[发明专利]一种新型餐厨垃圾室内废气处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气处理设备技术领域，具体是一种新型餐厨垃圾室内废气处理装置及方法。

背景技术

大气污染是我国目前最为突出的环境问题之一，而大气污染物的重要来源是工业废气。大量的工业废气排入大气中，使大气环境质量急骤下降，给人们的身体健康带来严重危害，使国民经济损失巨大。其中工业废气中较难处理的就是餐厨垃圾产生的有机废气，餐厨垃圾，俗称泔脚，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐，其营养丰富是宝贵的可再生资源，被称为典型的“放错了地方的资源”。餐厨垃圾产生的废气通过呼吸道和皮肤进入人体后，使人们的呼吸、血液、脏器等造成暂时性或永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人直接致癌，已经引起人们的高度重视。在工业生产中会产生各种有机物废气，主要有醇类、烃类、醛类、酸类、酮类和胺类等。这些有机废气不但造成大气污染，而且还危害人们的健康，并造成浪费，所以对餐厨垃圾产生的有机废气的处理与净化是势在必行。

目前餐厨垃圾产生的废气治理方法主要有两大类：一类是回收法；另一类是消除法。

回收法是通过工艺手段将有机物从空气中分离出来加以回收利用的工艺，回收法可以经济地回收有机溶剂，有效地实现了空气净化和废弃物的循环利用，所以回收法将成为有机废气净化处理的未来发展方向。

所谓中间工艺是指单独采用这种工艺只能将污染物从废气中分离出来，但是需要结合其他工艺手段才能将有机污染物进行分解或回收的中间手段。中间工艺一般会结合分解法和回收法使用。对于吸收法，水吸收对于亲水性有机污染物具有较好的效果，对于在水中溶解度较低的有机污染物，也有采用其他溶剂进行吸收的方法。经过吸收法处理的空气虽然可以达标，但是吸收了有机污染物的溶剂需要进一步处理，才能防止二次污染，并且应使饱和溶剂重复使用。吸附法是一种较好的将有机污染物从废气中分离的方法，但是也需要结合其他工艺才能消除吸附剂的二次污染，并且使饱和的吸附剂可以重复使用。目前使用最多的是使用活性炭吸附剂，也有使用沸石、分子筛等吸附剂的情况。

吸附是气体结合到固体上去的质量传递过程。气体(吸附质)进入固体(吸附剂)的孔隙中但并未进入其晶格内。吸附过程可能是物理过程，也可能是化学过程。物理吸附主要是范德华引力起作用，一般没有选择性，在吸附过程中没有电子转移，没有化学键的生成与破坏。化学吸附实际上是一种化学反应，具有选择性，在化学吸附过程中，气体和固体表面发生了化学反应。最普遍使用的吸附剂是活性炭、分子筛、硅胶和活性氧化铝。这些吸附剂经过处理后表面积极大，可有效吸附碳氢化合物等污染物。其缺点是对水有优先选择性吸附作用。所有的吸附剂在一定的高温下会发生变化。在这些温度下，其吸附能力很弱。污染物可以被解脱出来，从而使吸附剂的活性得到再生，这个过程成为脱附。为了进行连续操作，一般提供两个或多个吸附床。一个或几个吸附床在吸附时，另一个或几个吸附床则进行再生。在吸附过程中，被收集的污染物滞留在吸附床中，只要吸附床有足够的容量，污染物就不会释放出来。但是当吸附床中的污染物浓度达到饱和时，污染物便开始释放出来，这种现象称为穿透。达到饱和的吸附床需要进行再生，一般采用加热的气体对吸附床进行脱附，一方面使吸附床重新具有活性，一方面是污染物被解脱出来进行回收或分解处理。

分解法是将有机污染物最终氧化分解为H₂O和CO₂的方法。分解法可以分为高温燃烧分解，利用微生物进行常温生物氧化分解，以及高级氧化法。由于高级氧化法还处于实验阶段，在实际应用上还有很多工艺问题、应用问题有待解决，因此在工程实践中应用不多。

燃烧分解：高温燃烧又可以分为直接燃烧法和催化燃烧法，是通过燃烧分解污染物的方法。催化燃烧是利用催化剂的作用使有机污染物在较低的温度发生分解的方法。由于催化燃烧可以降低分解温度，因此可以大大降低运行费用。在燃烧法中一般结合使用换热器对燃烧的热能进行换热回用，如果采用蓄热方式进行热量回收，则是比较常用的蓄热回热燃烧(RTO)和蓄热回热催化燃烧(RCO)方式，这种回热方式和换热方式相比，具有热能回收效率高的优点，其中RCO节能效果更加显著，但是RCO和RTO技术较复杂，设备初投资较高。