生活垃圾焚烧发电厂垃圾池恶臭气体控制

王乃天 孙亚峰

摘要：提出了两种维持垃圾焚烧发电厂垃圾池负压值的计算排风量的方法，针对焚烧炉一次风吸风量是否能满足垃圾池负压要求，提出了不同的垃圾池维持负压的设计方案。

关键词：垃圾焚烧发电；垃圾池；负压；负压计算；除臭

1 引言

臭气总是与垃圾相伴而生。臭气的外泄不仅会对工人的健康造成危害，还会对生态环境、企业声誉产生一系列的负面影响。本文依托南海区某垃圾焚烧发电项目，对垃圾池防臭方案进行探讨。

2 项目简介

本项目为南海区某垃圾焚烧发电三期项目，一期、二期已投产运营。建设地点在广东省佛山市狮山镇，总焚烧能力为1500t/d，焚烧垃圾主要来自于南海区城市生活垃圾。

3 垃圾池恶臭气体来源

垃圾池内储存了大量的生活垃圾，其中有机物经过微生物的厌氧消化反应，被分解、转化为各种恶臭气味的污染物[1]，针对南海二期垃圾焚烧项目进行现场检测，其主要污染因子详见表1。

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4 恶臭气体控制方案

将垃圾池设计为全封闭式，并维持负压运行已经成为行业惯例。但如何保证垃圾池负压为设计难点，笔者针对垃圾池负压计算以及维持负压的设计思路进行了研究。

4.1垃圾池负压计算方法

目前，设计中常用换气次数法假定垃圾池满足负压要求。即假设垃圾池中垃圾填充至总体积的30%，对剩余的70%空间与其上部空间的总和进行1次/h的换气。

机械加压送风是利用送风机供给防烟楼梯间等空间以室外新鲜空气，并满足以下条件：1.关门时维持这些空间一定的正压值；2.开门时在门洞处保持对外部一定的风速。与机械加压送风原理相似，垃圾池防止臭味外泄也需要满足两点要求：1.在关闭卸料大门时，整个垃圾池维持一定的负压值。2.卸料大门开启时，在门洞处保持一定的从卸料大厅吸风风速。因此可以引用机械加压防烟送风量的计算方法，作为垃圾池维持负压值的计算公式。

加压送风量计算方法主要有两种，压差法和风速法。

压差法是指采用机械加压的防烟楼梯间及其前室，在防火门关闭的条件下，为保证一定的正压值，计算得到的送风量。将压差法概念引入到垃圾池除臭系统，可以认为在卸料大门关闭的条件下，为保证垃圾池内一定的负压值，计算得到的排风量。排风量Ly（m3/h）[2]：

式中 △P—卸料大门两侧的压差值；

b—指数，对于门缝及较大漏风面积取2；

0.827—计算常数；

1.25—不严密处附加系数；

A—门缝隙的计算漏风总有效面积，m2。

《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）中指出，前室与走道之间的压差应为25～30Pa；《医院隔离技术规范》（WS/T311-2009）中指出，负压病室的气压宜为-30Pa。笔者认为防烟设计与隔离病房设计规定的压差值均为保证室内空气不与外界产生影响的最低限值，可以将此压差值规定为垃圾池除臭系统压差值，即△P取30Pa。

风速法是指采用机械加压的防烟楼梯间及其前室，在防火门开启的条件下，保持门洞处一定风速所需的风量。将风速法概念也引入到垃圾池除臭系统，认为在卸料大门开启的条件下，为保证垃圾池内一定的负压值，计算得到的排风量。排风量Lv（m3/h）：

式中 F—每个门的开启面积，m2；

v—开启门洞处的平均风速，取0.7～1.2m/s；

a—背压系数，根据垃圾池密封程度取0.6～1.0；

b—漏风附加率，取0.1～0.2；

n—同时开启门的计算数量。根据厂房运行要求，取同时开启门数量值。

针对南海区垃圾焚烧发电项目，应用换气次数法、压差法和风速法分别进行排风量计算。本项目垃圾池总体积为37712m3，上部空间为46125m3，换气次数法计算总排风量为72523m3/h。本项目共有3.8mX6.0m的卸料大门7座，假定大门门缝为2cm，则总漏风面积为 ，压差值△P取30Pa，指数b取2，压差法计算排风量Ly为55932m3/h。电动垂直提升门可认为开启面积为实际门洞面积，开启门洞处的风速取0.8m/s，背压系数a取0.8，漏风附加率b取0.2，同时开启门数量n为2，计算排风量Lv为196992m3/h。

对比三种计算方法可以看出，风速法计算排风量大于换气次数法和压差法计算的排风量，因此应以风速法计算排风量作为运行中的垃圾池防止臭气外溢的排风量。选取备用除臭设备时，可采用压差法计算的风量进行选型，在满足垃圾池臭气不外溢的条件下，最小排风量值意味着减少初投资及运行费用。

4.2垃圾池负压设计思路

为维持垃圾池内负压状态，将一次风进风口引至垃圾池上空，从垃圾池内吸风助燃，消除垃圾池内臭气。南海垃圾焚烧发电项目一次风吸风量为317650m3/h，大于风速法计算的排风量，因此仅通过一次风吸风便可满足垃圾池除臭要求。

對于某些项目，一次风吸风量可以满足卸料大门关闭时负压值，但无法保证卸料大门开启时门洞风速要求，则需要增设辅助吸风除臭设备系统。笔者设计过某危废处理项目，其一次风吸风量为54000m3/h，业主提出同时开启卸料大门数n为3，3.6mX5.0m的卸料大门共7座，开启门洞处的风速取0.8m/s，背压系数a取0.8，漏风附加率b取0.2，风速法计算排风量Lv为233280m3/h。一次风吸风量无法满足风速法计算排风量，因此增设一套间歇运行的除臭设备。当卸料大门开启时，连锁除臭设备启动，增加从垃圾池内的吸风量。

5 结语

本文通过引用机械加压防烟送风量的概念，提出两种新的维持垃圾池负压的计算方法。并且提出了当一次风吸风量不满足设计要求时增设辅助除臭设备的方案。

参考文献

[1]李东伟，尹光志.废水厌氧生物处理技术原理及应用[M].重庆大学出版社，2006.

[2]陆耀庆等.实用供热空调设计手册[M].中国建筑工业出版社，2008.

（作者单位：中国航空规划设计研究总院）