專利名稱：一種污泥處置惡臭廢氣的脫硫-高溫生物脫臭方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥處置惡臭廢氣的脫硫-高溫生物脫臭方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
污泥已成為影響我國城市發(fā)展的重要環(huán)境問題之一。城市污水處理廠污泥的處理 處置問題已經(jīng)引起了業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注，也是世界各國都面臨的挑戰(zhàn)。2008年我國投運(yùn)城鎮(zhèn) 污水處理廠1529座，處理污水量233億m3，相比“十五”初期增加約一倍，產(chǎn)生含水率80% 的污泥約1600萬噸，且以每年10%以上的速度增長。目前，污泥處置主要采用衛(wèi)生填埋、堆肥、干化、焚燒等方法。加熱干化主要是利用 熱能將污泥烘干至需要的含水率，大致可以分為二大類，一類是用煙氣或過熱蒸氣進(jìn)行直 接干化；另一類是用蒸汽或?qū)嵊偷葻崦襟w進(jìn)行間接干化。污泥焚燒按處理工藝可分為直 接焚燒、干化污泥焚燒處理、與煤粉流化床內(nèi)摻燒、與垃圾混合焚燒發(fā)電處理等工藝。污泥 干化焚燒是將脫水污泥先進(jìn)行干燥，降低含水率，然后送入焚燒爐進(jìn)行焚燒。2003年以來我 國深圳市已建設(shè)熱干化加焚燒污泥的項(xiàng)目；天津市也建設(shè)了污泥處理廠，在污泥消化發(fā)電 方面開始探索；利用熱電廠鍋爐煙氣烘干污泥后，與工業(yè)固體廢棄物摻混作為燃料焚燒發(fā) 電。遼寧省沈陽市已經(jīng)在燃燒污泥發(fā)電方面取得了成功。上海市竹園污泥處置采用干化焚 燒技術(shù)，焚燒灰渣和飛灰渣及焚燒飛灰將作建材利用處置。北京、廣州和重慶利用水泥窯高 溫?zé)煔飧苫勰嗖⑷敫G焚燒，實(shí)現(xiàn)污泥處置資源化。惡臭污染作為世界七大環(huán)境公害之一。惡臭氣體不僅能帶給人嗅覺的不適，還會 引起惡心、頭痛、厭食、失眠、心情煩躁等功能性疾病，嚴(yán)重時引起中毒，甚至誘發(fā)急性病并 引起死亡。污水污泥處理處置的惡臭問題導(dǎo)致的投訴事件逐年增加。用煙氣或過熱蒸汽進(jìn) 行直接干化時，由于溫度較高，在干化的同時會使污泥中許多有機(jī)質(zhì)分解，造成惡臭污染。 焚燒過程產(chǎn)生惡臭廢氣、其成分有二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、酸性氣體(HC1、HF)、有機(jī) 物(包括二噁英)及重金屬煙霧等。這些惡臭氣體對周圍環(huán)境和大氣產(chǎn)生直接的污染，危 害工作人員和周邊居民身體健康。因此污泥處置高溫惡臭廢氣的治理已成為乃至全國環(huán)境 保護(hù)亟待解決的問題。惡臭廢氣污染防治技術(shù)主要有吸收法、吸附法、催化氧化法、光催化法、電暈法、臭 氧法、等離子體法和微生物法等。生物除臭法與物理化學(xué)法相比，具有運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡 單、處理效果好和無二次污染等特點(diǎn)，近年來成為脫臭研究的主流方法。自二十世紀(jì)二十年 代土壤微生物首次被應(yīng)用于處理H2S廢氣后，直到上世紀(jì)八十年代初開始，生物法凈化廢氣 在德國、日本和荷蘭得到很大的發(fā)展，并逐漸成為世界工業(yè)廢氣凈化領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)研究 領(lǐng)域之一。到目前為止，已有各類微生物除臭裝置和設(shè)備在德、日、荷等國已成功應(yīng)用于冶 金、石油、化工、輕工、屠宰、污水處理等行業(yè)，投入運(yùn)行的生物凈化裝置已逾千套，設(shè)備與裝 置開發(fā)，呈商品化態(tài)勢，并且應(yīng)用效果良好。國內(nèi)在這方面起步較晚，直到九十年代才開始 對生化法凈化低濃度廢氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。并有生物法處理含NH3臭氣、硫化氫和甲硫醇混
3合惡臭氣、生活垃圾惡臭、多組分臭味氣體、制藥廠揮發(fā)性混合廢氣、水產(chǎn)飼料惡臭廢氣等 研究報道。國內(nèi)生物技術(shù)已在再生膠廠、制藥廠兼氧池高濃度惡臭、煉油污水廠惡臭和污水 廠臭氣等廢氣處理實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用。目前污泥處置烘干/焚燒廢氣主要存在的問題有氣體流量大、惡臭廢氣擾民，居 民投訴較多，二氧化硫濃度高。為了滿足更加嚴(yán)格要求和提高系統(tǒng)的適應(yīng)性以及可靠性，開 發(fā)組合工藝具有很好的實(shí)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種污泥處置惡臭干化/焚燒廢氣的脫硫_高溫生物脫臭方法。其是 一種污泥處置惡臭廢氣新型處理方法，采用濕法脫硫處理與構(gòu)建中高溫高效生物菌劑微生 態(tài)系統(tǒng)生物處理相結(jié)合工藝處理污泥處置惡臭廢氣，利用濕法脫硫?qū)U氣中的二氧化硫去 除，以降低廢氣溫度到60°C同時減少二氧化硫?qū)ι锩摮粝到y(tǒng)pH值的劇烈影響，生物滴濾 法將惡臭廢氣繼續(xù)好氧降解成無臭無害的物質(zhì)。脫硫_生物脫臭技術(shù)具有多種功能作用， 一套系統(tǒng)解決污泥處置烘干廢氣惡臭、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放，不僅解決近期臭 氣擾民問題，而且解決了長遠(yuǎn)發(fā)展必須解決的二氧化硫、氮氧化物排放達(dá)標(biāo)問題，這符合國 家推行的清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排，體現(xiàn)了企業(yè)社會責(zé)任感。其是一種循環(huán)經(jīng)濟(jì)、污泥資源綜合 利用配套的新型技術(shù)方法，對解決污泥處置烘干、焚燒過程產(chǎn)生的惡臭廢氣擾民，對利用水 泥廢熱處置烘干污泥的技術(shù)推廣，具有十分重大的環(huán)境效益和社會效益。本發(fā)明的污泥處置惡臭干化/焚燒廢氣的脫硫_高溫生物脫臭方法，該技術(shù)能 高效去除惡臭氣態(tài)污染物、二氧化硫和氮氧化物，脫臭效率可達(dá)90%以上，脫硫效率可達(dá) 95%以上，脫硝效率可達(dá)60%。脫硫-高溫生物脫臭處理系統(tǒng)能夠耐受污染負(fù)荷及組分的 變化、非穩(wěn)態(tài)工況和外界環(huán)境溫度的影響；具有對廢氣凈化效率高，廢氣降解徹底、操作簡 便、裝置運(yùn)行穩(wěn)定性好、投資運(yùn)行費(fèi)用低和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)于低濃度大氣量廢氣污 泥處置烘干惡臭廢氣、污泥焚燒惡臭煙氣的凈化處理。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)設(shè)計、使用一種污泥處置惡臭干化/焚燒廢氣的脫硫_高溫生物脫臭工藝，采用濕 法脫硫處理與構(gòu)建中高溫高效生物菌劑微生態(tài)系統(tǒng)生物處理相結(jié)合工藝處理污泥處置惡 臭廢氣。通過石灰石/石灰-石膏法脫硫處理，可起脫除二氧化硫和降溫作用，以使廢氣溫 度下降到60°C左右進(jìn)入生物滴濾裝置，滴濾裝置內(nèi)構(gòu)建中高溫高效生物菌劑微生態(tài)系統(tǒng)， 惡臭污染物被微生物降解成無臭的化合物，達(dá)到高效除臭目的，同時高溫生物滴濾裝置還 可去除二氧化硫和氮氧化物，生物循環(huán)液通過設(shè)置pH探頭以通過加酸或堿自動調(diào)節(jié)循環(huán) 液的PH值為6-7。 設(shè)計、制作的濕法脫硫裝置可采用石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫吸收裝置，石灰 石-石膏濕法煙氣脫硫工藝系統(tǒng)主要由吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫 水系統(tǒng)等組成。吸收塔采用噴淋塔，噴淋層設(shè)在吸收塔的中上，多級噴淋，噴淋層上部設(shè)有 二級除霧及其沖洗設(shè)備；下部設(shè)亞硫酸鈣氧化系統(tǒng)。利用濕法脫硫?qū)U氣中的二氧化硫去 除，以降低廢氣溫度到60°c同時減少二氧化硫?qū)ι锩摮粝到y(tǒng)PH值的劇烈影響。
設(shè)計、制作生物滴濾裝置，裝置結(jié)構(gòu)形式有分體逆流式、一體復(fù)合逆流式和錯流 式結(jié)構(gòu)，采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)。所用填料(載體)是陶粒、陶塊、混合填料等，填料分層
4填裝。每個填料單元設(shè)一個氣體導(dǎo)流孔板和一組分布槽，使廢氣和水分布均勻。滴濾裝置都 采用氣、液兩相逆流的操作方式，錯流式滴濾裝置則采用氣、液兩相交錯流動的操作方式。 裝置內(nèi)采用特效降解惡臭物質(zhì)、二氧化硫和氮氧化物等氣體的微生物菌群構(gòu)建的污泥處置 烘干/焚燒惡臭廢氣的微生態(tài)系統(tǒng)，該微生物菌群能夠適應(yīng)較寬的溫度范圍(10 65°C )， 能耐受低溫和高溫環(huán)境的影響，具有高效除臭性能。生物循環(huán)液儲槽下部設(shè)置曝氣管，有利 于好氧生物降解循環(huán)液的惡臭污染物。生物滴濾裝置頂部安裝除霧沫器，它是以金屬絲網(wǎng) 或合成纖維絲網(wǎng)作為除霧沫元件，夾固在兩柵板之間而構(gòu)成。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例一生物處理污泥處置烘干惡臭廢氣根據(jù)污泥處置烘干惡臭廢氣產(chǎn)生的含氨、硫化氫、甲硫醇(CH3SH)、HCUSO2, NOx等 復(fù)雜無機(jī)有機(jī)惡臭氣體，其特點(diǎn)為成分復(fù)雜、二氧化硫(SO2)的濃度較高(1500mg/m3)，氮 氧化物(NOx)的濃度較高(500 700mg/m3)、臭氣濃度4170、廢氣氧氣含量低(< 5% )、廢 氣溫度高(110°C)、臭氣濃度高。濕法脫硫-高溫生物法處理污泥處置烘干惡臭廢氣示范 工程長時間運(yùn)行穩(wěn)定性考察，其間表現(xiàn)出了良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，生物除臭可穩(wěn)定在90%，脫 硫效率可達(dá)98%以上，脫硝效率可達(dá)60%。實(shí)施例二 生物處理污泥處置焚燒惡臭廢氣根據(jù)污泥干化焚燒產(chǎn)生惡臭廢氣，其成分有二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、酸性氣 體(HC1、HF)、惡臭有機(jī)物及重金屬煙霧。該惡臭廢氣經(jīng)濕法脫硫-高溫生物法處理，生物 除臭效率可穩(wěn)定在90%，脫硫效率可達(dá)95%以上，脫硝效率可達(dá)50%。
權(quán)利要求
本發(fā)明涉及一種污泥處置惡臭廢氣的脫硫 高溫生物脫臭方法。其特征在于多種功能作用，一套系統(tǒng)解決污泥處置烘干/焚燒廢氣惡臭、二氧化硫、氮氧化物等污染物達(dá)標(biāo)排放問題，這符合國家推行的清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥處置惡臭廢氣的脫硫方法，其特征在于濕法脫硫可采用 石灰石、石灰/石膏法煙氣脫硫，利用濕法脫硫?qū)U氣中的二氧化硫去除，降低廢氣溫度到 60°C，同時減少二氧化硫?qū)ι锩摮粝到y(tǒng)pH值的劇烈影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥處置惡臭廢氣的高溫生物脫臭方法，其特征在于采用生物 滴濾裝置，逆流式或錯流式，填料采用陶粒、陶塊、混合填料等，填料分層填裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥處置惡臭廢氣的脫硫_高溫生物脫臭方法，其特征在于采 用特效降解惡臭物質(zhì)、二氧化硫和氮氧化物等氣體的微生物菌群構(gòu)建的污泥處置烘干/焚 燒惡臭廢氣的微生態(tài)系統(tǒng)，該微生物菌群能夠適應(yīng)較寬的溫度范圍(10 65°C )，能耐受低 溫和高溫環(huán)境的影響，具有高效除臭性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥處置惡臭廢氣的脫硫_高溫生物脫臭方法，其特征在于循 環(huán)液儲槽內(nèi)設(shè)置曝氣管、設(shè)置PH探頭以通過加酸或堿自動調(diào)節(jié)循環(huán)液的適宜pH值。生物 滴濾裝置系統(tǒng)能夠耐受惡臭污染負(fù)荷及組分的變化、非穩(wěn)態(tài)工況、廢氣溫度和外界環(huán)境溫 度的影響。全文摘要
本發(fā)明涉及一種污泥處置惡臭廢氣的脫硫-高溫生物脫臭方法。其是一種循環(huán)經(jīng)濟(jì)、污泥資源綜合利用配套的新型技術(shù)方法，是采用濕法脫硫與生物法處理相結(jié)合工藝處理污泥處置惡臭廢氣，利用濕法脫硫降溫，構(gòu)建高溫高效生物菌群微生態(tài)系統(tǒng)將惡臭廢氣繼續(xù)好氧降解成無臭無害的物質(zhì)。這對解決污泥處置廢熱烘干/焚燒過程產(chǎn)生的惡臭廢氣擾民和污泥處置應(yīng)用的技術(shù)瓶頸，對利用廢熱處置烘干污泥和污泥焚燒的技術(shù)推廣，具有十分重大的環(huán)境效益和社會效益。脫硫-生物法處理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)污泥處置烘干/焚燒廢氣惡臭、二氧化硫、氮氧化物等污染物達(dá)標(biāo)排放，具有對廢氣凈化效率高、操作簡便、裝置運(yùn)行穩(wěn)定性好、運(yùn)行費(fèi)用低和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01D53/80GK101961595SQ201010503299
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者孫建良, 魏在山 申請人:中山大學(xué)