的臭气,提供废气进入填充脱臭塔的推动力。设2把。

    (4)喷淋循环水池:提供微生物生长所需的水和营养液。采用地下钢结构。同时选用不易结垢的工程塑料管道,预防管道堵塞。设计容积为40m3,有效深度为1.8m。

    (5)沉淀池:使排放的喷淋循环水中的悬浮物得到沉淀,同时起到缓冲作用,减低所产生的水量对后继污水处理设施的冲击,起调节水量及沉淀的作用。此沉淀池采用半地上钢混结构,设计容积为36m3,有效深度为3.7m。

4  运行结果及分析

    填充塔式生物脱臭法经调试运行了一年,处理后的废气监测结果如表3所示:

表3 处理后废气的监测结果

    以上数据为多次监测后的结果

    表3的结果表明,经水喷淋及填充塔式生物脱臭法处理后的废气的各项指标均达到了相关的国家标准。对这种混合式的饲料恶臭气味的处理取得了较好的效果。填充塔式生物脱臭法处理这类恶臭废气取得较好效果的原因在于:恶臭气体接触到受散水湿润的填料表面的水膜而溶解,溶解于水中的恶臭成分经栖息于填料表面的好氧微生物的新陈代谢作用而分解,被吸收分解的恶臭成分同时成为微生物的营养源而被吸收、氧化、分解、利用,从而达到了去除恶臭的效果。

    与此同时,填充塔式生物脱臭法具有工艺比较成熟、管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好、对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性等的特点。

5  总结

    填充塔式生物脱臭法几乎所有的设施均连接活性炭作为其后处理装置,但在此工程实例中,经过喷淋和生物脱臭后,已能达到相关的排放标准,故省去活性炭后处理装置。同时循环水在一段时间后(约两个月)排入沉淀池然后接入公司原有的污水处理设施中,实现了废水水方面的达标排放。从工程的运行结果表明,该法能较好地去除有多种有机成份组成的恶臭气体,特别适用于饲料生产过程中及污水处理系统中所产生的含各种有机成份的恶臭气体。因此,填充式生物脱臭法在类似上述的恶臭废气处理中有较高的工程应用价值。