零臭气排放干燥方法的研究分析

余海彪

摘要：随着国家畜牧业发展，在养殖、运输、屠宰过程产生的需要进行无害化处理的动物尸体越来越多，目前国内大多数是采用干化法对此进行无害化处理。此工艺在脱水干燥过程中使用风机或真空泵配合冷凝器对蒸发出来带有恶臭的水汽进行冷凝，没有冷凝的恶臭气体送入后端处理。此过程会产生臭气浓度特别高，增加后端的除臭系统的压力，以及容易出现环保问题。为了彻底解决此问题，现对干燥系统进行升级，使在此干燥过程中，不对外排放恶臭气体，降低除臭系统的投资成本和运行成本，并降低环保风险。

关键词：动物尸体、无害化处理、脱水、干燥、臭气、低污染

1.本研究的目的与意义

动物尸体在高温高压消毒后，并在干燥脱水期間会，无害化处理设备向外部排放大量的恶臭气体。这些恶臭气体成本包含有硫化氢、氨气、二氨基戊烷、戊二胺、精胺、丙酸等恶臭物质。而处理这些恶臭气体需要比较复杂的除臭系统才能把这些恶臭气体处理达标并达到排放标准，且此臭气处理技术目前还不够成熟，存在一定的环保风险。所以研发一种零臭气排放的干燥方法，非常有必要和重要。

2.可行性分析

由于常压和真空干燥法都需要让气体从无害化处理设备向外部排放，才能达到干燥的效果，但向部排放的气体含有大量的恶臭物质，从而相差恶臭气体。而零臭气排放的干燥方法，是让无害化处理设备和冷凝器、风机形成一个流动的闭环。运行时，无害化处理设备通过外部加热使设备内部物料的水分蒸发成水汽并流向冷凝器。在通过冷凝器时，蒸发出来的恶臭水汽部分被冷凝成水。冷凝后的水从冷凝器向外部流入废水处理系统，而没有冷凝的水汽被风机送进无害化处理设备。从而使无害化处理设备的物料水分逐渐降低，达到干燥的效果，又能保证没有恶臭的水汽向外部流出，从而减轻除臭系统的成本和环保风险。

详细工艺路线如下所示：

同时为了减少设备维护量，以及最大程度使热量回收和缩短整个无害化处理干燥时间，降低整体运行成本，所以在以上的零臭气排放干燥方法，优化补充了除尘器、热量回收器、蒸汽加热器等设备。本零臭气排放的干燥工艺路线在原理和实践上都有很大的实现性。此方法如成功，可同时大幅度降低动物尸体无害化处理的各项运行成本，具有巨大的经济效益。

3.本研究的主要过程和内容

3.1工艺介绍

本研究零臭气排放干燥方法的工艺设备包含有无害化处理设备（又称化制机）、除尘器，排渣阀、循环风机、蒸汽加热器、冷凝器、热水泵等设备。详细的工艺路线如下：

在整个工艺路线，每一个设备的作用均不同，但相互影响，以下为各个设备的主要原理和作用。

3.2无害化处理设备

无害化处理设备（化制机）内部设置有搅拌叶，分为内外胆，内胆用于盛放需要无害化处理和干燥的的物料。外胆为蒸汽隔层，容易在无害化处理过程中向内胆提供主要热量，以及在干燥过程中提供负责热能。无害化处理设备（化制机）设置有进料口、出料口，进气口和排气口，其中过热蒸汽从进气口进入无害化处理设备（化制机）内，释放大量的热能，使无害化处理设备（化制机）内胆物料的水分受热后，变成饱和污蒸汽，污蒸汽从排气口排出进入旋风除尘器。从而使物料达到快速干燥的效果。

从无害化处理设备（化制机）排出的污蒸汽混合一定量的杂物，如肉、骨头等，为了保留更多的肉骨粉，以及减轻后端废水处理压力，所以要把污蒸汽中的肉骨粉分离出来。

3.3除尘器

从无害化处理设备（化制机）排出的污蒸汽切线进入除尘器，在除尘器内部形成旋流，污蒸汽中的杂物由于离心力的作用，沿着除尘器内壁进入储渣斗，其余的污蒸汽从排出管排出，进入下一步处理工序。

3.4排渣器

排渣器直径为700mm，设置有进气口、排气口和排渣口。主要作用是把旋风除尘器储渣斗中的杂渣重新排入无害化处理设备（化制机）。排渣器内部设置有特殊的机构，防止污蒸汽从排渣器直接进入除尘器，扰乱除尘器内部的气流，降低除尘器的除尘效果。

3.5循环风机

本工艺采用的循环风机为可泵送蒸汽的蒸汽风机，该风机可以输送达到250°C的蒸汽，且可以耐压0.45MPa，不出现泄漏问题，用于保证整个系统的循环气流，把无害化处理设备（化制机）排出的气体送入加热器进行加热。

3.6蒸汽加热器

蒸汽加热器设置有进气口、出气口、加热管道、导流板等部件。主要工作原理是0.2MPa的饱和污蒸汽从进气口进入加热腔后，靠加热腔内部的加热管加热饱污蒸汽，使饱和污蒸汽变成0.2MPa过热蒸汽，蒸汽温度有原来的120°C，升高为170°C。从而使进入无害化处理设备（化制机）的过热蒸汽能够使物料快速升温蒸发。

3.7蒸汽回收机

蒸汽回收机是利用高温饱和蒸汽加热其内部的水至规定温度，加热后的水返回到锅炉房，当做锅炉水使用，降低锅炉的能耗，从而达到热量回收的作用。在此同时，也能降低污蒸汽的温度，得到一部分的冷凝水。

3.8冷凝器

冷凝器采用的列管换热器，换热面积达到140㎡，并由现有的冷却系统提供冷却循环水，安装在系统的污蒸汽循环管的支管上。

当打开无害化处理设备（化制机）排气阀后，污蒸汽就是通过旋风除尘器，一部分气体通过循环风机和蒸汽加热器，另一部进入蒸汽回收机和冷凝器，高温的饱和污蒸汽在冷凝器内部受冷，会冷凝变成水，由热水泵向外部排出。通过一定时间的冷凝，从而使无害化处理设备（化制机）内部的物料达到干燥的效果。

3.9热水泵

热水泵采用高压热水泵，主要作用是把冷凝器冷凝下来的水排到后端废水处理系统。在排水的过程，没有污蒸汽排出，从而减轻后端除臭系统的压力。

3.10新型干燥法实验效果

通过一段时间设计、制作、安装、调试后，本研究的系统进行多批次的进料测试。每批次投放的物料种类分别是病死猪、病死鸡、屠宰下角料、冰冻猪脚、冰冻瘦肉等，每种物料都进行多批次测试。通过测试得知，处理新干燥方法不仅没有恶臭气体排出外，而且零臭气排放的干燥方法比常规干燥方法干燥时间更短，提高了整体无害化处理效率和降低运行成本。

新旧两种干燥法的干燥时间对比如下：

经过本研究项目处理后的物料，由于干燥的时间缩短，处理后的物料肉纤维被破坏比较小，可以很明显看到肉纤维，非常适用后端的压榨处理，使油脂和肉骨渣分离，从而有利于后端的资源化利用。

4.结束语：

本研究的零臭气排放干燥方法有如下作用：

在物料干燥过程中，不向外部排出恶臭气体，实现零臭气排放，降低臭气处理成本和降低环保风险。

采用过热蒸汽进行物料加热干燥，缩短物料的干燥时间;

通过降低物料的干燥时间，使处理后的物料保留更多的纤维，以及减少骨胶的析出，保证肉骨粉和油脂的品质。

采用了热量回收技术，降低整体运行的成本。

参考文献：

[1]陈建湘，方勇，杨友强.病害动物产品及动物尸体无害化处理方法[J].广东化工，2015，42（08）：22+21.

[2]段续.食品冷冻干燥技术与设备[M].北京：化学工业出版社，2017年11月