水产饲料冷却器工艺废气零排放的研究

2022-03-17 11:38:48作者董学勇孙绍堂席婧茹

广东饲料 2022年2期

◆作者：董学勇孙绍堂席婧茹

为更好地促销饲料产品，欧美国家早在20世纪60年代开始，用多种方法研究饲料调味剂、促食剂。我国从20世纪80年代中期畜禽饲料也开始应用进口调味剂促进采食；20世纪90年代初也开始应用和研究鱼、虾饲料诱食剂。诱食剂在水产饲料中的作用更为显著。水产饲料诱食剂又可称引诱剂、促食剂，主要用于提高鱼虾摄食率。利用鱼虾高度灵敏的嗅觉和味觉，通过改善配合饵料风味，刺激鱼虾食欲、引诱鱼虾游集中于饵料周围，促进其完成吞食饵料的过程（张阳军，2001）。

在传统的水产饲料生产中，添加了鱼粉、骨粉、鱼浆、鱿鱼膏等动物源高蛋白配方作为诱食剂，且经过高温加工后，极易形成腥臭味等特殊异味，也即人们所说的恶臭气体。各种鱼虾所喜爱的气味和嗜好各不相同：（1）肉性鱼类对腥味大的动物饲料有嗜好，如鳗鱼喜欢腐败肉类的气味，甲鱼对奶香味、鲜腥味敏感；（2）淡水鱼草、鳊、鲫鱼喜食有芳香气味、青草气味的植物性饵料；（3）淡水鲤鱼、青鱼、大多数鱼虾对α-氨基和α-羟基的氨基酸反应敏感（张阳军，2001）。

这类诱食剂原料从储存仓到运至饲料厂使用过程中，会发生一定程度的质变，质变的结果是蛋白质自溶成各种氨基酸，而后在细菌的作用产生含硫化合物、氨、生物胺、有机酸等，此类物质具有很强的恶臭味；此外，脂肪、油类及食品下脚料等,也会产生恶臭气味，水产饲料的恶臭气体大多来源于此。

目前，我国饲料加工厂特别是水产饲料加工厂对异味物的污染尚无法做到有效控制。无组织和有组织排放的恶臭废气，虽然都经过环保工艺处理，但由于恶臭气体气量大、臭气浓度高，常规的环保处理如化学洗涤、生物洗涤、生物过滤等方法，不能有效地解决恶臭的问题，且有处理能力随时间衰减、维护保养不够等各种客观因素，造成了水产饲料生产企业周边大气环境的严重污染。

结合该领域的环保痛点和对水产饲料行业的深刻理解，本研究创造性地创立了基于“零排放架构”的节能减排和废气处理系统。该系统的理论基础是将空气置换型生产工艺或生产空间的废气排放系统优化为封闭式内循环系统，并通过相应的技术方法将废气处理为达标气体后再次进入工艺系统或生产空间中循环利用，不需设置排气筒，不向外界排放有组织废气，简称为“废气零排放”系统，减轻了空气治理负担，可解决废气污染问题。同时可根据废气中能量水平的高低，选择性地进行能量回收利用，以节约能源，降低企业运行成本，提高企业经营效益。

传统水产饲料的废气产生过程为空气置换型：利用环境空气将饲料生产中产生的异味物质和粉尘带走，并通过相应的环保工艺对异味气体进行处理后达标排放，非常适合废气零排放技术的应用。

图1 冷却工艺废气零排放技术改造工艺流程图

1 工程背景概述

广东省中山市某公司专业生产高端水产饲料和观赏鱼饲料，年产各种水产饲料约15万吨。本研究对该公司的2条颗粒虾料生产线的冷却器工艺段进行技术改造，实现了冷却器的废气零排放，项目取得了良好的效果。从2020年12月份投产至今，已连续稳定运行1年有余，安全度过了梅雨季节，在梅雨季节不需开启蒸汽伴热，并且饲料的出料温度可控，产品品质较之前有较大改善。

2 工艺设计方案

2.1 工艺流程

利用通风管道和除尘净化除臭设备，将传统的空气置换型工艺废气向外排放改造为闭路循环系统，废气净化达标后，达到了循环使用的目的。系统不设置排气筒，取消有组织排放，减少废气的外排量。闭路循环系统中部分设备实物见图2-图4。

图2 冷却器及四周密封处理

图4 冷源-风冷冷水机组

2.2 废气收集系统及风量确定

图3 布袋除尘器和降温除湿设备

对中山市某公司的2条颗粒虾料生产线的冷却器工艺段进行废气零排放技术改造，将原有的废气有组织外排改进为闭路循环零排放。原有的废气收集系统为：冷却器出风口→沙克龙（旋风除尘器，下同）→循环风机→废气处理环保设备→外排，本项目技术改造方案为：直接对接原有的冷却器出风口，将原有除尘效率低的沙克龙替换为除尘效率更高的布袋除尘器，废气循环系统依次为：冷却器出风口→布袋除尘器→循环风机→降温除湿机组→气体动态平衡装置→冷却器进风口。冷却器出风口的废气首先经过布袋除尘器的除尘净化，然后在循环风机的作用下进入降温除湿机组进行冷热交换，废气中含有的水蒸气在降温除湿设备内部的换热器中与冷流体换热，温度降低达到露点温度后冷凝析出。废气在经过降温除湿、气体动态平衡调节，达到循环使用的条件后再进入冷却器进风口，循环使用。

根据生产系统原有的风机风量，在计算系统阻力后，增加2000Pa全压进行风机的选型。经实际运行检验，风机频率设定为40Hz可满足生产系统的要求，连续稳定运行。