某污泥处理车间的通风设计
发表时间：2015-01-20T10:38:07.703Z 来源：《工程管理前沿》2015年第2期供稿作者：甘永刚
[导读] 目前随着政府对环境保护和废物利用意识的加强，污水处理后所产生的衍生物—污泥受到了越来越多的重视。

甘永刚（中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司）
摘要：介绍了在某污泥处理项目中，对污泥发酵车间工艺处理过程中所产生的臭气、粉尘的通风、除尘措施，并指出了在此类项目设计过程中通风除尘系统存在的问题和需要注意的事项。

关键词：污泥发酵间、通风除臭系统、管材和设备、注意事项
目前随着政府对环境保护和废物利用意识的加强，污水处理后所产生的衍生物—污泥受到了越来越多的重视。

目前污泥主要用于园林绿化、土地改良和混合填埋。

污水处理厂工艺处理后产生的污泥，需要在污泥综合发酵车间进行发酵处理后方能利用，在污泥处理过程中会产生大量的NH3、
H2S、胺类、硫醇、有机硫化物等微量有机组分挥发性气体及粉尘颗粒等，基于操作人员职业健康及周边空气环境质量的考虑，对发酵车间整体进行废气和粉尘的收集和处理。

结合甘肃某污泥处理项目中工艺专业的处理要求，对发酵车间的除臭、除尘等通风系统按以下设计。

1.通风除臭系统污泥在发酵槽发酵过程中，将会由于曝气和翻抛机翻抛污泥而产生大量的有害气体、粉尘及水蒸气，一方面对车间内的工作环境影响很大，同时湿空气遇冷产生的冷凝水也会重新回到待发酵的发酵槽中，影响污泥的发酵质量。

发酵间内的除臭系统设置就是配合发酵工艺过程中有害气体的逸出而设置的收集、处理系统，作为工作场所及空气环境质量的保障措施。

由于每个发酵槽中发酵所处周期不同，曝气及可能逸出有害气体的时间也不同，考虑过多数量的发酵槽同时进行除臭工作会使除臭系统规模过大，造成不必要的工程投资。

结合工艺的处理要求，本项目污泥发酵区除臭，对于32 个发酵槽中的8 个同时工作考虑。

由于目前尚没有专门针对污泥发酵项目的设计规范，一般可以参照相关污水设计规范中的规定并结合实际情况取值：无人作业空间1-3 次/小时；非发酵槽有人作业空间6-8 次/小时；发酵槽有人作业空间12 次/小时。

本项目发酵槽换气次数为3 次/小时，当发酵槽中的气体检测仪表检测到有害气体浓度超出《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002 中的指标限值时开启槽内气体收集系统和相应风机，收集至生物滤池进行处理，处理后满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中的二级标准后排放。

当有害气体浓度不超标，发酵槽曝气时仍需启动气体收集系统防止发酵槽内正压状况时气体逸出至整个发酵车间，污染车间内环境。

堆料内的废气主要是在鼓风过程中被排出，工程采用底部曝气方式，故发酵槽上部为臭气浓度较高区域。

由于臭气中NH3 的成分最大，且密度比空气小，堆体产生的NH3 会向高处扩散，故随着高度的增加，NH3 的浓度也增加，导致顶部浓度较高，通过发酵车间顶部的吸风口收集进入生物除臭滤池处理后外排。

对于发酵车间，结合一些项目的现场检测，开启生物除臭通风系统可使H2S、NH3浓度下降70%-98%，避免恶臭气体带来的环境污染。

发酵槽翻抛、出料工作过程中会产生大量的粉尘，为了保证工作环境的空气质量，需设置除尘排风收集系统，发酵槽除尘与除臭共用管路收集系统，收集含尘气体采用单独引风机送至水浴式喷淋除尘器处理后排放。

根据工艺处理要求除尘按4 槽考虑，由于翻抛、出料等需除尘的环节可单独控制，因此设计中相对于共用收集管路的其他工况，除尘运行可优先，可根据发酵车间灰尘的浓度由工作人员采用手动方式启闭除尘风机。

除尘系统应形成为一个负压区域，致使运行中扬尘和恶臭能够得到很好的控制，减少对其它区域的泄漏量。

2.管道材质和相关设备对于除臭、除尘风管的管材选择主要从以下几方面原则考虑：2.1 由于臭气收集风管安装在构筑物之上，为了减轻对构筑物的荷载影响，应尽量选择材质较轻的管材；2.2 污泥处理车间内的空气中温度高、湿度大，溢出的有害气体H2S、NH3 浓度高，易引起臭气收集风管的腐蚀，因此应尽量选择耐腐蚀性较好的管材；2.3 对于风管的选择应考虑其使用寿命、综合经济造价等因素。

根据上述管材选择原则，用于本项目的风管设计选用了有机玻璃钢（FRP）风管。

该管材的耐化学腐蚀性能好，使用寿命长，在正常使用寿命期间无需维护，输送的气体稳定，管道采用法兰连接，施工方便，可缩短工期，且气密性能好，气体粗糙度小。

风管安装完成后需对进出口的总气量进行测试比较以证明风管的紧密性。

进出口的总气量相差不大于5%，同时还将检测整个系统的紧密性以防止臭气和灰尘的泄漏。

风管设计中设计流速介于8-12m/s，以此依据在各发酵槽收集废气系统设计时结合鸿业或天正暖通软件进行风管水力计算，控制各风管分支的压力平衡，确定收集风管的管径。

考虑到控制的方便性和成本因素，部分风管上的阀门采用手动调节阀，经过初次调试来调节阻力，改变支管流量以确定阀门开度。

3.注意的问题：3.1 除臭、除尘管道及风口需注意的问题管路必须要严密，管路在工作时决不允许漏风。

如果负压管道漏风，容易造成吸风口处的吸风量减少，致使应吸走的灰尘不能全部被吸走。

由于空气中所含的粉尘一般都是微小颗粒，这种粉尘在空气中悬浮不易沉降，对人体危害很大，所以风管的连接要严密。

发酵车间内的吸风口设计在发酵槽槽壁旁及顶部，当倾倒和翻抛时首先由侧壁的吸风口吸入，其他气流沿垂直方向扑出，侧吸风不能有效捕集气体，此时由上方吸风口吸入气体。

3.2 风机选型需注意的问题对于产生大量粉尘和蒸汽的通风管路，通风系统阻力逐渐增加，在系统设计和运行时，若采取并联风机形式，除要满足风机选型的一般性原则外，还应考虑通风系统运行工况转折点影响。

在风机选型时，要详细计算整个除臭系统的阻力，以保证风机的压头满足系统的需要，综合考虑系统的阻力特性曲线和风机特性曲线，尽量使风机在正常运行时达到最高效率区间。

在通风系统设计时，尽量不采用并联风机的方法，若采用，则需要对管道阻力特性和风机性能进行综合性分析，再确定并联风机台数，以确保系统通
风效率3.3 项目中选用的水浴式除尘器为水喷淋除尘，水雾化效果不佳，除尘效率较低，现有除尘除臭设备效率不超过80%，此方法对于30μm 以下粉尘过滤效率低，且经除尘过滤后的气体含湿量较大，对风机和风管有不利影响。

水浴喷雾式除尘器在冬季运行时需进行补热，建议使用厂区自身的采暖系统。

3.4 每个发酵槽采用塑料软门帘封闭法，使其即有效的封闭污染区又不妨碍汽车倾倒卸车，防止粉尘和臭气扩散到其它空间中，经过计算，加软帘后可使料槽边吸入风速提高十倍，达到0.5m/s。

4.结语在发酵车间污泥处理过程中，废气和粉尘的收集和处理不单单是通风系统优化布置的问题，也不单单是各个通风设备的协调和控制问题，而是需要二者很好的配合起来才能促使通风系统和工艺处理达到最佳的设计效果，以减少废气和粉尘对周边环境的影响。

5.参考文献[1] 孙一坚.工业通风[M],北京：中国建筑工业出版社，1994.[2]陆耀庆.实用供暖空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.[3]GB T10178-2006 工业通风机现场性能试验[S][4] GB 50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规范[S][5]GB50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范[S]甘永刚，男，中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司工程师。