关于危险废物暂存库臭气治理方式的探讨

2019-03-05熊义根中节能连云港清洁技术发展有限公司

节能与环保 2019年9期

文_熊义根中节能（连云港）清洁技术发展有限公司

近年来,危险废物暂存库贮存废物总量急剧增加，相应的臭气（VOC）排放总量也随之增加，而臭气治理的好坏将直接影响区域大气质量，与老百姓的生产、生活密切相关，因此臭气治理变得尤为重要。本文重点介绍危险废物处置企业暂存库臭气治理的生产工艺技术等问题。

1 各种治理技术

通过实地走访危险废物处置企业,了解到目前工艺采用的主要有如下几种废气治理方式。

1.1 单一的活性炭吸附治理技术

目前为数不多的企业采取单一碱吸收、单一活性炭吸附治理臭气。该技术原理主要采用活性炭内部孔隙结构发达，有巨大比表面积吸附恶臭气体分子。

该技术主要优点是：操作简单、投资成本低。但同时该技术也存在如下几方面缺点：

①可燃性能差，如吸附了大量可燃气体，易发生火灾等安全事故。

②流动阻力大，通常流动阻力在5000pa以上，设备运行动力成本高。

③处理含水量大的气体效果不好。

④吸附饱和后，烟囱排放将超标，同时需对废活性炭进行更换，更换后的废活性炭需作为危险废物进行处置，处置成本也相对较高。

1.2 碱吸收+活性炭吸附脱附+催化氧化（RCO）治理技术

目前较多危废处置企业采用该工艺技术治理危废暂存库的臭气，主要方法是利用物理吸附法对臭气污染源进行吸附除臭处理，臭气首先进入喷淋塔装置，通过碱液喷淋去除废气中的酸性及可溶性废气，然后再进入活性炭吸附装置进一步吸附除臭。

该技术设有一套脱附装置对活性炭吸附塔内高浓度有机废气进行催化燃烧，使有机废气分解为CO2和H2O，重新激活活性炭吸附能力。

催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能。

催化燃烧的特点：起燃温度低，节省能源；适用范围广；处理效率高，无二次污染。

催化燃烧几乎可以处理所有的有机恶臭气体，它适用于浓度范围广、成分复杂的各种臭气处理。

该技术的优点是：

4.巧用载体聚人气。辛兴党员服务社注重关怀、服务和沟通，逐步搭建起了非在职党员交流的平台，形成自己的品牌特色。组织成立了非在职党员的自主管理机构——社委会，制定了社员守则，实现了职责合并，改变了服务模式，调动了非在职骨干党员工作的主动性和积极性。辛兴党员服务社京剧票友社结合物业站“倡导文明新风尚”的差异化服务工作，自编歌曲、快板等节目，在小区内文明宣演，弘扬文明居住、文明生活的良好风尚。聘请老党员做物业监督员，成立了“健康伴我行”医疗小分队、“义务巡逻小队”，发挥了大家的余热。在协解人员管理方面，开展了结对帮扶、亲情助学、温暖救助等多项活动，管爱并举，宽严相济，确保了非在职人员群体的稳定。

①相比单一活性炭吸附技术，增加了活性炭脱附，脱附后废气进行催化燃烧，有效地解决了活性炭吸附饱和无法判断的缺陷。由于是连续吸附、脱附时间可以自行设定，并且通过PLC程序操作，吸附效果比单一活性炭吸附效果明显提高。

②由于采用PLC程序控制，通过检测废气进、出口VOC治理浓度，可以调配引风机的频率，这样对降低运营成本、提高运营效果都有明显好处。

该技术的缺点是：由于活性炭脱附需要高温（脱附温度要求大于180℃），否则存在脱附效果差、处理效率低下等特点。而活性炭在吸附了大量有机气体后，在高温脱附的情况下，很容易引起自燃。不仅增加了环境风险，也带来了不可预料的安全风险。

由于脱附后的废气采用催化燃烧的技术，而催化剂的使用注定是具有一定的选择性。危废处置企业暂存库废气的特点是废气成分的不确定性以及废气浓度的不确定性，由于这种不确定性。该技术上选择的催化剂就非常困难，如何避免催化剂中毒是应用该技术的关键，一旦某种组分造成催化剂中毒，该系统的处置效果将不复存在，反而会由于吸附大量废气，经脱附后，由于催化剂中毒而没有得到有效分解，最终导致大量有机废气排放外环境，引发环境问题。

因此笔者建议，选择该技术的危险废物处置企业，需要基本确定暂存库废气的组分（废物组分单一），否则很难保证不会引发安全、环保等相关问题。

1.3 碱吸收+低温等离子+深度氧化

该技术利用电子、离子、自由基和中性粒子小于分子，能够顺利进入分子内部，打开分子链，破坏分子结构的原理，轰击发生臭气的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，将有害物质转化为无害物质。

设计处理工艺为“预处理碱喷淋塔+除水器+等离子处理+深度氧化塔”。为进一步提供对有机物去除，等离子设备后端设深度氧化塔，深度氧化塔为填料形式，可延长臭氧、自由基与废气接触时间，起到深度氧化的意义，降低废气中残余分子碎片的含量。

该深度氧化塔采用改性填料为填料塔，可有效吸附碎片分子和活性氧等，并促进吸附在填料塔上的这些成分发生氧化反应。由于该填料塔不是用来吸附有机质的，而且始终有活性氧等成分存在，因此填料塔即使吸附了少量有机质，也会因为臭氧等氧化反应的存在，使得填料塔始终处于非饱和状态，即本系统采用的填料无需更换，可长期使用。

有机暂存库废气根据生产情况分常规、特殊、应急三种运行模式。

该工艺技术的优点是：能够处理多种臭气充分组成的混合气体，在废气浓度及湿度较低的情况下，可长期正常工作。缺点是：对高浓度易燃易爆废气，极易引起爆炸，具有一定的危险性。

因此，对于危险废物暂存库废物较为复杂，特别是存放甲乙类危险废物的暂存库，从安全角度考虑并不适用该处置工艺。

1.4 碱吸收+分子筛转轮浓缩+RTO

碱吸收+分子筛转轮浓缩+RTO焚烧是一种最安全、最高效的处置方式。

分子筛转轮浓缩其原理是：将能够吸收废气中有机物质的材料制造成蜂窝结构的园盘转轮，正常工作时分子筛转轮转速1～3r/h。转轮运作时可分为3个区域，即处理区、冷却区、和再生区。含有机废气的气体从处理区流过后变成相对干净的空气，其有机废气含量最低可降至5ppm以下，达到国标排放要求。部分含有机废气的空气用再生风机推动从冷却区流过后被加热到一定的温度，然后流过转轮的再生区，由于转轮再生区被再生空气加热，吸附于该区域的有机废气被脱附出来为再生空气带走。

蜂窝状转轮的特点是与空气接触的表面积大，其比表面积达2700m2/m3以上；风阻力低，一个厚度400mm的转轮，在迎风风速2m/s时压力降只有180Pa（国内活性碳纤维吸附装置，厚度150mm、迎风速度0.2m/s时，阻力3000Pa）；传质效率高，与直径3mm的球状分子筛相比，传质效率提高1倍以上；与两塔间歇切换的固定床切换相比较，具有净化效率高、出口浓度稳定的特点。

该技术利用危险废物暂存库臭气浓度低、风量大等特点，通过改变分子筛的微孔结构，一些有害的大分子被挡在分子筛转轮外侧，分子直径较小的小分子通过转轮时被分子筛转轮吸附，而氮气等无机分子通过分子筛转轮后，直接通过排放风机排到大气中。由于分子筛转轮在24h不停地旋转，当旋转到某一区域时，脱附风机通过热脱附把挡在转轮外的大分子以及被分子筛直接吸附的部分小分子直接催脱出来，催脱出来的有机臭气分子被送到RTO焚烧炉系统直接焚烧，焚烧后的烟气经过碱吸收后，通过25m高的烟囱直接排放。

通过分子筛转轮浓缩后，暂存库臭气浓度可以浓缩至10倍、15陪、20倍，甚至更高浓度。设计300000m3/h风量的暂存库浓缩后只有30000m3/h，这样对后续焚烧设备RTO选型可以更有利、更经济，同时由于废气浓度提高10倍（或更高浓度）以后，对RTO焚烧炉能源消耗将大大降低。同时由于废气最终经RTO焚烧炉高温（800℃以上）焚烧后得到彻底分解后排放，最终VOC处置效率可以达到99%以上。

另外由于该工艺脱附采用蒸汽热脱附，降低了安全风险，保障了设备的平稳运行。

2 结果与探讨

虽然臭气处理工艺过程很简单，但由于危险废物处置企业废物的复杂性，导致产生的臭气具有成分不确定性、浓度不确定性，因此相对应的处理工艺也难以确定，对于危险废物处置企业来讲，重要的还是要求产废企业对废物进行密闭包装，从源头上减少废气的产生；处置企业也需要根据自己的生产实际情况，确保收集进来的危险废物能够在最短时间内得到处置，杜绝超期存放，减少由于废物长期贮存带来的废物泄漏的可能性，从而在某种程度上也减少了废气的产生。