關(guān)于危險(xiǎn)廢物暫存庫臭氣治理方式的探討

文_熊義根 中節(jié)能（連云港）清潔技術(shù)發(fā)展有限公司

近年來,危險(xiǎn)廢物暫存庫貯存廢物總量急劇增加，相應(yīng)的臭氣（VOC）排放總量也隨之增加，而臭氣治理的好壞將直接影響區(qū)域大氣質(zhì)量，與老百姓的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，因此臭氣治理變得尤為重要。本文重點(diǎn)介紹危險(xiǎn)廢物處置企業(yè)暫存庫臭氣治理的生產(chǎn)工藝技術(shù)等問題。

1 各種治理技術(shù)

通過實(shí)地走訪危險(xiǎn)廢物處置企業(yè),了解到目前工藝采用的主要有如下幾種廢氣治理方式。

1.1 單一的活性炭吸附治理技術(shù)

目前為數(shù)不多的企業(yè)采取單一堿吸收、單一活性炭吸附治理臭氣。該技術(shù)原理主要采用活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，有巨大比表面積吸附惡臭氣體分子。

該技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是： 操作簡單、投資成本低。但同時(shí)該技術(shù)也存在如下幾方面缺點(diǎn)：

①可燃性能差，如吸附了大量可燃?xì)怏w，易發(fā)生火災(zāi)等安全事故。

②流動(dòng)阻力大，通常流動(dòng)阻力在5000pa以上，設(shè)備運(yùn)行動(dòng)力成本高。

③處理含水量大的氣體效果不好。

④吸附飽和后，煙囪排放將超標(biāo)，同時(shí)需對(duì)廢活性炭進(jìn)行更換，更換后的廢活性炭需作為危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置，處置成本也相對(duì)較高。

1.2 堿吸收+活性炭吸附脫附+催化氧化（RCO）治理技術(shù)

目前較多危廢處置企業(yè)采用該工藝技術(shù)治理危廢暫存庫的臭氣，主要方法是利用物理吸附法對(duì)臭氣污染源進(jìn)行吸附除臭處理，臭氣首先進(jìn)入噴淋塔裝置，通過堿液噴淋去除廢氣中的酸性及可溶性廢氣，然后再進(jìn)入活性炭吸附裝置進(jìn)一步吸附除臭。

該技術(shù)設(shè)有一套脫附裝置對(duì)活性炭吸附塔內(nèi)高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行催化燃燒，使有機(jī)廢氣分解為CO2和H2O，重新激活活性炭吸附能力。

催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱能。

催化燃燒的特點(diǎn)：起燃溫度低，節(jié)省能源；適用范圍廣；處理效率高，無二次污染。

催化燃燒幾乎可以處理所有的有機(jī)惡臭氣體，它適用于濃度范圍廣、成分復(fù)雜的各種臭氣處理。

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：

4.巧用載體聚人氣。辛興黨員服務(wù)社注重關(guān)懷、服務(wù)和溝通，逐步搭建起了非在職黨員交流的平臺(tái)，形成自己的品牌特色。組織成立了非在職黨員的自主管理機(jī)構(gòu)——社委會(huì)，制定了社員守則，實(shí)現(xiàn)了職責(zé)合并，改變了服務(wù)模式，調(diào)動(dòng)了非在職骨干黨員工作的主動(dòng)性和積極性。辛興黨員服務(wù)社京劇票友社結(jié)合物業(yè)站“倡導(dǎo)文明新風(fēng)尚”的差異化服務(wù)工作，自編歌曲、快板等節(jié)目，在小區(qū)內(nèi)文明宣演，弘揚(yáng)文明居住、文明生活的良好風(fēng)尚。聘請(qǐng)老黨員做物業(yè)監(jiān)督員，成立了“健康伴我行”醫(yī)療小分隊(duì)、“義務(wù)巡邏小隊(duì)”，發(fā)揮了大家的余熱。在協(xié)解人員管理方面，開展了結(jié)對(duì)幫扶、親情助學(xué)、溫暖救助等多項(xiàng)活動(dòng)，管愛并舉，寬嚴(yán)相濟(jì)，確保了非在職人員群體的穩(wěn)定。

①相比單一活性炭吸附技術(shù)，增加了活性炭脫附，脫附后廢氣進(jìn)行催化燃燒，有效地解決了活性炭吸附飽和無法判斷的缺陷。由于是連續(xù)吸附、脫附時(shí)間可以自行設(shè)定，并且通過PLC程序操作，吸附效果比單一活性炭吸附效果明顯提高。

②由于采用PLC程序控制，通過檢測(cè)廢氣進(jìn)、出口VOC治理濃度，可以調(diào)配引風(fēng)機(jī)的頻率，這樣對(duì)降低運(yùn)營成本、提高運(yùn)營效果都有明顯好處。

該技術(shù)的缺點(diǎn)是：由于活性炭脫附需要高溫（脫附溫度要求大于180℃），否則存在脫附效果差、處理效率低下等特點(diǎn)。而活性炭在吸附了大量有機(jī)氣體后，在高溫脫附的情況下，很容易引起自燃。不僅增加了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，也帶來了不可預(yù)料的安全風(fēng)險(xiǎn)。

由于脫附后的廢氣采用催化燃燒的技術(shù)，而催化劑的使用注定是具有一定的選擇性。危廢處置企業(yè)暫存庫廢氣的特點(diǎn)是廢氣成分的不確定性以及廢氣濃度的不確定性，由于這種不確定性。該技術(shù)上選擇的催化劑就非常困難，如何避免催化劑中毒是應(yīng)用該技術(shù)的關(guān)鍵，一旦某種組分造成催化劑中毒，該系統(tǒng)的處置效果將不復(fù)存在，反而會(huì)由于吸附大量廢氣，經(jīng)脫附后，由于催化劑中毒而沒有得到有效分解，最終導(dǎo)致大量有機(jī)廢氣排放外環(huán)境，引發(fā)環(huán)境問題。

因此筆者建議，選擇該技術(shù)的危險(xiǎn)廢物處置企業(yè)，需要基本確定暫存庫廢氣的組分（廢物組分單一），否則很難保證不會(huì)引發(fā)安全、環(huán)保等相關(guān)問題。

1.3 堿吸收+低溫等離子+深度氧化

該技術(shù)利用電子、離子、自由基和中性粒子小于分子，能夠順利進(jìn)入分子內(nèi)部，打開分子鏈，破壞分子結(jié)構(gòu)的原理，轟擊發(fā)生臭氣的分子，從而發(fā)生氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

設(shè)計(jì)處理工藝為“預(yù)處理堿噴淋塔+除水器+等離子處理+深度氧化塔”。為進(jìn)一步提供對(duì)有機(jī)物去除，等離子設(shè)備后端設(shè)深度氧化塔，深度氧化塔為填料形式，可延長臭氧、自由基與廢氣接觸時(shí)間，起到深度氧化的意義，降低廢氣中殘余分子碎片的含量。

該深度氧化塔采用改性填料為填料塔，可有效吸附碎片分子和活性氧等，并促進(jìn)吸附在填料塔上的這些成分發(fā)生氧化反應(yīng)。由于該填料塔不是用來吸附有機(jī)質(zhì)的，而且始終有活性氧等成分存在，因此填料塔即使吸附了少量有機(jī)質(zhì)，也會(huì)因?yàn)槌粞醯妊趸磻?yīng)的存在，使得填料塔始終處于非飽和狀態(tài)，即本系統(tǒng)采用的填料無需更換，可長期使用。

有機(jī)暫存庫廢氣根據(jù)生產(chǎn)情況分常規(guī)、特殊、應(yīng)急三種運(yùn)行模式。

該工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：能夠處理多種臭氣充分組成的混合氣體，在廢氣濃度及濕度較低的情況下，可長期正常工作。缺點(diǎn)是：對(duì)高濃度易燃易爆廢氣，極易引起爆炸，具有一定的危險(xiǎn)性。

因此，對(duì)于危險(xiǎn)廢物暫存庫廢物較為復(fù)雜，特別是存放甲乙類危險(xiǎn)廢物的暫存庫，從安全角度考慮并不適用該處置工藝。

1.4 堿吸收+分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮+RTO

堿吸收+分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮+RTO焚燒是一種最安全、最高效的處置方式。

分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮其原理是：將能夠吸收廢氣中有機(jī)物質(zhì)的材料制造成蜂窩結(jié)構(gòu)的園盤轉(zhuǎn)輪，正常工作時(shí)分子篩轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速1～3r/h。轉(zhuǎn)輪運(yùn)作時(shí)可分為3個(gè)區(qū)域，即處理區(qū)、冷卻區(qū)、和再生區(qū)。含有機(jī)廢氣的氣體從處理區(qū)流過后變成相對(duì)干凈的空氣，其有機(jī)廢氣含量最低可降至5ppm以下，達(dá)到國標(biāo)排放要求。部分含有機(jī)廢氣的空氣用再生風(fēng)機(jī)推動(dòng)從冷卻區(qū)流過后被加熱到一定的溫度，然后流過轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)，由于轉(zhuǎn)輪再生區(qū)被再生空氣加熱，吸附于該區(qū)域的有機(jī)廢氣被脫附出來為再生空氣帶走。

蜂窩狀轉(zhuǎn)輪的特點(diǎn)是與空氣接觸的表面積大，其比表面積達(dá)2700m2/m3以上；風(fēng)阻力低，一個(gè)厚度400mm的轉(zhuǎn)輪，在迎風(fēng)風(fēng)速2m/s時(shí)壓力降只有180Pa（國內(nèi)活性碳纖維吸附裝置，厚度150mm、迎風(fēng)速度0.2m/s時(shí)，阻力3000Pa）；傳質(zhì)效率高，與直徑3mm的球狀分子篩相比，傳質(zhì)效率提高1倍以上；與兩塔間歇切換的固定床切換相比較，具有凈化效率高、出口濃度穩(wěn)定的特點(diǎn)。

該技術(shù)利用危險(xiǎn)廢物暫存庫臭氣濃度低、風(fēng)量大等特點(diǎn)，通過改變分子篩的微孔結(jié)構(gòu)，一些有害的大分子被擋在分子篩轉(zhuǎn)輪外側(cè)，分子直徑較小的小分子通過轉(zhuǎn)輪時(shí)被分子篩轉(zhuǎn)輪吸附，而氮?dú)獾葻o機(jī)分子通過分子篩轉(zhuǎn)輪后，直接通過排放風(fēng)機(jī)排到大氣中。由于分子篩轉(zhuǎn)輪在24h不停地旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到某一區(qū)域時(shí)，脫附風(fēng)機(jī)通過熱脫附把擋在轉(zhuǎn)輪外的大分子以及被分子篩直接吸附的部分小分子直接催脫出來，催脫出來的有機(jī)臭氣分子被送到RTO焚燒爐系統(tǒng)直接焚燒，焚燒后的煙氣經(jīng)過堿吸收后，通過25m高的煙囪直接排放。

通過分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮后，暫存庫臭氣濃度可以濃縮至10倍、15陪、20倍，甚至更高濃度。設(shè)計(jì)300000m3/h風(fēng)量的暫存庫濃縮后只有30000m3/h，這樣對(duì)后續(xù)焚燒設(shè)備RTO選型可以更有利、更經(jīng)濟(jì)，同時(shí)由于廢氣濃度提高10倍（或更高濃度）以后，對(duì)RTO焚燒爐能源消耗將大大降低。同時(shí)由于廢氣最終經(jīng)RTO焚燒爐高溫（800℃以上）焚燒后得到徹底分解后排放，最終VOC處置效率可以達(dá)到99%以上。

另外由于該工藝脫附采用蒸汽熱脫附，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，保障了設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

2 結(jié)果與探討

雖然臭氣處理工藝過程很簡單，但由于危險(xiǎn)廢物處置企業(yè)廢物的復(fù)雜性，導(dǎo)致產(chǎn)生的臭氣具有成分不確定性、濃度不確定性，因此相對(duì)應(yīng)的處理工藝也難以確定，對(duì)于危險(xiǎn)廢物處置企業(yè)來講，重要的還是要求產(chǎn)廢企業(yè)對(duì)廢物進(jìn)行密閉包裝，從源頭上減少廢氣的產(chǎn)生；處置企業(yè)也需要根據(jù)自己的生產(chǎn)實(shí)際情況，確保收集進(jìn)來的危險(xiǎn)廢物能夠在最短時(shí)間內(nèi)得到處置，杜絕超期存放，減少由于廢物長期貯存帶來的廢物泄漏的可能性，從而在某種程度上也減少了廢氣的產(chǎn)生。

3 結(jié)語

本文針對(duì)危廢處置企業(yè)暫存庫臭氣的特點(diǎn)，介紹了幾種常規(guī)暫存庫臭氣的處置工藝。通過比較，筆者認(rèn)為對(duì)于危險(xiǎn)廢物處置企業(yè)暫存庫的臭氣通過分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮后進(jìn)RTO系統(tǒng)焚燒應(yīng)該是最佳處置方式，值得推薦與推廣。