TWI581857B - Apparatus for removing odor of odor and its method - Google Patents

Description

去除廢氣異味之裝置及其方法

本發明係涉及一種去除廢氣異味的裝置，特別是指以集塵裝置、風車、廢氣收集風管、反應室及排放管道所組成之去除廢氣異味的裝置；本發明另涉及一種去除廢氣異味的方法，特別是指以集塵裝置、添加氧化劑、除臭劑以及濾網過濾氣體的方法。

水產飼料廠所生產的產品品項，包括蝦飼料、鰻飼料、鱸魚飼料、觀賞魚飼料及寵物飼料等，原料以魚粉為大宗，從進料、篩選、粉碎、擠壓/製粒、乾燥、冷卻等生產過程中，所產生的廢氣往往夾雜粉塵及濃厚異味(如飼料味、魚腥味)，造成附近居民的困擾，使民眾陳情案件數日增。

現有技術中，多以旋風分離器或袋式集塵器進行處理。以官能測定分析其異味值介於7,328至30,000、各收集管道之總乾基廢氣量(未含水份之廢氣量)為標準狀態下每分鐘1624.81立方公尺(Nm³/min)、粒狀污染物濃度介於標準狀態下每立方公尺3至32毫克(mg/Nm³)之間、廢氣溫度介於34.6℃至77.3℃、於夏季時最高廢氣溫度可高達95℃。廢氣成分經氣相層析質譜分析法(GC/MS)分析主要為C₇H₈(1,3,5-環庚三烯或甲苯)、C₆H₈N₂₍己二腈)或 C₈H₁₂N₄(2,2-偶氮雙二甲基-丙烷腈)、C₂₄H₃₈O₄[鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯]或C₈H₅NO₆(磷苯二甲酸)。

粉塵問題雖可藉由物理性分離處理，然而一般廢氣異味的控制卻無法藉由旋風分離器或袋式集塵器有效的抑制異味的產生。因此，目前急待提出一種如何提升廢氣之粉塵及異味處理效能是目前最重要的課題。

為了克服現有技術之缺點，本發明所述的方法為除了先以集塵裝置收集廢氣中的粉塵外，更搭配氧化劑及除臭劑之使用，最後並以過濾網加強粉塵沉降，因而能有效地降低異味與粉塵。

為達到上述之發明目的，本發明所採用的技術手段為提供一種去除廢氣異味的裝置，其包含一集塵裝置、至少一廢氣收集風管、一反應室以及一排放管道。該至少一廢氣收集風管係與該集塵裝置相連接，該至少一廢氣收集風管包含一設於該廢氣收集風管內的風車；該反應室其係與該至少一廢氣收集風管相連接並設於該至少一廢氣收集風管相對於與該集塵裝置相連接的另一端，該反應室包含一沉降除臭區、一滯留區以及一過濾網，其中該沉降除臭區其係設於該反應室與該至少一廢氣收集風管相連接的一區；其中該滯留區係相鄰於該沉降除臭區；其中該過濾網係設於該沉降除臭區以及該滯留區之間。該排放管道係設於反應室之滯留區內。

較佳的，所述之集塵裝置為旋風分離器或袋式集塵器。

較佳的，所述之反應室的沉降除臭區之體積占反應室四分之三至二分之一

更佳的，所述之反應室的沉降除臭區之體積占反應室五分之三。

較佳的，所述之去除廢氣異味的裝置更包含至少一第一氧化劑產生設備以及一第一氧化劑輸送管路，該第一氧化劑輸送管路的一端係與該第一氧化劑產生設備相連接，該第一氧化劑輸送管路的另一端係設於該至少一廢氣收集風管之風車相鄰於該集塵裝置之一端。

較佳的，所述之去除廢氣異味的裝置更包含一噴灑器，其係設於該反應室之沉降除臭區。

較佳的，所述之噴灑器的一端為噴頭，另一端係與一藥劑儲槽、一藥劑配置槽或一加藥泵相連接。

本發明另提供一種去除廢氣異味的方法，係以前述之去除廢氣異味的裝置，該方法依序包含以下步驟：以集塵裝置收集含粉塵的廢氣，使廢氣中的粉塵進行第一次沉降；將第一氧化劑添加於以集塵裝置收集粉塵後的廢氣，其中該第一氧化劑為臭氧，該臭氧係添加於該風車與集塵裝置相鄰處，使經集塵裝置收集粉塵後的廢氣與臭氧同時於風車進入該廢氣收集風管中混合，已與臭氧混合之廢氣則從該廢氣收集風管中進入反應室之沉降除臭區；其中該臭氧添加量為每小時50克至600克，並以標準狀態下每分鐘200立方公尺至1500立方公尺(Nm³/min)的風量；將除臭劑經噴灑器輸送至噴灑器之噴頭噴灑於該反應室之沉降除臭區，並使經混合臭氧之廢氣與除臭劑混合，粉塵進 行第二次沉降；其中該除臭劑噴灑量為每分鐘1公升至10公升；將經混合除臭劑之廢氣由沉降除臭區經過濾網過濾後，再朝向該反應室之滯留區擴散；此時粉塵進行第三次沉降；以及將經過濾網過濾後之廢氣經由該排放管道排放。

粉塵除了經由集塵裝置進行第一次沉降外，其餘多在沉降除臭區第二次沉降，或經過濾網攔截去除；而僅有少許的粉塵會在滯留區進行第三次沉降。

較佳的，所述之第一氧化劑添加量為每小時160克至480克，並以標準狀態下每分鐘300立方公尺至1300立方公尺(Nm³/min)的風量混合。

較佳的，所述之除臭劑係選自於由鈉、鉀、鈣、鐵、鎂、鋅、葡萄糖苷類以及皂角苷所組成之群組。

較佳的，所述之除臭劑噴灑量為每分鐘5公升至7公升。

較佳的，所述之以集塵裝置收集粉塵後的廢氣與第一氧化劑經風車導入廢氣收集風管混合後，更進一步於風車及廢氣收集風管相鄰於反應室之間噴灑第二氧化劑，使已混合第一氧化劑之廢氣於廢氣收集風管內與第二氧化劑混合並進入沉降除臭區，其中該第二氧化劑噴灑量為每分鐘0.1公升至1公升。

更佳的，所述之第二氧化劑為水、次氯酸鈉與鹽酸。

更佳的，所述之第二氧化劑為水、體積百分比為12%的次氯酸鈉以及體積百分比為32%的鹽酸，且水、次氯酸鈉以及鹽酸之體積比例為1000：1：0.1至1000：10： 1，pH值為6.5至8之間。

更佳的，所述之水次氯酸鈉以及鹽酸之體積比例為1000：2：0.4，pH值為7.3。

本發明的優點在於：

1.除了先以集塵裝置收集廢氣中的粉塵外，更搭配第一氧化劑與除臭劑之使用，最後並以過濾網加強粉塵沉降，因而能有效地達成降低異味與粉塵的功效。

2.第一氧化劑添加量為每小時50克至600克，並以標準狀態下每分鐘200立方公尺至1500立方公尺的風量與廢氣混合效果較好，進而達成降低異味的功效；除臭劑該除臭劑噴灑量為每分鐘1公升至10公升與廢氣混合效果較好，進而達成降低異味與粉塵的功效。

10‧‧‧集塵裝置

20‧‧‧廢氣收集風管

21‧‧‧風車

30‧‧‧反應室

31‧‧‧沉降除臭區

32‧‧‧滯留區

33‧‧‧過濾網

40‧‧‧排放管道

50‧‧‧第一氧化劑產生設備

60‧‧‧第一氧化劑輸送管路

圖1為本發明之去除廢氣異味的裝置之俯視圖。

圖2為本發明之去除廢氣異味的方法之流程圖，其中S1(step 1)至S6表示步驟1至步驟6。

圖3為本發明之去除廢氣異味的方法之較佳實施例之流程圖。

本發明將由下列的實施例做為進一步說明，這些實施例並不限制本發明前面所揭示的內容。熟習本發明之技藝者，可以做些許之改良與修飾，但不脫離本發明之範疇。

製備例1 去除廢氣異味的裝置

請參閱圖1所示，本發明之去除廢氣異味的裝置包含一集塵裝置10、至少一廢氣收集風管20、一反應室30及一排放管道40。

該集塵裝置10係為旋風分離器或袋式集塵器，以初步收集粉塵。

該至少一廢氣收集風管20的直徑為300毫米(mm)至940毫米，材質為304不鏽鋼(SUS304)；該至少一廢氣收集風管20包含一設於該廢氣收集風管20內的風車21，該風車21的動力為10馬力(Hp)至75Hp。

該反應室30規格尺寸為16.5公尺長、11.5公尺寬、4公尺高，反應體積為759立方公尺，處理風量變動大，在標準狀態下每分鐘介於363立方公尺至1625立方公尺(Nm³/min)之間，氣體停留時間視實際處理風量而定，介於27秒至125秒之間。該反應室30包含有一沉降除臭區31、一滯留區32以及一過濾網33；該反應室30與該至少一廢氣收集風管20相連接，並設於該至少一廢氣收集風管20相對於與該集塵裝置10相連接的另一端。其中該沉降除臭區31係設於該反應室30與至少一廢氣收集風管20相連接的一區，且該反應室30的沉降除臭區31占反應室30四分之三至二分之一的體積，較佳為五分之三的體積；該滯留區32係與該沉降除臭區31相鄰；該過濾網33，其係設於該沉降除臭區31以及該滯留區32之間。

該排放管道40之直徑為2.000mΦ，該排放管道40設有一採樣平台；該採樣平台包含二採樣口，材質為304不鏽鋼；該採樣平台係為所屬領域具有通常知識者可依 需求配置。該排放管道40係設於該滯留區32內。

請參閱圖1所示，本發明之去除廢氣異味的裝置更包含至少一第一氧化劑產生設備50以及一第一氧化劑輸送管路60。在較佳的實施例中，該第一氧化劑產生設備50具有七台(含一台備用機)，臭氧產生量為每台每小時產生80克(克/小時/台)，流量為每分鐘200公升(L/min)；該第一氧化劑輸送管路60的一端係固設於該第一氧化劑產生設備50，第一氧化劑輸送管路60的另一端係固設於該至少一廢氣收集風管20之風車21相鄰於該集塵裝置10之一端。

在另一較佳實施例中，本發明之去除廢氣異味的裝置可更包含一噴灑器，其係設於該反應室30之沉降除臭區31內。該噴灑器的一端為噴頭，另一端係與一藥劑儲槽、一藥劑配置槽或一加藥泵相連接，藉由該噴灑器噴灑包含，但不限於藥劑。該藥劑儲槽、該藥劑配置槽或該加藥泵做為添加其他藥劑之設備，例如除臭劑或芳香劑等。此等連接關係為所屬領域具有通常知識者可依需求配置。

製備例2 去除廢氣異味的方法

製程中所產生之廢氣處理過程如圖2所示，依據廢氣污染物濃度不同可增減其處理流程，如異味濃度最高之製粒過程所產生的廢氣及擠壓製程所產生的廢氣經完整多道處理流程，進料系統則只經布管機(即袋式集塵器)及沉降作用。

如圖1及圖2所示，藉由去除廢氣異味的裝置以去除廢氣異味之步驟包括：

步驟(1)以集塵裝置10收集含粉塵的廢氣

廢氣於收集後先經集塵裝置10去除部分顆粒及灰塵，使廢氣中的粉塵進行第一次沉降。較佳的，該集塵裝置10係為旋風集塵器或袋式集塵器。

步驟(2)將廢氣與第一氧化劑混合

將經過步驟(1)以集塵裝置收集粉塵後的廢氣，經由該風車21引入該廢氣收集風管20。同時，該第一氧化劑產生設備50所產生的第一氧化劑經過該第一氧化劑輸送管路60導入該廢氣收集風管20，並藉由該風車21與該集塵裝置10相鄰處所產生的負壓差，將第一氧化劑自該第一氧化劑輸送管路60自然引入該廢氣收集風管20，同時該風車21的運轉亦增加第一氧化劑與廢氣之混合效果；與該第一氧化劑混合之廢氣於該廢氣收集風管20中混合。在較佳的實施例中，第一氧化劑為臭氧。

此步驟(2)利用臭氧之強氧化能力破壞廢氣中之異味分子，打斷碳-碳(C-C)、碳-氮(C-N)或碳-硫(C-S)鍵，然後再接一個氧原子上去，形成親水性分子，然後再逐一氧化形成二氧化碳及水。由於製程廢氣溫度偏高使臭氧於氣體中之半衰期短，且廢氣夾雜粉塵，因此臭氧濃度及反應時間相形重要。其中該臭氧添加量為每小時50克至600克，並以標準狀態(0℃，1個大氣壓)下每分鐘200立方公尺至1500立方公尺的風量混合；在一較佳的實施例中，該臭氧添加量為每小時160克至480克，並以標準狀態下每分鐘300立方公尺至1300立方公尺的風量混合。由於自第一氧化劑產生設備50出口端為常壓，若採用一般正壓輸送之臭氧反應槽，則尚需設置均壓桶，而後再利用真空泵浦 將臭氧加入反應系統中，此外，由於反應槽之壓力較大，容易有造成臭氧洩露增加作業環境危害風險。故本案採負壓方式，於風車21之前利用廢氣收集風管20中風速所造成之壓差將臭氧自然引入，亦可利用風車21增加臭氧與廢氣之混合效果。

步驟(3)將廢氣與第二氧化劑混合

噴灑第二氧化劑於風車21及廢氣收集風管20相鄰於反應室30之間，使歷經步驟(2)已與第一氧化劑混合之廢氣與該第二氧化劑混合後進入反應室30之沉降除臭區31，較佳地，該第二氧化劑與第一氧化劑混合之廢氣先於廢氣收集風管20均勻混合後再排入沉降除臭區31。第一氧化劑與第二氧化劑皆具高氧化力，廢氣收集風管20內風速為每秒12公尺至15公尺(m/s)，即於1秒至2秒內廢氣即會進到反應室30之沉降除臭區31中。

較佳的，本發明使用之第二氧化劑之組成包含水、次氯酸鈉及鹽酸，其中次氯酸鈉與鹽酸之成分如表1及表2所示，其分解原理如下所示：

[OCl^-][H₃O⁺]/[HOCl]=3.2×10^-8.................................(式2) 由於HOCl氧化能力較OCl^-強，根據勒沙特列原理當pH=6.5時，式1反應向左。

[HOCl]/[OCl^-]=10.................................................(式3) 但當HOCl過量時會產生氯氣，如式4所示。

為避免過多產生過量的氯氣，需再加入氫氧化鈉促使反應向左。在本發明較佳的實施例中，第二氧化劑為水、體積百分比為12%的次氯酸鈉以及體積百分比為32%的鹽酸，且水、次氯酸鈉與鹽酸之混合體積比例為1000：1：0.1至1000：10：1。

請參閱圖3所示，本發明之較佳實施例中，將11種製程產生源所產生的廢氣分別導入不同的廢氣收集風管20，11種製程產生源分別為排放進料系統產生源、投配產生源、微粉碎第一產生源、微粉碎第二產生源、微粉碎 第三產生源、微粉碎第四產生源、粗粉碎產生源、製粒第一產生源、製粒第二產生源、擠壓乾燥產生源以及擠壓冷卻產生源。依據不同廢氣產生源，可視情況增減去除廢氣異味方法的步驟。其中製粒第二產生源以及二200HP擠壓產生源則進一步添加次氯酸鈉，次氯酸鈉添加量為每一支廢氣收集風管20添加0.28L/min，故總添加量為0.28L/min至0.84L/min。相較於現有技術需設置兩塔，第一塔以硫酸或鹽酸調整pH值、第二塔再添加氫氧化鈉以消除氯氣之缺陷，本發明次氯酸鈉使用量少且pH值控制在7至7.3之間，不需控制到pH 6.5，減少氯氣產生造成危害問題，亦可減少設備初設成本、加藥量及二次廢水處理問題。

步驟(4)噴灑除臭劑

將經過步驟(2)及(3)已混合第一氧化劑與第二氧化劑的廢氣，經由廢氣收集風管20引入反應室30的沉降除臭區31後，進一步將除臭劑於沉降除臭區31經由噴灑器之噴頭噴灑。

除臭劑其成分及特性如表3所示，由於除臭劑 亦為一異味物質，噴灑不夠則不足以掩飾臭味，噴灑過多則反而使異味值增加，經測試後，使用前以軟水先經二次稀釋至0.7%(相較於除臭劑原始濃度為100%)，而後經噴灑器輸送並由噴灑器之噴頭噴灑於反應室中，噴灑量為1L/min至10L/min，在一較佳的實施例中，噴灑量為5.55L/min至6.25L/min有最佳處理效果。本案除臭劑為購買自聯生科技股份有限公司，VR有機除臭劑，成除臭劑之成分與性質已揭示於表3，任何含有以上類似成分之除臭劑皆可使用，不應被不當地限制於本案所揭示之特定品牌之除臭劑。

步驟(5)以過濾網過濾後並使粉塵沉降

經混合除臭劑之廢氣由沉降除臭區31經過濾網33過濾後，再朝向該反應室30之滯留區32擴散，並使於廢氣中的粉塵於該滯留區32沉澱。由於反應室30之滯留區32內設置該排放管道40，故廢氣經過過濾網33後有充分之混合反應時間(停留時間為27秒至125秒)，再於排放管道40前滯留、匯集後再排放，並利用了第一氧化劑、第二氧化劑與除臭劑三種物質與廢氣進行反應以去除臭味成分。而所設置的過濾網33會因除臭劑之噴灑而潮濕，增加氣液接觸效果及粉塵攔截效率。此處理過程利用少量之個別藥劑即可達到良好效果，亦可有效因應變不同產品別及產量之大變動性。

步驟(6)排放氣體

經過步驟(5)以過濾網過濾的廢氣，最終經由該排放管道40排出戶外。

實施例3 檢測處理後的效果

臭氧添加在廢氣中用來消除廢氣異味的處理方法雖然可符合實際需求，然而在操作上臭氧投量取決於臭氣物質的種類和濃度，且臭氧濃度應準持在1.05ppm以上，才可避免處理效率降低。因此，為了有效處理當排氣特性隨不同產品及產量變異性大的情況，經多方實驗後發現第二氧化劑如次氯酸鈉溶液的添加可以更有效地增加處理範圍，穩定控制排氣異味。

本案委託汎美檢測公司進行排放管道採樣及測定，檢測方法採環保署公告之「臭氣及異味官能測定法一三點比較式嗅袋法」進行測試，並藉由該排放管道40之採樣平台進行採樣。如表4所示，檢測異味值經多次分析結果為74至1320，去除率可達88%至99%。使用次氯酸鈉溶液之水：12%次氯酸鈉：32%鹽酸配比控制在1000公升(L)： 2L：0.4L之處理效果尤佳，此時pH值則控制在7.3左右，在此pH值反應所產生氯氣較少，即使次氯酸鈉使用最大量，反應可能產生之氯氣於排放管道測定殘餘濃度約0.06ppm，遠小於氯氣之管道排放標準30ppm，而殘餘臭氧濃度約0.044ppm，亦符合容許濃度0.1ppm以下之標準，因此證實此系統可有效因應不同產品及產量之變動性，且具極佳之異味去除效果。

再者，如表4所示，比較同為異味問題嚴重之乾燥、冷卻製程之檢測編號3與檢測編號4，其中檢測編號4為未添加次氯酸鈉之實驗數值，檢測編號3則係加第二氧化劑；由表4可得知，添加第二氧化劑(諸如次氯酸鈉溶液)可使檢測異味值從741降至417，因此，第二氧化劑對於異味有更好的處理效果。

根據本發明可作之不同修正及變化對於熟悉該項技術者而言均顯然不會偏離本發明的範圍與精神。雖然本發明已敘述特定的較佳具體事實，必須瞭解的是本發明不應被不當地限制於該等特定具體事實上。事實上，在實施本發明之已述模式方面，對於熟習該項技術者而言顯而易知之不同修正亦被涵蓋於下列申請專利範圍之內。

10‧‧‧集塵裝置

20‧‧‧廢氣收集風管

21‧‧‧風車

30‧‧‧反應室

31‧‧‧沉降除臭區

32‧‧‧滯留區

33‧‧‧過濾網

40‧‧‧排放管道

50‧‧‧第一氧化劑產生設備

60‧‧‧第一氧化劑輸送管路

Claims (14)

1. 一種去除廢氣異味的裝置，其包含一集塵裝置；至少一廢氣收集風管，其係與該集塵裝置相連接，該至少一廢氣收集風管包含一設於該廢氣收集風管內的風車；一反應室，其係與該至少一廢氣收集風管相連接並設於該至少一廢氣收集風管相對於與該集塵裝置相連接的另一端，且該反應室包含一沉降除臭區，其係設於該反應室與該至少一廢氣收集風管相連接的一區；一滯留區，其係相鄰於該沉降除臭區；以及一過濾網，其係設於該沉降除臭區以及該滯留區之間；一排放管道，其係設於該反應室之滯留區內；至少一第一氧化劑產生設備；以及一第一氧化劑輸送管路，該第一氧化劑輸送管路的一端係與該第一氧化劑產生設備相連接，該第一氧化劑輸送管路的另一端係設於該至少一廢氣收集風管之風車相鄰於該集塵裝置之一端。
2. 如請求項1所述之去除廢氣異味的裝置，其中該集塵裝置為旋風分離器或袋式集塵器。
3. 如請求項1所述之去除廢氣異味的裝置，其中該反應室的沉降除臭區之體積占該反應室四分之三至二分之一。
4. 如請求項1所述之去除廢氣異味的裝置，其中該反應 室的沉降除臭區之體積占該反應室五分之三。
5. 如請求項1所述之去除廢氣異味的裝置，其中該去除廢氣異味的裝置更包含一噴灑器，其係設於該反應室之沉降除臭區。
6. 如請求項5所述之去除廢氣異味的裝置，其中該噴灑器的一端為噴頭，另一端係與一藥劑儲槽、一藥劑配置槽或一加藥泵相連接。
7. 一種去除廢氣異味的方法，係包含使用如請求項5或6所述之去除廢氣異味的裝置，該方法依序包含以下步驟：以該集塵裝置收集含粉塵的廢氣，使廢氣中的粉塵進行第一次沉降；將第一氧化劑添加於以該集塵裝置收集粉塵後的廢氣，其中該第一氧化劑為臭氧，該臭氧係添加於該風車與該集塵裝置相鄰處，使經該集塵裝置收集粉塵後的廢氣與臭氧同時於該廢氣收集風管中混合，已與臭氧混合之廢氣則從該廢氣收集風管中進入該反應室之沉降除臭區；其中該臭氧添加量為每小時50克至600克，並以標準狀態下每分鐘200立方公尺至1500立方公尺(Nm³/min)的風量；將除臭劑經該噴灑器輸送至該噴灑器之噴頭噴灑於該反應室之沉降除臭區，並使經混合第一氧化劑之廢氣與除臭劑混合，粉塵進行第二次沉降；其中該除臭劑噴灑量為每分鐘1公升至10公升；將經混合除臭劑之廢氣由該沉降除臭區經該過濾網過濾後，再朝向該反應室之滯留區擴散；此時粉塵進行第三次沉降；以及 將經該過濾網過濾後之不含粉塵的廢氣經由該排放管道排放。
8. 如請求項7所述之去除廢氣異味的方法，其中該第一氧化劑之添加量為每小時160克至480克，並以標準狀態下每分鐘300立方公尺至1300立方公尺的風量混合。
9. 如請求項7所述之去除廢氣異味的方法，其中該除臭劑係選自於由鈉、鉀、鈣、鐵、鎂、鋅、葡萄糖苷類以及皂角苷所組成之群組。
10. 如請求項7所述之去除廢氣異味的方法，其中該除臭劑噴灑量為每分鐘5公升至7公升。
11. 如請求項7至10任一項所述之去除廢氣異味的方法，其中將以該集塵裝置收集粉塵後的廢氣與第一氧化劑經該風車導入該廢氣收集風管混合後，更進一步於該風車及該廢氣收集風管相鄰於該反應室之間噴灑第二氧化劑，使已混合第一氧化劑之廢氣於該廢氣收集風管內與第二氧化劑混合並進入該沉降除臭區，其中該第二氧化劑噴灑量為每分鐘0.1公升至1公升。
12. 如請求項11所述之去除廢氣異味的方法，其中該第二氧化劑為水、次氯酸鈉與鹽酸。
13. 如請求項12所述之去除廢氣異味的方法，其中該第二氧化劑為水、體積百分比為12%的次氯酸鈉以及體積百分比為32%的鹽酸，且水、次氯酸鈉以及鹽酸之體積比例為1000：1：0.1至1000：10：1，pH值為6.5至8之間。
14. 如請求項13所述之去除廢氣異味的方法，其中水、次氯酸鈉以及鹽酸之體積比例為1000：2：0.4，pH值為7.3。