生物除臭技术的研究和应用

生物除臭技术的应用与发展

刘建泉

（贝卡特环境系统公司，中国 北京 100089）

摘要：一切刺激嗅觉器官，引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质统称为恶臭污染物，恶臭污染物广泛的产生于工农业生产、市政污水、污泥处理以及垃圾处置过程。处理恶臭气体的常见方法有水洗法、活性炭吸附法（包括催化型活性炭法）、臭氧氧化法、燃烧法、高能离子除臭法、纯天然植物提取液喷洒法和生物除臭法等。本文重点介绍了生物除臭技术的几种方法，指出生物菌种的培育与筛选和均匀布气系统是提高生物除臭系统效率的关键，生物法复合除臭是除臭技术发展的方向。

关键词：恶臭 生物除臭 土壤法 改良式土壤法 生物滤池 生物滴滤床 生物法复合除臭

一切刺激嗅觉器官，引起人们不愉快及损坏生活环境的气味统称为恶臭污染物（中华人民共和国国家标准《恶臭污染排放标准》GB14554－93）。恶臭污染除了对嗅觉产生影响引起心理厌恶等不愉快的感觉外，还会引起身体上的不适，常见的症状有恶心、头痛、食欲不振、嗅觉失调、失眠，甚至情绪不稳定，其中对人类危害较大的有硫化氢、氨、甲烷、硫醇类、二甲基硫、三甲基胺、苯乙烯和酚类等50多种。它们对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害，有的芳香族化合物甚至使人体产生畸变、癌变。人们越来越关心逐渐恶化的大气环境，并制定了严格的排放标准，因此，如何妥善的治理恶臭已成为人们研究的焦点之一。

1. 恶臭的来源和种类

恶臭广泛的产生于工业废水、农业生产、市政污水、污泥处理以及垃圾处置过程。随着市区的不断向外扩大，以往建在远离市区的处理设施已经越来越接近新市区，接近人们工作及生活的场所，深受恶臭困扰的人们也越来越多。

目前已知的恶臭气体种类有上万种，研究人员按气体的化学组分不同，将其分成 5 类：①含硫化合物，如 H2S 、 SO2、硫醇、硫醚等；②含氮化合物，如氨气、胺类、酰胺、吲哚等；③卤素及衍生物，如氯气、卤代烃等；④烃类及芳香烃；⑤含氧有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。

“生物除臭”技术在污水处理厂中的应用

[摘要]通过分析臭气的来源和特征，主要探讨了污水处理厂的臭气问题，污水处理厂中恶臭气体污染已成为环境污染的重大问题，除臭技术的研究与应用已经成为一个热点，生物除臭技术利用微生物降解氨气、硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质，使之成为稳定的氧化产物，从而达到无臭化、无害化的一种技术，即不产生二次污染。

【关键词】恶臭污染；生物除臭；污水处理厂

1、简述

臭气广泛产生于工农业生产和市政污水废物处理过程，这些物质刺激人的嗅觉器官，影响了现场工作人员和周边设施的环境卫生，也降低了周围居民的生活环境质量，为了提高现场和周围区域的环境卫生质量，减少二次污染，对臭气必需进行有效处理。根据我方对于污水厂设计经验及实际工程经验，需除臭主要主要物质及浓度为：硫化氢（H2S）浓度为5～30（mg/m3），氨（NH3）浓度为10～30（mg/m3），臭气浓度为3000～10000（mg/m3）。

2、除臭工艺选择

臭气的处理方法有很多，主要分为离子除臭法、吸附法、吸收法和燃烧法四大类。

离子除臭法

原理是置于室内的离子发生装置发射出高能正、负离子氧化分解污染物。有数据表明，由于氧化反应可逆，基本没有实质性处理效果。尽管根据系统进出口测得数据表明臭气成分的去除率很低，但处理现场人的嗅觉却察觉不到臭气，具体原因有待研究。此外可逆反应造成处理系统下风向一定距离处臭气重新形成。由于其处理效果不稳定，耐冲击负荷能力弱，且不适合大规模处理，因此现在大型的及要求标准高的污水处理厂已不采用。

吸附法

主要是利用活性炭对臭气成分进行吸附，今年来也出现厂家在活性炭上加载碱性/酸性/氧化性成分，以和臭气成分进行化学反应。但是这样的工艺都存在一个缺点，就是一定时间之后，填料会失效，需要定期更换，除了需要填料更换的费用，更换期间臭气问题也是一个问题。当臭气风量小，并且臭气浓度很低的工况下，建议采用这种方法。

燃烧法

张颖等污水除臭技术的应用及研究现状　

污水除臭技术的应用及研究现状＊　

张　颖　靳少培姬亚芹　王秀艳　（南开大学环境科学与工程学院，天津３０００７１）　

摘要　近年来城市污水处理设施数量不断增加，由此产生的臭气污染严重影响了环境空气质量，并严重损害了城市居民健　康。污水脱臭问题引起广泛关注。通过介绍除臭技术在污水处理厂的实际应用，分析了常用除臭技术的优缺点和适用条件，阐述了　目前低温等离子体法及纳米材料净化法等除臭新技术的研究现状，同时对除臭技术发展趋势进行展望，为实际工程应用提供指导。　关键词　污水　恶臭气体　除臭技术　应用　研究现状　

Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｉｎｇ，Ｊ　Ｉ　Ｎ　Ｓｈａｏｐｅｉ，Ｊ　ｌ　Ｙａｑｉｎ，ＷＡＮＧ　Ｘｉｕｙａｎ．（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｋａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｃｏｎｓｔａｎｔｌＹ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅ　ｒｅ—　ｓｕｌｔｉｎｇ　ｏｄｏｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｈａｓ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｔｈｅ　ａｍｂｉｅｎｔ　ａｉｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｄａｍａｇｅｄ　ｔｈｅ　ｈｅａｌｔｈ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｒｅｓｉｄｅｎｔｓ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅ　ｓｅｗａｇｅ　ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ａｒｏｕｓｅｄ　ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ　ｃｏｎｃｅｒｎ　ｉｎ　ｎｏｗ　ｄａｙｓ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｌａｎｔｓ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎ　ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｉｎｃｌｕ—　ｄｉｎｇ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｌａｓｍａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎａｎｏ—ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｅｒｅ　ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｓｐｅｃ—　ｔｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ　ｏｆ　ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｏｄｏｒｏｕｓ　ｇａｓ；ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　

随着社会经济的不断发展，我国的环境污染问题越来越严重，特别是恶臭问题日益突出。恶臭气体主要来源于城市污水处理厂、垃圾填埋场、畜禽养殖场等场所。作为环境的公害之一，恶臭除了对人的嗅觉产生影响，引起心理厌恶等不愉快的感觉外，还会引起身体上的不适，如恶心、头痛、食欲不振、嗅觉失调、失眠，甚至情绪不稳定[1]等。因此，对恶臭污染的治理成为广大科技工作者的研究焦点。1恶臭气体的成分恶臭气体的成分较多，目前已知的恶臭气体种类有上万种，按气体的化学组分不同，可将其分成5类：一是含硫的化合物，如H2S、SO2、硫醇类、硫醚类；二是含氮的化合物，如胺类、酰胺、吲哚类；三是卤素及衍生物，如氯气、卤代烃；四是烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃；五是含氧有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。经气相色谱检测，绝大多数恶臭气体的主要成分为氨（NH3）和硫化氢（H2S）[2]。2恶臭气体的除臭方法目前，处理恶臭气体的方法有三大类，即物理法（掩蔽中和、稀释扩散、吸咐）、化学法（化学洗涤、氧化、燃烧、吸收）、生物法（过滤、吸收、堆肥等）[3-5]。2.1物理吸咐法优点：工艺成熟，可处理多组分的恶臭气体，可回收有用物质，净化效率约为95%。缺点：吸咐剂费用较高，对待处理的恶臭气体要求较高，一般要求气体预净化，否则吸附剂易堵塞。物理吸咐法适于处理脂肪酸、氨类及其他易溶于水的臭气。2.2化学处理法2.2.1催化燃烧法。优点：选用合适的催化剂，净化效率可达99%，恶臭物质可被彻底分解。缺点：催化剂的选择较困难，设备复杂；消耗燃料，成本高，处理中可能形成二次污染。催化燃烧法适于处理所有恶臭气体。2.2.2化学吸收法。优点：能处理低浓度大分子量的有机恶臭气体，净化效率一般为60%~80%。缺点：存在二次污染，污染物仅由气相转移到液相。化学吸收法适于处理脂肪酸、氨及其他易溶于水的臭气。2.3生物处理法2.3.1生物除臭方法的特点。优点：净化效率比较高，脱臭装置简单，处理成本低廉，投资运行费用低，无二次污染，易管理。缺点：一般细菌活性温度范围在10~40℃，在寒冷地区生物处理法受到一定的限制。生物处理法适于处理大部分恶臭气体。2.3.2生物除臭原理。物理法和化学法存在投资大、操作复杂、运行费用高等问题，生物除臭方法因其具有运行效率高、无二次污染、所需设备简单、便于操作、费用低廉和管理维护方便的特点，已成为许多国家的研究热点，是恶臭治理的一个发展方向。生物脱臭过程大致有如下3个阶段：①恶臭成分的溶解过程，即臭气由气相转为液相；②恶臭成分的水溶液通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，其速度接近一般化学反应的速度；③臭气进入细胞后，在体内作为营养物质被微生物所分解、利用。微生物将其转化成自身能源，变成细胞物质而繁殖，使臭气得以去除[6-7]。3生物除臭技术的应用3.1生活污水的除臭据统计，我国城市废水总排放量每年约为354亿t，其中生活污水占30%以上，生活污水中的COD、BOD严重超标。家庭卫生间、厨房下水道散发出的臭气使人恶心、头晕，直接影响人们的生活，危害人们的健康[8]。因此，恶臭源的控制已成为亟需解决的环境问题之一。在生物除臭技术处理生活污水方面具有代表性的是日本县志川立图书馆采用EM（有效微生物菌群）处理生活污水，按原水的0.1%比例添加EM菌剂，每年2~4次，每天曝气3h，通过一段时间处理，2周后可使污水中BOD值从196mg/L降到19mg/L，30d后检测，表明无大肠杆菌、无污泥产生[9]。邵青[10]研究证实，用EM菌液对生活污水中有机污染物的去除有一定的作用，在好氧条件下对COD的去除效果优于厌氧条件下的处理效果。在中性偏碱的条件下（pH值7.0~8.5），投加EM菌生物除臭技术研究与应用现状杨习群唐冰璇（湖南省微生物研究所，湖南长沙410009）摘要简要概述恶臭气体的成分和除臭方法，阐述生物除臭技术在处理生活垃圾、污水、畜禽粪便等方面的应用现状，并对生物除臭技术的应用前景进行展望，以期有效治理恶臭污染。关键词生物除臭技术；恶臭气体；除臭方法；应用中图分类号X512文献标识码A文章编号1007-5739（2012）06-0297-02ResearchandApplicationStatusofBiologicalDeodorizationTechnologyYANGXi-qunTANGBing-xuan（HunanInstituteofMicrobiology，ChangshaHunan410009）AbsractsThispaperintroducedthecomponentsanddeodorizationmethodsofmalodorousgas，expoundedtheapplicationstatusofbiologicaldeodorizationtechnologytotreatlivinggarbage，pollutedwater，livestockmanureetc.Theapplicationprospectofbiologicaldeodorizationtechnologywasoutlooked，inordertocontroltheodorpollution.Keywordsbiologicaldeodorizationtechnology；malodorousgas；deodorizationmethods；application