1、吸收法 吸收法利用混合氣體中的一種或多種易溶成分溶解于液體之中的原理。
(l)液體洗滌水對(duì)于除臭是普通的溶劑,而結(jié)合采用化學(xué)氧化劑,如Mn04、NaOCl、Ca (OH)2或NaOH等,利用水氣能有效地吸收并除去H2S、NH,和其他有機(jī)物如硫醇。
(2)凝結(jié)凝結(jié)現(xiàn)象是在飽和水蒸氣與較冷的表面接觸時(shí),溫度下降產(chǎn)生,利用這就可使可溶的臭氣成分溶于凝結(jié)的水中而除去。對(duì)于堆肥排出氣體的除臭凝結(jié)是一種很重要的方法,因?yàn)檫@種氣體通常濕度大,而且溫度高于周圍溫度。
2、吸附法 吸附法則是利用將流動(dòng)狀物質(zhì)(氣體或液體)與可從流動(dòng)狀物質(zhì)中分離或貯存一種或幾種不溶物質(zhì)的粒子狀物質(zhì)接觸來(lái)減少臭氣。使用廣的除臭劑是活性炭。而熟堆肥和土壤也有較強(qiáng)的吸附力。
3、氧化法 堆肥過(guò)程中氧化作用將有機(jī)成分氧化生成co.和H20或部分氧化的化合物.相對(duì)而言,無(wú)機(jī)物的氧化則不太穩(wěn)定。例如,H.S可以氧化成S或S042-。在處理過(guò)程中熱的、化學(xué)的和生物的方法都是可以利用的。
(1)加熱氧化若要氧化臭氣物質(zhì)中的有機(jī)或無(wú)機(jī)成分,提供足夠的時(shí)間、溫度、氣體擾動(dòng)紊流和氧氣即可。但只有操作溫度需達(dá)到650℃-850℃氣體滯留時(shí)間0 3-0 5S時(shí)才能*地破壞臭氣。此法能耗大,應(yīng)用受到限制。
(2)化學(xué)氧化向臭氣中直接加入氧化氣體如氧氣,但成本高,無(wú)法大規(guī)模運(yùn)用。
(3)生物氧化把難聞氣流中的臭氣物質(zhì)通入特定的密封塔內(nèi)利用生物將其氧化。密封塔的基質(zhì)中需有足夠的水分,保證微生物的生長(zhǎng),可將排出的氣體通入需氧動(dòng)態(tài)污泥系統(tǒng)、熟化堆肥和土壤中。臭氣的減少可以通過(guò)一系列的方法,但是生物氧化確實(shí)是非常重要的。生物氧化對(duì)于除去堆肥中所產(chǎn)生的臭氣起了重要的作用。
4、掩蔽劑 此法目前已很少應(yīng)用。因?yàn)樗孟蚺懦鰵饬髦屑尤敕枷銡馕兑匝诒位蚺c臭氣結(jié)合而這種產(chǎn)物通常是不穩(wěn)定的,并且其味道可能比原有臭氣還難聞。
5、高空擴(kuò)散 人煙稀少地區(qū)通常將排出的氣體送入高空,利用大氣自然稀釋臭味。 上述幾種方法如吸附、凝結(jié)和生物氧化等在去除低濃度臭味時(shí)效果較好而一般的堆肥廠產(chǎn)生的臭味濃度較高,除臭效果不理想,因而在堆肥物料降解轉(zhuǎn)化(好氧發(fā)酵)過(guò)程中有必要減少h'H3等致臭物質(zhì)的產(chǎn)生。
6、生物過(guò)濾法 臭氣控制方法按照技術(shù)路線可分為三大類:物理方法、化學(xué)方法和生物方法。采用物理方法的主要技術(shù)有空氣稀釋法、活性炭吸附法和低溫冷凝法等;采用化學(xué)方法的主要技術(shù)有濕法化學(xué)吸收法、焚燒法、催化氧化法和臭氧法等。由于物理化學(xué)方法有一次性投資大,運(yùn)行成本高,容易產(chǎn)生二次污染的缺點(diǎn)。利用微生物將臭氣中無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物或惡臭物質(zhì)分解或轉(zhuǎn)化為無(wú)臭、無(wú)害物質(zhì)是生物過(guò)濾法處理的主要技術(shù)原理。Muth-umbi等(2000)依據(jù)微生物組織形式、液相狀態(tài)將生物廢氣處理技術(shù)分為生物濾池、生物洗滌塔、生物滴濾池和膜反應(yīng)器四大類。
(l)生物濾池法(biofiher) 該法利用將生物活性填充料填充入處理池內(nèi),填充材料主要是草炭、木屑、樹(shù)枝、腐熟堆肥、土壤等。生物濾池法的過(guò)程是:臭氣經(jīng)過(guò)加壓預(yù)濕后,從底部進(jìn)人生物濾池,與填充料上附著的生物膜(微生物)接觸而被膜吸收,終得以降解為水和二氧化碳,處理過(guò)的氣體從生物濾池頂部排出。生物濾池法是zui早被研究和使用的一種處理廢氣的生物技術(shù),1923年Beach就曾利用土壤生物濾池處理污水處理廠散發(fā)的含‰S的惡臭物質(zhì)。1967 1991年,荷蘭及德國(guó)建立了30多個(gè)大型的生物濾池。目前,美國(guó)、歐洲和日本等垃圾堆肥廠主要采用生物濾池處理廢氣。
(2)生物濾塔法(bioscrubber) 它包括2部分:裝有填料的洗滌器和具有活性污泥的生物反應(yīng)器。臭氣污染物與填料水是通過(guò)洗滌器里的噴淋柱將微小水珠逆氣流噴灑而接觸的,其中的臭氣污染物被水吸收轉(zhuǎn)入液相而被代謝分解。生物濾塔工藝的優(yōu)點(diǎn)是:其液相(通常帶有懸浮微生物)是流動(dòng)的,在兩個(gè)分開(kāi)部分連續(xù)循環(huán),這樣有利于反應(yīng)條件的控制。目前,荷蘭和德國(guó)建有50多個(gè)生物洗滌塔負(fù)荷為250_38Om3/m3.h。其缺點(diǎn)是需較高能耗,并要求有嚴(yán)格的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)。
(3)生物滴濾池法(biotrickling filter) 臭氣污染物質(zhì)的吸收和降解同時(shí)發(fā)生在一個(gè)反應(yīng)裝置內(nèi),這與生物濾池比較相似,不同的是:反應(yīng)器高,池內(nèi)的填充料是惰性化學(xué)材料小球(如聚乙烯),在填充料上要不斷噴灑循環(huán)水,降解污染物則依靠生長(zhǎng)在球體表面的微生物膜。生物滴濾池缺點(diǎn)是:填料的比表面積較低,一般為l00_300m3/m3,故水溶性差的以及揮發(fā)性有機(jī)污染物質(zhì)是不適用這種方法處理的,同時(shí)產(chǎn)生的剩余污泥也需進(jìn)行處理,增加了投資和運(yùn)行成本。
(4)膜生物反應(yīng)器法(membranebioreactor) 它的出現(xiàn)是在20世紀(jì)90年代中期,是一種新型廢氣處理生物技術(shù)。其核心裝置是一個(gè)氣_液兩相反應(yīng)器,帶微孔的疏水性膜材料置于兩相中間將兩相隔開(kāi),帶微孔的疏水性膜一側(cè)與氣相廢氣流接觸,另一側(cè)與液相營(yíng)養(yǎng)液接觸。對(duì)特定污染物有降解作用的微生物液接種于相中。微孔膜選擇性地吸收臭氣中的特征性污染物并滲透進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)液內(nèi),隨后接種在渡相中的微生物將污染物降解。Inge等( 2002)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試去除DMS(二甲硫醚),獲得大的去除能力,達(dá)到4 82kgDMS/m3d,去除率為74%。目前,該技術(shù)尚處于中試階段。 盡管這4種生物處理的基本原理相同,但因不同的工藝措施,處理效果、對(duì)操作者的要求和運(yùn)行成本也各不相同。以上各種方法,在現(xiàn)有技術(shù)水平狀況下,因生物濾池處理成本低,設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作和維護(hù),可靠性較好,而在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,如在堆肥廠、水處理廠、食品加工廠和部分廢氣濃度較低的冶煉廠和化工廠的尾氣處理過(guò)程中都有應(yīng)用。
7、原位控制技術(shù) 原位和異位控制技術(shù)是堆肥過(guò)程中的臭味控制的兩類重要技術(shù)。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)于原位控制技術(shù)的研究較多,如,Eklind等通過(guò)調(diào)節(jié)堆肥原料來(lái)減少氮素?fù)p失,增加堆肥物料的碳氮比可減少43%-62%的氨素?fù)p失。賀琪等利用磷酸和氫氧華鎂等化學(xué)物質(zhì)減少了堆肥中90%的氨素?fù)p失。蒲一濤等研究表明,接種固氮菌能不僅能增加堆肥總氮及氨態(tài)氮含量,還能使發(fā)酵時(shí)間縮短。石春芝等發(fā)現(xiàn)褐色球形固氮菌(Azotobac-ter sp)MIGl 2和纖維素分解菌為綠色木霉(Tri-chodermaviride)兩者可減少堆肥過(guò)程中的氨揮發(fā)。原位控制技術(shù)也有一定局限性,如原位控制技術(shù)屬于前段治理技術(shù),臭氣控制失靈的問(wèn)題極易發(fā)生在堆肥設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)或者堆肥參數(shù)發(fā)生變化時(shí)。
8、異位控制技術(shù) 異位控制技術(shù)主要包括物理方法、化學(xué)方法和生物方法等。物理和化學(xué)方法的缺點(diǎn)是一次性投資大、運(yùn)行成本高、容易產(chǎn)生二次污染等。與前兩者相比,生物法是經(jīng)濟(jì)有效和常用的方法。這是因?yàn)樯锓ň哂羞m應(yīng)性強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,材料易得,易于管理和操作,處理能力大,處理效果好,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)和填料因生物除臭法之間的差異而異.
生物濾池法是目前應(yīng)用廣泛的生物法。 生物除臭法中應(yīng)用早的一種是土壤除臭法。該法在國(guó)外尤其是在日本和歐洲仍相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,因?yàn)槠洳僮骱?jiǎn)單,不需添加任何微生物和其他輔助性材料。而泥炭除臭法在歐洲養(yǎng)殖業(yè)較發(fā)達(dá)的國(guó)家應(yīng)用非常廣泛。由于鋸末具通氣性好、吸附性強(qiáng)、保水性適中、適合于微生物生長(zhǎng)的特點(diǎn),因而近年來(lái)被開(kāi)發(fā)用作除臭裝置的填料。此外,向處于后腐熟階段的堆肥材料中直接通入臭氣,也可達(dá)到消除臭氣的目的。但此法的不利之處是效果不穩(wěn)定,處理臭氣效果常因堆肥種類和性質(zhì)不同相差很大。研究結(jié)果顯示,后腐熟階段除臭效果好的是牛糞堆肥,其次為豬糞,差。此法因不需建設(shè)專門的除臭裝置,節(jié)省土地和設(shè)備投資的優(yōu)勢(shì),已成為是一種非常有前途的除臭方法。