引言恶臭污染严重影响人体健康,高浓度恶臭气体甚至会导致死亡。2017年全国有关恶臭/异味的环境投诉问题占所有环境问题投诉的17.5%;2018年1—6月,恶臭/异味投诉占所有环境问题投诉的21.1%,仅次于噪声污染投诉[1]。近年来,对恶臭问题展开的研究主要集中在垃圾处理、污水处理、畜禽养殖、化工、餐饮、食品加工、制药等行业,而对危废焚烧行业的恶臭问题缺少研究[2-5]。本研究结合危废行业的废物特性,对臭气源进行分析,并根据臭气检测数据分析危废行业对臭气处理存在的问题。1臭气源分析危废行业的臭气组分更复杂,难以定量描述,主要与危废种类有关。危废物主要来自化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、非金属矿采选业、造纸及纸制品业行业。危废物料挥发出的气体是危废焚烧厂的主要臭气来源,由于危废焚烧厂处理的废物种类多、地域不同,种类区别较大,且不同的时间处理的危废种类也不一样,所以很难对危废厂的臭气成分进行定量分析。本研究选取某项目典型危废样品,对其样品状态、pH值、闪点及水分指标进行分析,结果如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.04.016.T001表1典型危废样品特征废物名称样品状态危废代码pH值闪点/℃水分/%实验室废液浅黄色液体,刺激性气味,吸入不适。—7.0——油渣黑色淤泥状固体,刺激性气味,吸入不适。HW087.070—污泥灰色块状固体,轻微刺激性气味。HW407.070—釜底残渣浅黄棕色液体,刺激性气味,吸入不适。HW117.0140.96废漆渣滤布黄绿色蓝色块状固体,强烈刺激性气味。HW123.570—废油泥黑色液体,有刺激性气味,吸入不适。HW087.0700.48废包装袋灰白色塑料编织袋,有轻微刺激性气味。HW497.070—报废药品白/黄色药片,黄色胶囊,轻微刺激性气味。HW037.070—HP釜残红棕色胶黏状固体,有强烈刺激性气味。HW067.070—精馏重组分残渣棕色液体,气味刺激性强,吸入不适。HW112.5701.14危废物基本都具有刺激性气味,吸入造成人体不适。对于污泥、废包装袋、报废药品等危废物,由于有机组分含量较低或挥发性低,刺激性气味较微弱;对于废漆渣、废油泥、釜残、精馏残渣等危废物,由于有机液体含量高、挥发性大,具有强烈的刺激性气味。2臭气浓度的影响因素臭气浓度主要受包装形式、贮存方式及物料相态等因素影响。2.1包装形式由于危废物料大多具有挥发性,易产生刺激性气味,为了降低挥发性气体对环境造成的危害,需要对危废物料加以包装,常用包装形式如表2所示。钢桶、吨桶及小塑料桶在密封良好的情况下能有效抑制臭气的产生;吨袋密封性较差,适宜盛装挥发性低的危废。产废企业应根据物料特性合理选择包装物。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.04.016.T002表2常用危废物运输包装包装形式适用货类钢桶半固体废物、废液吨桶废液吨袋固体、粉状及晶体状货物小塑料桶小批量液体废物纸箱医疗、化验室废物2.2贮存方式危废物料根据物化特性进行区分,分别贮存于暂存库、料坑及罐区中。包装完好的危废物料进厂后贮存于暂存库中,由于管理良好,该部分物料挥发性小,VOCs、臭气浓度较低。另一部分物料拆包后可以直接倒入料坑;不能直接倒入料坑的物料经过破碎机破碎后进入料坑中,与其他物料混合均匀。由于料坑容积大,且各种物料混合挥发性大,VOCs、臭气浓度高。废液通常需要单独收集,贮存于废液氮气密封的储罐中,设计良好的储罐废气排放可以得到较好的控制。3臭气组分及浓度检测方法臭气组分的检测采用分析仪器进行测定,但是由于臭气中各成分含量通常低于仪器检测下限,数据结果误差较大。臭气浓度的检测主要包括:三点比较式臭袋法、电子鼻法、理论臭气浓度。(1)三点比较式臭袋法:通过嗅辨员的嗅觉辨别并求得嗅辨小组的平均阈值[6]。人的嗅觉检测虽然灵敏度高,但是因人而异,结果具有一定的不稳定性[7],而且三点比较式臭袋法检测要求高、耗时长,不能得到实时检测数据,应用时受到很大限制。(2)电子鼻法:一般由气敏传感器阵列、信号处理、模式识别模块构成,可以模拟人的嗅觉器官对气味分子感知、分析和判断。气敏传感器阵列由若干传感器组成,每个传感器可检测一种或一类臭气,使用前需要先用三点比较式臭袋法测得的数据对电子鼻进行驯化,生成模板然后再用于未知气体的检测。田秀英[8]等采用电子鼻技术对恶臭气体进行检测分析,发现电子鼻可以初步用于评估工业园区的空间污染情况。(3)理论臭气浓度法:先通过仪器分析臭气各组分浓度,再计算各组分的阈稀释倍数。常见恶臭物质嗅阈值如表3所示。阈稀释倍数的最大值(或加和)可视为理论臭气浓度。王元刚[9]等研究阈稀释倍数与臭气浓度的关系,对于单一恶臭物质,理论臭气浓度法能很好地反映实际情况。赵岩[10]等研究理论臭气浓度法在垃圾填埋场中的臭气检测的应用,证明该方法具有一定适用性。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.04.016.T003表3常见恶臭物质嗅阈值臭气组分嗅阈值臭气组分嗅阈值二硫化碳0.210 000二氯甲烷160.000 000氨1.500 000甲醛0.500 000甲苯0.330 000三氯甲烷3.800 000苯乙烯0.035 000三甲胺0.000 032丙酮42.000 000硫化氢0.000 410二氧化硫0.870 000苯2.700 000四氯乙烯0.770 000异辛烷1.700 00010-6V/V4危废焚烧项目臭气组分及浓度的测定为了全面而准确地分析危废焚烧项目中臭气组分及浓度,本研究选取甲、乙两个焚烧项目的料坑,采集原始臭气样品,对其物理组分及臭气浓度进行分析,并根据结果计算理论臭气浓度。之后对料坑臭气采用低温等离子装置进行处理,再次对出口气体取样分析并计算理论臭气浓度。甲、乙两个项目的检测结果分别如表4和表5所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.04.016.T004表4甲项目臭气组分及浓度数据检测项目参数进口浓度/(mg/m³)出口浓度/(mg/m³)嗅阈值/(10-6 V/V)进口臭气阈稀释倍数出口臭气阈稀释倍数氨3.030 02.810 01.500 00032硫化氢0.032 00.021 00.000 4105134氯气0.900 00.920 00.060 00055氯化氢0.610 00.500 01.500 00000二氧化硫5.000 03.000 00.870 00021臭氧0.588 01.040 00.003 20086152二硫化碳0.460 00.250 00.210 00010三甲胺0.064 70.052 60.000 032581472VOC正己烷9.430 01.340 01.500 00020三氯甲烷12.000 02.040 03.800 00010环己烷0.546 00.084 40.150 00010甲苯34.000 05.200 00.330 000254乙苯1.530 00.109 00.170 00020对(间)二甲苯4.830 00.233 00.041 000251邻二甲苯0.750 00.090 00.380 00000苯乙烯0.674 00.088 70.035 000411,2,4-三甲苯1.380 00.139 00.120 0002010.3969/j.issn.1004-7948.2022.04.016.T005表5乙项目臭气组分及浓度数据臭气组分参数进口浓度/(mg/m³)出口浓度/(mg/m³)嗅阈值/(10-6 V/V)进口臭气阈稀释倍数出口臭气阈稀释倍数二硫化碳1.1600.1501.500 00020氨5.4402.0301.500 00052苯乙烯0.6860.0300.035 00040硫化氢0.5680.1910.000 410913307三甲胺——0.000 032——甲、乙两个项目臭气浓度的关键影响组分分别是三甲胺和硫化氢,而其他组分对臭气浓度的贡献较小。甲项目的臭气进口浓度为1 320.000 0 mg/m³,臭气出口浓度309.000 0 mg/m³(三点比较式臭袋法);理论臭气浓度进口臭气阈稀释倍数为581,理论臭气浓度出口臭气阈稀释倍数为472。乙项目的臭气进口浓度为3 090(无量纲),臭气出口浓度为416(无量纲);理论臭气浓度进口臭气阈稀释倍数为913,理论臭气浓度出口臭气阈稀释倍数为307。理论臭气浓度与采用三点比较式臭袋法得出的臭气浓度差距较大,原因可能是臭气中含有一些微量组分未被检测出,但是由于嗅阈值很低仍然对臭气浓度影响较大。臭气经低温等离子设备处理后,理论臭气浓度与采用三点比较式臭袋法得出的臭气浓度数据相当,说明本研究的推测具有正确性。臭气中无法检测的微量组分已被等离子体分解,三点比较式臭袋法测得的臭气浓度与理论臭气浓度相关性较高。5结语(1)危废仓储单元受物料种类及包装形式的影响,臭气组分复杂,很难采用化学仪器对组分进行完整检测;(2)臭气组分含量普遍较低,如硫化氢、三甲胺等恶臭气体含量都在10-6%以下,有的臭气组分甚至用化学仪器都无法检测出;(3)对原始臭气各组分折算的臭气浓度进行分析,折算的最大值与试验得出的臭气浓度相差较大,说明臭气中有尚未检测到的组分,并且对臭气浓度的影响较大;(4)采用低温等离子技术对臭气处理后,折算的最大值与试验得出的臭气浓度数据相当,说明臭气中的未知组分得到分解;(5)危废焚烧项目的臭气中VOCs占比较高,但是对臭气浓度值贡献很小。今后危废焚烧厂可以根据臭气的特点开展具有针对性的除臭技术研究,降低臭气的危害。

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