城市垃圾中转站的除臭方案设计

刘 辉，杨利平，文 清，杨志远

（长沙环境保护职业技术学院，长沙 410004）

一般来说，恶臭气体按组成可分成5类：含硫化合物，如H2S、SO2、硫醇等；含氮化合物，如氨气、胺类、吲哚等；卤素及衍生物，如氯气、卤代烃等；烃类及芳香烃；含氧有机物，如醇、酚、醛、酮等。恶臭气体成分在好氧和厌氧条件下均可产生，但主要的致臭物质来自有机物厌氧发酵过程。恶臭是一种影响广泛的公害，对人体的毒害是多方面的：恶臭可引起人体反射性地抑制吸气，妨碍正常呼吸功能；神经系统长期受到低浓度恶臭的刺激，使嗅觉脱失，继而使大脑皮层兴奋与抑制的调节功能失调，恶臭成分如H2S直接毒害神经系统；氨等刺激性臭气，使血压先降后升、脉搏先慢后快，H2S影响人体内氧的运输、造成体内缺氧，干扰循环系统；臭气使人食欲不振、恶心呕吐，可能导致消化系统功能减退以及内分泌系统紊乱，影响机体的代谢活动。此外，氨和醛类对眼睛有较强的刺激作用。垃圾中转站恶臭气体成分主要为H2S、NH3等。

1 除臭机理

利用喷雾系统是将微生物除臭剂与水按比例配好的混合物经雾化喷出，形成水雾。细微水雾因表面积大能吸附大量的恶臭气体，通过混合在雾珠中的生物益生菌，迅速将有害菌、异味小分子、有毒有害物作为有机原料吸收、分解，且在腐烂物质表面抑制其继续发酵，从而达到除臭的目的。

其原理如图1所示。

图1 除臭原理

2 智能喷雾除臭设备

2.1 喷雾除臭设备分类

2.1.1 超声波除臭设备

通过超声波雾化水药混合液，其优点是噪音小，功率较低。但最大的缺点是不能配套使用微生物制剂，因为超声波能大量杀灭微生物。

2.1.2 高压喷雾除臭设备

高压喷雾除臭设备是现在比较流行的设备。特点是成本低、操作简单，适用各种药剂。缺点是对水质要求高，要形成高压环境，并且喷头数量较多，容易堵塞，导致运维成本增加[1]。

2.1.3 汽水混合喷雾除臭设备

该设备是目前市场上最先进的系统。它可以有效地解决喷头堵塞问题，能确保五年内不用更换喷头，并且运行相当稳定。缺点是相对于其他设备成本略高，噪音略大。

2.2 喷雾除臭设备构成

该设备由主机、管路、喷头等单元构成。主机具有智能控制系统、自动配液系统、缺药保护系统、断水保护系统、缺相漏电保护系统、电机保护系统等系统。

2.3 喷雾除臭设备特点

采用先进的PLC控制器、液晶显示触摸屏操作界面、手动清洗开关，红外感应启动延时等；根据实际情况自动调节喷雾时间，具有密码保护功能；能根据不同时段设定喷雾时间与喷雾周期，范围为0～999 s任意调节；设备具备自我诊断、实时监测设备运行状况等功能，可根据需要可自行调节比例；药剂即配即用，药剂配比后的混合液无须再过滤；PLC可扩展多种功能，例如，外接高清摄像头，能对垃圾中转站实时视频监控，通过互联网上传视频图像至用户终端（联网电脑或手机APP），外接气体检测传感器，可将站点实时气体浓度传输到用户终端，并根据设定的限值实现超限报警功能；可以实现实时报警、实时监测、远程控制、数据查询等多种功能。后三项需通过选配智能联控系统才能实现。

2.4 管路

按照室内明线布线标准安装，美观大方；采用国内知名品牌材料，品质保证；压力损失小，防堵塞。

2.5 自动配药系统

独特的无动力泵实施自动配药，按照设定比例自动配比，即配即用，成功解决了自来水中的漂白粉和余氯杀死活性有益菌及超滤系统对大分子菌群过滤而影响生物制剂药效的问题，确保了生物菌种的活性，不会因为水压、水流量等变化导致药剂比例变化。

2.6 泵站单元

需有多种保护功能，性能稳定、可靠耐用、工作持续性强。

2.7 超微雾化喷嘴

采用耐磨损材料制造和自带控制启动阀，喷雾量大，雾粒细，雾化效果好，喷雾射距远，喷嘴在1年零堵塞。

3 微生物菌剂除臭液

利湘绿源牌除臭产品应遵循微生态工程原理，采用微生态工程技术，精选多种有益微生物经复合发酵而成的新型生物除臭净化剂。反复试验证明，它能有效去除硫化氢、氨气等恶臭气体，除臭率和抑蝇率超过80%，并能有效抑制有害细菌滋生，净化空气。

该系列产品还能显著降低污水中COD和氨氮的含量，增强污水的净化速度和能力，对人体和动植物无任何毒副作用，对环境不产生任何污染。它具有以下特点：除臭效果快，能在3 min内消除异味；效果持久，含微生物菌剂的水雾可沉降在各种恶臭源的表面，持续分解有机物和异味分子；能有效抑制蚊蝇繁殖，利湘绿源除臭系列产品能改变微环境，抑制虫卵的孵化，达到抑制蚊蝇的效果；无再次污染，对人体和动植物无任何毒副作用；能有效降低污水的BOD、COD和氨氮的含量，增强污水的净化速度和能力[2-3]。

4 实施方案

该项目采用微生物菌剂喷雾除臭，故不能选择超声波喷雾。项目实施由喷雾主机（含智能控制系统）、密闭管路传输单元、喷雾控制单元等系统单元组成，由于各设备的喷雾原理不同，其效果、部件组成、市场价格和运维费用不尽相同。经咨询考察，目前的解决方案如下。

4.1 方案一：汽水混合式喷雾

此喷雾方法的主机部分为PLC喷雾主机（汽水混合），管路部分包括汽水混合喷头及控制总成、PPR水管、进口气管、PPR内牙弯头、PPR等径直接、PPR等径三通、不锈钢快接。该方案价格相对较贵，设备运行会有少许噪音，但喷雾效果好，尤其是相对于生物除臭液，不会出现喷头堵塞的现象，无需经常更换喷头，展示效果良好。节水节电，运行成本低。可配置高压冲洗装置。

每年运行费用（按照每天喷雾时间1.5 h计算）为：耗水量=0.146×5×120×365≈32 t；耗电量=2.1×1.8×365≈1 400 kW·h；微生物制剂原液消耗量=1 320 L×25=32 000元，全自动设备，加药由物业方环卫人员负责[4]。

4.2 方案二：高压喷雾

此喷雾方法的主机部分为PLC喷雾主机（高压），管路部分包括不锈钢喷头、自动比例泵、高压管、喷头座、快接、三通、立柱。该方案初装费用较为便宜，设备运行会有少许噪音，喷雾效果不如方案一，且影响生物除臭液的使用效果，容易出现喷头堵塞的现象，所以需经常更换喷头及滤芯，展示效果不佳。后续运行成本较高。

每年运行费用（按照每天喷雾时间2 h计算）如下：耗水量=0.55×32×120×365≈7.7 t；耗电量=3.0×2×365≈2 200 kWh；微生物制剂原液消耗量=3.1 t×25 000=75 000元，更换喷头和滤芯费用约为2 000元[5]。

4.3 高压、汽水混合喷雾

此喷雾方法结合了汽水混合喷雾和高压喷雾，价格相对适中，噪音较小，喷雾效果较好。用到的生物药剂及设备如图2、图3所示。

图2 生物药剂

图3 高压汽水喷雾样机

4.4 安装现场

图4为高压汽水喷雾装置在垃圾中转站中的应用。

图4 喷雾装置安装现场（地埋式）