王敦球 張學洪 解慶林
（桂林工學院資源與環境工程系）

　　摘　要：針對堆肥廠的致臭氣體進行了分析，通過試驗對主要的致臭氣體NH３．Ｈ２Ｓ．和SO2進行了去除試驗，結果表明去除效果良好，可以達到相應的國家標準。
　　關鍵詞：堆肥廠 致臭氣體 試驗

　　在利用城市污水廠污泥、城市生活垃圾和粉煤灰堆肥過程中，由于微生物對有機質的分解會產生大量的水分和CO2，同時，還會伴隨產生大量致臭氣體，如，NH3、H2S、SO2以及烷烴類氣體。在堆肥場，這些致臭氣體會隨著水蒸汽和CO2一起排出，致使堆肥場上空的空氣和周邊環境受到污染。一方面使人們的感覺上難以接受；另一方面也滋生蚊蠅傳染疾病，使工作環境變得比較惡劣。在一些城市和地方，堆肥場中大量致臭氣體的存在已直接影響到堆肥場的生存，因此 ，如何有效地解決堆肥場產生的致臭氣體是堆肥工藝必須要解決的問題之一。有鑒于此，本文設計了一套裝置，即能去除堆肥過程中產生的臭氣，凈化了環境，又能回收氮，為堆肥提供了一定的氮原料。

１　致臭氣體的處理現狀

　　對于污泥和城市垃圾堆肥產生的臭氣，我國的技術研究較晚，大概在20世紀80年代末期才開始研究^[1]，90年代有一些學者也作了一些研究^[2～5]。國內的堆肥廠在堆肥過程中，一般都伴隨著二氧化碳的產生和熱的釋放分解過程，復合無機分子被水解，同時發酵產生羧酸、酒精、二氧化碳、氨和水，這些中間產物的某些成分進一步分解而生成醋酸、水和二氧化碳，這些物質被甲烷菌通過代謝的形式產生甲烷、二氧化碳和其它少量的物質釋放出來。這些少量物質成分較為復雜，其中有機成分有100多種，有許多可以歸為揮發性有機組分（VOCs），這些氣體可能有毒，并對公眾健康構成威脅^[6]。進年來，國外已有許多工作致力于對這些氣體的研究，在荷蘭作為可再生資源回收利用研究^[7]。我國的部分學者^[8]也對這些氣體的經濟利用作了一些工作，但目前國內利用的基礎數據較少，尚未開展大規模的研究。

2　試驗裝置及工作原理

2.1　試驗裝置：
　　該裝置的示意圖見圖1。
2.2　工作原理
　　本裝置的工作原理為：首先利用霧狀水將廢氣降溫，吸收廢氣中的可溶物和粉塵，再通過三層吸附劑層（由桐麩、菜子麩或可作為有機肥料摻合料的其他原料）對廢氣中臭氣和其他不可溶氣體進行吸收，最后通過除臭劑層（由活化沸石組成）吸附殘余臭氣，以達到最終排放的氣體無毒無臭，除臭效果達到國家或地方環保管理部門對臭氣排放標準的要求。回收臭氣中的氮使吸附劑中的氮含量提高，從而當吸附劑用做堆肥摻合料時，不僅增加堆料中有機質（碳）的含量，而且也增加了堆料中原始氮的含量。除臭后集水池中的水經冷卻后可以循環使用，隨著循環次數的增加，其吸附效率逐漸下降，這部分水可以經處理后排放，也可以部分回用于堆肥中。

圖示：1、循環水塔；2、排水閥；3、水泵；4、汽水管；5；吸附池；6、噴水嘴；7、汽水管；8、金屬網袈；9、11、13、15、尼龍網紗上墊稻草；10、第一吸附層；12、第二吸附層；14、第三吸附層；16、除臭劑層；17、尼龍網；18、導氣刪；19、引風機；20、濾網；21、水泵；22、冷卻管；23、廢氣進氣口。

圖1 廢氣除臭及回收裝置示意圖

3　凈化效果

　　本次研究中自制了一套致臭氣體凈化裝置，對進、出廢氣凈化裝置的氣體中的NH₃、H₂S、S₂O進行了采樣測定，以對堆肥過程中產生的廢氣進行凈化效果試驗，結果如表1。

表1 廢氣凈化效果

項目

NH₃（mg/m³）

H₂S（mg/m³）

SO₂（mg/m³）

采樣編號

進口

出口

進口

出口

進口

出口

1^#

3.85

0.10

0.126

0.008

0.98

0.12

2^#

5.26

0.18

0.096

0.006

0.92

0.17

3^#

7.39

0.19

0.101

0.007

1.05

0.14

平均

5.50

0.16

0.108

0.007

0.98

0.14

凈化效率

97.1%

93.5%

85.7%

國家標準^*

0.20

0.01

0.50

　　注：（1）氣體進口溫度55～70℃。
　　　　（2）進水溫度為20℃。
　　　　（3）氣體出口溫度為26～30℃。
　　　　（4）*國家標準為《工業企業設計衛生標準》(TJ36-79)的規定
　　通過實驗表明，該試驗裝置對NH₃、H₂S、SO₂的去除效率分別為97.1%、93.5%和85.7%，在設備正常運轉的情況下，在堆肥過程中產生的NH₃、H₂S、SO₂等廢氣經凈化裝置處理后達到堆肥廠的環境要求,即符合現行國家標準《工業企業設計衛生標準》的規定。排放出來尾氣的臭味由極強轉為無明顯臭味。

4　結論

　　該廢氣凈化裝置的用水可由污水廠凈化處理后排放的廢水作為添加水源。利用循環水塔進行循環再利用。經濟上可節約大量自來水，同時具有良好的環境效益和社會效益，氣體凈化裝置的排放水可以進行農業利用或重新進入污水廠的進水口進行處理也可以用于生產有機復合肥過程中的添加水。
　　總的來看，該致臭氣體去除試驗裝置能較好的去除堆肥場中產生的臭氣，而且用吸附劑回收氮以后，可重新用于堆肥中，較好的解決了堆肥中的環境保護問題。

參考文獻：

　　[1] 蔣建國，王偉，吳學龍 等，糞渣污泥處理處置過程惡臭氣體的產生及控制，環境衛生工程，2001，9（1）：3-5。
　　[2] 于爾杰，生物脫臭技術發展趨勢，哈爾濱建筑大學學報，1998，31（1）：58。
　　[3] 張蘭英， 垃圾和糞便快速除臭方法研究，長春科技大學學報，1998，28（4）：475。
　　[4] 馬紅，李國建，固定化微生物處理含氨臭氣的研究，中國環境科學，1995，15（4）：302。
　　[5] 荊治嚴，惡臭與惡臭污染，環境雜志叢刊，1990，11（4）：1—10。
　　[6] 劉富強，唐薇，聶永豐，城市生活垃圾填埋場氣體的產生、控制及利用綜述，重慶環境科學，2000，22（6）：72-76。
　　[7] 楊衛國，垃圾填埋氣體作為可再生能源在荷蘭的利用，世界環境，2001，（1）：33-34。
　　[8] 陳紹偉，史祈龍，蔡偉娜，城市垃圾填埋氣體利用模擬實驗研究，化學世界，2000，增刊：83-85。