生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理站臭氣處理研究

王 敏

（安吉縣安吉旺能再生資源利用有限公司，浙江 湖州 313301）

現(xiàn)階段，我國市場經(jīng)濟(jì)正處于迅速發(fā)展的新時代背景下，人們生活水平明顯提升，隨著物質(zhì)的極大豐富，生活垃圾的數(shù)量卻逐漸增加。因此，為了秉承節(jié)能、環(huán)保、綠色發(fā)展的觀念，生活垃圾焚燒發(fā)電廠建立得越來越多，其通過集中回收、合理燃燒生活垃圾而產(chǎn)生電能資源，以此驅(qū)動城市供、用電秩序長期良性運轉(zhuǎn)。但在此過程中，滲濾液處理站的臭氣問題愈發(fā)嚴(yán)重，亟須得到相關(guān)技術(shù)人員的關(guān)注，并推出科學(xué)、可行的措施辦法，將此問題有效解決。

1 滲濾液處理站臭氣的來源及成分

在生活垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)，滲濾液處理站所發(fā)散出的臭氣多來源于預(yù)處理間、污泥儲池、調(diào)節(jié)池以及污泥脫水系統(tǒng)這四個地點。依照化學(xué)成分的實質(zhì)屬性劃分，可將處理站臭氣含有的致臭物質(zhì)分為四大類：一是含氮化合物，即酰胺、三甲胺、氮等；二是烴類化合物，即芳香烴、烯烴、炔烴等[1]；三是含硫化合物，即甲硫醇、噻吩、硫化氫等；四是含氧有機(jī)物，即酮、醇、有機(jī)酸等。

2 滲濾液處理站臭氣的危害及特點

2.1 臭氣的危害

隨著滲濾液處理站運行散發(fā)出的大量臭氣，不僅對處理站內(nèi)部的金屬設(shè)施、管道、材料造成了嚴(yán)重的腐蝕影響，還會污染處理站及其周邊的自然環(huán)境，甚至?xí)拐緝?nèi)的工作人員及附近居民出現(xiàn)惡心、頭暈、等生理問題，以及煩躁、郁悶、氣憤等心理情緒，這會直接威脅人們的身心健康[2]。

2.2 臭氣的特點

滲濾液處理站的臭氣具有嗅閾值低、覆蓋面積廣、易揮發(fā)等突出特點，其久久不散，所以，需要通過科學(xué)去臭處理，抑制其生成、蔓延。

3 臭氣處理的手段及效果

3.1 臭氣處理的手段

3.1.1 吸附法

吸附法就是利用吸附劑，即多孔材料，積聚、凝縮臭氣內(nèi)含有的成分物質(zhì)于材料表層，促使臭氣組分互相割裂分離，繼而實現(xiàn)臭氣的單元凈化。當(dāng)前，工業(yè)領(lǐng)域常用的吸附劑類型有：硅膠、沸石分子篩、活性炭等。目前，我國在化工領(lǐng)域迅猛發(fā)展，針對指定組分，實現(xiàn)了選擇性吸附的吸附材料創(chuàng)新研制。而吸附法憑借自身特有的高效凈化、高效分離等技術(shù)特性，在我國石油煉化、有機(jī)化工以及市政工程（污水處理廠、生活垃圾焚燒發(fā)電廠、垃圾填埋場）等領(lǐng)域中，成為了廣泛應(yīng)用的臭氣凈化技術(shù)之一。

3.1.2 吸收法

吸收法是利用臭氣內(nèi)含有的組分物質(zhì)在不同吸收劑作用下的差異性溶解度，或使組分物質(zhì)與吸收劑活性物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，將臭氣中的致臭物質(zhì)、毒害物質(zhì)逐一提取分離、凈化純化。同樣，在我國工業(yè)領(lǐng)域廢氣治理工作中，吸收法也是臭氣處理的普遍應(yīng)用方法之一，其能夠有效處理包含AN3、SO2等致臭物質(zhì)的臭氣。

3.1.3 燃燒法

燃燒法作為臭氣處理的實用性手段之一，主要是利用了臭氣內(nèi)含有的個別污染物具有燃燒氧化的性質(zhì)特點，再依靠高溫分解或氣化燃燒，促使有害物質(zhì)實時轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。該方法主要的化學(xué)反應(yīng)就是燃燒氧化，其次為熱分解。其工藝不僅可以實現(xiàn)有機(jī)廢氣，如石油化工廠、溶劑工業(yè)等工業(yè)企業(yè)排放臭氣的處理，即有機(jī)氣溶膠等，也可以高質(zhì)量完成生活垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)置滲濾液處理站的臭氣凈化處理。

3.1.4 植物液去臭法

植物液去臭的運作原理為：利用化學(xué)、物理等一系列反應(yīng)作用，在臭氣發(fā)散的源頭處，就去除臭氣內(nèi)含有的凝膠體、水性液體。在實際應(yīng)用中，可依照使用環(huán)境的差異性，對應(yīng)選用相契合的植物液，合理稀釋后用于臭氣異味的去除[3]。其中，已完成稀釋處理的凈化植物液，還可以通過霧化設(shè)備、人工噴灑等措施，廣泛分散于滲濾液處理站的各個空間，或是直接噴灑在的臭氣發(fā)散源頭。且在植物液與臭氣氣體接觸后，則可承載氧化、中和、吸附、還原、催化等反應(yīng)，以此實現(xiàn)臭氣的分解、去除。

3.1.5 微生物去臭法

微生物法去除臭氣主要是依靠微生物特有的生物化學(xué)特性，逐步分解臭氣污染物，將其降解為少害，或是無害物質(zhì)。在實際處理中，這些微生物能以各類有機(jī)物為基質(zhì)，并利用其完成大規(guī)模的生長繁殖；然后應(yīng)用多元化的轉(zhuǎn)化途徑，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或大分子有機(jī)物的異化反應(yīng)后，將臭氣分解氧化為CO2、H2O等無機(jī)物質(zhì)。同時，利用同化作用，以及呼吸作用伴生出的能量介質(zhì)，給予微生物各個生物體繁殖增長的優(yōu)質(zhì)空間，也為生物體充分發(fā)揮自身處理有機(jī)物的作用功效進(jìn)行了良好鋪墊。該方法具有環(huán)保、節(jié)能、安全、高效、綠色的優(yōu)勢特點，在我國滲濾液處理站臭氣處理中發(fā)揮出非常好的應(yīng)用效果。

3.1.6 等離子去臭法

等離子去臭法是承載離子發(fā)生裝置，發(fā)射出大量高能的正離子、負(fù)離子，隨后其可在空氣環(huán)境中廣泛生成氧離子基因，并與臭氣中的有機(jī)揮發(fā)性分子進(jìn)行接觸，再開放分子化學(xué)鍵，促進(jìn)其分解成和。

3.1.7 光催化氧氣法

半導(dǎo)體材料為何具有光催化特點，或許是因為其的能帶結(jié)構(gòu)。且當(dāng)能量超出，或等于禁帶寬度具有的光照射時，半導(dǎo)體表層則可隨之生成高活性的空穴電子對。光催化氧氣法是利用光生空穴的電子能力，且氧化性較強(qiáng)，可將其表層附著的分子逐一氧化為具備強(qiáng)氧化性的多樣自由基，最終將其降解為有機(jī)小分子、無機(jī)離子等安全無害的物質(zhì)。

3.2 各種臭氣處理手段的缺點

總結(jié)吸附、吸收、燃燒、光催化氧化的應(yīng)用缺點，具體內(nèi)容詳見表1。

表1 吸附、吸收、燃燒、光催化氧化的應(yīng)用缺點

4 滲濾液處理站臭氣凈化的方法及作用

4.1 生物處理法

生物處理法解決臭氣問題的化學(xué)原理為：在環(huán)境溫度、濕度適宜的空間中，微生物能廣泛吸收臭氣內(nèi)含有的有機(jī)物，并可將這些有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌桊B(yǎng)分，再依托自身代謝，持續(xù)進(jìn)行新的各類代謝活動。在具體工藝流程中，依照屬性差異，可將生物處理法分為三類技術(shù)形式，即生物洗滌塔、生物濾池、生物滴濾池。

4.1.1 生物洗滌塔

生物洗滌塔的主要構(gòu)造包括：洗滌器、生物反應(yīng)器，其中，生物反應(yīng)器需具備活性污泥。其作業(yè)流程為：依靠洗滌器內(nèi)含有的噴霧柱設(shè)備，將海量微小顆粒以泵動力噴射于空氣流內(nèi)，促使廢氣內(nèi)含有的污染物廣泛接觸填料表層中的水，并通過水實現(xiàn)污染物的吸收、轉(zhuǎn)移，并將其逐次轉(zhuǎn)化為液相，達(dá)成“傳質(zhì)”目標(biāo)。在此期間，若水溶性較高，且污染物濃度較低的條件下，會較容易被吸引至反應(yīng)器設(shè)備中；隨后，在反應(yīng)器內(nèi)，活性污染物內(nèi)的各類微生物逐一分解污染物，實現(xiàn)臭氣的淡化、清除處理。在實際應(yīng)用中，由于生物洗滌塔的主體體積有限，能夠?qū)Ψ磻?yīng)條件精準(zhǔn)把控，所以，其處理效果較為優(yōu)異。然而，由于反應(yīng)器裝置的運轉(zhuǎn)要求較高，且后續(xù)需定期養(yǎng)護(hù)，需有一定的經(jīng)濟(jì)成本作為支撐。因此，發(fā)電廠還需要根據(jù)自身的綜合實力，謹(jǐn)慎選用該技術(shù)完成臭氣處理。

4.1.2 生物濾池

分析生物濾池的基本特點為：由于液相、生物相的實際流動性較低，因此，僅需一個反應(yīng)器用于支撐系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，其啟動、操作較為簡單便捷，又由于具有較為合理、科學(xué)的氣液接觸面，所以，操作成本的消耗較為有限，成為了我國處理有機(jī)污染物的常用手段之一。在滲濾液處理站的臭氣處理中，使用該技術(shù)能高效分解NH3、H2S、甲乙酮、甲苯等致臭物質(zhì)。

4.1.3 生物滴濾池

該技術(shù)可定義為生物洗滌塔與生物濾池技術(shù)的“集合體”，也是由反應(yīng)器實現(xiàn)吸收、降解臭氣內(nèi)的污染物，并利用塑料、木炭、聚丙烯顆粒、粗砂礫、陶瓷等惰性填料，支撐生物成長，并進(jìn)行大液滴的充填。由于生物滴濾池的空隙率較高，且阻力小、使用年限長，能夠?qū)⒖扇苄缘臒o機(jī)營養(yǎng)液以均勻的形態(tài)噴灑于塔的填料中，促使液體自然下流，隨即通過塔底逐一排出，進(jìn)行再循環(huán)。在實際應(yīng)用中，臭氣可從塔底部位進(jìn)入滴濾池，在陸續(xù)上升中廣泛接觸濕生物膜，隨之被凈化，然后再由塔頂排出。

4.2 蓄熱式催化燃燒法

蓄熱催化燃燒法包括了蓄熱熱力焚燒爐（RTO）與催化燃燒設(shè)備（RCO），是當(dāng)下VOCs揮發(fā)性有機(jī)物臭氣處理的核心工藝，該方法具有凈化率高、燃燒能耗有限、適應(yīng)性強(qiáng)、能量回收率高、反應(yīng)溫度低等突出特點，且對自然環(huán)境無污染，常被用于高濃度臭氣的處理中。其中，RCO能夠?qū)⒋呋瘎┕潭ㄓ谛顭岵牧享攲硬课?，隨之開展臭氣純化處理；而RTO則為蓄熱材料的載體，支撐臭氣處理過程穩(wěn)定推進(jìn)。分析兩者的優(yōu)缺點，RCO雖然造價低廉，但需要定期維護(hù)、補(bǔ)充催化劑，且只能夠在高濃度臭氣的處理中發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，欠缺對低濃度臭氣的處理實效；而RTO的運轉(zhuǎn)不需大量成本費用，但其本身造價昂貴，其優(yōu)勢在于臭氣處理成效較強(qiáng)[4]。從實踐角度的分析，該技術(shù)的合理操作能夠促使加熱爐的能效轉(zhuǎn)化率明顯提高，尤其是可科學(xué)運用高爐煤氣等低熱燃料，并且，能夠抑制污染物排放，節(jié)省資源。因此，該技術(shù)可有效驅(qū)動加熱爐中的爐氣進(jìn)行良性循環(huán)，加強(qiáng)溫度場，優(yōu)化加熱效果。

4.3 等離子低溫催化氧氣法

等離子低溫催化氧氣法的正當(dāng)應(yīng)用，能夠生成大量活性光子、離子、電子、激發(fā)態(tài)粒子等物質(zhì)，并促使其與氣體分子進(jìn)行交互碰撞，隨之產(chǎn)生O3、HO2、OH等。且在有機(jī)分子大量碰撞高能電子的過程中，可隨即激發(fā)、破壞原子鍵，使其形成基團(tuán)，或是原子小碎片；隨后，O3、HO2、OH等將與自由基、原子、官能團(tuán)、有機(jī)分子產(chǎn)生系列反應(yīng)，將有機(jī)分子逐漸氧化、降解為H2O、CO、CO2。在實際應(yīng)用中，該方法能夠在高濃度、高毒害的臭氣處理中發(fā)揮特效，且操作簡便。但同樣存在不可忽視的缺陷弊端，即可衍生出大量臭氧，無益于能源利用。因此，發(fā)電廠還需實際情況采用該技術(shù)。

4.4 多孔材質(zhì)吸附廢氣法

多孔材質(zhì)吸附廢氣法主要運用了多孔，且具有吸附性的活性炭、無燃煤、硅浴土等物質(zhì)，并利用這些物質(zhì)吸引有機(jī)氣體分子，將其吸附于這些物質(zhì)的表面，以此實現(xiàn)臭氣的凈化。目前，該方法在我國發(fā)電廠處理臭氣中的應(yīng)用較為廣泛，其具有操作簡便、設(shè)備維護(hù)壓力小、處理效率高等優(yōu)點。然而，該方法也存在吸附劑飽和點控制困難、吸附劑容量小等明顯缺點。

5 各類處理方法的應(yīng)用效果比較

各類臭氣處理方法的適用范圍、操作原理以及優(yōu)缺點，詳見表2。

表2 各類臭氣處理方法的綜合比較

（1）在應(yīng)用生物處理法時，要先將臭氣的溫度、濕度及內(nèi)含灰塵進(jìn)行預(yù)處理，在此完畢后，再將氣體由氣相動態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔⑸?水”的特殊混合相，然后利用過濾材料中的微生物進(jìn)行降解，以此實現(xiàn)去除臭氣的目的。該方法作為當(dāng)前臭氣處理領(lǐng)域中較為成熟、完善的技術(shù)之一，也是我國各地生活垃圾焚燒發(fā)電廠處理滲濾液處理站臭氣的常用技術(shù)。同時，在技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動下，該技術(shù)還被應(yīng)用到了發(fā)電廠的土壤去臭、堆肥去臭、泥炭去臭等工作中。雖然該技術(shù)的處理成本消耗較為有限，但處理面積較大，且為了保持微生物活力，這些微生物填料還需定期更換，而成本耗用量也隨之提升，再加上微生物去臭過程的變化發(fā)展難以有效把控，在其長期運行后必然會衍生出一些不良現(xiàn)象，因此，該方法的應(yīng)用價值就會受到一定限制。此外，該技術(shù)也不適用于不可生物降解、疏水性的致臭物質(zhì)處理作業(yè)，所以，發(fā)電廠在選擇該技術(shù)時一定要全方位考量。

（2）蓄熱式催化燃燒法可用于存在少量可燃?xì)怏w且濃度高的臭氣處理中，可獲得較為優(yōu)質(zhì)的作業(yè)效果，即凈化效率較強(qiáng)[5]。但在實際處理中，當(dāng)臭氣實現(xiàn)完全燃燒氧化分解后，較易對滲濾液處理站現(xiàn)有的金屬設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用。且該技術(shù)的操作成本消耗較大，發(fā)電廠還需謹(jǐn)慎應(yīng)用。

（3）等離子低溫催化氧氣法具有較強(qiáng)的電子能量，能夠與存在氣味的諸多氣體分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而高效達(dá)成高濃度、高毒害臭氣的處理目標(biāo)。該方法的優(yōu)勢在于設(shè)備響應(yīng)快，但設(shè)備、系統(tǒng)的安裝、維護(hù)具有復(fù)雜性，需消耗較多的成本費用，因此，在實踐應(yīng)用中發(fā)電廠還需深度思量。

（4）發(fā)電廠在處理凈化要求嚴(yán)苛、臭氣濃度低的惡臭氣體時，可應(yīng)用多孔材質(zhì)吸附廢氣，實現(xiàn)臭氣凈化。該方法是依靠吸附劑獨有的吸附特性、功能，將臭氣惡臭物質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?，以此達(dá)成臭氣去除目的[6]。在實踐中，科學(xué)運用這種方法，能夠?qū)Χ喾N臭氣進(jìn)行處理，并會獲得較為優(yōu)質(zhì)的凈化效果。然而，因為吸附劑的購置價格較為昂貴，且再生性不強(qiáng)，因此，該方法不具備可觀的性價比。同時，該方法對臭氣的含塵量及溫度的要求較高，需在低溫、低含塵量的臭氣處理中進(jìn)行，才可保證處理質(zhì)量。

6 結(jié)語

綜上所述，為了多方位發(fā)揮生活垃圾焚燒發(fā)電廠的運行作用，要統(tǒng)一回收生活垃圾，并將其予以集中燃燒，獲取電能資源，以此確保城市供電，用電秩序長期有序、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當(dāng)前，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)著眼實際，精準(zhǔn)解決生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理站的臭氣問題，防止臭氣對廠內(nèi)工作人員以及周邊居民的身心健康帶來負(fù)面影響。因此，在實際工作中，相關(guān)技術(shù)人員要探究滲濾液處理站產(chǎn)生臭氣的原因及其特點，全面了解臭氣衍生出的危害影響，要正確、科學(xué)掌握各類臭氣的處理方法，從而全面提高滲濾液處理站的臭氣處理實效。在此基礎(chǔ)上，還要增強(qiáng)生活垃圾焚燒發(fā)電廠的社會服務(wù)品質(zhì)，努力為社會大眾建造舒適、安全的優(yōu)質(zhì)生存空間，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。