黃瑞婧 羅嗣強 巫 丹

(江西省南昌市環(huán)境保護(hù)研究設(shè)計院有限公司，江西南昌 330100)

1.前言

生物柴油是指以動植物油或其水解的脂肪酸為原料，與一元醇通過醇解或酯化生產(chǎn)的脂肪酸一元酯。它可以替代石化柴油，是一種可再生的、清潔的生物燃料。商業(yè)化生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯。目前國內(nèi)外生物柴油的制備方法有直接混合法、微乳液法、高溫裂解法、化學(xué)法?；瘜W(xué)法主要為酯化酯交換，酯交換法無需消耗大量的能量就能制備出低黏度的生物柴油，并且十六烷值達(dá)到50，是目前生物柴油工業(yè)生產(chǎn)的主要方法。

在生物柴油生產(chǎn)過程中，儲存、生產(chǎn)過程(如化油池、油脂罐區(qū)裝卸區(qū)及儲罐呼吸口、油桶堆場等)及污水處理設(shè)施等會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，如二氧化硫、硫化氫、硫醇類、胺類等，這些物質(zhì)中大多數(shù)是惡臭物質(zhì)，有些即使臭味不大，但對人體的危害卻很大，在生產(chǎn)、運輸過程中，它們以排放、揮發(fā)、泄漏等方式進(jìn)入大氣后，會引起周圍環(huán)境不同程度的污染，從而影響人們的身體健康。

2.惡臭污染源調(diào)查

2.1 生物柴油生產(chǎn)工藝

經(jīng)過濾、閃蒸脫水的廢動植物油與甲醇、氫氧化鉀、硫酸等輔料投入到帶加熱的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行酯化、酯交換，獲得粗生物柴油，經(jīng)多層蒸發(fā)脫除甲醇后送入高溫高真空精餾塔提純，塔頂獲得生物柴油產(chǎn)品，精餾塔釜獲得生物瀝青。

2.2 主要惡臭污染源的確定

惡臭屬感覺公害，它可直接作用于人們的嗅覺并危害人們的身體健康，已作為典型七公害(大氣污染、水質(zhì)污染、土壤污染、噪聲、振動、地面下沉、惡臭)之一，危害著人們的身體健康和生活的安寧與舒適。迄今為止，憑人嗅覺感知的惡臭物質(zhì)有4000多種［1］。惡臭污染對人的影響包括∶使人感到不快、惡心、頭疼、食欲不振、營養(yǎng)不良、妨礙睡眠、嗅覺失調(diào)、情緒不振等。

防治惡臭污染，首先要弄清楚惡臭污染源。惡臭污染源按排放方式可分為有組織排放源和無組織排放源。在生產(chǎn)過程中必要的工藝氣體排放，設(shè)備管理和制造技術(shù)上還不能完全解決的跑、冒、滴、漏，儲罐呼吸損失，敞口容器的揮發(fā)，突發(fā)性原因造成生產(chǎn)事故而引起的工藝氣體泄漏等，都能引起惡臭污染。由于這類惡臭污染是在事故狀態(tài)下產(chǎn)生的，產(chǎn)生的可能性較小，一般可以通過加強管理，減少事故的發(fā)生來減少，因此，把正常生產(chǎn)狀態(tài)下的對周邊地區(qū)影響最大的惡臭廢氣作為主要的惡臭污染源。

據(jù)調(diào)查，主要惡臭污染源為儲存、生產(chǎn)過程(如化油池、油脂罐區(qū)裝卸區(qū)及儲罐呼吸口、油桶堆場等)及污水處理設(shè)施的揮發(fā)等。

2.3 惡臭的主要污染物分析

在單項惡臭氣體對人體的影響方面，當(dāng)大氣中硫化氫氣體濃度達(dá)到0.07ppm，會影響人眼睛對光的反應(yīng);當(dāng)大氣中氨氣濃度高于17ppm時，人在此環(huán)境中暴露7～8小時，則尿中的NH3量增加，同時氧的消耗降低，呼吸頻率下降;當(dāng)在高濃度三甲胺氣體暴露下，會刺激眼睛、催淚并患結(jié)膜炎等。表1列出了感覺到主要惡臭物質(zhì)的濃度閾值。

表1 主要惡臭物質(zhì)的閥值濃度

上述惡臭污染物質(zhì)的臭味特征見表2。

表2 主要惡臭物質(zhì)的臭味特征

硫化甲基 大蒜、韭菜一類臭味三甲胺 腐魚似的臭味

臭氣強度是公害的尺度，通常用人的感覺來測定惡臭，表3列出了我國的六級臭氣強度表示法。

表3 六級臭氣強度表示法

由上述分析可知，惡臭物質(zhì)種類較多，且惡臭物質(zhì)的逸出和擴(kuò)散機(jī)理復(fù)雜，廢氣源強難于計算，根據(jù)相關(guān)資料及同類廠家運營情況，預(yù)計臭氣強度為2－3級［即20－30(無量綱)］。

3.惡臭防治措施

3.1 處理工藝流程圖

3.2 收集方式

在油脂罐區(qū)、化油池附近分別設(shè)置一個惡臭處理裝置，對主要惡臭污染源油脂罐區(qū)裝卸區(qū)及儲罐呼吸口、化油池、油桶堆場、污水處理設(shè)施產(chǎn)生的惡臭氣體進(jìn)行收集。

化油池建成封閉式空間，設(shè)集中收集裝置，把處于自由擴(kuò)散狀態(tài)的惡臭氣體集中收集由管道送往惡臭處理裝置處理;油脂罐區(qū)裝卸區(qū)及儲罐呼吸口設(shè)置油氣回收裝置，惡臭管道送往惡臭處理裝置處理;油桶堆場建成封閉式空間，設(shè)集中收集裝置，惡臭由管道送往惡臭處理裝置處理;在污水處理設(shè)施調(diào)節(jié)池、生化池的上方加蓋，同時在上方設(shè)置集氣罩，將產(chǎn)生的惡臭由管道送往惡臭處理裝置處理。

3.3 惡臭治理措施

惡臭處理方法很多，按治理的方式可分為∶物理、化學(xué)、生物三大類(見表4)∶

(1)物理法

①掩蔽法是使兩種發(fā)出氣味的物質(zhì)按一定的比例混合，使氣味較兩種單獨存在時的小的方法。適合于生活源惡臭氣體的控制。

②稀釋擴(kuò)散法是使煙囪排出的惡臭氣體向大氣擴(kuò)散，以保證下風(fēng)向和附近不受影響的方法。適合于工業(yè)有組織排放源的處理。

③密封法是用固體、無臭氣體或液體隔斷惡臭物質(zhì)擴(kuò)散來源，使惡臭物質(zhì)不可能進(jìn)入或只允許不可避免的極少量進(jìn)入空氣。

(2)化學(xué)法

①熱力燃燒法是將臭氣和油或燃燒氣混合后在高溫下完全燃燒，已達(dá)到脫臭的目的。

②催化燃燒法是將臭氣和燃燒氣混合后在催化劑的作用下燃燒到一定溫度而達(dá)到脫臭的目的。

③臭氧氧化法是利用臭氧極強的氧化性將惡臭物質(zhì)徹底氧化分解，達(dá)到脫臭的目的。

④催化氧化法是惡臭氣體在催化劑的作用下將惡臭氧化成無臭或弱臭物質(zhì)。

⑤其他氧化法是將惡臭氣體通入高錳酸鉀、次氯酸鹽和過氧化氫溶液中使其氧化分解。

⑥水吸收法是將惡臭物質(zhì)與水接觸，使其與水中達(dá)到脫臭目的。

⑦冷卻法是將含有水蒸氣的惡臭氣體冷卻，溶解于凝結(jié)水中，使其與水中達(dá)到脫臭目的。

⑧酸吸收法是將惡臭物質(zhì)與酸溶液接觸，使其與酸溶液中達(dá)到脫臭目的。

⑨堿吸收法是將惡臭物質(zhì)與堿溶液接觸，使其與堿溶液中達(dá)到脫臭目的。

⑩活性炭吸附法是利用活性炭的吸附脫臭原理。

吸附劑吸附法是利用特殊的吸附劑吸收惡臭氣體中的惡臭物質(zhì)達(dá)到脫臭的目的。

(3)生物法

①活性污泥吸收法是將惡臭氣體通入活性污泥中利用活性污泥吸收來達(dá)到脫臭的目的。

②生物過濾床法是將惡臭氣體通入長滿具有氧化分解惡臭物質(zhì)的微生物的固定過濾床中，利用微生物的氧化分解作用來去除惡臭的方法。

③土壤法是利用土壤中存在的具有很強的吸附能力和分解有機(jī)物能力的大量微生物的作用，設(shè)置成固定床的方法達(dá)到脫臭的目的。

④堆肥法是將堆肥改在臭氣發(fā)生源上，使臭氣分解達(dá)到脫臭的目的。

表4 惡臭治理方法和適用對象［2］

對于生物柴油企業(yè)惡臭的處理，要根據(jù)惡臭物質(zhì)的濃度、來源、性質(zhì)及其處理要求來決定選擇一種或多種控制方法，例如∶吸附法適用于含多種污染物尤其是含有有機(jī)物的廢氣;吸收法適用于處理能溶于液體的氣體;凝聚法適用于其沸點比環(huán)境溫度高，存在于氣相中的碳?xì)浠衔锖陀袡C(jī)成分;焚燒法則適用于易燃物的處理。只有這樣，才能從源頭上加強惡臭的處理使城市的大氣環(huán)境得以改善。

3.4 行政管理措施

惡臭污染防治的目標(biāo)之一要達(dá)到法規(guī)所定之臭異味物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，最終的目的是要消除臭異味，創(chuàng)造一個無臭的工作及生活環(huán)境。臭異味給人的感覺量(即臭異味強度)是與臭異味物質(zhì)對人嗅覺的刺激量(臭異味物濃度)的對數(shù)成正比，即符合韋伯－費希納定律∶

其中I是人對嗅覺的感覺量;K為一常數(shù);C是臭異味物濃度。由(1)式可知，即使把臭異味物質(zhì)去除90%，人的嗅覺只能感覺到臭氣濃度只減少一半，而這也告訴我們防治臭異味比防治其它大氣污染物更困難。事實上，若將法規(guī)值與嗅覺閥值作比較，也可明顯指出消除臭異味比達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格幾十至上千倍。因此對臭異味的防制，若僅是使用大氣污染防治辦法是不夠的，必須采取管理與治理相結(jié)合的辦法，動員現(xiàn)場工作人員與管理部門共同參與，才能達(dá)到消除臭異味的目的。

4.結(jié)論

生物柴油企業(yè)惡臭氣體產(chǎn)生的原因是多方面的，且惡臭氣體的種類和性質(zhì)也不盡相同，其對人類的危害和環(huán)境的污染是不容忽視的，必須給予高度重視。有效的控制生物柴油企業(yè)惡臭物質(zhì)的排放不僅可以改善企業(yè)周圍的大氣環(huán)境質(zhì)量，同時也可以保證生物柴油企業(yè)職工及周圍居民的身體健康。但要成功的控制惡臭物質(zhì)的排放，必須要所有員工對惡臭污染之防治具有嚴(yán)格認(rèn)真的態(tài)度，在日常操作中，一旦發(fā)現(xiàn)惡臭污染，應(yīng)立即確定臭味的來源并進(jìn)行跟蹤，以保證惡臭污染能夠得到有效的處理及控制。

［1］胡名操.環(huán)境保護(hù)實用數(shù)據(jù)手冊［M］，機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

［2］陳宏國.煉油廠惡臭污染和防治對策的探討，石油化工環(huán)境保護(hù)，1995.