魚粉廠的魚粉加工是利用水產品下腳料和一些小魚小蝦,通過水蒸汽高溫蒸煮、壓榨、干燥、粉碎等工序制成飼料用魚粉。生產中多個環節產生惡臭氣體,氣味造成比較嚴重的空氣污染。特別是我國魚粉生產企業一般規模小,投入少,設備與工藝相對落后,運行管理不規范,惡臭污染更為明顯,近年因魚粉加工造成環保投訴事件頻發。
一、魚粉加工工藝及惡臭氣體源強
(一)惡臭氣體來源
我國中小型魚粉加工工藝一般為:水產品下腳料、濕法烘干、粉碎、干燥機干燥、制成魚粉等工序。廢氣治理實例中魚粉廠使用原料為水產品下腳料和一些小魚小蝦,加工能力為1000kg/h,主要設備為濕法烘干爐2臺,干燥機1臺。惡臭來源主要有:1)有組織排放源:濕法烘干爐高溫蒸煮廢氣、干燥機干燥尾氣;2)無組織排放源:原料堆場、廢水、廢水處理站、生產中原料轉輸等。其中高溫蒸煮、原料堆場、原料轉輸是最主要的惡臭來源。
(二)源強分析
魚粉加工過程產生的惡臭氣體,其化學組分復雜,影響因素較多,目前還無全面的成分分析數據,已知的成分主要有丙烯醛、丁酸和戊酸、油類降解產物、硫化氫、氨、以及三甲胺等物質。
目前國內對于魚粉加工惡臭氣體強度未見研究資料,據國外資料,魚粉加工過程中排放的廢氣中三甲胺濃度可達600mg/m3、硫化氫可達30mg/m3,臭味強度為4000~10000(新鮮魚加工),若魚變質,臭味強度急劇上升,高時可達100000以上。各加工環節臭味強度均無資料可查,治理措施只能依據經驗設計。
二、工程實例
(一)工藝路線選擇
惡臭氣體的凈化方法有很多,主要有以下幾種:1)掩蔽法(中和法、臭味消解法):將帶惡臭氣體混入帶香味混合物中掩蔽臭味。特點是經濟、簡便,適用于無組織排放且無法收集的場所,但不適用含有毒物質(如硫化氫)時。2)空氣氧化(燃燒)法:利用多數惡臭物質具還原性特點,如有機硫和有機胺類,進行氧化脫臭。有熱力氧化法和催化燃燒法。前者有時可回收熱量,中小型魚粉廠生產的不穩定性給熱量回收增加了難度;后者可低溫操作,但是催化劑易中毒、堵塞,使用較少。特點是效率高,費用高。3)水噴淋法:用水溶解惡臭氣體來清除惡臭,特點是投資和運行成本較低,但凈化效果不好,產生的廢水量太大。4)化學氧化吸收法:借用化工單元操作理論,適宜處理惡臭污染物濃度較高的廢氣,技術成熟、操作穩定、占地面積較小,處理效率較高,目前較多被采用,缺點是費用較高。5)吸附法:以吸附劑活性炭、活性白土等吸附惡臭物質,脫臭效率高、動力消耗小,適用于臭氣濃度低且不含顆粒的廢氣,不適宜魚粉生產。6)光催化氧化法:在高能紫外線照射下,使揮發性有機物(VOCs)化學鍵開環和斷裂等多種反應(光化學反應),降解轉變成CO2,H2O等低分子化合物;一方面利用高能紫外光照射空氣中的氧氣生成臭氧,臭氧吸收紫外線生成氧自由基和氧氣,氧自由基與空氣中的水蒸氣作用生成羥基自由基,一種更強的氧化劑,與醇、醛、羧酸等有機廢氣,徹底氧化為水、二氧化碳等無機物。另外,未吸收紫外線的臭氧也是一種強氧化劑,與一些有機廢物接觸后將其氧化生成水、二氧化碳等無機物。7)聯合法:除臭要求高、難于用單一凈化工藝滿足要求時,則要采用聯合除臭法,即采用幾種方法聯合進行,起到提高除臭效率,降低運行費用的目的。魚粉生產惡臭成分復雜,適用此法。
(二)有組織排放惡臭氣體治理方案
選用的光催化除臭工藝。魚粉廢氣通過引風機抽出,由引塵罩管道進入除塵降溫除濕設備預處理后,再進入光催化除臭設備內,經處理后,可以達到合格排放。
(三)無組織排放惡臭氣體治理方案
1)原料堆場由露天存放改為庫房堆放,因庫房無法做到封閉,因此對庫房進行改造,采用上閉下敞式和三面封閉式,減少氣流對惡臭氣體的輸送。2)車間原料轉送原為敞口式,因設備定型,無法全密封,因此采用部分密封,部分集氣罩收集輸送至聯合法處理裝置的方式。3)廢水及廢水處理站惡臭采用掩蔽法處理。
三、效果分析
(一)有組織惡臭氣體治理效果
經光催化除臭設備處理后,臭氣濃度為160~447(國家標準:2000);硫化氫濃度為0.25~0.76mg/m3,排放速率為0.024kg/h(國家標準:0.33kg/h)。
(二)無組織廠界監控點監測結果廠界無組織排放監控點處理前臭氣濃度最大值218,處理后最大值58(國家標準:20);硫化氫濃度最大值0.43mg/m3,處理后最大值0.16mg/m3(國家標準:0.06mg/m)3。
(三)總體效果評價
從監測看,有組織廢氣經治理后指標遠低于《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)要求,說明聯合法治理惡臭氣體效果較好,完全能夠滿足惡臭治理的要求。經各種惡臭治理措施后,廠界臭氣濃度有較大幅度降低,但是仍然超標較多,說明無組織排放惡臭氣體污染問題未得到根本解決。
(四)問題分析
經現場調查分析,惡臭污染不能根本解決的主要原因有:1)實例中魚粉廠為多年老企業,設備工藝落后,跑冒現象嚴重,無組織排放點多,現場無法將所有無組織排放廢氣收集。2)原料堆場、倉庫等場所,雖然進行改造處理,盡量防止惡臭氣體逸散,但是因生產需要,無法完全封閉,無組織排放不能杜絕。3)現場體驗,掩蔽法對魚粉加工惡臭治理效果不佳,有時起相反作用。
(五)對策建議
通過治理實例研究,要根本消除惡臭污染,徹底解決惡臭擾民問題,在盡量收集無組織排放廢氣、加強有組織排放廢氣治理的之外,還應采取以下措施:1)提高我國魚粉生產工藝水平,從設備、工藝上減少惡臭氣體無組織排放環節。2)落實好環評制度,設必要的防護距離,遠離敏感區域,考慮風向等影響因素。3)保證原料魚的新鮮度,新鮮魚加工魚粉對大氣環境的影響要遠低于使用腐敗原料。4)限制魚粉廠原料儲存時間。進原料魚要視自身生產能力,以免造成原料魚腐臭變質。
四、結語
中小魚粉廠惡臭氣體的來源主要包括無組織和有組織兩種形式,通過實驗,有組織排放惡臭氣體可得到根本治理,光催化除臭處理惡臭氣體效果明顯。因國內中小魚粉廠工藝、設備落后等因素,無組織排放惡臭無法根本解決,實例表明,通過多種治理措施后仍然無法達到國家標準的要求。要想徹底解決魚粉加工惡臭問題,除做好治理外,從項目建設源頭上加強項目管理、強化生產過程管理是必要的措施。
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