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文档简介

生活垃圾收运系统建设项目对策措施及技术论证1.1对策与措施1.1.1废气污染控制措施(1)集中转运站臭气和扬尘治理措施集中转运站臭气和扬尘集中产生于主体车间卸料大厅内垃圾收集车倒车、卸料以及垃圾压实作业过程中,产生源集中在卸料槽开口处,依据污染控制规定和工程特点,必须采取以下污染治理措施:主体站房卸料大厅内不设垃圾贮存池,收集车直接将垃圾卸入竖直放置的容器,使垃圾暴露在外面积降低到最小,暴露时间降低到最短,大幅减少臭气散发量。主体车间设计为封闭式,负压操作,进、出口设风帘,防止车间内臭气外逸;垃圾卸料槽上方设臭气集气罩,抽气并形成负压,抽气至除尘除臭系统进行处理;除尘除臭系统采用脉冲布袋除尘器加光催化氧化装置,脉冲布袋除尘效率达到98%以上,足以保证排放达标;除尘后的气体进入光催化氧化空气净化装置,其中主要恶臭污染物H2S、NH3、CH3SH在特定纳米级光波和纳米光催化触媒接触材料的共同作用下发生一系列理化反应,被氧化分解成无臭、无害的物质,脱臭效率最大可达到90%,已能保证脱臭后尾气通过15m高排气筒达标排放(恶臭污染物排污速率达到“恶臭污染物排放标准(GB14554-93)”二级标准)。同时,空气中的霉菌、病菌等也同时被杀灭。(2)分散转运站臭气和扬尘治理措施分散转运站臭气和扬尘集中产生于作业车间内垃圾收集车倒车、卸料以及垃圾压实作业过程中,产生源也集中在卸料槽开口处,但分散转运站规模较小,依据污染控制规定和工程特点,必须采取以下污染治理措施:车间设通排风系统,在车间侧墙上部(离地5.5m)安装多台轴流排风扇通排风,每小时换气6次,使车间内空气基本上完全交换6次,防止臭气在车间内积累;设计在分散转运车间内料斗和翻斗上方安装简易喷淋除臭装置,采用天然植物提取除臭液除臭。当收集车垃圾卸料时,喷淋装置自动打开进行喷淋除臭,对主要恶臭污染物H2S、NH3、CH3SH脱臭效率可达到80%。但目前设计的分散转运站1700m2占地面积过小,处理后臭气在边界上仍然超标标;(3)臭气事故排放防范措施臭气事故排放时,污染影响距离集中转运站约400米,分转站约250米,均超过卫生防护距离,会造成居民区突发性环境影响。为防止发生事故排放,对臭气治理设施一定要严格管理、操作和维护保养,重要设备零件要设置备用品。除臭液要有一定天数储量,光催化氧化装置要设置故障报警装置,发现报警后要及时更换故障装置。集中转运站:根据集中转运站恶臭污染物影响预测计算结果,为确保熏烟型不利气象条件下环境中的扩散恶臭污染物基本不影响到附近居民住宅区,要求集中转运站以臭气排气筒为中心设置100m卫生防护距离,并至少与周围居民住宅保持80m距离。另外,还应根据农林专家意见,注意与附近桃园保持必要距离,防止苍蝇可能会对桃子上市质量有影响。分散转运站:分散转运站废气为无组织排放,根据计算结果,要求各分散转运站以作业车间为中心设置50m卫生防护距离。集中转运站和分散转运站边界外的卫生防护距离由上述卫生防护距离减去站内相应距离后确定,但根据国家有关规定精神,界外卫生防护距离分散转运站不能少于40米,集中转运站不能少于80米。根据现各转运站意向选址看,除亭林分转站外,其他各转运站意向选址与周边居民住宅距离都大于卫生防护距离,设置卫生防护距离没有困难;亭林分转站区建委已答应重新选址,并保证新选址将满足卫生防护距离要求。因此,本环评提出的各转运站卫生防护距离都将能够得到落实。生活垃圾主要集中在镇区,为方便转运,项目各分散转运站基本上都选址在镇区边缘,一般距离镇中心约1-2km。目前,各转运站选址目前都是初步意向性的,未最后确定,根据各转运站环境影响评价结果,对目前初步意向的各转运站选址提出如下选址建议:集中转运站:意向选址位于农田中,东、西、北三面现状和规划上均是大片农田,南面是农民集中住宅区(村),选址周围有充足空间设置可供设置80m卫生防护距离并与南面农民村保持80m以上间距,通过设置卫生防护距离,可以基本控制集中转运站臭气对周围居民点环境影响。因此建议将意向选址确定为正式选址;朱行镇分转站:意向选址位于镇砖瓦厂旁农田,北面是砖瓦厂、其余东、西、南三面现状和规划上是大片农田,该分转站卫生防护距离50m,而最近居民点位于东面120m以远,在防护控制距离外,分转站基本不会对周围敏感点造成环境影响,因此建议将意向选址确定为正式选址;漕泾镇分转站:意向选址位于农田中,东、西、北面现状均是农田,南面是一片竹林地,该分转站卫生防护距离50m,最近居民点约位于东北面、西面和南面50-70m以外,在防护控制距离外,分转站基本不会对周围敏感点造成环境影响,因此建议将意向选址确定为正式选址;张堰镇分转站:意向选址用地为废弃鱼塘,北、南、西三面现状和规划上均是大片农田,东面现状也是农地,该分转站卫生防护距离50m,最近居民点位于东面约60m远处,在防护控制距离外,分转站基本不会对周围敏感点造成环境影响,因此建议将意向选址确定为正式选址;亭林镇分转站:意向选址用地为废弃鱼塘,北、东、西三面现状被大量居民住宅包围,南面隔道路是五金厂,该分转站卫生防护距离50m,但东、西两侧最近居民点都约在40m远处,处在卫生防护距离内,会受到分转站臭气影响。因此意向选址环境上有问题,必须进行调整。由于三面为居民区包围,靠原地移动选址无法解决问题,因此,建议择地对亭林镇分转站重新选址,新选址距离最近居民点至少保持40-50m距离;枫泾镇分转站:意向选址位于农田中,东、西、北面现状和规划上均是大片农田,南面现状是林地,该分转站卫生防护距离50m,而最近居民点约位于北面70m以远,在防护控制距离外,分转站基本不会对周围敏感点造成环境影响,因此建议将意向选址确定为正式选址;兴塔镇分转站和干行镇廊下社区分转站:该两分转站规划上近期不实施,目前没有意向选址。另外,在本次环评推荐方案中,这两个分转站被压缩取消。因此不再存在分转站选址。综上述,除亭林镇分转站外,对集中转运站和其他各分转站,鉴于都能满足卫生防护距离要求,建议将意向选址确定为正式选址;对亭林镇分转站,因不能满足卫生防护距离要求,同时三面被居民住宅包围,给居民感官和心理上带来明显不利影响,建议择地重新选址。各转运站意向选址照片见附图4。垃圾运输过程对环境的影响主要是由于垃圾运输车不封闭,造成垃圾沿途飞扬,渗沥液滴漏,臭气逸散。目前上海市垃圾运输车辆已基本采用封闭式运输车,因此运输途中垃圾飞扬现象以得到较有效控制。但是由于运输车车底不密闭,造成运输过程垃圾渗沥液沿途滴洒,污染地面而散发臭味。为此要求采取如下控制措施:1.1.2废水排放环境影响控制措施项目主要废水包括垃圾渗沥水、洗车废水、地面冲洗废水和集中转运站扬尘喷淋废水,以及职工生活污水。其中,垃圾渗沥水污染物浓度很高,CODcr最高达1万mg/l,根据项目建议书规划,集中转运站压缩产生的渗沥水直接储存在垃圾容器内,随垃圾一起运输至垃圾处理厂处理,各分散转运站渗沥水收集后,用槽车运输至垃圾处理厂处理,按推荐方案,6个转运站合计垃圾渗沥水量约39m3/d。在垃圾处理厂内处理渗沥水,技术上没有问题,处理效果也非常好,但用车长距离专门运输各分散转运站渗沥水,将提高处理成本,增加经济负担。由于渗沥水可生化性较好,水量很小,完全可以送入附近地方污水处理厂处理达标,因此建议对距离垃圾处理厂较远的分散转运站,可以将渗沥水送入就近污水厂处理后排放。为保障收集渗沥水,必须在下一步工程设计阶段提出可靠的渗滤水收集系统设计方案。其余各类废水污染物浓度相对较低,可以直接采用生化方法进行处理。各转运站要设废水沉淀池,对包括渗沥水再内的全部废水先沉淀预处理,去除生活垃圾固体和混凝沉淀物,沉淀后废水再去生化处理。另外,各转运站要设置初期雨水收集措施,初期半小时雨水收集后去生化进行处理。根据具体情况,对各转运站废水处理提出如下建议:集中转运站:①压缩产生的20m3/d渗沥水直接储存在垃圾容器内,随垃圾一起运输至垃圾处理厂处理;②所在吕巷镇规划将建设吕巷污水处理厂,近期先建一期工程1.6万m3/d,原定2005年开工建设,目前有可能延期。污水厂未建成前,先自设一套小型污水生化处理37m3/d其余废水,并加氯消毒,达标后就地排放。污水厂建成后,全部37m3/d其余废水用槽车运输送污水厂处理;枫泾镇分转站:规划枫泾镇污水处理厂目前已开工建设,设计规模4.2万m3/d,近期(2005年)先建一期工程1.4万m3/d,计划2006年底竣工,略晚于项目建成投产。污水厂未建成前,集中转运站5m3/d渗沥水运输至生活垃圾处理厂处理,其他12m3/d废水加氯消毒后,采用委托方法,用车运输至附近企业的污水生化处理设施处理,达标后就地排放。污水厂建成后,包括渗沥水在内的全部17m3/d废水用车运输送污水厂处理;亭林镇、朱行镇、张堰镇、漕泾镇4个分转站:兴塔镇和镇廊下社区分转站:该两分转站在项目规划上近期不实施,另外在本次环评推荐方案中,这两个分转站被压缩取消。但是根据区污水专业规划,兴塔镇将规划建设4万m3/d污水处理厂,一期工程1.4万m3/d已于2003年开工建设,计划2005年底竣工。污水厂将接收处理兴塔镇区生活污水和达到接管要求的工业废水。廊下社区隶属吕巷镇,社区生活污水和达到接管要求的工业废水将接入规划吕巷镇污水处理厂。因此,如果要建设兴塔镇和镇廊下社区两分转站,其废水也可分别纳入上述两污水厂处理。各转运站废水量见表13-1。表13-1各转运站废水产生量m3/d序号转运站渗沥水洗车水和场地冲洗水等生活污水合计1集中转运站2033.13.656.72朱行镇分转站2.55.51.49.43漕泾镇分转站2.55.51.49.44张堰镇分转站36.11.410.55亭林镇分转站3.57.41.612.56枫泾镇分转站59.81.616.47兴塔镇分转站13.61.468镇廊下社区分转站13.61.46小计38.574.61.8126.9随着区污水专业规划的实施,各镇区都将建成污水收集管网,项目全部转运站废水最终都将经各镇区污水收集管网去污水厂处理或排海。由于生活垃圾主要集中在镇区,因此为方便转运,项目各分散转运站基本上都选址在镇区边缘,距离镇中心约1-2km。本次环评初步分析了采用车辆运输和铺设污水管道两种方法将废水从转运站送到镇区中心接管的环境、经济和技术合理性,结论是:从环境上看,采用污水管道不存在污水车辆运输中很容易发生的污水滴漏风险,环境合理性远大于车辆运输;从技术上看,目前只能在较小吨位时保证车辆的密封性,用车运输污水必须小量多车次,因此运量不受限制的污水管道在技术上明显比车辆合理;从经济上看,污水管道一次性建设费用较大,还要征地,但运行费用基本上只有污水泵耗电费,车辆运输一次性建设(购车)费用也较大,每天运输也要消耗燃油费,而且车辆保养费和其他交通税费也可观,并且折旧率大于管道,因此两者经济合理性较难说谁更大。总体看,如果没有其他困难,铺设污水管道应比车辆运输合理性更大些。1.1.3噪声控制措施项目噪声包括垃圾转运站噪声和运输车交通噪声,根据分析结果,由于垃圾收集、运输车次远小于行驶道路上现状和规划交通流量,因此对道路交通噪声没有明显影响;垃圾转运站噪声主要来源于垃圾卸料、压实、容器移动等作业过程中和作业车间的吸排风机噪声及汽车运输声等,对这些噪声源的控制措施降噪效果如表13-2和表13-3。表13-2声源控制降噪效果dB(A)声源控制措施降噪效果敲打、撞击加弹性垫等10-20机械转动部件动态不平衡进行平衡调整10-20整机振动加隔振机座(弹性藕合)10-25机器部件振动使用阻尼材料3-10机壳振动包覆、安装隔声罩3-30管道振动包覆、使用阻尼材料3-20电机安装隔声罩10-20进气、排气用隔板、消声器10-30摩擦隔声罩5-10齿轮齿合10-20表13-3不同频谱的相应吸声材料频谱相应的吸声材料全频谱各种规格的玻璃棉、水泥刨花板、水泥木丝板等中高频相应规格的玻璃棉、水泥木丝板、水泥刨花板、聚氨脂泡沫塑料等中频相应规格的玻璃棉、棉花、人造革玻璃棉、孔板等低频相应规格的石棉水泥板、胶合板、玻璃棉、棉布等根据具体情况,对各转运站提出如下噪声控制措施:⑴在工程设计时首先选用低噪声的作业机械,同时对作业车间和风机房采取隔振减震降噪措施。⑵液压站工作噪声主要由于液压系统引起,选用低噪声液压设备,液压系统安装在压实器内部,减少噪声影响。风机的噪声通过减震、墙壁吸音等措施减少。⑶卸料大厅采用封闭结构,减少噪声对周围环境的影响。⑷坡道上方装设隔声屏,减少车辆在坡道上行驶时对周围的影响。维护和保养好站内车辆行驶和调度的道路和场地,并对进出站内车辆的速度进行限制,禁止鸣笛。由于转运站区面积较小(集中站6000m2,分转站1700m2),虽经采取上述控制措施,各转运站白天全部站界环境噪声仍不能达标,超标约5-11dB,而受限于现有技术和经济可行性,要再进一步降低噪声难度很大。因此,为保证转运站噪声不对站外居民造成噪声环境影响。本环评对各转运站进一步提出如下控制要求:各转运站边界必须与周围居民区保持噪声达标距离,根据噪声达标距离计算结果,集中转运站大于40米,各分转站大于30米。由于各转运站均设置卫生防护距离,而防护距离都明显大于上述噪声控制距离,因此设置卫生防护距离已达到噪声控制目的,不必再单独设置噪声控制距离。另外,建议收集车不要在清晨时深入到居民区内收集垃圾,尽量减少车辆噪声和垃圾装运作业噪声会对居民的睡眠影响。1.1.4固体废物污染防治(1)废水预处理池残渣对各转运站内场地冲洗水、容器冲洗水、车辆清洗水等废水预处理产生的沉积物和混凝沉淀物定期清理,清理出污泥与压缩后垃圾一起运往生活垃圾处理厂处理。(2)生活垃圾按生产人员产生生活垃圾0.5kg/人/日统计,整个收运系统合计产生量约30kg/d,这些生活垃圾与运入中转站的垃圾一起经压缩后运往生活垃圾处理厂处理。(3)生活垃圾中的危险废物转运压缩过程中发现混杂在生活垃圾中的危险废物将立即拣出,这些危险废物收集后将委托上海市有资质危废处置单位定期统一清运和处置。(4)其他防治措施采用封闭转运工艺,防止转运作业过程中垃圾散落。由于垃圾收集车型式不统一,在卸料过程中会有垃圾散落到卸料平台上,但不会散落到容器外部,这部分散落的垃圾由人工将其清扫进入容器内。1.1.5苍蝇灭杀控制苍蝇最令人厌恶的特性是逐臭性,垃圾转运站因垃圾发出臭味,引来成群苍蝇。苍蝇寿命在盛夏季节约存活1个月,在温度较低情况下,寿命可延长2至3个月,低于10度时几乎不能进行活动,因此寿命更长些。苍蝇一次交配可终身产卵,雌蝇一生可产卵5-6次,每次产卵数约100-150粒,最多可达300粒,一年内可繁殖10-12代。苍蝇密度随季节而变,一般1、2月低,春天始增多,5月中旬达高峰,夏季8、9月最高峰,然后密度降低逐渐减少。苍蝇能否完成它的一生周期很大程度上依赖于气候条件,如果不采取控制措施,从初夏开始苍蝇数量就会迅速增加。在整个苍蝇群体中,80%处于发育期,成蝇只有20%。苍蝇活动具有趋光性,喜欢向亮处飞而不喜欢在暗处活动,一般在白天活动,晴天到处飞舞觅食,阴天时“懒洋洋”较少活动。夏天早晨7时左右和日落黄昏时,活动最为频繁;秋末初冬天气较凉时候,它喜欢呆在阳光照射地方。集中转运站选址附近有240亩桃园,当地三新村担心建设转运站会使苍蝇数量增加,影响桃子上市质量。苍蝇密度对桃子上市质量影响评价单位未查到有关报道,这是一个农业植物保护问题,比较复杂。建议建设单位请农林植保部门专家专门进行影响评估,并按照专家有关意见进一步完善上述集中转运站的卫生防护距离,保护好桃园。根据中国公众科技网资料,依据苍蝇生理特性和活动特点,对各转运站提出如下苍蝇灭杀控制措施:苍蝇一生中有卵、幼虫(蛆)和蛹三个时期是在孳生物中渡过,因此消灭苍蝇的最佳方法是及时清除适合苍蝇孳生的垃圾,要求转运站每天垃圾全部转运走,不留过夜。化学药物是控制苍蝇的最有效方法。化学药物不仅可以杀死成蝇,也可以杀死蝇卵和幼虫。化学药物分为杀幼虫剂和杀成虫剂,使用方法如下:杀幼虫剂:高效杀幼虫剂主要作用于苍蝇发育过程中的幼体阶段,施药2周后才能看到效果。这类杀虫剂可以直接喷洒在垃圾上或者喷洒在清除垃圾后的地面上。目前国内杀灭蝇幼虫的杀虫剂有:①有机磷类:杀螟松、倍硫磷、马拉硫磷、敌百虫;②氨基甲酸酯类:有苯二威;③昆虫生长调节剂:伏虫脲等。杀成虫剂:杀成虫剂可以快速杀灭苍蝇,但不是控制苍蝇的标准方法。经常使用的杀成虫剂分以下几类:①有机氯类:三氯杀虫酯;②有机磷类:杀螟松(乳剂,可湿性粉剂),倍硫磷(乳剂,可湿性粉剂),马拉硫磷(乳剂,可湿性粉剂);③氨基甲酸酯类:80%虫威酯类混合(可湿性粉剂);④拟菊酯类和氨基甲酸酯类混合;⑤拟菊酯类:溴氰菊酯(可湿性粉剂)。根据上海环卫局专家建议,本建设项目灭杀苍蝇采用如下杀虫剂和用药量:氯菊酯:60kg/a溴氰菊酯:60kg/a氯氰菊酯:90kg/a杀成虫剂的施药方法有以下几种:①蝇类停止面施药:在蝇类喜欢停落之处,如车间墙壁等,将有残效、触杀的杀虫剂,用常量喷洒或涂抹、粉刷,使杀虫剂有效成分按一定剂量,均匀地附着在蝇类停留面上,当苍蝇爬行或栖息在这样处理过的表面时,可以接触吸收杀虫剂中毒而死亡。②空间喷洒:用杀虫气雾剂或弥雾剂进行空间喷洒,使苍蝇直接沾着药剂雾粒而中毒死亡,适用于快速杀灭蝇类。③毒蝇绳(条索):利用家蝇在室内喜欢停留在绳索悬挂物上的习性。用棉绳、麻绳等浸泡在有机磷或长效拟除虫菊酯类杀虫剂中,待绳索吸饱药液后,取出晾干,悬挂在车间内屋顶或天花板上。④毒饵:毒饵是简便、经济、速效、易行的蝇类防治方法。除混合食物性饵料的毒饵外,还有液体毒饵、粘胶毒饵、颗粒毒饵等,适用于不同场合。苍蝇的高繁殖率很容易使苍蝇产生对杀虫剂的抗药性,因此不同种类的杀幼虫剂和杀成虫剂应交替使用,任何过度使用或误用都会导致苍蝇产生抗药性。用药物控制蝇卵和幼虫苍蝇较容易,而控制成蝇则较难,所以应尽可能早地控制苍蝇,每年春天当初次发现苍蝇后,应立即开始使用杀幼虫剂和杀成虫剂控制苍蝇。平时,在每天工作结束后,对作业区的场地和部分设备进行冲洗。夏季是蚊蝇高繁殖季节,每天应每天定时多次喷洒药水,控制蚊蝇产生,同时定期喷洒消毒药水,控制病菌繁殖。在各转运站边界设置捕蝇罩,作业时一定要保证车间密闭。1.1.6绿化绿化对于垃圾转运站污染影响缓解和环境美化都非常重要,应尽可能提高站内绿化率,建议不要少于35%。绿化树种应尽量采用冠枝叶茂盛树木,发挥除尘灭菌、吸滤有毒有害气体等净化环境功能及遮蔽作用,其中,为提高滞尘效果,配置枝叶茂盛、叶面粗糙的乔木组成防尘隔离林带,如悬铃木、泡桐、梧桐、樟树、加杨等。为净化臭气,配置珊瑚树、樟树、棕榈、朴树、女贞、梧桐和泡桐等树木。1.2恶臭污染治理技术论证恶臭物质相对分子质量在350以下,沸点低,其致臭原因主要是由于含有特征发臭基因。含发臭基因的气体分子与嗅觉细胞作用,经嗅觉神经向脑部神经传递信息,从而完成对气味的签别。感觉臭味的一个总的先决条件是其化学物质显现出高挥发性和亲水亲脂性两大特性,正由于恶臭物具有高挥发性及亲水和亲脂性,恶臭是人们一种感觉,因此恶臭污染就呈现出测定困难,评价困难,治理困难等特征。特别是治理方面,通常有害气体对人产生的生理影响与其浓度成正比,而恶臭给人的感觉量与对人的刺激量的对数成正比,韦伯一费希纳(韦伯-Fechner)公式很好地反映了这种关系:Y=klgx式中:y——恶臭强度,x——恶臭物质浓度,1×10-6从公式中不难推算出,将恶臭物质去除90%,人的感觉认为只去除了50%。一般情况下,人的嗅觉阈值对多数恶臭物质都在10-9以下,远远超过了分析仪器对恶臭物质的最低检出浓度10-6—10-9。1.2.1几种常见恶臭污染控制技术及比较恶臭污染自身的特点,使得它既有相同于大气污染,以空气为传播介质,通过呼吸系统对人体产生影响,又具有以臭味阈值浓度较低,处理后要求恶臭物质浓度更低甚至为零的个性。这就使得恶臭污染治理有难于一般空气污染的治理。目前,治理恶臭主要有物理法、化学法、环境生物技术、环境纳米技术(1)传统处理方法传统处理恶臭物质的方法有燃烧法、常温氧化法、吸收法、吸附法、冷凝法及生物法等。不同的恶臭物质组分、浓度,不同的处理方法产生不同的处理效果。水洗吸收法对硫化氢、硫醇等效果较差,因此此法在技术上首先不合适;药液洗涤吸收法存在二次污染,需进行废水处理,也不合适;离子交换树脂法对高浓度臭气效果不佳且活性碳再生频繁;直接燃烧法尽管脱臭效果好,但需燃烧设备且燃烧成本高;触媒燃烧法需贵金属作触媒且易老化,成本高,效果也不甚理想;活性碳吸附和臭氧氧化法一次性工程措施相对简单且脱臭效果也较理想,但活性碳吸附的管理费时费力且活性碳再生费用大;采取臭氧氧化法则除了费用高外尚需加强安全措施。活性炭吸附脱臭法简介:活性炭是应用最早、用途较广的一种优良吸附剂,它是由各种含碳物质如煤、木材、石油焦、果壳、果核等炭化后,再用水蒸气或化学药品进行活化处理,制成孔穴十分丰富的吸附剂,具有非极性表面,比表面积达到700-1500m2/g,吸附能力优异,并且性能稳定、抗腐蚀。由于它具有疏水性和亲有机物,常被用来回收湿空气中的有机溶剂、恶臭物质以及用于吸附法脱除湿工业废气中的NOx和SO2等,在环境保护领域被广泛用来治理某些废气和处理工业废水。根据孔径分布,一般分为活性炭(0.05nm以下)和活性焦炭(0.02nm以下)。近年新发展起来的炭分子筛是一种孔径均一的分子筛型新品种,具有良好选择吸附能力。由于活性炭具有可燃性,因此,使用温度一般不超过200℃,个别情况下,有惰性气体掩护时,操作温度可达500℃。活性炭纤维是一种较新型的高效吸附剂,它是用超细的活性炭微粒与各种纤维、人造丝、纸浆等混合制成的各种形态的纤维活性炭。微孔范围在0.5-1.4nm,比表面积大。对各种无机和有机气体、水溶液中的有机物、重金属离子等具有较大的吸附量和较快的吸附速度,其吸附能力比一般的活性炭大1-10倍,特别是对一些恶臭物质的吸附量比颗粒活性炭高出约40倍。目前主要用于废气吸附。对活性炭浸渍吸附剂可进一步提高吸附效果,吸附浸渍是将吸附剂先吸附某种物质,然后用这种吸附剂去净化废气污染物,使污染物与浸渍物在吸附剂表面发生反应,或由于浸渍物的催化作用,使吸附剂表面上的污染物发生催化转化,达到净化废气。由于增加了化学反应,因而提高了净化效果和速度,增大了吸附容量。浸渍吸附是目前使用很多的一种重要废气净化方法,用磷酸浸渍过的活性炭可净化含氨废气,生存相应磷酸盐。用锌、铁或铜的氧化物载于活性炭上,可净化一般吸收法难于脱净的含硫有机废气,使含硫有机物转化为相应的盐类及CO2和H2O。目前常用的活性炭浸渍附剂实例如表13-4。表13-4目前常用的活性炭浸渍附剂实例浸渍物污染物化学反应产物溴乙烯、其他稀烃双溴化物氯、碘、硫汞卤化物、硫化物醋酸铅、碘硫化氢硫化铅、硫硅酸钠氟化氢氟硅酸钠磷酸氮、胺类、碱雾磷酸盐碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠酸雾、酸性气体相应盐类氢氧化钠氯、二氧化硫次氯酸钠、亚硫酸钠亚硫酸钠甲醛甲醛氧化硫酸铜硫化氢硝酸银、氯汞银汞剂、氯化汞垃圾常见恶臭污染气体是由硫化物及挥发性有机化合物组成。由于其恶臭组分浓度低,排放量大,且大多数恶臭物质都具有可吸附性,因此可采用活性炭吸附法来脱除。抚顺石油化工研究院与日本国际协力事业团(JICA)合作,开展了“活性炭吸附脱臭”项目的技术转让与研究工作。从1996年开始,针对以硫化物及挥发性有机物为主的低浓度多组分恶臭气体进行了一系列研究工作,并取得了良好结果,对各种恶臭物质的脱除效率均能达到98%以上。针对恶臭污染具有复合恶臭源的特点,该院对硫化物及挥发性有机化合物分别采用不同的活性炭加以吸附脱除,采用特种活性炭增加了其对硫化物恶臭的吸附容量。根据抚顺石油化工研究院试验结果,采用活性炭吸附脱臭效率能够达到90%以上,使处理后臭气排放达标。由于活性炭对大多数恶臭物质均有较强的吸附性。填充活性炭的固定吸附装置,具有结构简单、性能稳定、维修管理容易等特点,特别适用于生活垃圾处理中大风量、低浓度恶臭气体的治理,因此能满足垃圾转运站臭气污染治理要求。(2)生物脱臭法生物脱臭技术是利用微生物的代谢活动降解恶臭物质,使之氧化为最终产物从而达到无臭无害化。目前有生物吸收法(悬浮生长系统)、生物过滤法(附着生长系统)、生物滴滤法(填料塔式生物脱臭法)三种脱臭方式。其中生物过滤法又有土壤脱臭法,堆肥脱臭法,生物滤池脱臭法,这些方法的共同点:①微生物是生物脱臭工艺的核心;②生物脱臭工艺的效能也是极为重要的一个方面。环境纳米技术是在纳米尺寸10-9——10-7m范围内通过直接操作和安排原子,分子创制新的物质。它是现代物理(介观物理,量子力学和混沌物理等)和先进工程技术(计算机,微电子,扫描隧道显微镜等技术)结合的产物。有的纳米粒子合金的活性远远高于常规催化剂的活性,其原因在于纳米颗粒表面所占的体积百分数大,一方面表面光滑程度变差,形成了凹凸不平的原子台阶,增加了化学反应的接触面;另一方面,表面原子配位不全导致表面的键态和电子态与颗粒内部不同,从而增加表面的活性中心数,有利于催化化学反应。如直接用纳米微粒作催化剂催化高分子化合物的氧化,还原反应及合成反应,并且大大提高了反应效率。由于烯烃双键碳原子往往与尺寸较大的官能团——烃基相邻接,致使双键很难打开,但加入粒经为1nm的铑微粒后,可使打开双键变得容易,使氢化反应顺利进行,并且氢化速度与金属铑粒子的粒径成反比。正由于纳米技术有点特性,使得它对NOx、甲醛、甲苯等污染物的降解效果几乎可达到100%。目前上海市环卫、市政系统的倒粪站和泵站等臭气治理,使用较多的方法均为生物脱臭,采用的设备为TJDP型生物脱臭设备。其原理是利用自然界中微生物的净化能力,人为地将其控制在特定的设施内去除臭气的方法。其过程是利用微生物的生命活动将气流中产生气味的物质转化成简单的无机物、少臭物质或细胞质。多数含炭有机物最终转化为CO2,含氮物质先分解出NH3,而后氧化成亚硝酸盐并最终氧化成硝酸,含硫物质往往被氧化成硫酸或硫酸盐。从日常管理考虑,生物脱臭装置较适用于持续的、有组织排放的臭源。(3)氧化法氧化法主要有直接氧化法、催化氧化法。直接氧化法就是常温下在恶臭气体中通入臭氧等,使恶臭物质氧化与分解,但是直接氧化法往往还需要处理未反应完全的臭氧等,因此也存在着一些问题;催化氧化法就是在加臭氧气体进行催化、氧化恶臭物质,这种方法净化效果很好,同时催化氧化法还具有工程投资少、运行费用省、废气停留时间短、高效稳定、反应彻底且无二次污染等特点。由表13-5显示,离子交换树脂法对高浓度臭气效果不佳且活性碳再生频繁;直接燃烧法尽管脱臭效果好,但需要燃烧设备且燃烧成本高;活性炭吸附法和氧化法一次性工程措施相对简单且脱臭效果也很理想,但是活性碳吸附的管理费时费力且活性碳再生费用大。表13-5脱臭方法优、缺点方法优、缺点活性炭吸附法对乙醇类、脂肪类硫醇有效适用大风量低浓度臭气有效负荷变动影响小再生费用大、花时间对高浓度处理不利,臭气通过阻力大离子交换树脂法适用范围广要频繁再生对高浓度臭气不利直接燃烧法脱臭效果好,达到90%构造简单、维护容易氧气不足时,将造成不完全燃烧燃烧费用高在燃烧中有产生NOx的危险氧化法对硫化氢、甲基硫醇、二甲硫醚、胺类、醛类等都很有效臭氧用量少,运转管理容易对氨效果差,须与水洗、活性碳并用综上几种方法,环境生物技术、环境纳米技术,目前有相当好的研究发展前景,特别在实际应用领域有着更高的价值。不过这两种方法仍然存在着成本投入大,运作比较复杂。对于一个发展中的中国来说,如能找到一种净化环境有害气体特别是恶臭污染的简单易行又廉价的技术和方法,无疑将大大减轻国家的负担,又改善了现有的环境空气质量。1.2.2项目采用的除臭方法技术论证本项目集中转运站采用纳米光催化氧化空气净化装置主除臭,分散转运站采用的植物提取液喷淋除臭。光催化氧化空气净化装置纳米光催化空气净化器用于室内空气中低浓度臭味污染物的快速完全降解,属环保高新技术,其利用纳米Ti02光催化与传统空气净化技术集成,完成各种净化方法最佳匹配,其主要技术及性能指标为:使用功率20-30W,使用寿命不小于2年;细菌病毒去除率不低于90%,氮气、甲醛及苯系物等污染物去除率不低于90%。(1)概述该净化器是一种LH-nm型高科技有机废气净化技术设备,可有效解决臭气和其他有机废气净化要求。该设备核心是产生一组能产生特定纳米波长的电光源和纳米光催化触媒材料组成的净化反应腔。此种采用复合纳米技术生产的净化设备产生的复合净化能量,可使进入反应腔的臭气和有机废气即刻进行一系列理化反应,产生异(臭)味的有机废气即被氧化分解成无臭、无害的物质,空气中的霉菌、病菌等也同时被杀灭,从而将洁净、新鲜的空气还给人们。空气净化装置采用的废气处理工艺如下:???废气→风机→管道→稳流室→粗过滤→纳米光催化氧化室→吸附室→排放(2)纳米光催化氧化部分工作原理该设备核心中的纳米光催化触媒材料是一种吸收光能后,能在其表面产生催化反应的物质,其功能类似于植物的叶绿素。当特定纳米波长的紫外光照射光催化触媒材料时,其表面发生光催化氧化还原反应。光催化触媒材料吸收光子后在其表面产生电子(E—)和空穴(H+),将吸收的光能转化成化学能,即具有光催化作用。当光催化触媒材料与空气中的水接触时,表面就吸附H20、02、0H-,H20、0H—被空穴(H+)所氧化,02被电子(E-)还原,反应式如下:H20+H+~OH.+H+02+E—一02-0H—基团的氧化能力较强,使有机物氧化,最终分解为水和C02。典型污染物被该装备氧化机理如下:脂肪族氧化机理:该装备中激发的特定波长紫外光激发光催化触媒材料所生成的0H.具有强氧化作用,将脂肪族氧化为醇,进一步氧化为醛、酸,最后脱羧生成二氧化碳,整个过程可描述如下:每将解一个碳原子,生成一个OO2,重复循环,直到脂肪族完全转化为CO2为止。芳香族氧化机理;该装备中激发的特定波长紫外光激发催化触媒材料所生成的0H.和H+使苯环羟基化,生成羟基环己二烯自由基,进而开环生成已二烯二醛,再按脂肪族氧化途径降解,生成CO2和水。无机气体(硫化氢等)氧化机理:H2S+O22S+2H2O;4NH3+3O22N2+6H2O综上所述,利用光催化触媒材料的光化作用,可以将接触光催化剂的水份、臭气、细菌、污物等有机成份都能被分解为NOx、SO3、CO2、H2O等小分子,在一定浓度下,各种反应的转化效率均在96K以上。从而具有除臭、抗菌、防污、防雾的功能。(3)LH—nm型高科技有机废气净化技术设备可净化的有机废气种类碳氢化合物、笨及苯系物,醇类、醛类、酚类、酮类、酯类、胺类、腈类、氰类、氨基类等。(4)LH—nm型高科技有机废气净化技术设备应用行业污水处理站(厂)、污水泵站、房地产、食品生产、汽车制造、自行车、摩托车、家用电器、电线电缆、漆包线、电机绝缘处、电器、仪表、电子、石油化工、涂料、化工、医药、印铁、印刷、纺织、家俱、人造合成木材、皮革、铸造、制鞋业等行业。(5)LH—nm型高科技有机废气净化技术成套设备1.抽风机:离心风机—采用低噪声[<60DB(A)]]风机,提供废气排放及克服净化装置的阻力,抽风机风压大干400Pa。2.净化装置部分稳流室:提供稳定的风速以提高后级处理设施的效率,设立废气进气稳流室,废气在稳流室内流速小于3m/s。3.净化装置部分粗过滤:采用进口过滤材料,阻力小(5mmH20),保证Eu4级过滤效率。对废气进行粗过滤,可去除废气中的悬浮颗粒,而悬浮颗粒也是异、臭味的部分来源。选用不锈钢及铝材之扩张孔网,波浪型卷曲加工而成的粗过滤板,清洗后可重复使用,运行费用低。废气过滤滤速设计为5m/s。滤层初阻力为12Ps,终阻力为25Pa。4.净化装置部分光催化氧化室:为净化除味、臭装置的主要部分,工作原理见说明。废气过流速设计为1.5m/s。阻力小于20Pa。5.净化装置部分吸附室:采用纳米催化材料粉体附载的纤维吸附层,可进一步吸附分解有机、无机废气,提高废气的净化效率。废气流速设计为1.5m/s。滤层初阻力为34Pa,终阻力为250Pa。6.电器自动化控制柜:提供净化装置整个系统的控制,采用专业设计微电脑技术,操作管理安全、可靠。7.设备外罩:提供净化成套设备各部件的安装空间,便于设备的安装、运输。纳米光催化空气净化器目前已逐步使用在上海的一些污水处理厂和污水泵站臭气治理,效果较为理想,基本上可做到臭气达标排放。但该装置用于生活垃圾处理中臭气治理目前尚无见实例报道,从上述理论数据看,该装置对主要垃圾臭气污染物硫化氢、氨气及醇类等污染物去除率不低于90%,理论上能够使建设项目做到臭气达标排放要求,但实际运行效果能否达到理论值,还需通过实践最后检验。植物提取液脱臭法植物提取液除臭法是一种简单、易行、廉价的控制消除恶臭的技术方法,其基本原理是根据不同臭气种类,将360多种特殊天然植物提取液进行喷洒雾化,使雾化后的分子均匀地分散在空气中并吸附空气中的异味分子,从而与异味分子发生分解、聚合、取代、置换及加成等化学反应。使异味分子失去臭味。技术鉴定证明用该方法在5000m3/h风量条件下,其对臭气中的硫化氢的处理效果在80-90%之间。ECOLO气味控制系统全世界的公司是世界上着名的环保技术服务公司,也是世界上最大的异味控制专业公司。该公司长期以来从事固体废物处理,环境异味气体处理等环境保护工作。它的除臭技术含有多项专利技术和专利工艺配方。产品属全天然制品,具有无毒、无刺激性、不可燃、无烧性爆炸性等特点,其安全性和有效性得到美国、加拿大、英国、澳大利亚、香港及中国等几十个国家和地区的政府认可。核心技术的是以从350多种纯天然植物提取液,经过先进的微乳化技术,形成透明的水溶液商品名称为airSolution作为消除臭味的工作液,配以先进的专利自动异味控制设备喷洒技术或喷雾技术喷洒或挥发出工作液有效分子,吸附空气中的异味分子,与异味分子发生分解,催化氧化,聚合,取代,置换和加成等等的化学反应,促使异味分子发生改变原有的分子结构,使之失去臭味。反应的最后产物为无臭无害的分子,如水、氧、氮等等。airSulotion不仅除去异味的能力强,而且可以根据客户的要求,不同的场合,不同的臭味源产生不同的异味分子,选用不同配方溶液才能除去不同异味,达到除臭的目的,使得被处理的环境为无味或少气味。(1)airSolution天然植物除臭液介绍ECOLO公司出品的airSolution天然植物除臭液是由(如树木、鲜花和草)中提取的汁液混合复配而成的。植物提取液是指从植物中提取的油、汁或浸膏的萃取液。这些原料都是可食的。在溶液中的有效分子中间含有具有生物活性、化学活性、共轭双键等活性基团,可以与不同的异味发生作用。有如在煮鱼时,我们会加姜和葱。加入后,姜葱就会破坏鱼腥分子,达到除去腥味的目的。airSolution有多种型号,用于不同场合的除臭。(2)植物提取液的作用使用植物提取液用于除臭是一大主流。但是,不同的植物提取液与臭气作用是不同的。通常有四种情况。A反应型植物提取液这种植物提取液可与臭气分子反应,生成无毒无味的产物。在实际工作中,可以通过测量作用前后臭气分子浓度的变化来说明。B屏蔽型植物提取液这种植物提取液会改变臭气分子的聚集状态,可以改变人们对臭气的敏感程度,或者认为改变了臭气的物理形态。但是,臭气的浓度在处理前后相比没有变化。C掩盖型植物提取液这种植物提取液既不会与臭气分子反应,又不会改变臭气分子的物理形态。在空气中,因加入了这种植物提取液,改变了空气中臭气浓度的比例,进而使人们闻到香味,用香味遮盖了臭味。D香精型植物提取液就是香精。它常常用于臭气浓度较低的场所。(3)airSolution分解臭气分子的机理利用天然植物提取液进行除臭是一种广泛使用的安全有效的方法,在COLO技术中,airSolution分解臭气分子的机理可以表述如下:A经过ECOLO设备喷射,airsolution形成雾状,在空间扩散液滴的半径≤0.04mm。液滴具有很大的比表面积,具有很大的表面能。平均每摩尔约为几十千卡。这个数量级的能量已是许多元素中键能的三分之一和二分之一。溶液的表面不仅能有效地吸咐在空气中的异味分子,同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变,削弱了异味分子中的化合键,使得异味分子的不稳定性增加,容易与其他分子进行化学反应。B在airsolution中所含的有效分子是来自于植物的提取液,它们大多含有多个共轭双键体系,具有较强的提供电子对的能力,这样又增加了异味分子的反应活性。C吸附在airsolution溶液的表面的异味分子与空气中的氧气接触,此时的异味分子因上述两种原因使得它的反应活性增大,改变了与氧气反应的机理,从而可以在常温下与氧气发生反应。综合以上阐述,空气中异味分子被分散在空间的airsolution液滴吸附,在常温压下发生反应或催化氧化反应生成无味无毒的分子,如氮气、水、硫酸根离子等。(4)工作液airSolution与臭气分子的反应A酸碱反应。如airSolution中含有生物碱,它可以与硫化氢等酸性的臭气分子反应。与一般酸碱反应不同的是,一般的碱是有毒的,不可食用的,不能生物降解。而airSolution能生物降解,无毒。B催化氧化反应。如硫化氢在一般情况下,不能与空气中的氧气进行反应。但在airSolution的催化作用下,可以与空气中的氧气发生反应。以硫化氢的反应为例:R-NH2+H2SR-NH3++SH-R-NH2+SH-+O2+H2OR-NH3++SO42-+OH-R-NH3++OH-R-NH2+H2O又如,硫醇在空气的氧化反应:(空气)+O2R-SS-R(慢)R-SH(airSolution)+O2R-SS-R(快)式中R-SH表示工作液的有效分子。C路易斯酸碱反应。在有机化学中,能吸收电子云的分子或原子团称为路易斯酸,在有机硫的化合物中,硫原子的外层有空轨道,可以接受外来的电子云,因此可称这类有机硫的化合物为路易斯酸。相反,能提供电子云的分子或原子团称为路易斯碱。一般带负电荷的原子团,含氮的有机物属于路易斯碱。例如,苯硫醚与airSolution的反应,属于这一类。苯硫醚是一个路易斯酸,而在其中的含氮化合物属路易斯碱。两者可以反应。D从热力学的角度来讨论。经过雾化的airSolution液滴,其直径在0.04毫米。在这种情况下,液滴的表面能已达到一些有机化合物键能的三分之一和二分之一。在这种情况下,足以破坏臭气分子中的键,使它们不稳定,易分解。E氧化还原反应。例如,甲醛具有氧化性

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