垃圾电厂异味控制设计思考

发表时间:2020/10/16   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:邹昊舒 方斌东 高一文 余婉君 朱嘉成
[导读]
        中国联合工程有限公司  浙江杭州  310052
        引言
        生活垃圾焚烧电厂(以下简称垃圾电厂)异味的外逸,是周边居民抵制项目建设的重要原因之一。垃圾电厂的暖通专业设计应重点关注异味控制问题。本文总结了垃圾电厂异味控制设计方面的一些方案和注意点,为今后的工程设计及运行管理提供一定的参考和帮助。
        1 异味的来源
        根据国内已运行的生活垃圾焚烧厂的情况,异味主要来自以下几方面:(1)垃圾运输和卸料过程中滴漏、撒漏的垃圾渗滤液散发的臭气;(2)垃圾池中的垃圾渗滤液和生活垃圾发酵产生的臭气;(3)垃圾入炉给料过程中外逸的臭气;(4)炉渣及飞灰储存、输送、处理的过程产生的臭气。(5)渗滤液处理站厌氧反应产生的臭气。
        上述产生的臭气主要成分为氨、硫化氢、胺类、硫醇、甲醇、低分子量有机酸及其它臭味有机物质等。
        2 异味控制的基础措施
        垃圾电厂的处理流程一般为垃圾运输车进入卸料平台,将垃圾卸入垃圾池内,垃圾抓斗吊将垃圾抓起并送入受料斗,垃圾通过受料斗进入焚烧炉焚烧。垃圾堆放产生的渗滤液送入渗滤液处理站处理,垃圾焚烧产生的炉渣、飞灰送入渣坑、飞灰养护车间处理。全厂的以下区域需要做好异味控制措施。
        2.1 厂区:(1)垃圾运输车辆采用专用密闭式垃圾运输车辆。垃圾运输上料坡道设置封闭廊道。(2)充分做到物流与人流分开,防止垃圾运输车沿途渗漏污水,并在垃圾运输道路、地磅衡、洗车点等位置设置水冲洗设施和除臭剂喷洒装置。(3)根据当地主导风向把生产区和生活区合理布置、适当分开,在厂区四周种植高大乔木,减少异味的影响。
        2.2 卸料平台:平时保持卸料门全关,垃圾车卸料时实时开启卸料门。
        2.3 垃圾池:为防止垃圾池内恶臭气体外逸,垃圾池应全年保持负压。(1)加强垃圾池密封。垃圾池堆放垃圾的高度范围采用钢筋混凝土,并采取防水、防渗、防腐措施。垃圾池上部空间设置在密闭的厂房空间内,采用气密性能分级不低于5级的门窗;墙体采用实心砖砌筑、抹灰密实;屋面与屋架檐口接合处采用发泡胶进行封闭处理。(2)负压控制,防止臭气外泄。垃圾池为密闭式,垃圾池上方设计吸风口,在焚烧炉正常运行时将恶臭气体作为燃烧空气引至焚烧炉,既能让恶臭气体得以焚烧清除,又能使垃圾池处于负压状态、有效防止臭气外逸。
        2.4 焚烧炉:(1)焚烧炉和余热锅炉及其烟道内部有引风机保持负压,使臭气、烟气、有害气体不能逸出。(2)垃圾进料设备及其连接部件采用密封措施,减少异味扩散。
        2.5 渣坑、飞灰稳定化车间:车间采用封闭式,对散发异味的物料进行集中处理和封存。
        2.6 渗滤液处理站:对产生臭气的各处池体和建构筑物均采取封闭措施,并设置集中排风装置,通过管道和风机将恶臭气体收集后集中处理。
        3 设计方案及注意点
        前文的这些基础措施,可以在一定程度上较好地控制异味的外逸,而在一些重点区域的异味控制方案和设计细节方面,也需要特别注意。
        3.1 工作及参观区域:(1)为垃圾吊控制室、渣吊控制室送入新风,可以使室内形成微正压环境,防止臭气的渗入,为操作人员提供良好的工作环境。由于吊车控制室靠近臭气源,应注意新风的取风点不能被污染,否则应设置新风的过滤、除臭设备。

(2)在参观区域设置新风系统,保证室内空气的清新,同时又使室内呈正压状态,防止臭气渗入。由于参观区域面积较大、连通多个车间,宜将送风口设置于参观区域通往其他车间的开门处附近,并尽量做到均匀送风。
        3.2 垃圾池:(1)全厂停炉检修或事故期间,焚烧线无法从垃圾池吸风。为了保持垃圾池的负压,应设置事故除臭装置,确保臭气不外逸。考虑到除臭装置运行的应急性,事故除臭装置一般可采用活性炭吸附工艺或化学洗涤工艺。活性炭吸附工艺占地小、能耗低,但是需要做好活性炭吸附饱和后的及时更换。化学洗涤工艺利用酸、碱和氧化剂等与臭气分子进行化学反应,原理可靠,但是占地较大,需要在规划厂房方案时考虑足够的空间,并布置好由外部补充药剂的加药系统。(2)垃圾池底部的渗滤液沟道间内积存有大量渗滤液和恶臭气体,需要设置机械通风系统将臭气排至垃圾池、向沟道间内补入新鲜空气,降低有害气体浓度,使垃圾渗滤液收集间呈负压状态。机械通风系统不宜采用轴流风机,避免腐蚀性气体与电机的直接接触;应采用密封性良好的风道、井道输送臭气,避免采用砖砌井道,防止臭气在输送过程中外逸。
        3.3 卸料大厅:垃圾运输车倾倒垃圾以及卸料门的开启,会有臭气外逸到卸料大厅内。应在卸料大厅出入口设置平时常闭的快关门,垃圾运输车通过时开启、通过后关闭,快关门两侧可以设置空气幕辅助隔离臭气。卸料大厅还可以设置就地臭气处理措施,改善车间内的环境。
        一般可在卸料大厅内设置植物液除臭剂喷洒系统。植物除臭剂是将树木、花草中提取的物质经过微乳化处理后形成的,能与恶臭污染物进行反应并生成无毒、无害物质。植物液一般由大厅顶部向下喷洒,应注意喷洒的剂量和频次,避免喷洒过多而使地面过于湿滑,影响车辆通行。
        此外,也可采用光催化、活性氧离子等处理工艺,对卸料大厅内的回风进行除臭处理。该方案一般适用于处理浓度较低的臭气,并能保持车间内的干燥,但是需要设置较为庞大的风管系统,能耗较高。
        3.4 隔离间:生产车间与参观、办公区域的连通处,一般可设置用于隔臭的隔离间,通过设置两道门对臭气进行隔离。从实践来看,一些项目的隔离间由于门的开启还是会有臭气渗入。因此,宜向隔离间或隔离间通向的清洁区送入新风,保持室内正压。但应注意送风系统的取风点不应受到污染,风机、风管不应经过或布置在污染区。
        3.5 渣坑:焚烧后的垃圾成为炉渣排入渣坑。炉渣虽经泡水冷却,但内核温度仍然很高,在输送过程中会产生雾气、粉尘及少量臭气的混合物。为了兼顾除尘、除湿、除臭,建议采用湿式洗涤装置,在洗涤塔内将气体内的雾气、粉尘和臭气通过水洗进行处理。
        为了保证污染空气的有效排出,渣坑的排风量宜按换气次数不小于5次/h计算,并且应将吸风口均匀布置在渣坑顶部。部分项目出现过设备供货方将风机布置在洗涤装置的上游,导致风机被尘泥堵塞的情况,因此在工艺流程上,应特别注意必须使污染空气先经洗涤装置净化后再进入风机。
        3.6 飞灰稳定化车间:垃圾焚烧产生的飞灰在车间内进行螯合固化,会有臭味产生,车间内空气品质较差,不符合劳动卫生要求。车间虽然一般为封闭式,但是物料运输、人员通行会经常开启大门,臭气很容易外漏。以往很多项目通过外墙上的可开窗、百叶窗或风机进行通风换气,这也导致臭气外逸到厂区。
        因此,结合异味控制的要求以及人员运行操作的需要,飞灰稳定化车间应设置除臭排风系统。车间内的异味以氨味为主,宜采用湿式洗涤装置,通过水洗的方式将污染物处理干净,在有需要时也可对洗涤液加药,以达到更好的处理效果。设备的含氨废水可排至渗滤液处理站集中处理,在有条件时还可以回用于焚烧线的烟气净化系统。
        3.7 缝隙的密封:在一些通风管道穿越污染区域隔墙、楼板的部位,管道和孔洞之间会留有缝隙。一般的做法是向缝隙内填充密封材料。考虑到管道运行的振动、不同材料热胀冷缩程度不一、密封面填充的施工质量和材料老化等因素,往往会出现密封不严、臭气从缝隙外逸的情况。建议在管道穿越隔墙、楼板处的孔洞四周预埋钢板,将管道与孔洞四周进行焊接,可以取得较好的密封效果。
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