生物化學凈化低濃度有機廢氣技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用研究
生物法廢氣凈化技術(shù)成果在我國橡膠再生行業(yè)具有較大的應(yīng)用市場。
我國再生橡膠產(chǎn)量居世界第一位。據(jù)統(tǒng)計,全國目前共有再生橡膠生產(chǎn)企業(yè)約1500家,其中具有生產(chǎn)規(guī)模在2000噸/年及以上的大、中型企業(yè)約有500多家。由于國內(nèi)的再生橡膠生產(chǎn)企業(yè)大多面臨著橡膠再生過程中產(chǎn)生的低濃度有機廢氣(含硫)的污染治理問題,因此,中國橡膠行業(yè)學會人員目前已開始與本課題組聯(lián)系協(xié)商該研究成果在國內(nèi)橡膠再生行業(yè)推廣應(yīng)用的相關(guān)事宜。本課題組將與有關(guān)企業(yè)合作進行生物法廢氣凈化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。 生物法凈化處理低濃度有機廢氣是目前世界上工業(yè)廢氣凈化的前沿熱點技術(shù)。針對我國目前對低濃度工業(yè)有機廢氣尚無有效凈化處理措施的狀況,本課題工業(yè)應(yīng)用試驗研究成果的應(yīng)用前景將是十分廣闊的。
經(jīng)初步分析,除橡膠再生行業(yè)外,本研究成果還可在以下工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用:
1.有機化工、石油化工生產(chǎn)過程中的廢氣處理;
2.煤(褐煤)化工生產(chǎn)過程中的有機及惡臭廢氣處理;
3.冶金藥劑生產(chǎn)過程中的有機廢氣處理;
4.機械、汽車等行業(yè)的油漆噴涂過程中的廢氣處理;
5.(有機)合成制藥生產(chǎn)過程中的廢氣處理;
6.養(yǎng)殖及飼料生產(chǎn)過程中的有機及惡臭廢氣處理;
7.城市污水污泥處理過程中的臭氣處理;
8.城市垃圾處理場的臭氣處理;
9.印刷及油墨生產(chǎn)過程中的有機廢氣處理;
10.纖維板生產(chǎn)過程中的有機廢氣處理;
11.食品工業(yè)生產(chǎn)過程中擾民香氣的處理;
12.制鞋、箱包等制造行業(yè)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢氣處理。
為了實現(xiàn)生物法凈化低濃度有機廢氣技術(shù)的工程化應(yīng)用,在云南省計委"九.五"重點科技攻關(guān)項目的支持下,本課題組以橡膠再生低濃度有機廢氣(含硫)為對象,對生物法廢氣凈化工業(yè)技術(shù)及示范工程裝置進行了研究,經(jīng)過三年的努力,實現(xiàn)了橡膠再生低濃度有機廢氣(含硫)生物凈化處理示范工程裝置的成功運行。
主要研究成果及 技術(shù)性能指標如下:
(1)針對廢氣中揮發(fā)性有機污染物(甲苯等)的生物凈化,通過優(yōu)選、馴化實驗研究,獲得了一種專用復合菌種和一種強化菌種(優(yōu)勢菌為pseudomonas putida),初步形成了工業(yè)廢氣凈化用工程菌種的優(yōu)選、馴化及工程化培育技術(shù)。
(2)以橡膠再生低濃度有機廢氣(含硫)為對象,研制出了一套生物凈化處理示范工程裝置,并由此形成了工業(yè)生物膜填料塔的菌種掛膜制作技術(shù)、生物膜維護與修補技術(shù)。
(3)通過分析研究和制作調(diào)整,研制出了一套工業(yè)生物膜填料塔的菌種掛膜制作系統(tǒng),在昆明理工大學建立了小型掛膜制作基地,并在工業(yè)應(yīng)用試驗中得到了成功應(yīng)用。 (4)對不銹鋼、普通鋼、工業(yè)瓷、塑料、輕質(zhì)陶、海藻石等材質(zhì)的填料進行了性能實驗與分析研究,確定了在今后的推廣應(yīng)用中以輕質(zhì)陶、工業(yè)瓷材質(zhì)的填料為首選高效低價填料。
(5)針對橡膠再生低濃度有機廢氣(含硫)的高溫高壓爆發(fā)式間歇排放方式(230℃、22kg/cm2廢氣,在3-5分鐘內(nèi)爆發(fā)式泄壓排氣完畢),經(jīng)反復試驗研究,最終形成了生物法凈化適宜工藝及成套設(shè)備,其適用性在示范工程裝置的100天連續(xù)試驗運行中,得到了很好的驗證。
(6)在昆明鳳凰橡膠有限公司(楊林再生膠廠)研制建成一套以工業(yè)生物膜填料塔為核心設(shè)備的橡膠再生低濃度有機廢氣(含硫)的生物凈化系統(tǒng)示范工程裝置,并對其進行了性能考察與100天的單機連續(xù)試驗運行研究,結(jié)果表明該凈化裝置運行穩(wěn)定性好,對于甲苯濃度在300-1400mg/m3之間波動的再生膠廢氣,其凈化效率可長時間保持在90%以上,出口氣體中甲苯濃度低于國標gb16297-1996中規(guī)定的標準值60mg/m3,可以實現(xiàn)達標排放。而且,該凈化裝置對再生膠工業(yè)廢氣中甲苯以外的其它有機污染物也表現(xiàn)出了較強的綜合凈化去除能力。
(7)經(jīng)分析研究,初步確定工業(yè)廢氣生物法凈化裝置設(shè)計指標應(yīng)包括:凈化效率、生物凈化去除能力、達標排放的處理氣量、氣體在塔內(nèi)的停留時間、操作氣液比、循環(huán)噴淋液體中營養(yǎng)物濃度 n、p 與 ph值等。
(8)以橡膠再生低濃度有機廢氣(含硫)的生物凈化系統(tǒng)示范工程裝置為對象進行的技術(shù)經(jīng)濟分析結(jié)果表明,按每處理100m3工況廢氣折算,設(shè)備投資為38.10元,運行費用為3.56元,折合的廢氣處理成本(含設(shè)備折舊部分)為6.10元(占噸膠產(chǎn)值比例0.19-0.22%),達到了將100m3廢氣處理成本控制在6.0-9.0元以下的計劃目標。
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