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(wèn)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(cháng)的話(huà)，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(zhù)人們對生活環(huán)境和工作環(huán)境舒適度要求的提高，以及政府對各種污染排放管控的日趨嚴格，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(zhù)明確的組成或分布，臭氣也因不同人群嗅覺(jué)閥值的不同，而有著(zhù)不同的反應。而且臭氣有的時(shí)候又呈現出很強的飄忽性和變化性，甚至來(lái)源都無(wú)法明確認定，傳播途徑和半徑更是多變，所以臭氣是一種影響廣，復雜度高，不確定性強，但又是對人體有害的常見(jiàn)污染物。
中國的環(huán)境治理受明確的治理目標的政策影響，一直在集中精力處理一些急迫、目標明確，污染重大的污染，而對于臭氣的警覺(jué)和治理一直缺乏應有的關(guān)注和治理目標。隨著(zhù)人們環(huán)境與健康意識的日益提高，對臭氣的關(guān)注度也逐漸提升，近幾年已經(jīng)成為百姓投訴最多，抱怨最為強烈的污染類(lèi)型，其對社會(huì )的影響已經(jīng)遠遠超過(guò)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(lái)源非常分散，而且組分十分復雜、臭氣的成分確認也因臭氣的種類(lèi)繁多，分析成本偏高而變得十分困難。同時(shí)臭氣的監測和治理也因為臭氣種類(lèi)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(lèi)技術(shù)類(lèi)別。日本作為全世界臭氣解決最好的國家，不是之一，無(wú)論是工業(yè)類(lèi)臭氣的監測與治理還是生活臭氣的去除都獲得了世界公認的結果，這一點(diǎn)相信去過(guò)日本的人都有深切的體會(huì )。在日本臭氣產(chǎn)生最嚴重的一些企業(yè)，如垃圾焚燒廠(chǎng)，污水廠(chǎng)，化工廠(chǎng)，污泥處理廠(chǎng)，養殖場(chǎng)，鋼鐵廠(chǎng)，制藥廠(chǎng)，印刷廠(chǎng)，垃圾轉運設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(mén)數不勝數，比如日本的公共設施的墻面和地面裝飾材料中都含有除臭的成分，高級酒店客人離開(kāi)后的清掃環(huán)節都有除臭的環(huán)節，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(chēng)道和引用的技術(shù)，本文就介紹在日本應用效果好且費效比最優(yōu)的藥液清洗技術(shù)——微凝膠。
微凝膠本身無(wú)色無(wú)味，對人體無(wú)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，分子量達到2000萬(wàn)-3000萬(wàn)，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(wàn)倍。分子之間由于巨大的分子量差異會(huì )產(chǎn)生強大的分子間引力，從而吸附臭氣成分，經(jīng)過(guò)吸附后的各種反應從而達到除臭的效果，微凝膠的除臭效果幾乎可以在瞬間完成，只要氣液接觸裝置做的好，微凝膠的選擇與臭氣的組分符合，微凝膠就是一種應用廣大、成本低廉的廣譜除臭劑，這個(gè)和國內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(lèi)，可根據不同的除臭需求來(lái)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的調配。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(jué)閥值。所以微凝膠可以應用在所有的臭氣去除環(huán)節和場(chǎng)合，在日本有著(zhù)千萬(wàn)不同種類(lèi)級別的項目和場(chǎng)合應用。
微凝膠的最大特點(diǎn)在于其擁有兩性離子的反應基，無(wú)論是酸性臭氣還是堿性臭氣，都可在微凝膠的分子構造中生成中和反應，通過(guò)調整反應基的相關(guān)比例，即可滿(mǎn)足各種不同種類(lèi)和效果的除臭需求。
一般來(lái)說(shuō)臭氣的成分可以多達40萬(wàn)種，使用同一種除臭技術(shù)來(lái)達到成分復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不同的臭氣成分調整反應基和輔助添加劑，從而靈活高效地應對不同類(lèi)型的臭氣治理需求，而且是目前在日本處理設施最簡(jiǎn)單，處理成本最低，應用最為廣泛的除臭技術(shù)。
微凝膠技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于配套設備需求簡(jiǎn)單，成本低。雖然微凝膠種類(lèi)較多，但各類(lèi)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)行了工程應用和服務(wù)應用，效果顯著(zhù)。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(jiàn)，也可以直接在工廠(chǎng)內安裝噴霧機；而在養殖場(chǎng)等無(wú)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，再用高壓洗凈機進(jìn)行噴霧除臭，同時(shí)實(shí)現殺毒和除臭的雙重效果。
微凝膠作為一種安全型除臭劑，不僅可以大規模應用于工廠(chǎng)、環(huán)境治理設施等生產(chǎn)型場(chǎng)所，也可應用于生活中，進(jìn)行瞬間除臭，如寵物、衛生間、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)域的應用案例
在工業(yè)領(lǐng)域，各工廠(chǎng)因生產(chǎn)工序、廠(chǎng)內設備設施等條件的不同，微凝膠的使用需根據臭氣產(chǎn)生情況、臭氣源分布情況以及廠(chǎng)內環(huán)境來(lái)確定使用的方式，更高效率、低成本地取得除臭效果。
微凝膠的主要應用方式及特點(diǎn)如下。
表1 微凝膠除臭劑較為常見(jiàn)的使用方法
以上是微凝膠較為常見(jiàn)的使用方法，而微凝膠因種類(lèi)眾多，如果根據臭氣成分進(jìn)行針對性除臭，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(lèi)型的微凝膠，以下為例子為不同工廠(chǎng)的微凝膠種類(lèi)及常見(jiàn)使用方法。
表2 微凝膠除臭劑在各類(lèi)工廠(chǎng)內主要的使用方法
以上為微凝膠除臭劑在各類(lèi)型工廠(chǎng)內常見(jiàn)的使用方法，具體用法還需根據工廠(chǎng)內的實(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)行臭氣處理需要對工廠(chǎng)的臭氣產(chǎn)生源、硬件設施等進(jìn)行細致的考察，并根據臭氣成分和設備設施條件選擇最為合適的微凝膠種類(lèi)和使用方法。
首先，對產(chǎn)生臭氣的地點(diǎn)進(jìn)行現場(chǎng)調查、對工廠(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)外調查，以確定大致的臭氣來(lái)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測數據及臭氣擴散模型、計算臭氣滲透情況、確定臭氣解決方案、開(kāi)展現場(chǎng)試驗。通過(guò)上述調研、初步治理方案確定與試驗，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)，若現有的噴淋塔除臭裝置的氣液接觸效率不好，導致除臭狀況不佳，可改良填充劑和噴頭，提高除臭裝置對微凝膠的使用性能。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）對產(chǎn)生臭氣的現場(chǎng)進(jìn)行調查
對工廠(chǎng)進(jìn)行現場(chǎng)檢查，摸清臭氣源及臭氣的擴散路徑，若臭氣明顯排出工廠(chǎng)外，則需要開(kāi)展數據的模擬與分析，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，用于后續的周邊調查、分析、解決等步驟，便于針對不同的產(chǎn)生源使用不同的除臭方式。
（2）對工廠(chǎng)外進(jìn)行實(shí)地調研
使用工廠(chǎng)及附近的圖紙對工廠(chǎng)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)散情況在地圖上標注，并在地圖上制作圖樣，展示臭氣擴散范圍；
（3）生成臭氣數據及臭氣擴散模型
根據工廠(chǎng)現場(chǎng)調查情況，檢測臭氣的濃度，計算各個(gè)臭氣源的臭氣排放強度，并按強度進(jìn)行有效排列；
對于排放強度較大的臭氣源，使用氣體擴散模型來(lái)建立臭氣擴散圖，通過(guò)擴散圖比較不同臭氣源的負荷率，預測各排氣口對周邊環(huán)境的影響程度，擴散圖更適用于大型工廠(chǎng)的臭氣原因和擴散分析，小的工廠(chǎng)和場(chǎng)合可以不用這么精確，通過(guò)不同的試驗來(lái)嘗試也是非常好的辦法，而且在臭氣的治理中較為實(shí)用；
根據擴散圖及調查結果，決定各排氣口安裝除臭裝置的必要性，對需要安裝除臭裝置的排氣口進(jìn)行先后順序排列。
（4）計算臭氣滲透率
對于大型的工廠(chǎng)，可進(jìn)一步計算不同來(lái)源臭氣的滲透率，臭氣滲透率指成分濃度除以嗅覺(jué)閾值后的百分比；
臭氣成分不同，人類(lèi)嗅覺(jué)閾值也不同，需要分開(kāi)測算每一種成分的臭氣滲透率，再通過(guò)比對各種成分的滲透率來(lái)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(lèi)：（1）源頭防臭型：改變設備使用方法、改善臭氣源、改善排氣方法、改變固有除臭設備的使用方法等；（2）安裝除臭設備型：設計用微凝膠除臭的工藝以及除臭裝置，建設相對簡(jiǎn)單、便于管理、高效低成本的除臭方案。
（6）開(kāi)展除臭效果的現場(chǎng)試驗
在工廠(chǎng)內安裝除臭的中試設備，進(jìn)行設備試驗；設備包括微凝膠噴淋塔，微凝膠噴霧等測試裝置等；設置測試儀器，摸索出最佳除臭條件；通過(guò)嗅覺(jué)測定、成分分析得出測試結果，將設備試用后的臭氣擴散情況作成擴散圖，與測試前的擴散進(jìn)行對比，檢驗設備和微凝膠的除臭效果；根據除臭效果設定各階段的除臭目標值
（7） 最終確定方案及運行成本
通過(guò)上述調研與試驗，最終確定除臭工程的技術(shù)方案、運行管理方案、并計算出達到除臭效果下的運營(yíng)成本。
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