项目技术简介

迄今为止,地球上存在约二百多万种化合物,其中大约1/5具有各种气味,具有恶臭气味的物质越近一万种,凭人们的嗅觉即可感觉到的恶臭物质有4000多种,其中有几十种对人的危害较大。表1是常见的恶臭物质的分类及气味性质。




恶臭作为大气污染的一种形式,具有相同大气污染的一些特征。同时,恶臭又具有以人的嗅觉感知为判断标准的特殊性,因而恶臭污染又具有不同于其


    1)
恶臭物质的嗅阈值往往很低。大多数恶臭物质的嗅阈值的体积分数达到10-9,恶臭污染

事故中给分析测试带来一定的困难。

2) 恶臭污染程度与人的感觉强度并不是呈线性关系。人对恶臭的感觉强度与恶臭物质浓度的关系可用Weber-Fechner法则描述:

                                                             

Y-恶臭强度,X-恶臭物质含量,1×10-6


从该式可以推算,即使将恶臭物质去除

3) 恶臭污染往往不是单一组分,而是多种成分组成的复合臭。这种复合臭味并不是各种单一物质气味的简单叠加,而是各种气味相抵、相加、促进等多种作用结果的反应。正是这一特殊性,对一种或几种污染组分进行恶臭评价及治理,往往无法体现恶臭污染的真正程度及治理效果。

4) 恶臭污染具有时段性和区域性。人们只能在一定区域内才能觉察到气味的存在。

5) 恶臭污染与气象条件密切相关。恶臭物质在扩散迁移过程中,因受风向、风速等气象条件的影响,处于下风向某一位置的人会产生气味时有时无的感觉。

此外,恶臭污染还具有明显的季节性。


    图
1和表2分别是典型恶臭物质的污染源。
                 

1 典型恶臭物质的污染源

2恶臭物质的来源


    当今一个重要的环境问题
---恶臭污染已引起人们的注意。在一些发达国家中,人们对恶臭投诉的比例已越来越高。如在澳大利亚,对恶臭的投诉占环境污染投诉的91.3%;在美国,占全部空气污染投诉的50%以上;在日本为仅次于噪声污染投诉的第二位。图1-2和图1-3分别是加拿大亚伯特省2002年、新西兰首都惠灵顿2001/2002统计年度中污染投诉类型比例图,其中恶臭占了56%69%。在我国,恶臭污染事故也频频发生,表1-3是部分恶臭污染事件,已引起政府相关部门和人们的重视。
              

                   2 加拿大亚伯特省2002年污染投诉分类    3 惠灵顿2001/2002年污染投诉分类

3 我国部分恶臭污染事件

 

 



    宝鸡阜丰生物科技有限公司在氨基酸生产过程中产生的高浓度发酵废液,先加入无毒无害的高分子絮凝剂提取菌体蛋白,再采用四效蒸发器真空蒸发浓缩,浓缩液干物含量一般达
46%左右时,经喷浆造粒干燥机进行干燥造粒,成品经冷却、筛分、包装后入库。
                               

 喷浆造粒有机复合肥生产工艺流程

 


    喷浆干燥过程中产生的废气通过引风管依次进入文丘里式喷淋塔和静电除尘器除尘和除味,废液返回四效蒸发器真空蒸发浓缩,尾气经引凤机、引凤管道经
120烟筒排放。

    目前存在问题是:这套设备在文丘里喷淋工序采用发酵废水进行喷淋冷却,喷淋量大,水温较高,二次形成了大量的水蒸气;虽采用静电除尘设备有效地去除了废烟气中的固体颗粒物,但出口废烟气中的固体颗粒物还较高;水蒸气夹裹未被除尽的固体颗粒物及浓缩液中的微量以焦糊味为主的异味有机物一起经120烟筒排放,在宝鸡特殊的地理及气象环境下,烟囱出口形成明显的可视性气溶胶烟带盘旋于城市上空,蔓延几十公里落点于居民区,造成了群众的不良反应,影响宝鸡这座全国文明城市的形象。
              
               

废气在不同气象条件下排放照片

 


    宝鸡阜丰生物科技有限公司谷氨酸发酵浓缩烘干造粒生产有机复合肥废气污染问题,影响着宝鸡这座全国文明城市的形象。这一污染问题也是宝鸡市政府、居民及阜丰公司所一直关注的问题。在课题组介入之前,厂方就曾做过多种试验,力求自己解决;也邀请过国内多家大学、科研单位及环保公司会诊,但都未有实质性进展。

2007713,受宝鸡市开发区和环保局的邀请,西安交通大学赵景联教授等人到宝鸡阜丰生物科技有限公司听取厂方介绍和现场考察后,提出了课题组对此问题解决的初步想法,得到大家的初步认可,达成了合作的初步意向。经过双方多次接触和商谈,在20071031由宝鸡市开发区组织,市长助理、开发区管委会领导,市环保局领导,市环保监测站领导,阜丰生物科技有限公司领导和西安交通大学课题组成员参加的阜丰生物科技有限公司废气治理项目恳谈会上签定了《谷氨酸发酵离交废液浓缩液烘干造粒生产有机复合肥废气治理方案研究》合同。

 

1)设计目标(合同技术指标)
    (1)
处理后除湿率大于80%

(2)处理后总VOC脱除率大于80%

 

2)项目实施情况
    西安交通大学项目组根据合同要求,于
2007111开始,经过两个多月的紧张工作,以严谨的科学态度,认真测试和评估现宝鸡阜丰生物科技有限公司谷氨酸发酵浓缩烘干造粒生产有机复合肥废气现行废气处理工艺、设备、运行状况;广泛调研、考察国内外有机废气治理的先进技术和工程实例;通过详细的工程计算、工艺流程设计、适量废气现场小试和技术经济分析,于2008118完成了宝鸡阜丰生物科技有限公司谷氨酸发酵浓缩烘干造粒生产有机复合肥废气治理方案。2008120通过宝鸡市环保局组织的专家验收,鉴定意见一直认为该方案先进,可行,是目前国内外治理该类废气的最好方案,同意按此方案进行中试。
                   

 

小试现场工作照(1

 

小试现场工作照(2

 

小试现场工作照(3

                                         

 

小试现场工作照(4

 

小试现场工作照(5

 

 

赵景联教授和宝鸡市环保局杨宏涛副局长在试验现场交流

 

 

            宝鸡市环保局杨宏涛副局长、宝鸡高新技术产业开发区管委会经济发展部张晓平部长和赵景联教授在试验现场

 

 

            陕西省环保局司全印总工、宝鸡市张敬原副市长、西安建筑科技大学张承中教授、赵景联教授在验收现场

 

                         赵景联教授在小试验收现场向张敬原副市长、宝鸡市环保局王海鳌局长作介绍
                       

 

             赵景联教授在小试验收现场向张敬原副市长、宝鸡市环保局杨宏涛副局长,宝鸡阜丰公司冯珍泉总经理作介绍
                     

 

赵景联教授在试验现场向验收专家作介绍

赵景联教授在验收会上作项目方案汇报

 

2008124根据宝鸡阜丰生物科技有限公司关于烟气治理技术方案报告书的认可意见,编制了“宝鸡阜丰生物科技有限公司谷氨酸发酵离交废液浓缩液浓缩烘干造粒生产有机复合肥10000m3/h废气治理中试工程招标文件”并于2008 313日协助完成了中试工程设备招标,经过近6个月的建设及现场实验,已完成中试试验,取得了良好的效果,已于2008913通过了专家验收。
                                    

                                 
                                     
                                   

       2008
10月按照合同要求,完成了300000m3/h废气治理工程全面改造招标,目前正在全面进入工程施工阶段。

 

 


    
    VOC
控制技术主要包括非破坏性(冷凝法、吸附法、吸收法)与破坏性(直燃式/触媒式焚化法、等离子体法、生物法)处理技术等二类。

几种处理方法的综合对比如下:

l        活性炭吸附法

- 工艺简单,处理效果好,应用领域广泛

- 废气前处理要求严格,引起二次污染,很难再生,处理费用很高

l        焚烧法、催化氧化法

- 可以完全分解VOC,适用于复杂的混合物的处理

- 不适用于硫化物和氮化物的处理,因为能耗非常高

- 有高温高压的安全隐患因素存在

l        冷却凝缩法

- 适用于存在沸点很高的碳氢化物或有机化合物浓度非常高时

- 不适合混合物的处理

  ● 等离子体法
- 安全、高效、无二次污染和广泛的适用性,提高了有机废气净化率、降低能耗,可以有效的克服传统工艺技术上的一些缺陷。

 可在常温常压下操作;

 中间产物少,最终产物简单,避免了其他方法中的后期处理问题;

 工艺流程简单,运行费用低;

 恶臭废气去除率高,对恶臭废气适应性强;

 运行管理方便。

- 废气前处理除尘要求高,投资费用高。

l        生物处理

- 净化效果好、投资及运行费用低

- 较少的二次污染、易于管理等优点

 VOC废气处理方法对比

 


    
    西安交通大学项目组根据技术要求和治理目标,结合阜丰公司的实际情况及目前国内外工业化处理
VOC废气的主要方法,设计出了三大类、五种工艺并现场进行小型试验,最后确定采用组合式工艺。整体工艺将分为预处理单元、除味单元和除湿(烟带)后处理单元三大块,如图所示。
                            

废气处理整体流程示意图

预处理:直接气液传热传质喷淋、目的是降低气体温度、洗涤气体中的部分有机物挥发物、降低气体中含尘量。

除味单元:采用适当的方式将降温后气体中的VOC除去,消除或极大程度上减轻气体的异味。

       后处理:这部分除湿可有效的除去烟带。

●VOC去除率:≥80% ,无明显原气味;

除湿率:≤60%,烟带明显减轻,但仍存在可视烟气;

除尘率:≥90 %

●VOC去除率:≤20% ,气味明显;

除湿率:≥80%,无明显烟带

●VOC去除率:≥80% ,无明显气味;

除湿率:≥80%,无明显烟带;

除尘率:≥95%

 

 

                                         设备关机状态                            设备运行状态

150m3/h小试实验效果图

设备关机状态                            设备运行状态

       10000m3/h试实验效果图


 
  1
.谷氨酸发酵离交废液浓缩液浓缩烘干造粒生产有机复合肥废气治理技术方案分别提出了除味、除湿(烟带)和同时除味、除湿(烟带)技术方案,可针对不同废气状况、不同治理要求可任意拆分和组合,以满足不同客户的不同需求,适用范围广。

2.组合式工艺方案是国内第一套针对低浓度、大风量有机废气同时除味、除湿(烟带)治理的方案,最大特点是在除味的同时,除去可视烟带,达到了该类废气污染的一次性完全深度治理。