卷煙工廠廢氣治理路徑探析

林孟琰 鐘 蔚 吳美宏

前言

黨的十九大報告明確指出，構(gòu)建政府為主導(dǎo)、企業(yè)為主體、社會組織和公眾共同參與的環(huán)境治理體系。卷煙工廠作為制造企業(yè)，承擔(dān)著環(huán)境治理的重要責(zé)任。

但由于各方面的原因，卷煙工廠在環(huán)境治理尤其是廢氣治理中還存在著較為普遍的問題。一方面，以往環(huán)評報告體現(xiàn)的污染物項(xiàng)目主要關(guān)注顆粒物及臭氣濃度的排放指標(biāo)，現(xiàn)還需關(guān)注廢氣排放口的數(shù)量，以及非甲烷總烴排放的濃度，且廈門的地標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求更為嚴(yán)格（非甲烷總烴小于等于60mg/m3）。另一方面，原有卷煙工廠已有的環(huán)保設(shè)施已經(jīng)很難滿足現(xiàn)有的環(huán)保要求。原有的聯(lián)合工房總體設(shè)計(jì)，特別在環(huán)保設(shè)施方面的建筑設(shè)計(jì)，也難以適應(yīng)現(xiàn)有的環(huán)保設(shè)備的投入。這是現(xiàn)今企業(yè)廢氣治理的難點(diǎn)。

存在問題及原因分析

目前卷煙工廠面對的環(huán)保問題主要是以下兩個方面：一是車間廠界煙味較濃，周邊居民投訴較為頻繁；二是排放口太多，環(huán)保設(shè)備有組織排放經(jīng)常超標(biāo)，面臨臭氣濃度、非甲烷總烴違法排放風(fēng)險。這兩方面的問題都是涉及卷煙工廠廢氣治理的問題，對表現(xiàn)的問題進(jìn)行根因分析，主要如下。

1.生產(chǎn)線對廢氣的收集不全面

卷煙工藝中的增溫增濕、干燥烘絲、加香加料、風(fēng)力送絲、風(fēng)送和環(huán)境除塵等設(shè)備的出口都處在廢氣濃度比較高、擴(kuò)散較為嚴(yán)重的位置。而這些位置的設(shè)備防護(hù)處理、抽風(fēng)風(fēng)量往往難以達(dá)到較為理想的要求，造成廢氣跑冒滴漏嚴(yán)重。

2.車間內(nèi)氣流組織不平衡

這將造成車間異味無組織排放。車間內(nèi)有空調(diào)送回風(fēng)、設(shè)備排潮、環(huán)境除塵、異味處理等影響氣流組織的因素，由于工廠建設(shè)較早，車間內(nèi)整體的氣流組織不合理，車間處于正壓狀態(tài)，車間異味會從換氣窗、未關(guān)閉門窗等處無組織外排。

3.排放管路不集中

卷煙工房面積較大，排放管路難以集中整合，造成排放口過多。近年建設(shè)的卷煙工房一般都采用平層設(shè)計(jì)，單體面積較大，各區(qū)域的處理設(shè)備排放口較為分散，難以達(dá)到相關(guān)部門關(guān)于一棟建筑物一般只有一個排放口的要求。排放口多了，雖然具體到一個排放口的排放濃度達(dá)標(biāo)，但對于整個建筑物或整個廠區(qū)的總排放量往往容易超標(biāo)。

4.水洗法無法根除污染物

采用水洗法進(jìn)行廢氣治理的手段不夠科學(xué)全面，無法較徹底去除污染物。據(jù)了解，一般卷煙工廠都采用水洗工藝進(jìn)行廢氣治理。水洗工藝對可溶性物質(zhì)的去除比較有效，但對加香加料環(huán)節(jié)的揮發(fā)物中非可溶性化學(xué)物質(zhì)的去除效果不佳，造成非甲烷總烴的排放容易超標(biāo)。

煙草廢氣產(chǎn)生環(huán)節(jié)

煙草廢氣主要是在制絲的過程中，煙葉、煙絲加熱、加香等工藝生產(chǎn)所揮發(fā)出來的廢氣。在煙草加工生產(chǎn)過程中，各生產(chǎn)工藝點(diǎn)產(chǎn)生的異味分子有上千種，煙草異味處理設(shè)備處理的大部分屬高分子碳?xì)浠衔铩＿@些有機(jī)化合物的共同特點(diǎn)是異味濃度高，且難溶于水，檢測數(shù)據(jù)表現(xiàn)為非甲烷總烴污染。

1.制絲環(huán)節(jié)

（1）潮氣類：煙片回潮（松散回潮、超級回潮等）、葉絲增溫增濕、葉絲干燥（包含薄板烘絲、氣流烘絲等）、潤梗、梗絲增溫增濕、梗絲干燥等工序產(chǎn)生的潮氣。氣體性質(zhì)：溫度高（60～150℃）、濕度大（70%～98%）、臭氣濃度高（千量級無量綱）、非甲烷總烴濃度低（50～80mg/m3）等。

（2）除塵類：煙片除雜、切絲除塵、煙絲風(fēng)送（包含葉絲、梗絲、膨脹絲風(fēng)送等）、煙絲風(fēng)選、裝箱翻箱除塵、環(huán)境除塵、煙絲冷卻除塵等產(chǎn)生的氣體。氣體性質(zhì)：溫度較低（30～40℃）、濕度較低（50%～70%）、臭氣濃度較低（百量級無量綱）、非甲烷總烴濃度低（40～70mg/m3）。

（3）加料類：煙葉加料回潮、梗絲加料回潮等產(chǎn)生的氣體。氣體性質(zhì)：溫度較低（30～40℃）、濕度較低（50%～70%）、臭氣濃度較低（百量級無量綱）、非甲烷總烴濃度較低（小于65mg/m3）。

（4）加香類：煙絲加香回潮產(chǎn)生的氣體。氣體性質(zhì)：溫度較低（27～30℃）、濕度較低（60%～70%）、混合氣體（揮發(fā)性有機(jī)物+煙草碎末粉塵等）、臭氣濃度高（千量級無量綱）、非甲烷總烴濃度高（700～1100mg/m3）。

2.卷接環(huán)節(jié)

煙絲風(fēng)送除塵、卷煙工藝除塵等產(chǎn)生的氣體。氣體性質(zhì)：溫度較低（27～30℃）、濕度較低（60%～70%）、臭氣濃度較低（百量級無量綱）、非甲烷總烴濃度低（40～70mg/m3）。

3.糖香料調(diào)配環(huán)節(jié)

香液、料液調(diào)制及調(diào)配過程產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。氣體性質(zhì)：溫度低（25～30℃）、非甲烷總烴濃度較低（小于100mg/m3）、揮發(fā)性有機(jī)物氣體比較純凈含雜質(zhì)少（成份主要為醇類與脂類有機(jī)化合物）等。

處理方案

目前應(yīng)用于國內(nèi)外煙草行業(yè)異味處理技術(shù)主要有吸收法、生物濾池法、催化氧化法、臭氧氧化法等。在國內(nèi)煙廠普遍采用“預(yù)洗池+對流式填料洗池+直立式填料洗滌塔”“堿性洗滌塔預(yù)處理廢氣+等離子光催化除臭+噴淋塔減輕臭氧”、生物濾床等處理工藝。

各類異味處理技術(shù)都有各自的特點(diǎn)和適應(yīng)性，按照前述卷煙工藝廢氣源分析，根據(jù)不同類別卷煙工藝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣特性，可以采用不同異味處理技術(shù)進(jìn)行處理。

1.制絲環(huán)節(jié)排潮類氣體有高溫高濕、臭氣濃度高、非甲烷總烴濃度低等特點(diǎn)，采用“預(yù)洗池+對流洗池+冷卻除霧”處理工藝，將制絲原“預(yù)洗+對流（加藥）”升級為“預(yù)洗+對流+冷卻除霧”處理工藝。該冷卻系統(tǒng)能降低循環(huán)水的溫度、降低排放氣體溫度、降低排放氣體濃度。

2.制絲類、卷接類除塵氣體都有溫濕度、臭氣濃度、非甲烷總烴濃度低等特點(diǎn)，采用“袋式除塵+水洗”即可解決?？蓪⑺械某龎m尾氣匯總到一間廢氣收集室，再進(jìn)行水洗，這樣也可以有效減少排氣筒的數(shù)量。因此設(shè)計(jì)安裝了6套靜壓箱，將外排口接入其中，降低其數(shù)量。

3.糖香料調(diào)配環(huán)節(jié)產(chǎn)生廢氣含有非甲烷總烴濃度較低、揮發(fā)性有機(jī)物氣體比較純凈含雜質(zhì)少（成份主要為醇類與脂類有機(jī)化合物）等特點(diǎn)，可采用“水洗+生物濾池”處理工藝。

4.制絲加香加料環(huán)節(jié)產(chǎn)生廢氣VOCs含非甲烷總烴濃度相對較高的特點(diǎn)，目前國內(nèi)環(huán)保行業(yè)采用的處理工藝主要有以下幾種：低溫等離子、光催化、光氧化、RCO（蓄熱式催化氧化）、RTO（蓄熱式熱力焚燒）、水洗+生物濾池等。目前廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司采用了對加香尾氣進(jìn)行“對流池→生物濾池→異味處理系統(tǒng)”的處理工藝。

效果驗(yàn)證

1.制絲AB套異味系統(tǒng)升級改造

升級方案：原“預(yù)洗+對流”升級為“預(yù)洗+對流+冷卻除霧”處理工藝。實(shí)施效果詳見表1。

表1 “預(yù)洗+對流+冷卻除霧”處理工藝效果

2.有機(jī)物廢氣處理裝置的安裝及優(yōu)化

升級方案：對加香尾氣進(jìn)行“對流池-生物濾池-異味處理系統(tǒng)”的處理工藝。實(shí)施效果詳見表2。

表2 “對流池-生物濾池-異味處理系統(tǒng)”處理工藝效果

3.外排口處理

升級方案：（1）設(shè)計(jì)6套靜壓箱，將為排口接入其中，降低其數(shù)量；（2）靜壓箱噴淋。實(shí)施效果詳見表3～4。

表3 外排口處理方案

表4 靜壓箱噴淋效果

項(xiàng)目實(shí)施使用后各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，滿足環(huán)保要求。與其他卷煙工廠的異味處理系統(tǒng)相比，該設(shè)備的先進(jìn)性以及穩(wěn)定性都具有行業(yè)領(lǐng)先性，為企業(yè)響應(yīng)國家“綠水青山就是金山銀山”的號召起到了表率的作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，提升了企業(yè)的品牌核心競爭力，降低了企業(yè)成本，增強(qiáng)了企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。