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污泥好氧发酵过程中臭味物质的产生与释放-安徽地埋式污水处理设备厂家
浏览: 发布日期:2018-03-15

摘要:利用在线监测设备及GC-MS测试方法,分析了CTB工艺好氧生物发酵过程中释放的挥发性物质组分及主要臭味物质的产生与释放。结果表明,该发酵工艺条件下释放的挥发性物质主要是酮、芳香烃、醇、硫化物、萜烯等,扩散到发酵车间的臭味物质浓度均未超过《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)的限值。发酵过程中产生的臭味物质从堆体释放并扩散到发酵车间,其浓度降低了84.3%~100%。CTB工艺除可有效控制发酵过程中恶臭物质的产生外,还可使产生的臭味物质绝大部分被固定在发酵池内部,可见CTB工艺具有良好的防止臭气产生和释放的效果。
关键词:污泥好氧发酵;臭味物质;CTB工艺
中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000-4602(2010)13-0117-03
污泥安全处置已成为限制城镇污水处理厂健康运行的“瓶颈”因素。在污泥的各种无害化处理与处置技术中,高温好氧生物发酵以投资和运行成本低、二次污染小且可实现资源化等优势倍受青睐。但目前这类技术仍存在不同程度的臭气污染问题,从而限制了其推广应用[1]。目前对污泥生物发酵过程中各种臭味物质的产生和释放情况仍缺乏系统的研究。笔者利用CTB在线监测设备及GC-MS测试方法分析了污泥生物发酵过程中臭味物质的组成,研究了臭味产生和释放的特点,旨在为进一步解决污泥生物发酵处理厂的臭味污染问题提供依据。
1.材料与方法
1.1生物发酵工艺
试验在秦皇岛市绿港污泥处理厂进行,该厂日处理脱水污泥为200t,污泥的平均含水率为80%~86%、挥发性有机质含量为61%~64%,发酵处理前采用锯末等调理剂调节物料水分至63%~68%。该厂采用CTB高温好氧生物发酵工艺[2],发酵过程由Compsoft 3.0工艺软件包[3]进行温度、氧气等参数的智能控制。每个生物发酵槽的尺寸(长×宽×高)为33m×5m×2.2m。
1.2采样和分析方法
在好氧生物发酵过程中,高温期是产生臭气的重要时期[4]。因此,试验于污泥高温好氧发酵的第5天(高温期),分别在发酵池内部(距表面0.5m)、发酵池表面及发酵车间操作人员活动处(距地面1.5m)采集气体样品。采用采样袋外负压法[5]采样。
臭味物质测定采用美国EPA方法,样品经预浓缩仪(Entech7100液氮冷却系统)前处理后进入GC-MS系统(Agilent 7890 AGC/Agilent 5975 CMS)进行分析。GC-MS条件:毛细柱为DB-560m;进样口温度为100℃。升温程序:35℃下保持5min,然后以5℃/min的速率升温至150℃,然后再以15℃/min的速率升温至220℃,保留10min。发酵物料及发酵车间的H2S、NH3浓度均采用CTB臭气在线监测仪实时在线监测。
臭味物质由发酵池内部产生后经过内部的逸出过程迁移至发酵池表面,进而通过外部的空气扩散过程迁移至发酵车间,通过这两个过程实现了臭味物质的稀释,浓度逐渐降低。其中,发酵池内部逸出过程浓度降低百分比=(C0-C1)/C0×100%;由发酵池扩散到空气中浓度降低百分比=(C0-C2)/C0×100%,C0、C1、C2分别为发酵池内部、发酵池表面及发酵车间操作人员活动处的臭味物质浓度。
2.结果与讨论
2.1污泥生物发酵过程产生和释放的挥发性物质
GC-MS分析结果表明,污泥生物发酵过程中发酵池表面释放的挥发性物质的组分比较复杂,主要包括酮类(丙酮、2-丁酮、3-甲基-2-丁酮、1-戊酮、2-戊酮、3-戊酮、环戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-壬酮、葑酮、2-甲基环戊酮、6-甲基-2-庚酮,共13种)、芳香烃(甲苯、乙苯、间二甲苯、苯乙烯、1-乙基-2-甲苯、1,3,5-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1-甲基-2-异丙基苯、1-乙基-3-甲苯、1,4-二氯苯、萘,共11种)、醇(乙醇、异丙醇、1-丙醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、1-戊醇,共10种)、硫化物(甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、2-甲硫基丙烷、甲硫氰酸、二甲基二硫、甲基乙基二硫、甲基异丙基二硫、二甲基三硫、硫化氢,共10种)、萜烯(α-蒎烯、β-蒎烯、3-皆烯、柠檬烯、莰烯、樟脑,共6种)及其他(丙烯、环己烯、2-甲基-1-丙烯、4-甲烯基-1-异丙基环己烯、1-甲基-4-异丙基-1,4-环己二烯、1-甲基-4-异丙烯基环己烯、庚烷、癸烷、十一烷、氨、3-甲基呋喃、亚硝酸甲酯、三甲胺)。其中,以二甲基二硫、三甲基二硫、α-蒎烯、丙酮、甲硫醚和2-丁酮等物质为主。
2.2主要恶臭物质的产生与释放

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