近年來,隨著我國各大城市餐飲業的快速發展,餐飲業已成為我國經濟社會的重要組成部分,與此同時,有機廢棄物產生量也連年遞增。據統計,目前我國城市有機廢棄物年產生量不6000萬噸,由于此前相關處理措施不規范、處理能力不足等原因,有機廢棄物已成為環境衛生和城市發展的"隱患"。為解決上述問題,避免餐廚垃圾回到餐桌,影響食品衛生安全,全國各地積極采取措施對餐廚垃圾進行無害化處理,但由于餐廚垃圾有機質含量高的特性,導致在運行過程中會產生大量惡臭氣體,對環境造成二次污染。此外隨著經濟發展和人民生活水平的提高, 人們對工作和生活環境的要求也逐漸提高, 惡臭作為環境公害之一也越來越受到關注,國外早在50 年代末便進行了惡臭污染及其治理方法的研究,并積累了相當的理論和實踐經驗。
生活垃圾處理主體工藝采用機 械分選—有機組分好氧堆肥工藝,即生活垃圾**先 經過風選、滾筒篩選、磁選等綜合分選后,分離出來的金屬、紙張、塑料和玻璃等可回收成分回收利用,有機組分進行好氧堆肥后制取有機肥。該技術能夠較好地實現生活垃圾的無害化、減量化與資源化。
該項目的工藝流程如下圖所示
對垃圾卸料、綜合分選、初級發酵和次級發酵以 及制肥等工藝過程產生的惡臭氣體組成和濃度進行多次采樣和分析,得出各區域產生的濃度**的幾種惡臭物質的濃度范圍和平均值,結果見表 2。
目前餐廚垃圾處理方法有:
二、工程概況
******有限公司是一家專門處理人們在生活過程中產生的餐廚垃圾,在將這些餐廚垃圾進行有效處理的過程中會產生有毒的惡臭氣體,此廢氣目前暫未經過有效處理設備直接排放。
****各級**非常重視環境保護治理,計劃對其生活污水處理廠廢氣進行徹底治理。各級**正尋求一種穩定、可靠、安全和凈化效果好、容易管理、運行費用低的處理工藝對有此廢氣進行凈化處理,消除廠區和周邊異味,以持續改進企業環境績效。
東莞市紫科環保設備有限公司設計采用本公司自行研發的BDBF高效生物凈化設備技術,對其廢氣進行治理。
三、基礎資料
1)廢氣來源:
① 餐廚垃圾處理廠:
原預處理車間室內除臭間布置風量低濃度臭氣處理設備,風量高濃度1級化學洗滌塔,設備布置要求留出足夠的檢修及安裝空間,,低濃度臭氣處理工藝為“1級化學洗滌+生物凈化”,通過降低預處理車間整體換氣次數,使總處理風量為 8000 此時餐廚垃圾預處理車間,處理工藝為“兩級化學洗滌+低濃度臭氣處理系統(加上業主原有一臺化學洗滌)”。
如圖:
2)廢氣風量:根據業主提供資料,生產所產生的惡臭廢氣處理風量為:8000m3/h
3)廢氣濃度:廢氣濃度會不穩定。
四、設計目標
1、垃圾廢氣治理執行標準∶
①設計處理后廢氣執行《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)的二級標準;
②《惡臭污染物排放標準》(GBl4554-1993)。
③ 惡臭(異味)污染物排放標準DB31/1025-2016
垃圾廢氣凈化后達到的指標,排放口無明顯臭味感覺。
五、設計原則
1、嚴格執行環境保護的各項規定,確保廢氣經處理后排放能達到環保有關排放標準。
2、選用投資省、成熟可靠、易于管理和運行費用低的廢氣凈化技術和設備。
3、選擇防腐性能好的材料和高質量的設備,確保運行的可靠性、減少維修工作量。
4、采用自動控制技術和安全保護措施,實現自動化控制操作和安全生產。
六、BDBF高效生物過濾技術簡單介
1)、技術背景
BDBF高效生物凈化器技術持有人盧博士是留學德國柏林工業大學環境與生物工程博士、加拿大多倫多大學環境工程博士后、加拿大注冊專業工程師。在加拿大從事博士后研究和工作期間,主攻惡臭廢氣的生物過濾技術. 多倫多大學在廢氣生物處理方面在北美(美國、加拿大)處于**地位。其間與很多公司合作,出色地完成了一批急需解決的廢氣治理項目。主要公司包括:Bowater C** Inc., Domtar Inc., Georgia-Pacific Corporation, Nippon Paper Industries Co. Ltd., Weyerhaeuser Company, Aracruz Inc., Eka Chemicals Co., Irving Pulp & Paper Inc., Japan Carlit Inc., Polatch Co., Sterling Pulp Chemicals Co., Tasman Pulp Co., Tembec Inc。所做的項目都是來自不同工業界所面臨的實際問題,受工業界委托,得到工業界及政府的資助,這些項目來自實際,攻關解決后又回到實際中去,所以是****實用的高科技成果的結晶。
盧博士長期從事生物、環境和生物工程研究、設計和產品開發,尤其是對有毒有臭味廢氣處理,有很深的造詣和豐富的實踐工作經驗,高效生物凈化器技術具有**水平;而且是具有很多大型工業生物凈化器的設計、有毒惡臭廢氣治理工程、監測實際經驗的注冊工程師;其所擁有的技術成熟可靠,特別是由于投資省、效果好、運行管理簡單、費用低,是很適合中國國情使用的新技術。
本技術《用于處理VOCs及有毒惡臭廢氣的高效生物過濾器》獲國家科技部科技型中小企業技術創新基金支持。該基金提供資助的項目必須是:①國內高水平的項目,在國內相同或相似項目中只選擇一個(說明該技術是國內**水平);②提供已完成中試,進入量產的項目,不提供僅做研究的項目。所以,該技術是成熟的;③該基金評審是由多名**專家獨立評審,因此,我們的技術是得到專家公認的。
2)、基本原理
采用環境生物復育技術、生物過濾技術研制高效生物膜來凈化和降解廢氣中的污染物質。設計了“加濕塔+高效生物凈化器” 系統,本過濾器可根據用戶要求和工程的具體情況,可選用集中式或分散式設置。
當含有氣、液、固三相混合的多種化合物、揮發性有機物(Volatile Organic Compounds即VOCs)等惡臭廢氣以專管集中導入本過濾器后,通過培養生長在生物過濾器內的特殊微生物形成的生物膜,此生物膜一方面以廢氣中的污染物為養料, 進行生長繁殖,另一方面將廢氣中的有味的揮發性有機物質(VOCs)作生物分解及脫臭處理,降解成為無毒無味的二氧化碳(CO2)和水(H2O)后再排出,達到凈化廢氣的目的。
關鍵技術:生物復育技術,即使用生物體分解有毒廢棄物成無毒物質(如水、二氧化碳及其它)的一種統稱技術;生物過濾技術;細胞接種技術;高效生物膜的研制技術;微生物菌種培養技術。
3)、技術特點
① 處理時間短,效率高,含硫惡臭物質去除率在98%以上,處理后的氣體能達到國家環保標準(惡臭污染物排放標準、大氣污染物排放限值)。
② 系統結構簡單,占地面積小,體積小,投資低。
③ 生物菌種一次掛膜成型后,不需再加生物菌種。生物菌種和填料使用壽命長,可達5-10年以上;5-10年后經更新再生,又可繼續使用。無需像活性炭那樣一兩個月就要再生、一兩年就要更換。
④ 系統運行穩定,壓損少,不易堵塞,出故障(來自風機和小水泵)機率低。
⑤ 具有間歇工作能力。當工廠檢修或放假時,不需要作任何維護;停止運行10天后,再次運行,其效率不受影響。
⑥ 操作管理簡便,不需專人負責;凈化系統不需配置預處理塔、生物洗滌塔或生物凈化(塔)。除收集廢氣所需的風機外,只有間歇抽水噴淋的小水泵的電費,用電極省。運行費用比其它廢氣凈化技術都要低。
⑦ 根據實際情況和要求,凈化器設置可以是集中式,也可以是分散式。
基于以上的特點,尤其是所用的微生物菌種和填料具有特別的優勢,生物凈化效率高、時間短(一般只需幾秒種),因而,生物凈化器的體積和占地小(是其它生物凈化器的幾分之一甚至十幾分之一),可以置于樓頂或工作間內。同時,因為生物凈化器的壓損比較小(只有450--500Pa),因而,所用離心風機的全壓和電機功率也就比較低,可節省50%以上的耗電;再加上填料使用壽命長,不會堵塞引至凈化效率逐漸下降,故長期運行費用較低。
4)、技術主要創新點和優勢
生物過濾器中的微生物對于單一物質的降解比較容易,微生物易于適應和馴化單一物質的降解。而對于復合廢氣因含有較多復合物質的降解則需要多種微生物參與。但是多種微生物之間的生長平衡卻較難控制,所以容易造成只有單一某種微生物生長占優勢,只適用于降解單一的污染物的現狀。
針對目前技術上的空白,BDBF高效生物凈化器利用生物復育技術,在微生物菌種篩選、培養和優化組合上突破。菌種的選育現已形成系列,可針對不同廢氣處理要求,選擇不同的菌種。在惡臭廢氣凈化工程中,在生物過濾器內培養出能同時有效地處理多種化合物的高效生物膜,該生物膜由多種菌種形成一種復合體系,它們通過互生、共生關系來相互協調合作共同完成一些惡臭物質的降解過程,從而有效地解決了上述難題。
生物凈化器的關鍵取決于生物填料的選擇以及附著在填料上的高效生物膜形成,只有高效生物膜才能有效地降解惡臭。BDBF高效生物凈化器去除臭味的效果特別好。而且,采用生物過濾器技術,結構簡單、投資及運行費用低、去除率高,傳質較慢、運行費高、去除效率低的生物洗滌塔技術,也建造和操作較復雜、易造成堵塞的生物滴凈化技術。
通過多種對比研究,凈化器選擇了現在使用的填料。該填料表面積大,耐用,親水性好,比一般填料效率高10倍,而且這種填料可使用5年以上,壓損小,不易堵塞,重量輕。
凈化器擁有完整的高效生物膜形成和維 我們的凈化器與一般生物凈化技術比較
項目 |
高效生物 凈化器 |
一般生物 凈化技術 |
停留時間 |
5-10秒 |
30~60秒 |
凈化器體積 |
小 |
大 |
生物填料 |
8年以上 |
1年之內更換 |
投資成本 |
因凈化器體積小,故投資成本相對低。 |
因停留時間長, 反應器體積大,因而投資成本高。 |
運行費用 |
極低 |
低 |
護技術,使培養出的生物膜可以自身繁殖代謝,自我更新,無需添加菌種。而且不易被沖洗掉,比平價微生物更具有抗沖擊能力,廢氣濃度的波動或者停機再啟動都能適應,并保持很好的處理效果。每天只需定時噴淋少量水,對低濃度的垃圾廢氣,每月添加少量生物營養劑,操作簡便,效果穩定,節約成本。
七、工藝方案
1、工藝流程
現有的廢氣à化學洗滌à噴淋塔à風機àBDBF系統除臭與降解à達標排放
2、工藝說明
1) 風機
廢氣管末端的風壓以及風管的位置,廢氣凈化器是否要用增壓風機以及需用多長的風管,待正式設計時再確定。
2)ZKHB-紫科高效生物凈化器
(1)ZKHB生物廢氣治理所需要用的菌群對處理的廢氣的要求盡量為(PH5-8之間)。餐廚垃圾的廢氣成分比較復雜,廢氣性質酸堿相差比較高,廢氣要經過化學洗滌及中和,使廢氣的PH值達到中性時再進入生物凈化器。
(2)ZKHB生物凈化器在微生物菌種篩選、培養和優化組合上取得突破,在生物過濾器內可以培養出能同時有效地處理多種化合物的高效生物膜,因此,在生物凈化器制造培養微生物菌種的時候,我們會有意識增加一些其它菌種,除了能夠凈化一般臭氣之外,還能凈化(例戶殘余涂料或其它物品)含有的其它臭味。
(3)廢氣進入生物凈化器后,微生物將有毒有害廢氣物質轉變為CO2+H2O,定時開動水泵抽取循環水池的水噴淋生物填料,一般每小時開動幾分鐘,具體時間在調試時根據生物膜的生長情況和廢氣溫度確定。
(4) BDBF生物凈化器采用生物固定化技術和生物膜技術,即把微生物菌種固定在高效生物載體上,形成一種生物膜,生物膜是由多種菌種形成一種復合體系,依靠生物膜完成惡臭物質的降解過程。ZKHB生物凈化器一次掛膜成型后,可以自身繁殖代謝,自我更新。除了不需再加生物菌種,生物填料使用壽命長之外,這種高效生物膜比平價微生物更具有抗沖擊能力,廢氣濃度的波動或者停機再啟動都能適應并保持很好的處理效果。因此,一經掛膜成型后,ZKHB生物凈化器就能長久保持其作用,不會突然失效,不會像其它凈化裝置因斷電或吸附飽和而喪失凈化作用。
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