日本除臭技術(shù)——微凝膠法除工業(yè)臭氣

日本除臭技術(shù)——微凝膠法除工業(yè)臭氣

臭氣是人們普遍碰到環(huán)境問題，給生活和工作帶了諸多不適，而且如果臭氣濃度較高，人群在其中暴露時(shí)間較長的話，會(huì)給人身心健康造成不同程度的損害，直至危及生命。

隨著人們對(duì)生活環(huán)境和工作環(huán)境舒適度要求的提高，以及政府對(duì)各種污染排放管控的日趨嚴(yán)格，臭氣的的整治也得到高度的關(guān)注。臭氣不像其他氣體污染物有著明確的組成或分布，臭氣也因不同人群嗅覺閥值的不同，而有著不同的反應(yīng)。而且臭氣有的時(shí)候又呈現(xiàn)出很強(qiáng)的飄忽性和變化性，甚至來源都無法明確認(rèn)定，傳播途徑和半徑更是多變，所以臭氣是一種影響廣，復(fù)雜度高，不確定性強(qiáng)，但又是對(duì)人體有害的常見污染物。

中國的環(huán)境治理受明確的治理目標(biāo)的政策影響，一直在集中精力處理一些急迫、目標(biāo)明確，污染重大的污染，而對(duì)于臭氣的警覺和治理一直缺乏應(yīng)有的關(guān)注和治理目標(biāo)。隨著人們環(huán)境與健康意識(shí)的日益提高，對(duì)臭氣的關(guān)注度也逐漸提升，近幾年已經(jīng)成為百姓投訴最多，抱怨最為強(qiáng)烈的污染類型，其對(duì)社會(huì)的影響已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了噪聲，排在擾民的第一位，必須引起政府和相關(guān)排放企業(yè)的高度重視。

臭氣的來源非常分散，而且組分十分復(fù)雜、臭氣的成分確認(rèn)也因臭氣的種類繁多，分析成本偏高而變得十分困難。同時(shí)臭氣的監(jiān)測(cè)和治理也因?yàn)槌魵夥N類多樣，臭氣成分不詳，所以變的非常困難。

臭氣的治理技術(shù)一般主要分為吸附法、催化法、等離子法、燃燒法、藥液清洗、生物除臭、臭氧除臭和除臭劑等八大類技術(shù)類別。日本作為全世界臭氣解決最好的國家，不是之一，無論是工業(yè)類臭氣的監(jiān)測(cè)與治理還是生活臭氣的去除都獲得了世界公認(rèn)的結(jié)果，這一點(diǎn)相信去過日本的人都有深切的體會(huì)。在日本臭氣產(chǎn)生最嚴(yán)重的一些企業(yè)，如垃圾焚燒廠，污水廠，化工廠，污泥處理廠，養(yǎng)殖場(chǎng)，鋼鐵廠，制藥廠，印刷廠，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施等等都幾乎聞不到臭氣的味道。在日本的公共場(chǎng)所中，去除臭氣的材料和藥品更是五花八門數(shù)不勝數(shù)，比如日本的公共設(shè)施的墻面和地面裝飾材料中都含有除臭的成分，高級(jí)酒店客人離開后的清掃環(huán)節(jié)都有除臭的環(huán)節(jié)，所以日本整個(gè)國家所到之處很難有不良的氣味存在。

1.微凝膠技術(shù)

在臭氣的治理技術(shù)中，藥液清洗技術(shù)是除臭領(lǐng)域應(yīng)用效果最好的核心技術(shù)之一，也是日本在除臭技術(shù)領(lǐng)域中最為國際社會(huì)稱道和引用的技術(shù)，本文就介紹在日本應(yīng)用效果好且費(fèi)效比最優(yōu)的藥液清洗技術(shù)——微凝膠。

微凝膠本身無色無味，對(duì)人體無害，可以用在幾乎所有的臭氣去除領(lǐng)域和場(chǎng)合使用。微凝膠是一種超高分子化合物，分子量達(dá)到2000萬-3000萬，而一般臭氣成分的分子量幾乎都在400以下，更是氨和硫化氫分子量的50-150萬倍。分子之間由于巨大的分子量差異會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的分子間引力，從而吸附臭氣成分，經(jīng)過吸附后的各種反應(yīng)從而達(dá)到除臭的效果，微凝膠的除臭效果幾乎可以在瞬間完成，只要?dú)庖航佑|裝置做的好，微凝膠的選擇與臭氣的組分符合，微凝膠就是一種應(yīng)用廣大、成本低廉的廣譜除臭劑，這個(gè)和國內(nèi)常用的覆蓋型除臭劑有本質(zhì)性的成分差異和巨大的效果差異。

微凝膠有很多的種類，可根據(jù)不同的除臭需求來進(jìn)行專門的調(diào)配。如果臭氣的成分確定，那么臭氣的去除比例可以很高，直至低于一般人的嗅覺閥值。所以微凝膠可以應(yīng)用在所有的臭氣去除環(huán)節(jié)和場(chǎng)合，在日本有著千萬不同種類級(jí)別的項(xiàng)目和場(chǎng)合應(yīng)用。

微凝膠的最大特點(diǎn)在于其擁有兩性離子的反應(yīng)基，無論是酸性臭氣還是堿性臭氣，都可在微凝膠的分子構(gòu)造中生成中和反應(yīng)，通過調(diào)整反應(yīng)基的相關(guān)比例，即可滿足各種不同種類和效果的除臭需求。

一般來說臭氣的成分可以多達(dá)40萬種，使用同一種除臭技術(shù)來達(dá)到成分復(fù)雜的混合型臭氣的除臭效果基本上是很困難的，但微凝膠可以配合針對(duì)不同的臭氣成分調(diào)整反應(yīng)基和輔助添加劑，從而靈活高效地應(yīng)對(duì)不同類型的臭氣治理需求，而且是目前在日本處理設(shè)施最簡(jiǎn)單，處理成本最低，應(yīng)用最為廣泛的除臭技術(shù)。

微凝膠技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于配套設(shè)備需求簡(jiǎn)單，成本低。雖然微凝膠種類較多，但各類微凝膠都具有較高的安全性，產(chǎn)品本身平均濃度不高，使用的添加劑也大多不含有害成分。微凝膠在放入土壤中20日內(nèi)即可分解，不會(huì)在土壤中留有殘存污染。

日本使用微凝膠進(jìn)行除臭治理已經(jīng)有幾十年的歷史，在各行各業(yè)的臭氣治理中都進(jìn)行了工程應(yīng)用和服務(wù)應(yīng)用，效果顯著。微凝膠的除臭方式，以噴灑在排氣管道、洗滌塔的方式較為常見，也可以直接在工廠內(nèi)安裝噴霧機(jī)；而在養(yǎng)殖場(chǎng)等無固定排氣口的場(chǎng)所，可以將微凝膠與殺菌用的超氧水進(jìn)行混合，再用高壓洗凈機(jī)進(jìn)行噴霧除臭，同時(shí)實(shí)現(xiàn)殺毒和除臭的雙重效果。

微凝膠作為一種安全型除臭劑，不僅可以大規(guī)模應(yīng)用于工廠、環(huán)境治理設(shè)施等生產(chǎn)型場(chǎng)所，也可應(yīng)用于生活中，進(jìn)行瞬間除臭，如寵物、衛(wèi)生間、垃圾堆放點(diǎn)、下水道口、衣物、餐廳等。

2.微凝膠在工業(yè)臭氣處理領(lǐng)域的應(yīng)用案例

在工業(yè)領(lǐng)域，各工廠因生產(chǎn)工序、廠內(nèi)設(shè)備設(shè)施等條件的不同，微凝膠的使用需根據(jù)臭氣產(chǎn)生情況、臭氣源分布情況以及廠內(nèi)環(huán)境來確定使用的方式，更高效率、低成本地取得除臭效果。

微凝膠的主要應(yīng)用方式及特點(diǎn)如下。

表1 微凝膠除臭劑較為常見的使用方法

以上是微凝膠較為常見的使用方法，而微凝膠因種類眾多，如果根據(jù)臭氣成分進(jìn)行針對(duì)性除臭，效果就更加理想。各行各業(yè)的臭氣源不同，臭氣成分不同，需要使用不同類型的微凝膠，以下為例子為不同工廠的微凝膠種類及常見使用方法。

表2 微凝膠除臭劑在各類工廠內(nèi)主要的使用方法

以上為微凝膠除臭劑在各類型工廠內(nèi)常見的使用方法，具體用法還需根據(jù)工廠內(nèi)的實(shí)際換氣、排氣等情況綜合考量后確定。

3.采用微凝膠治理臭氣的工作流程

使用微凝膠進(jìn)行臭氣處理需要對(duì)工廠的臭氣產(chǎn)生源、硬件設(shè)施等進(jìn)行細(xì)致的考察，并根據(jù)臭氣成分和設(shè)備設(shè)施條件選擇最為合適的微凝膠種類和使用方法。

首先，對(duì)產(chǎn)生臭氣的地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、對(duì)工廠進(jìn)行場(chǎng)外調(diào)查，以確定大致的臭氣來源或臭氣的主要成分。在有條件的企業(yè)或場(chǎng)合可以建立臭氣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及臭氣擴(kuò)散模型、計(jì)算臭氣滲透情況、確定臭氣解決方案、開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。通過上述調(diào)研、初步治理方案確定與試驗(yàn)，確定除臭工程技術(shù)方案。

此外，在使用噴淋塔投放微凝膠的方式進(jìn)行除臭時(shí)，若現(xiàn)有的噴淋塔除臭裝置的氣液接觸效率不好，導(dǎo)致除臭狀況不佳，可改良填充劑和噴頭，提高除臭裝置對(duì)微凝膠的使用性能。在使用噴霧裝置用微凝膠除臭時(shí)，若噴霧效果不佳，可更換或新增更為適合噴霧噴頭，以提高微凝膠的除臭效率，同時(shí)也可以極大地降低微凝膠的使用量，從而降低處理成本。

4.日本在選擇微凝膠處理臭氣時(shí)的方案制定

（1）對(duì)產(chǎn)生臭氣的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查

對(duì)工廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，摸清臭氣源及臭氣的擴(kuò)散路徑，若臭氣明顯排出工廠外，則需要開展數(shù)據(jù)的模擬與分析，并同時(shí)分析臭氣性質(zhì)；

將臭氣源的產(chǎn)生情況、特性記錄在案，用于后續(xù)的周邊調(diào)查、分析、解決等步驟，便于針對(duì)不同的產(chǎn)生源使用不同的除臭方式。

（2）對(duì)工廠外進(jìn)行實(shí)地調(diào)研

使用工廠及附近的圖紙對(duì)工廠周邊進(jìn)行摸排，在掌握臭氣性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向等因素的前提下摸清臭氣發(fā)散的范圍，并將臭氣發(fā)散情況在地圖上標(biāo)注，并在地圖上制作圖樣，展示臭氣擴(kuò)散范圍；

（3）生成臭氣數(shù)據(jù)及臭氣擴(kuò)散模型

根據(jù)工廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，檢測(cè)臭氣的濃度，計(jì)算各個(gè)臭氣源的臭氣排放強(qiáng)度，并按強(qiáng)度進(jìn)行有效排列；

對(duì)于排放強(qiáng)度較大的臭氣源，使用氣體擴(kuò)散模型來建立臭氣擴(kuò)散圖，通過擴(kuò)散圖比較不同臭氣源的負(fù)荷率，預(yù)測(cè)各排氣口對(duì)周邊環(huán)境的影響程度，擴(kuò)散圖更適用于大型工廠的臭氣原因和擴(kuò)散分析，小的工廠和場(chǎng)合可以不用這么精確，通過不同的試驗(yàn)來嘗試也是非常好的辦法，而且在臭氣的治理中較為實(shí)用；

根據(jù)擴(kuò)散圖及調(diào)查結(jié)果，決定各排氣口安裝除臭裝置的必要性，對(duì)需要安裝除臭裝置的排氣口進(jìn)行先后順序排列。

（4）計(jì)算臭氣滲透率

對(duì)于大型的工廠，可進(jìn)一步計(jì)算不同來源臭氣的滲透率，臭氣滲透率指成分濃度除以嗅覺閾值后的百分比；

臭氣成分不同，人類嗅覺閾值也不同，需要分開測(cè)算每一種成分的臭氣滲透率，再通過比對(duì)各種成分的滲透率來確定需要集中解決的成分。

（5）確定臭氣治理的解決方案

解決方案包括以下兩大類：（1）源頭防臭型：改變?cè)O(shè)備使用方法、改善臭氣源、改善排氣方法、改變固有除臭設(shè)備的使用方法等；（2）安裝除臭設(shè)備型：設(shè)計(jì)用微凝膠除臭的工藝以及除臭裝置，建設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單、便于管理、高效低成本的除臭方案。

（6）開展除臭效果的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

在工廠內(nèi)安裝除臭的中試設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備試驗(yàn)；設(shè)備包括微凝膠噴淋塔，微凝膠噴霧等測(cè)試裝置等；設(shè)置測(cè)試儀器，摸索出最佳除臭條件；通過嗅覺測(cè)定、成分分析得出測(cè)試結(jié)果，將設(shè)備試用后的臭氣擴(kuò)散情況作成擴(kuò)散圖，與測(cè)試前的擴(kuò)散進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)設(shè)備和微凝膠的除臭效果；根據(jù)除臭效果設(shè)定各階段的除臭目標(biāo)值

（7） 最終確定方案及運(yùn)行成本

通過上述調(diào)研與試驗(yàn)，最終確定除臭工程的技術(shù)方案、運(yùn)行管理方案、并計(jì)算出達(dá)到除臭效果下的運(yùn)營成本。

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