【文章內(nèi)容簡介】 液中，然后在土壤微生物的作用下將其氧化分解轉(zhuǎn)化達(dá)到消除臭氣的目的。原理 土壤過濾裝置通常采用床形過濾器，由送風(fēng)機(jī)將臭氣[～lm3/(m2min)]送入土壤槽下部的主通風(fēng)道，然后由支通風(fēng)道分散到土壤槽底部的各部分，由支通風(fēng)道出來的臭氣通過較大石塊的空隙依次進(jìn)人砂層 (或碎石層)和土壤層，并逐漸擴(kuò)散開來被土壤顆粒吸附，最終被土壤中微生物分解轉(zhuǎn)化。分配層下部由粗、細(xì)石子和輕質(zhì)陶粒骨料組成，上部由黃沙或細(xì)粒骨料組成，總厚度400～500mm。氣體由擴(kuò)散層進(jìn)人土壤層。％、％、％％的比例混配，～。據(jù)報道土壤中加入某種改良劑(如3％雞糞和2％膨脹珍珠降)后，濾層透氣性不變，對甲硫酸脫除率可提高34％，對硫化靛脫除率可提高5％，對二甲基硫脫除率可提高80％，對二甲基二蜘脫除率可提高70％。土壤除臭裝置中，除臭用的土壤層一般在50cm左右(最初土層厚度在60cm左右，久后逐漸壓實到50cm左右)，設(shè)計除臭能為一般以通人空氣中的NH3(在此以NH3計)平均含量在200mg/L以下為宜。土壤下部通氣靜止壓力最好在2000～3500Pa，如果通風(fēng)速度過高就會引起土壤顆粒發(fā)生震動而導(dǎo)致土壤壓實，致通氣阻力增加并降低除臭效果。通人的NH3如果超過了土壤微物每日能作用的量，除臭效果就會降低。另外，長時間通人高溫汽體不僅會快速降低土壤水分、破壞土壤結(jié)構(gòu)，而且會使土壤微生物失活或死亡。因此，通人的空氣溫度不能超過40℃。相反，如慕通入氣體溫度低于10℃也會降低微生物的除臭能力。為了防風(fēng)、曹雨，整個土壤除臭裝置應(yīng)設(shè)置在塑料大棚內(nèi)，冬季也可以起到保的效果。影響土壤除臭效果的因素 土壤微生物降解速率與下列因素有關(guān)：( 1 ) 有機(jī)物濃度 生物降解速率與濃度成正比，但超過一定濃度，降解速率與濃度無關(guān)。( 2 ) 環(huán)境因子 如溫度、濕度、pH值應(yīng)控制適當(dāng)，不應(yīng)過高或過低，一般溫度為5～30℃、濕度為50％～70％、pH值為7～8。土壤處理系統(tǒng)使用一年后會發(fā)生酸化，需加入石灰石調(diào)整pH值。土壤處理法的優(yōu)點是設(shè)備簡單，運轉(zhuǎn)費用低，維護(hù)管理方便，在土壤上還可以種植花草進(jìn)行綠化。缺點是占地面積大，開放式的場地在大雨天會由于土壤通氣性的惡化而降低處理效果。( 3 ) 土壤厚度 土壤層越厚，其中的微生物量越多，因此，除臭效果越好，但隨著土壤層厚度的增加，系統(tǒng)的壓降一般會增加，從而影響去除效果。土壤法適合于處理低中含量臭氣，而且所用的土壤要求具有質(zhì)地疏松、富含有機(jī)質(zhì)、通氣性和保水性能強(qiáng)等特點，符合這些條件的土壤主要有火山灰土和腐殖質(zhì)土(如森林表層土)。在無法得到上述土壤的情況下，也可以利用一些肥沃的表層土壤與一些有機(jī)材料等按一定比例進(jìn)行人工配制。土壤法具有脫臭能力強(qiáng)、運行穩(wěn)定、維護(hù)管理簡單以及運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點。土壤除臭法最大的缺點是占用土地面積大，因此，在土地面積狹小的場所無法采用。為了克服這一缺點，在實際運用中可以添加一些質(zhì)地疏松、通氣性好的無機(jī)材料，可以在一定程度上減少占用土地面積。但使用一定時間后，除了因為細(xì)小的土壤顆粒進(jìn)入這些無機(jī)材料的小孔隙使其通透性降低外，土壤本身也會逐漸變得堅實，使其通氣性大大降低，而且會發(fā)生酸化。因此使用一段時間后應(yīng)將土壤翻起進(jìn)行人工疏松以利于空氣流通，并加入石灰石調(diào)整pH值。此外，在溫暖季節(jié)土壤表層容易生長雜草，因為根系的生長也會影響土壤的通氣性，所以最好及時除去。當(dāng)然，在不影響通氣的情況下也可以種植少量花草美化環(huán)境。為了克服土壤除臭法占地面積大的缺點，近幾年又開發(fā)出了珍巖棉除臭法。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中珍珠巖棉通常作為營養(yǎng)液栽培的基質(zhì)破廣泛使用，由于該材料膨松、密度小(400kg/m3左右)，通氣阻力只有土壤的1/5~1/3，使用該材料制作的除臭裝置充填高度可為土壤的3～5倍，因此除臭裝置占地面積大大減少。但是因為珍珠巖棉材料膨松、通氣性好，因此很容易失水而干燥，因此在庚用這種方法時除臭槽的上部必須配有散水管道定時補(bǔ)充散失的水分。另外，珍珠巖棉是一種無機(jī)性材料，本身的吸附能力很小，無除臭能力。所以必須通過接種微生物和提供微生物活動所需的營養(yǎng)物隕后，除臭裝置才具有除臭效果。通常在制作除臭裝置時，向珍珠堵棉中混合一定比例的富含微生物的有機(jī)性材料，如腐殖質(zhì)土、活性污泥等，需經(jīng)過一定時間的馴化后就有非常好的除臭效果。堆肥發(fā)酵除臭是以污水處理廠的污泥、城市垃圾、動物糞便等腎機(jī)物為原料，經(jīng)好氧發(fā)酵得到的熟化堆肥中存在著許多微生物，目此將臭氣直接通人處于后熟階段的堆肥材料中，以達(dá)到消除臭氣目的。堆肥法一般分為兩種類型：堆肥覆蓋在廢氣發(fā)生源或出口自然生化除臭；廢氣發(fā)生源較多時，集中送到除臭裝置中除其裝置流程與土壤法類似，利用泥炭、堆肥、木屑、植物枝權(quán)為填料，彼此相互混合形成一種有利于氣體通過的疏松結(jié)構(gòu)，即巴層。在地面挖淺坑或筑池，池底設(shè)排水管，在池的一側(cè)或中央設(shè)輸總管，總管上再接出直徑約125mm的多孔配氣支管，并覆蓋沙等材料，形成厚50～100mm的氣體分配層，在分配層上再攤放500～600mm的堆肥過濾層?！?。堆肥是微生物繁殖最適宜的場所，好氧細(xì)菌的繁殖密度高，因整個設(shè)備緊湊，去除效果要比土壤法好，氣固接觸時間只需30s，而土壤法則需60s以上。因而與土壤法相比，占地面積可大大縮小。為保證凈化效果，必須保證濾層溫度適當(dāng)、阻力均勻而穩(wěn)定，所以在運轉(zhuǎn)過程中要經(jīng)常觀測。濾層表面受損或材料腐蝕，可能造成濾層板結(jié)；溫度不均勻或過分干燥，濾層可能形成裂縫。出現(xiàn)上述情況，必須用機(jī)械將濾層扒松、平整。如經(jīng)上述處理后，濾層阻力仍過大，則必須更換填料。如果廢氣含塵過大則最好經(jīng)過預(yù)除塵處理。但由于堆肥是由可生物降解的物質(zhì)所構(gòu)成的，因而壽命有限。運行一年后，系統(tǒng)也會發(fā)生酸化，應(yīng)及時調(diào)整pH值，同時要定期補(bǔ)充微生物生長所需的碳素養(yǎng)料，一般兩年補(bǔ)給一次。這種除臭方法的效果不穩(wěn)定，常因堆肥種類和性質(zhì)不同除臭效果相差很大。但由于這種方法不需要專門建設(shè)除臭裝置，因而可以節(jié)省土地和設(shè)備投資，所以是一種非常有前途的除臭方法。近幾年來，為克服開放式系統(tǒng)的缺點并增強(qiáng)過程的控制能力，歐美一些國家開發(fā)了許多封閉式的生物過濾器產(chǎn)品。目前，對于如何提高該方法的除臭效果正處于研究之中。土壤及堆肥法填料選擇理想的填料應(yīng)具有以下性質(zhì)：最佳的微生物生長環(huán)境使?fàn)I養(yǎng)物、濕度、pH值和碳源的供應(yīng)不受限制。較大的比表面積。堆肥和土壤的比表面積都在1～100m2/g。較大的比表面積可以為臭味去除的兩種機(jī)制(微生物增長和吸附)提供路徑。有機(jī)填料的吸附能力可以使去除臭味的生物過濾器耐沖擊能力增加。一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，較低的個體密度，防止填料壓實。填料壓實會使壓降升高、氣體停留時間縮短；增加氣體流速、減小填料的粒徑會使流經(jīng)填料的壓降增加。而任何壓降的增加都會導(dǎo)致運行費用的提高。常用的堆肥、泥煤等都具有較低的個體密度，但是其含有的有機(jī)物會逐漸降解，這不僅使填料壓實，還要在一定時間千更換，即有壽命限制。將有機(jī)填料和惰性的填充劑混合使用，壽可高達(dá)5年，一般為2～4年。為了提高填料性能、降低壓降，一般要求60％的填料顆粒直徑大于4mm。～，因為深度增加可以減少占地面積，但卻使壓降增加。填料的濕度(含水量)是生物過濾器最重要的操作參數(shù)。嚏料的濕度太低會使微生物失活，并且填料會收縮破裂而產(chǎn)生氣體匠流；填料的濕度太高，則不僅會使氣體通過濾床的壓降增高、停日時間降低，而且由于空氣/水界面的減少而引起供氧不足，形成飛氧區(qū)域從而產(chǎn)生臭味并使降解速率降低。大多數(shù)試驗表明：填料的濕度在40％～60％(濕重)范圍內(nèi)時生物濾膜的性能較為穩(wěn)定；對于致密的、排水困難的填料和憎水性VOC，最佳含水率在40％附近；而對于密度較小、多孔性的填料和親水性VOC，則最掛濕度為60％或更多。影響填料濕度變化的主要因素有：濕度未飽和的進(jìn)氣、生物氧化、與周圍溫度進(jìn)行熱交換等。泥炭和堆肥有很好的持水能力。泥炭的含水率在75％～80％時微生物的活性較高，當(dāng)其含水率低于30％時，微生物基本失活。高孔隙率使氣體有較長的停留時間。孔隙率對氣體通過濾床的壓降有重要影響。有機(jī)濾料的孔隙率范圍，土壤為40％～50％，堆肥為50％～80％，泥炭有高達(dá)90％的孔隙率，而且有1/5的孔徑小于30μm。泥炭開放的孔隙結(jié)構(gòu)對通過的氣流產(chǎn)生最小的阻力，但它必須由堅挺的物質(zhì)來支撐以防止變黏。典型的生物過濾系統(tǒng)如圖所示。生物脫臭是一個氣體擴(kuò)散和生化反應(yīng)的綜合過程。含污染物的氣體首先進(jìn)入調(diào)節(jié)器進(jìn)行潤濕，然后進(jìn)入生物濾池。當(dāng)潤濕的廢氣通過附有生物膜的填料層時，氣體中的惡臭物質(zhì)溶于水，被附著在填料表面的微生物吸附、吸收，在生物細(xì)胞內(nèi)分解為COH2O、S、SO42－、SO32－、NO3－等無害小分子物質(zhì)。凈化后的氣體經(jīng)過排氣口排出。 生物濾池裝置生物濾池的進(jìn)氣方式可采用升流式或下降式，前者容易造成深層填料干化，后者則可避免填料的干化，并可防止未經(jīng)填料凈化的顆粒性污染物排出。為防止氣體中顆粒物造成濾池堵塞，廢氣進(jìn)人濾池前必須除塵。生物濾池的技術(shù)特點是體系中的微生物是固定附著在填料上面，而且所用填料可以為微生物提供足夠的養(yǎng)分，無需另外添加營降物質(zhì)，填料的使用壽命視種類一般為3～5年，因此具有設(shè)備少、降作簡單、不需外加營養(yǎng)物、投資運行費用低、除臭效率高等優(yōu)點。但其缺點是反應(yīng)條件控制較難、占地面積大，基質(zhì)濃度高時，生物量增長快而易堵塞填料、影響傳質(zhì)效果。～，可以為單級或多級，面積視處理氣體量和處理效果而定。常用的填料種類有：含微生物量較高的木屑，富含纖維質(zhì)物質(zhì)，質(zhì)地疏松、通氣性好和非常睡合于微生物生長和繁殖的泥炭土(或草甸土)，以及透氣性好、吸附性強(qiáng)、持水性適中的鋸末、樹皮、樹葉、干草、谷殼、木渣和貝殼等組成的單一填料或混合填料，這些物質(zhì)本身含有大量各種微生物及其所需無機(jī)營養(yǎng)成分，因此不需外加營養(yǎng)物。但由于在運行過程中填料本身為附著于其上的微生物提供一定的養(yǎng)分，能被微生降解，因此存在運行一定時間后因填料降解而導(dǎo)致的透氣性、去除效果變差等問題，應(yīng)注意觀察填料的變化，以便及時更換。廢氣中污染物質(zhì)的種及含量、濕度、溫度、pH值以及所用填料特性等。廢氣中污染物質(zhì)的種類及含量 廢氣中的污染物應(yīng)為可以微生物利用和降解的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)，而且不含有對微生物生長抑制作用的有毒物質(zhì)。對于生物過濾池，廢氣中的污染物含量宜過高，若含量過高將會使微生物大量繁殖，從而導(dǎo)致填料的空率大大降低，最終影響除臭效果和使用壽命。研究表明，使用生過濾池時，適宜的有機(jī)物質(zhì)量濃度為1000mg/m3以下，不應(yīng)高于3000～5000mg/m3。另外，廢氣中的化合物應(yīng)是溶于水和可生物降解的，廢氣中不含大量對微生物有毒的物質(zhì)及大量的灰塵、油脂等。 濕度 在生物過濾池中，填料層的均衡潤濕性制約著生物濾池的透氣性和處理效果。若潤濕效果不夠，生物過濾池中的填料會變干并生成裂紋，嚴(yán)重影響廢氣通過填料層的均勻性，導(dǎo)致除臭效果變差；但是過分濕潤會形成高氣動阻力的無氧區(qū)，從而會減少廢氣中污染物與填料層的接觸時間，并生成帶有氣味的揮發(fā)物。因此廢氣在進(jìn)入生物濾池之前須先經(jīng)過潤濕，一般進(jìn)氣的濕度應(yīng)大于95％，以保證填料具有一定的持水率。 溫度和pH值 每種微生物均有一合適的生長溫度和pH值，因此，溫度和pH值是影響微生物生長的關(guān)鍵因素。廢氣生物凈化的中溫是20～37℃，高溫是50～65℃，在此范圍內(nèi)生物過濾池都可正常運行。一般溫度為5℃～65℃。在廢氣生物凈化過程中，含氯有機(jī)物、NHH2S的氧化分解會導(dǎo)致凈化環(huán)境中的pH下降，它將影。向微生物的生化作用，可通過在生物濾池的填料上噴灑pH值緩沖劑來穩(wěn)定pH值。所用填料特性 生物過濾池所選用的填料特性也是影響其處理效果的關(guān)鍵因素。填料的選擇不僅要考慮到比表面積、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性及價格等方面，還要考慮持水性的問題。生物滴濾池是介于生物過濾池和生物洗滌池之間的生物除臭裝置，該裝置與生物濾池的最大區(qū)別在于其填料上方噴淋循環(huán)液，在循環(huán)液中接種了經(jīng)污染物馴化的微生物菌種。含有污染物的氣體經(jīng)過或不經(jīng)過預(yù)處理，進(jìn)人生物濾池。當(dāng)潤濕的廢氣通過附有生物膜的填料層時，氣體中的惡臭物質(zhì)溶于水，被循環(huán)液和附著在填料表面的微生物吸附、吸收，達(dá)到凈化氣體的目的。凈化后的氣體經(jīng)過排氣口排出。 生物滴濾池裝置在運行啟動初期，首先要在填料表面掛上生物膜。具體做法如：在循環(huán)液中接種丁經(jīng)馴化的微生物菌種，微生物利用溶解于液相中的污染物進(jìn)行代謝繁殖，并附著于填料表面，形成微生物膜。掛膜后，當(dāng)氣相主體的污染物和氧氣經(jīng)過傳輸進(jìn)入微生物膜時，微生物進(jìn)行好氧呼吸，將污染物分解，其代謝產(chǎn)物則通過擴(kuò)散作用外生物滴濾池的進(jìn)氣方式可以分為水氣逆流、并流兩種。生物滴濾池的技術(shù)特點是體系中的微生物既有固定附著在填料上的，也有懸浮在循環(huán)液中的，因此生物滴濾池兼有生物過濾和生物洗滌雙重作用。而且生物滴濾池不要求氣體在進(jìn)入裝置前進(jìn)行預(yù)濕處理，生物滴濾池的吸收和液相的再生同時發(fā)生在一個反應(yīng)裝置內(nèi)。一般情況下，氣體很快會到達(dá)水飽和液，如果廢氣中含有灰塵或顆粒物，它們在經(jīng)過載體時會被清除。生物滴濾池的優(yōu)點是：設(shè)備少、操作簡單，液相和生物相均循環(huán)流動，生物膜附著在惰性填料上，壓降低，填料不易堵塞，對污染物的去除效率高；但其缺點是需外加營養(yǎng)物，運行成本較生物濾池高等?！?，可以為單級或多級視處理氣體量和處理效果而定。與生物濾池不同的是，生物濾池所