浅谈生物柴油企业恶臭的污染防治

黄瑞婧 罗嗣强 巫 丹

(江西省南昌市环境保护研究设计院有限公司，江西南昌 330100)

1.前言

生物柴油是指以动植物油或其水解的脂肪酸为原料，与一元醇通过醇解或酯化生产的脂肪酸一元酯。它可以替代石化柴油，是一种可再生的、清洁的生物燃料。商业化生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯。目前国内外生物柴油的制备方法有直接混合法、微乳液法、高温裂解法、化学法。化学法主要为酯化酯交换，酯交换法无需消耗大量的能量就能制备出低黏度的生物柴油，并且十六烷值达到50，是目前生物柴油工业生产的主要方法。

在生物柴油生产过程中，储存、生产过程(如化油池、油脂罐区装卸区及储罐呼吸口、油桶堆场等)及污水处理设施等会产生有毒有害物质，如二氧化硫、硫化氢、硫醇类、胺类等，这些物质中大多数是恶臭物质，有些即使臭味不大，但对人体的危害却很大，在生产、运输过程中，它们以排放、挥发、泄漏等方式进入大气后，会引起周围环境不同程度的污染，从而影响人们的身体健康。

2.恶臭污染源调查

2.1 生物柴油生产工艺

经过滤、闪蒸脱水的废动植物油与甲醇、氢氧化钾、硫酸等辅料投入到带加热的反应釜内进行酯化、酯交换，获得粗生物柴油，经多层蒸发脱除甲醇后送入高温高真空精馏塔提纯，塔顶获得生物柴油产品，精馏塔釜获得生物沥青。

2.2 主要恶臭污染源的确定

恶臭属感觉公害，它可直接作用于人们的嗅觉并危害人们的身体健康，已作为典型七公害(大气污染、水质污染、土壤污染、噪声、振动、地面下沉、恶臭)之一，危害着人们的身体健康和生活的安宁与舒适。迄今为止，凭人嗅觉感知的恶臭物质有4000多种［1］。恶臭污染对人的影响包括∶使人感到不快、恶心、头疼、食欲不振、营养不良、妨碍睡眠、嗅觉失调、情绪不振等。

防治恶臭污染，首先要弄清楚恶臭污染源。恶臭污染源按排放方式可分为有组织排放源和无组织排放源。在生产过程中必要的工艺气体排放，设备管理和制造技术上还不能完全解决的跑、冒、滴、漏，储罐呼吸损失，敞口容器的挥发，突发性原因造成生产事故而引起的工艺气体泄漏等，都能引起恶臭污染。由于这类恶臭污染是在事故状态下产生的，产生的可能性较小，一般可以通过加强管理，减少事故的发生来减少，因此，把正常生产状态下的对周边地区影响最大的恶臭废气作为主要的恶臭污染源。

据调查，主要恶臭污染源为储存、生产过程(如化油池、油脂罐区装卸区及储罐呼吸口、油桶堆场等)及污水处理设施的挥发等。

2.3 恶臭的主要污染物分析

在单项恶臭气体对人体的影响方面，当大气中硫化氢气体浓度达到0.07ppm，会影响人眼睛对光的反应;当大气中氨气浓度高于17ppm时，人在此环境中暴露7～8小时，则尿中的NH3量增加，同时氧的消耗降低，呼吸频率下降;当在高浓度三甲胺气体暴露下，会刺激眼睛、催泪并患结膜炎等。表1列出了感觉到主要恶臭物质的浓度阈值。

表1 主要恶臭物质的阀值浓度

上述恶臭污染物质的臭味特征见表2。

表2 主要恶臭物质的臭味特征

硫化甲基 大蒜、韭菜一类臭味三甲胺 腐鱼似的臭味

臭气强度是公害的尺度，通常用人的感觉来测定恶臭，表3列出了我国的六级臭气强度表示法。

表3 六级臭气强度表示法

由上述分析可知，恶臭物质种类较多，且恶臭物质的逸出和扩散机理复杂，废气源强难于计算，根据相关资料及同类厂家运营情况，预计臭气强度为2－3级［即20－30(无量纲)］。

3.恶臭防治措施

3.1 处理工艺流程图

3.2 收集方式

在油脂罐区、化油池附近分别设置一个恶臭处理装置，对主要恶臭污染源油脂罐区装卸区及储罐呼吸口、化油池、油桶堆场、污水处理设施产生的恶臭气体进行收集。

化油池建成封闭式空间，设集中收集装置，把处于自由扩散状态的恶臭气体集中收集由管道送往恶臭处理装置处理;油脂罐区装卸区及储罐呼吸口设置油气回收装置，恶臭管道送往恶臭处理装置处理;油桶堆场建成封闭式空间，设集中收集装置，恶臭由管道送往恶臭处理装置处理;在污水处理设施调节池、生化池的上方加盖，同时在上方设置集气罩，将产生的恶臭由管道送往恶臭处理装置处理。

3.3 恶臭治理措施

恶臭处理方法很多，按治理的方式可分为∶物理、化学、生物三大类(见表4)∶

(1)物理法

①掩蔽法是使两种发出气味的物质按一定的比例混合，使气味较两种单独存在时的小的方法。适合于生活源恶臭气体的控制。

②稀释扩散法是使烟囱排出的恶臭气体向大气扩散，以保证下风向和附近不受影响的方法。适合于工业有组织排放源的处理。

③密封法是用固体、无臭气体或液体隔断恶臭物质扩散来源，使恶臭物质不可能进入或只允许不可避免的极少量进入空气。

(2)化学法

①热力燃烧法是将臭气和油或燃烧气混合后在高温下完全燃烧，已达到脱臭的目的。

②催化燃烧法是将臭气和燃烧气混合后在催化剂的作用下燃烧到一定温度而达到脱臭的目的。

③臭氧氧化法是利用臭氧极强的氧化性将恶臭物质彻底氧化分解，达到脱臭的目的。

④催化氧化法是恶臭气体在催化剂的作用下将恶臭氧化成无臭或弱臭物质。

⑤其他氧化法是将恶臭气体通入高锰酸钾、次氯酸盐和过氧化氢溶液中使其氧化分解。

⑥水吸收法是将恶臭物质与水接触，使其与水中达到脱臭目的。

⑦冷却法是将含有水蒸气的恶臭气体冷却，溶解于凝结水中，使其与水中达到脱臭目的。

⑧酸吸收法是将恶臭物质与酸溶液接触，使其与酸溶液中达到脱臭目的。

⑨碱吸收法是将恶臭物质与碱溶液接触，使其与碱溶液中达到脱臭目的。

⑩活性炭吸附法是利用活性炭的吸附脱臭原理。

吸附剂吸附法是利用特殊的吸附剂吸收恶臭气体中的恶臭物质达到脱臭的目的。

(3)生物法

①活性污泥吸收法是将恶臭气体通入活性污泥中利用活性污泥吸收来达到脱臭的目的。

②生物过滤床法是将恶臭气体通入长满具有氧化分解恶臭物质的微生物的固定过滤床中，利用微生物的氧化分解作用来去除恶臭的方法。

③土壤法是利用土壤中存在的具有很强的吸附能力和分解有机物能力的大量微生物的作用，设置成固定床的方法达到脱臭的目的。

④堆肥法是将堆肥改在臭气发生源上，使臭气分解达到脱臭的目的。

表4 恶臭治理方法和适用对象［2］

对于生物柴油企业恶臭的处理，要根据恶臭物质的浓度、来源、性质及其处理要求来决定选择一种或多种控制方法，例如∶吸附法适用于含多种污染物尤其是含有有机物的废气;吸收法适用于处理能溶于液体的气体;凝聚法适用于其沸点比环境温度高，存在于气相中的碳氢化合物和有机成分;焚烧法则适用于易燃物的处理。只有这样，才能从源头上加强恶臭的处理使城市的大气环境得以改善。

3.4 行政管理措施

恶臭污染防治的目标之一要达到法规所定之臭异味物质排放标准，最终的目的是要消除臭异味，创造一个无臭的工作及生活环境。臭异味给人的感觉量(即臭异味强度)是与臭异味物质对人嗅觉的刺激量(臭异味物浓度)的对数成正比，即符合韦伯－费希纳定律∶

其中I是人对嗅觉的感觉量;K为一常数;C是臭异味物浓度。由(1)式可知，即使把臭异味物质去除90%，人的嗅觉只能感觉到臭气浓度只减少一半，而这也告诉我们防治臭异味比防治其它大气污染物更困难。事实上，若将法规值与嗅觉阀值作比较，也可明显指出消除臭异味比达到排放标准要严格几十至上千倍。因此对臭异味的防制，若仅是使用大气污染防治办法是不够的，必须采取管理与治理相结合的办法，动员现场工作人员与管理部门共同参与，才能达到消除臭异味的目的。

4.结论

生物柴油企业恶臭气体产生的原因是多方面的，且恶臭气体的种类和性质也不尽相同，其对人类的危害和环境的污染是不容忽视的，必须给予高度重视。有效的控制生物柴油企业恶臭物质的排放不仅可以改善企业周围的大气环境质量，同时也可以保证生物柴油企业职工及周围居民的身体健康。但要成功的控制恶臭物质的排放，必须要所有员工对恶臭污染之防治具有严格认真的态度，在日常操作中，一旦发现恶臭污染，应立即确定臭味的来源并进行跟踪，以保证恶臭污染能够得到有效的处理及控制。

［1］胡名操.环境保护实用数据手册［M］，机械工业出版社，1990.

［2］陈宏国.炼油厂恶臭污染和防治对策的探讨，石油化工环境保护，1995.