CN112426875A

CN112426875A - 一种恶臭异味气体的处理装置及处理方法

Info

Publication number: CN112426875A
Application number: CN202011290702.XA
Authority: CN
Inventors: 周正伟; 杨光; 夏金雨; 姚凤根; 朱水元; 叶春辉; 孙雨清
Original assignee: SUZHOU ENVIRONMENTAL SANITATION ADMINISTRATION AGENCY; Changzhou University
Current assignee: SUZHOU ENVIRONMENTAL SANITATION ADMINISTRATION AGENCY; Changzhou University
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-03-02

Abstract

本发明提供臭气的处理装置及处理方法，该装置包括具有腔室且顶部开口的固定床、水循环系统、通风系统和净化系统；水循环系统包括水箱、出水管、进水管和水泵，出水管一端与水箱连通，另一端伸入到固定床内，进水管一端通过水泵与水箱连通，另一端伸入到固定床内，在固定床内的进水管管段设有喷口朝下的喷头；通风系统包括风机、第一进气管和第二进气管，第一进气管一端与风机相连通，另一端伸入到固定床内，第二进气管一端与风机相连通，另一端分支成空气进气管和臭气进气管，在空气进气管和臭气进气管上分别设有调节阀；净化系统包括设置在固定床顶部的净化室、设置在净化室内的若干紫外灯。本发明有提高转化效率，减少填料更换次数的优点。

Description

一种恶臭异味气体的处理装置及处理方法

技术领域

本发明属于生物除臭技术领域，具体涉及一种恶臭异味气体的处理装置及处理方法。

背景技术

垃圾填埋场在稳定、开挖和分选过程中会产生大量的恶臭异味气体，会严重危害人体健康。恶臭异味气体的主要成分包含硫化合物（如硫化氢、硫醇、硫醚等）、含氮化合物（如氨、胺类等）、芳香烃、饱和及不饱和烃、含氧化合物和卤代烃等，具有“浓度低、流量大”的污染特征，对人体健康和周围环境均可造成严重危害，因此，治理恶臭异味气体具有重要意义。

近年来，生物法由于具有除臭效率高、成本低、无二次污染等优点而常用于恶臭气体的治理，但生物法也存在一些缺点，如床层容易堵塞、难降解物质去除率低、床层pH失衡等。

矿化垃圾分选处理后得到的筛下腐殖土是经过多年生物降解及腐殖化过程产物，具有较强的吸附性和复杂的微生物种群，能够适应高毒性环境，是优质的生物过滤处理介质，自上世纪90年代开始，常被用于处理污染物，且有较好的去除效果。但用腐殖填料作为生物填料处理恶臭异味气体同样存在一些问题，如效率低、腐殖填料需要频繁更换等，这无疑限制了此技术的大规模使用。

基于现有技术的缺陷，亟需发明一种新的能够提高腐殖填料处理臭气的效率以及减少填料更换频率的设备及方法。

发明内容

为了解决上述腐殖填料处理臭气的效率低及填料更换频率而成本高的问题，本发明提供一种恶臭异味气体的处理装置及处理方法。

本发明所述恶臭异味气体的处理装置，包括具有腔室且顶部开口的固定床、水循环系统、通风系统和净化系统；所述水循环系统包括水箱、出水管、进水管和水泵，出水管一端与水箱连通，另一端从固定床下部伸入到固定床腔室内，进水管一端通过水泵与水箱连通，另一端从固定床上部伸入到固定床腔室内，在固定床腔室内的进水管管段上设置有若干喷口朝下的喷头；通风系统包括风机、第一进气管和第二进气管，第一进气管一端与风机相连通，另一端从固定床下部伸入到固定床腔室内，第二进气管一端与风机相连通，另一端分支成空气进气管和臭气进气管，在空气进气管和臭气进气管上分别设有调节阀；净化系统包括设置在固定床顶部的具有进气口和排气口的净化室、设置在净化室内的若干紫外灯，净化室的进气口与固定床的顶部开口气密性相连。

为了实现气体在固定床腔室内均匀分布，在固定床腔室内的第一进气管管段上连通有若干竖立的布气管，在布气管上开设有若干通气孔。

为了进一步实现气体在固定床腔室内均匀分布，每根布气管上的通气孔沿布气管长度方向设置成相对的两列且交替均匀分布，每列通气孔数量为4-5个，通气孔直径为2-3cm。

为了提供生物转化的最佳好氧环境，提高生物降解效率，在空气进气管和臭气进气管上分别设置气体流量计。

为了避免外界环境对固定床腔室内部环境造成不良影响，净化室的排气口位于净化室顶部，排气口直径小于进气口直径，在排气口设置与排气口气密性相连的排气筒，在排气筒上方设置遮雨顶盖。

本发明提供一种恶臭异味气体的处理方法，包括如下步骤：

1）使用上述处理装置，在固定床腔室中自下而上铺设粗颗粒承托层和腐殖填料层，并使腐殖填料层覆盖布气管；

2）启动通风系统向腔室内通入恶臭异味气体和空气，并启动水循环系统间歇性喷洒水，恶臭异味气体被腐殖填料层截留并进行生物转化，生物转化后的气体进入净化室再经紫外灯照射催化后排出至大气；

3）在腐殖填料层生物转化一段时间后，关闭臭气进气管的调节阀和停止喷洒水，并经空气进气管通入空气进行曝气，对腐殖填料层进行修复。

为了实现高的生物转化效率，步骤1）中，固定床为圆桶状，腔室内径为1.5-2m，粗颗粒承托层为碎石层，厚度为15-20cm，腐殖填料层为腐殖土层，厚度4-5m，腐殖土密度为1300-1500kg/m³。

为了实现高的生物转化效率和实现无污染排放，步骤2）中，恶臭异味气体和空气的流量比为2.5-4：1，喷头的出水量为30-40L/h，每隔10分钟喷一次，每次喷水持续时间为15-30秒，紫外灯的功率为100瓦。

为了实现腐殖填料层高的生物转化效率和进行维护保养，减少更换次数，步骤3）中，腐殖填料层的生物转化时间为6-7天，曝气时间为3-4天。

有益效果：本发明通过在通风系统中增加了一个与臭气进气管并联的空气进气管，来调节混合气体中的氧气浓度，构建易于生物降解的好氧环境，提高生物降解效率；并在生物转化效率降低时，通过空气进气管通入空气进行曝气，使腐殖填料层恢复功能，实现填料功能的再生而循环使用，从而减少填料的更换次数，减少二次污染；本发明通过设置竖直的布气管，相比现有技术的底部通风，能够实现均匀曝气；本发明的水循环系统可以实现水的循环利用，节约成本。

附图说明

图1为本发明的恶臭异味气体的处理装置的结构示意图；

图2为本发明的处理装置的布气管的结构示意图，（a）为正视图，（b）为侧视图；

图中：1、固定床；2、腐殖填料层；3、布气管；4、碎石层；5、风机；6、调节阀；7、气体流量计；8、空气进气管；9、臭气进气管；10、水箱；11、水泵；12、喷头；13、净化室；14、紫外灯；15、排气筒；16、遮雨顶盖；L1、出水管；L2、进水管；L3、第一进气管；L4、第二进气管。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例

如图1-2所示，本发明是一种恶臭异味气体的处理装置，包括具有腔室且顶部开口的混凝土固定床1、水循环系统、通风系统和净化系统，固定床1为圆桶状，腔室内径为1.8m，高度为6m。水循环系统包括水箱10、出水管L1、进水管L2和水泵11，出水管L1一端与水箱10连通，另一端从固定床1下部的侧壁伸入到固定床腔室内，进水管L2一端通过水泵11与水箱10连通，另一端从固定床1上部的侧壁伸入到固定床腔室内，在固定床腔室内的进水管管段上设置有若干喷口朝下的喷头12，喷头12为花洒喷头。通风系统包括风机5、第一进气管L3和第二进气管L4，第一进气管L3一端与风机5相连通，另一端从固定床1下部伸入到固定床腔室内，在固定床腔室内的第一进气管管段上连通有两根高度为3.5m的竖立的布气管3，在每根布气管3上沿布气管3长度方向开设相对的两列通气孔，通气孔交替均匀地分布，每列通气孔数量为4个，通气孔直径为3cm。第二进气管L4一端与风机5相连通，另一端分支成空气进气管8和臭气进气管9，在空气进气管8和臭气进气管9上分别设有调节阀6和气体流量计7。净化系统包括设置在固定床1顶部的具有进气口和排气口的净化室13、设置在净化室13内的若干紫外灯14，净化室13的进气口与固定床1的顶部开口气密性相连。净化室13的排气口位于净化室顶部，排气口直径小于进气口直径，在排气口设置与排气口气密性相连的排气筒15，在排气筒15上方设置遮雨顶盖16。

使用上述处理装置进行恶臭异味气体处理的处理方法，包括如下步骤。

1）使用上述恶臭异味气体的处理装置，在固定床腔室中自下而上铺设厚度为18cm的碎石层4和厚度为5m的腐殖填料层2，并使腐殖填料层2覆盖布气管3；上述腐殖填料层2为腐殖土层，腐殖土密度为1300-1500kg/m³。

2）启动通风系统向腔室内通入恶臭异味气体和空气，恶臭异味气体流量800m³/h、空气800m³/h，气体经过固定床腔室后其中的臭气被腐殖填料层2截留，不参与生物转化的气体从固定床1顶部的净化室13排出；在通气的同时，启动水循环系统喷洒水，喷头12的出水量为36L/h，每隔10分钟喷一次，每次喷水持续时间为20秒；臭气经腐殖填料层2生物转化后的气体进入净化室13再经功率为100瓦的紫外灯14照射催化后排出至大气。上述通风系统在通入臭气和空气的混合气体时可以持续不断地通入，也可以间歇性通入，在本实施例中，采用间歇性通入，即通入12h后停止通入12h。

3）在上述腐殖填料层2进行6天生物转化后，关闭臭气进气管9的调节阀和停止喷洒水，并以流量2000m³/h经空气进气管8通入空气进行曝气，曝气持续4天，将腐殖填料层2修复稳定。生物转化时间加上曝气时间为一个周期，约为10天。

在实际使用中，通过空气进气管8调节氧气浓度后与恶臭异味气体一起经风机5通过布气管3打入固定床1的腔室内，同时启动水循环系统经顶部喷头12喷水，气体向上流动，未参与生物转化的气体从净化室13排出，臭气被腐殖填料层2截留并进行生物转化后的气体进入净化室13，再通过紫外灯14进行催化除去气体中含有的少量污染物与微生物，实现对气体的无污染排放。固定床1内部的喷淋水的流量以将腐殖填料层2保持潮湿为准，喷淋水流量过低和过高均不好，喷淋水流量过低，则填料含水率过低会导致微生物活性不足，影响去除率；过高则可能在填料内形成气体停滞区，限制气体扩散，形成厌氧环境或引起压降增大。渗透过腐殖填料层2的水汇集到底部，然后经底部出水管L1进入水箱10，再通过水泵11实现水的循环利用。

待生物转化6-7天后，固定床腔室内累积大量污染物，生物降解效率逐渐降低，此时需要进行腐殖填料层2的功能修复，即进行如下操作：关闭臭气进气管9，使风机5直接抽取空气经空气进气管8打入固定床腔室内，通过强制构建好氧体系来增强微生物生物活性消耗累积的污染物，从而修复腐殖填料层2，使腐殖填料层2的功能恢复稳定，实现填料功能的再生而循环利用，修复时间持续约3-4天。同时，紫外灯14继续开启以去除气体中带出的污染物和微生物，保证修复期间无污染排放。

性能测试

在上述实施例中，在臭气进入固定床1前，主要的气体指示物NH₃和H₂S的初始浓度分别为5-10mg/m³、5-30mg/m³，经空气进气管8的空气稀释调节后，臭气浓度分别为3-5mg/m³、3-15mg/m³，经过腐殖填料层2的生物转化处理后去除率为95%，接着再经紫外灯14照射处理，最后的去除率达99%。

在本发明中，腐殖填料层2可以使用一年以上而不必更换，而且其降解效率几乎无变化。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims

1.一种恶臭异味气体的处理装置，其特征在于，包括具有腔室且顶部开口的固定床、水循环系统、通风系统和净化系统；所述水循环系统包括水箱、出水管、进水管和水泵，出水管一端与水箱连通，另一端从固定床下部伸入到固定床腔室内，进水管一端通过水泵与水箱连通，另一端从固定床上部伸入到固定床腔室内，在固定床腔室内的进水管管段上设置有若干喷口朝下的喷头；通风系统包括风机、第一进气管和第二进气管，第一进气管一端与风机相连通，另一端从固定床下部伸入到固定床腔室内，第二进气管一端与风机相连通，另一端分支成空气进气管和臭气进气管，在空气进气管和臭气进气管上分别设有调节阀；净化系统包括设置在固定床顶部的具有进气口和排气口的净化室、设置在净化室内的若干紫外灯，净化室的进气口与固定床的顶部开口气密性相连。

2.根据权利要求1所述的恶臭异味气体的处理装置，其特征在于，在固定床腔室内的第一进气管管段上连通有若干竖立的布气管，在布气管上开设有若干通气孔。

3.根据权利要求2所述的恶臭异味气体的处理装置，其特征在于，每根布气管上的通气孔沿布气管长度方向设置成相对的两列且交替均匀分布，每列通气孔数量为4-5个，通气孔直径为2-3cm。

4.根据权利要求3所述的恶臭异味气体的处理装置，其特征在于，在空气进气管和臭气进气管上分别设置气体流量计。

5.根据权利要求4所述的恶臭异味气体的处理装置，其特征在于，净化室的排气口位于净化室顶部，排气口直径小于进气口直径，在排气口设置与排气口气密性相连的排气筒，在排气筒上方设置遮雨顶盖。

6.一种恶臭异味气体的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）使用权利要求1-5中任一项所述的处理装置，在固定床腔室中自下而上铺设粗颗粒承托层和腐殖填料层，并使腐殖填料层覆盖布气管；

7.根据权利要求6所述的恶臭异味气体的处理方法，其特征在于，步骤1）中，固定床为圆桶状，腔室内径为1.5-2m，粗颗粒承托层为碎石层，厚度为15-20cm，腐殖填料层为腐殖土层，厚度4-5m，腐殖土密度为1300-1500kg/m³。

8.根据权利要求6所述的恶臭异味气体的处理方法，其特征在于，步骤2）中，恶臭异味气体和空气的流量比为2.5-4：1，喷头的出水量为30-40L/h，每隔10分钟喷一次，每次喷水持续时间为15-30秒，紫外灯的功率为100瓦。

9.根据权利要求6所述的恶臭异味气体的处理方法，其特征在于，步骤3）中，腐殖填料层的生物转化时间为6-7天，曝气时间为3-4天。