餐廚垃圾廢氣處理方法
餐廚垃圾,俗稱泔腳、泔水,也叫潲水又稱餿水,是餐飲垃圾和廚余垃圾的統稱。
餐廚垃圾主要是居民在生活消費過程中形成的生活廢物,是食物垃圾中最主要的一種,包括家庭、學校、食堂及餐飲行業等產生的食物加工下角料(廚余)和食用殘余(泔腳)。
其成分復雜,主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質的混合物。
特點是極易腐爛變質,散發惡臭,傳播細菌和病毒。我國餐廚垃圾數量十分巨大,并呈快速上升趨勢。
餐廚垃圾占城市生活垃圾的比重較大,約占50%。因餐廚垃圾為“人類副產的優質有害生物培養基",極易自發滋生蚊蠅病菌,產生有毒、惡臭、可燃氣體,帶來消防隱患和環保、公眾健康問題。不當利用餐廚垃圾的地溝油、泔水豬危害巨大,餐廚垃圾因油脂和其他有機物含量較為豐富,脫水后熱值較高,是可利用的資源,故對餐廚垃圾的處理形式進行梳理是十分必要的。
1 分類
按處理媒介分為非生物處理和生物處理:其中非生物處理包括機械破碎、衛生填埋、焚燒發電、氣化等;生物處理包括厭氧發酵、好氧發酵、制備生態飼料等。
(1)機械破碎。充分利用城市污水處理系統,將家庭垃圾通過垃圾粉碎機破水后進入市政污水系統進行處理。機械破碎過程中餐廚垃圾并未發生化學變化,僅降低了粒徑,該方法實質上是將餐廚垃圾污水污泥化,不是消解處理而是轉移污廢,僅適用于具有新規劃的能接納該部分污廢處理的城市或區域,否則勢必會對原有的市政污水處理系統造成挑戰。
(2)衛生填埋。將餐廚垃圾填埋于地下,包括持續的微生物對有機物降解過程即為餐廚垃圾衛生填埋。微生物的生化處理過程為近期的研究熱點,一般性結論為微生物優先分解有機物并將其轉化為自身生長繁殖所需的營養物質,在有機物富余的情況下可進一步將有機物生化降解為無機物增加土壤的肥沃程度。
衛生填埋具有操作簡單,費用低的優點,同時具有占地面積大且需占用時間長,存在滲濾液二次污染,釋放臭氣,副產沼氣易引發爆炸重大安全隱患。隨著人們對環境問題日益看重和土地資源日趨緊張,餐廚垃圾的衛生填埋率在逐年下降。
(3)焚燒發電。餐廚垃圾含水率較高不宜直接燃燒,須*行脫水處理,而后在焚燒爐中*氧化分解,一般以不低于1000℃的溫度過氧燃燒,可將固狀物減量65%(±15%),燃燒的高品位熱一般用于發電,低品位熱可用來供暖。灰渣可作為生產建筑材料的原料。為保證焚燒過程連續穩定,一般可摻燒20%的煤炭。
目前垃圾焚燒技術主要分為層狀燃燒、流化床燃燒和旋轉燃燒技術(即轉窯式)3大類。
該方式處理速率高,轉化產生的動力蒸汽用來發電,低品位熱量用來供熱,減量化程度大,實現了餐廚垃圾的資源、減量化;但是常規的垃圾焚燒不可避免地產生呋喃、二噁英、飛灰等大氣污染物,另外焚燒爐灰渣(一般為燃前的5%~20%)重金屬含量較高,污染環境較為嚴重。
(4)厭氧發酵。厭氧發酵是指微生物在氧氣不足甚至無氧氣的厭氧條件下通過自身代謝,將一部分有機質轉化為微生物本體,另外一部分則分解為CH4(有的工藝可直接分解為H2)、CO2,亦可通過選擇不同的微生物制備有機酸或醇。溫度、酸堿度、碳氮比、微量元素、含氧量顯著制約著厭氧發酵的速率和轉化率[3],目前厭氧發酵技術已經在歐洲得到長足的發展,國內應用代表工藝有Biomax。
集中厭氧發酵技術相對成熟,具有自動化程度高,能生產燃氣或有機酸、醇,資源化程度好,經濟性較高,渣可制成有機肥等優點,廣泛應用于城市生活垃圾處理,為餐廚垃圾清潔資源化的有效途徑。
(5)好氧發酵。餐廚垃圾好氧堆肥[1]是指人工培育的菌種或自然的好氧微生物在氧氣充裕的條件下對餐廚垃圾的生物降解過程,與厭氧發酵類似,將一部分有機質轉化為微生物本體,與厭氧發酵不同的是另一方面轉化為有機肥而不產生CH4或H2。
餐廚垃圾好氧發酵目前的核心技術主要集中在好氧微生物的優選馴化,反應器的合理化改進等方面。餐廚垃圾好氧發酵主要壓榨脫水、油水分離、生化降解、尾氣處理、廢水凈化、有機肥處理等工藝過程,其中生化降解過程通常以破碎至粒徑為1.5~8cm餐廚垃圾為原料,添加菌種及輔料,進行為期約4周的發酵。
如餐廚垃圾的油脂、鹽分過高則會降低微生物的活性,另外集中好氧發酵占地面積大,會產生污染性臭氣,經濟效益不高。國內無害化堆肥處理廠數目逐年下降,與城市垃圾混合堆放、分離成本高、堆肥企業經濟效益低有關。
值得推薦的是高溫好氧快速降解技術,利用高效微生物菌群,好氧發酵1天將餐廚垃圾轉化為有機肥,該方法速率快、鹽度適應性好、高溫活躍性好(甚至能達到80℃)。相對好氧堆肥而言,高溫好氧反應過程無任何有害物質產生,產出的氣體比較小、耗時短、過程可控制、易操作、降解快、資源化效果好,可以處理混合環保垃圾,運行費用低。而且90%的有機垃圾在前段垃圾預處理的過程中污水達標排放、油脂回收利用。10%的固體排放物作為有機肥原料用于生態種植養殖。整個處理過程無公害,不存在二次污染。符合國家餐廚垃圾處理的“減量化、無害化、資源化"就地處理原則。目前已有餐廚垃圾一體化設備投入市場,并且已經推廣應用。
(6)制備生態飼料。生態飼料[1]是指以餐廚垃圾為原料制備的飼料。制備生態飼料的餐廚垃圾處理方法主要分為發酵生產菌體蛋白、青貯法、脫水法3大類。國內應用較多的是發酵法制備菌體蛋白;青貯法的典型做法為乳酸菌發酵;脫水制備干飼料通常包括直接高溫干燥、煮沸干燥、真空油炸等方法。
(7)氣化。雖諸如煤化工等領域主流的氣化技術種類繁多,但因餐廚垃圾含水量較高,能運行穩定、經濟合理的應用于餐廚垃圾處理的氣化技術僅有極為有限的數種,這里僅推薦高溫等離子炬氣化技術[8]。該技術具有反應速率快、附加值高、本質環保的特點,核心技術為國外掌握,主要在美國、加拿大、日本有應用。該技術處理餐廚垃圾可將簡單脫水處理后的固狀物連同油脂一并氣化,因高溫等離子氣化反應溫度高,氣流停留時間合理,基本不產生二噁英、呋喃等有機污染物,合成氣有效成分為CO、H2。固渣可作為建筑保溫原料,但目前國內應用不多,需要引進核心技術。
酸堿廢氣治理工程
企業在生產過程中會揮發產生一定量的酸堿廢氣,酸堿廢氣的主要污染成份為硝酸霧、硫酸霧、鉻酸霧、堿霧等。主要來源化工、化學、石油、涂料、絕緣材料、紡織、鑄造、印鐵、印刷、涂裝、家具、皮革、鞋業、玻璃、建材等。酸堿廢氣一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有機溶劑、處理難度大的特點,在國內酸堿廢氣處理時普遍采用的是酸堿中和法等。9OE廢氣處理_廢氣處理設備_工業廢氣處理_廣東省科潤環保科技有限公司
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酸:化學上是指在溶液中電離時產生的陽離子*是氫離子的化合物。可分為無機酸、有機酸。酸堿質子理論認為:能釋放出質子的物質總稱為酸。
酸性氣體:指遇水呈酸性的氣體,可能是溶解于水后電離呈酸性,或與水反應生成酸性物質.如Cl2 NO2 SO2 CO2 與水反應生成酸性物質。
在一些使用硝酸或含有硝酸的混酸酸洗的工藝如鋁件酸洗、銅件酸洗、不銹鋼酸洗、單晶硅和多晶硅酸洗、金剛石酸洗等或硝酸鹽分解的地方常有大量的NOx廢氣 (黃煙)排出,由于反應劇烈,NOx的瞬時濃度很高,廢氣成分的復雜性決定了此種廢氣的處理難度很高,普通的液體吸收法或活性炭吸附法都存在很多問題。我們經過大量的工程實踐,在含有高濃度陣發性NOx廢氣的凈化方面積累了豐富的經驗,具有很多成功的案例。
酸堿廢氣處理(噴淋塔)主要的運作方式是不斷酸霧廢氣由風管引入凈化塔,經過填料層,廢氣與氫氧化鈉吸收液進行氣液兩相充分接觸吸收中和反應,酸霧廢氣經過凈化后,再經除霧板脫水除霧后由風機排入大氣。吸收液在塔底經水泵增壓后在塔頂噴淋而下,最后回流至塔底循環使用。凈化后的酸霧廢氣達到全國排放標準的排放要求,低于國家排放標準。
由于每個用戶的工藝條件各不相同,因此量體裁衣的設計是保證用戶滿意的關鍵。
高濃度酸性廢氣凈化處理設備方案還需要考慮以下四點:
一、設備運行條件 根據廢氣的性質(溫度、濕度、壓力、粘度、氣體種類、可燃性、毒性、穩定性等)設計安全可靠的處理裝置;
二、需達到的去除效率 根據國家頒布的排放標準及污染源排放的廢氣濃度,選擇效率高的設備類型,如果一臺設備不能滿足要求則需要多臺設備進行多級處理;
三、經濟性 主要考慮設備的制造、安裝、運行和維護費用以及治理后的處理問題,不得造成二次污染;
四、占地面積及空間的大小 根據生產現場狀況,合理布置廢氣處理工藝流程和設計選擇設備類型;
五、設備操作要求及使用壽命 要求設備結構簡單,操作方便,便于更換吸收劑、吸附劑或催化劑等。