活性炭吸附與光氧催化應(yīng)急除臭并聯(lián)使用分析

熊巖

（中國城市建設(shè)研究院有限公司，北京100120）

1 引言

垃圾池作為儲存垃圾的場所，整體為一個相對密閉的空間。為了保證垃圾倉臭氣不外溢，在保證垃圾倉盡可能密閉的同時需要對垃圾倉采取負(fù)壓吸風(fēng)措施。垃圾倉吸出空氣的處理方式主要分為2 種：（1）一次風(fēng)從垃圾倉取風(fēng)，臭氣在焚燒爐內(nèi)直接燃燒；（2）通過應(yīng)急除臭設(shè)備吸附處理后高空排放。焚燒爐低負(fù)荷或停爐情況下，一次風(fēng)的風(fēng)量不能保證垃圾倉負(fù)吸風(fēng)的風(fēng)量，這時主要通過除臭風(fēng)機將臭氣引至除臭設(shè)備，經(jīng)活性炭吸附、光氧催化、化學(xué)吸收等方式除臭處理后高空排放。

2 沈陽大辛垃圾焚燒發(fā)電項目應(yīng)急除臭風(fēng)量核算條件

根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，垃圾倉卸料門洞口處的截面風(fēng)速不小于0.6m/s 時，垃圾倉基本能保證倉內(nèi)臭氣不外溢至卸料大廳或廠區(qū)內(nèi)。因此，影響垃圾倉負(fù)壓狀態(tài)的因素主要為以下6 點：

1）焚燒爐一次風(fēng)吸風(fēng)量：一次風(fēng)的吸風(fēng)量與項目所在地的垃圾熱值有直接關(guān)系，根據(jù)項目經(jīng)驗本項目單臺爐的一次風(fēng)風(fēng)量暫按88 000m3/h 考慮。

2）焚燒爐同時運行臺數(shù)：本項目焚燒爐共4 臺，項目投入前期3 臺爐同時運行，后期4 臺爐同時運行。

3）卸料門門洞尺寸：3 600mm×6 000mm。

4）垃圾車卸料時卸料門同時開啟數(shù)量：高峰時段卸料門同時開啟6 道，平時運行工況卸料門同時開啟2～3 道。

5）垃圾倉其他縫隙漏風(fēng)面積：2.4m2。

6）廠區(qū)送至垃圾倉的風(fēng)量：共38 000m3/h，其中滲瀝液收集區(qū)域28 000m3/h，滲瀝液處理區(qū)10 000m3/h。

3 除臭風(fēng)量的核算分析

根據(jù)焚燒爐運行狀態(tài)及垃圾卸料門開啟狀態(tài)應(yīng)急除臭設(shè)備負(fù)荷風(fēng)量計算如下：

式中，Ly為應(yīng)急除臭吸風(fēng)量，m3/h；A1為單個卸料門漏風(fēng)面積，m2；n1為卸料門開啟數(shù)量，個；A2為垃圾池其他漏風(fēng)面積，本項目按2.4m2考慮；V 為漏風(fēng)點截面風(fēng)速，按照0.6m/s 計算；Lf為單臺爐一次風(fēng)吸風(fēng)量，m3/h；n2為焚燒爐運行數(shù)量，臺；Ls為滲瀝液收集區(qū)排至垃圾倉風(fēng)量，本項目按28 000m3/h 考慮；Lc為滲瀝液處理區(qū)排至垃圾倉風(fēng)量，本項目按10 000m3/h 考慮。計算結(jié)果如表1 所示。

表1 應(yīng)急除臭設(shè)備負(fù)荷風(fēng)量表m3/h

4 并聯(lián)除臭方案的應(yīng)用分析

本項目預(yù)配置活性炭吸附及光氧催化并聯(lián)應(yīng)急除臭設(shè)備1 套，其中光氧催化應(yīng)急臭氣處理量為110 000m3/h，活性炭吸附除臭設(shè)備臭氣處理量為110 000m3/h。為保持垃圾倉除臭設(shè)備的運行效率及除臭效果，個別焚燒爐停爐時優(yōu)先開啟低溫等離子除臭設(shè)備，停爐較多或全部停爐時開啟活性炭吸附設(shè)備進(jìn)行除臭。據(jù)此原則得到的除臭設(shè)備運行工況如表2 所示。

表2 應(yīng)急除臭開啟模式表

5 并聯(lián)除臭方案經(jīng)濟性分析

根據(jù)大多數(shù)垃圾發(fā)電廠的運營情況，焚燒爐同時投入運營的數(shù)量按照4 臺考慮，非高峰期的卸料門開啟數(shù)量按照3道門計算，高峰期卸料門同時開啟數(shù)量按照6 道門計算（檢修期為5 道門）。

5.1 單臺爐故障停爐運營的經(jīng)濟性

單臺爐出現(xiàn)故障時，全場只有3 臺爐同時運行，此時只需在高峰期（卸料門開啟數(shù)量在5 道以上）開啟光氧催化除臭設(shè)備，經(jīng)濟投入主要為耗電投入（通常情況下，垃圾焚燒發(fā)電廠發(fā)電量除上網(wǎng)發(fā)電量外，廠用電可滿足設(shè)備運行需求，可不計算此部分費用）。

5.2 全廠檢修期運營的經(jīng)濟性

根據(jù)運營經(jīng)驗，每年焚燒主廠房有一次約30d 焚燒爐檢修期，檢修期間只運行一臺焚燒爐。由表2 可知，檢修其間的除臭風(fēng)量約為：正常工況95 300m3/h，高峰時段（檢修期高峰時段開啟5 道卸料門）188 700m3/h。按照目前的除臭配置正常時段（中午12：00～凌晨3：00）下開啟光氧催化除臭，高峰時段（4：00～11：00）開啟“光氧催化+活性炭吸附除臭”?；钚蕴坑昧考s為0.35t/d，檢修其間經(jīng)濟投入約為1 400元/d（活性炭單價按照4 000 元/t 計算），年總投資約4.2 萬元；若檢修期間全部采用活性炭除臭，活性炭用量約為2.1t/d，檢修期經(jīng)濟投入約為8 400 元/d，年總投資約25.2 萬元。由此可知，檢修期“活性炭+等離子除臭”的方式每年可節(jié)省投資約21 萬元，運營成本降低了約83%。

6 結(jié)語

采用光氧催化和活性炭吸附并聯(lián)的應(yīng)急除臭系統(tǒng)不僅可以增加活性炭吸附除臭與等離子除臭的運行機動性，同時很大程度上降低了應(yīng)急除臭的運營成本。