资源描述
方案编号：STHB-2016-3-24
生活垃圾裂解废气治理工程
技
术
方
案
编制单位： 山东盛唐环保科技有限公司
编制日期： 2016.3.24
山东盛唐环保科技有限公司 生活垃圾裂解废气治理工程技术方案
目 录
目 录 1
1 概 述 1
1.1 项目概况 1
1.2 方案编制单位简介 1
2 设计要求 2
2.1设计依据 2
2.2设计原则 2
2.3设计范围 3
2.4现有废气运行工况 3
2.5排放指标 4
3 废气处理工艺 5
3.1废气处理的技术对比 5
3.2 处理工艺的确定 6
3.3关键单元处理描述 6
3.4 处理设备的选型 8
4投资估算 10
5 运行费用核算 10
6 建设工期及进度 10
7公用工程 11
7.1概述 11
7.2给水 11
7.3排水 11
7.4消防 11
7.5环境协调 11
8 售后服务承诺 11
地 址：山东省济南市章丘绣惠镇桃花山私营工业园
电 话： 400-016-6171 环境与人类共存 盛唐携蓝天同行
传 真： 0531-83483916
1 概 述
1.1 项目概况
项目名称：生活垃圾裂解废气治理工程
编制单位：山东盛唐环保科技有限公司
1.2 方案编制单位简介
山东盛唐环保科技有限公司坐落于人杰地灵的历史文化名城，亦是“龙山文化”发祥地的章丘。公司专业致力于环境科学研究及废气污染治理的综合性高新科技环保企业，隶属于济南金魁工程机械有限公司。金魁公司旗下有山东金盘机械设备租赁有限公司、新疆盛世金魁工程机械有限公司、济南鑫达车辆厂、济南金魁进出口有限公司、山东盛唐环保科技有限公司。现拥有在职职工300多人；环境工程相关专业的高级工程师10人，建造师5人，安全员3人、其他类工程师4人。公司已获得环境污染治理工程设计资质证书、环境污染防治设计资质证书和中国环境保护产品认证证书等，并通过了ISO9001管理体系等多项认证。
公司广泛致力于工业废气治理、除臭等环境污染治理工程及处理设备的研发与应用；环保技术开发、咨询；环保工程的施工；空气净化设备、环保设备、过滤设备的设计、生产、销售及售后服务。
山东盛唐环保科技有限公司秉承“广纳高科技人才，依托高科技，追求高质量，回报社会”为企业宗旨；以安全、高效、经济、实用为核心，不断的研发创新，以先进的技术工艺、高效的性价比和完善的售后服务体系取得良好的社会效益是公司始终如一的追求；为客户创造价值，为员工谋求发展，为社会承担责任是公司永恒的方针。站在科学治理环境的前沿，我们以独特的构思、大胆的创新，领先的技术、完善的服务，营造出更美的蓝天、青山、碧水，为我们的子孙后代留下一个洁净的环境！
山东盛唐环保科技有限公司 生活垃圾裂解废气治理工程技术方案
2 设计要求
2.1设计依据
1） 《中华人民共和国环境保护法》；
2） 《中华人民共和国大气污染防治法》；
3） 《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
4） 《橡胶制品工业污染源排放标准》（GB27632-2001）；
5） 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)；
6） 《大气环境质量标准》（GB3095-82）；
7） 《三废处理工程技术手册·废气卷》；
8） 《实用环境工程手册》（大气污染控制工程）；
9） 《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）；
10） 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93－86）；
11） 《电控设备：第一部分低压电器电控设备》(GB4720-84)；
12） 《通用电器设备配电设计规范》(GB50055-93)；
13） 相关的环保设计手册及规范；
2.2设计原则
1） 该项目将按照技术合理性、经济性、达标安全性的原则设计和建设。项目完成和投产后，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)。
2） 技术合理性：项目的设计方案，在充分考虑现有各种现行标准、规范的同时，也应充分兼顾到生产车间的操作管理、维护巡检的安全和便利，处理工艺应具备充分的技术合理性；
3） 经济性：在项目设计时，应充分考虑到项目的实用性、可操作性、易维护性等方面的因素，本着合理、科学、实用和为业主节约造价、运行成本的原则，满足项目要求；
4） 达标安全性：恶臭治理工程应确保达到整体设计目标中的排放标准，还应针对废气的分散点源和季节性浓度变化的特点，有充分的应对措施，确保恶劣条件下的稳定达标。
5） 严格贯彻执行国家环境保护的有关规定，确保治理后各项指标达到设计要求，达到或优于排放标准；
6） 结合工程条件和排放标准，谨慎合理选择工程设计方案，并尽量采用先进技术、新材料、新布局，以减少运行费用，确保处理系统长期运行安全可靠；
7） 选择先进的技术，避免二次污染；
8） 选用设备、配件、材料等均要求质量可靠、通用性强、运行稳定、便于维修；
9） 尽量保持原有的治理系统进行处理或改造；
10）整个系统操作管理方便，自动化程度较高，便于维护。
2.3设计范围
1、本方案针对该工程进行工艺的专业设计；
2、本工程设计范围：现四台无氧低温裂解生活垃圾设备共用一台烟气处理，四台设备连接为一处排放管道，然后设置废气处理设备，再由引风机引导达标排放。
3、本工程的图纸设计、设备供应和安装、系统指导调试由乙方负责完成；土建施工由甲方负责完成。
2.4现有废气运行工况
根据客户提供的资料，贵司生产设备主要以无氧低温裂解生活垃圾为主，燃料为煤焦油及裂解时所产生的干气。每小时烟气的排放量为18500m³/ h，设备配备10台功率233的燃油燃烧器，油耗350kg/h，裂解过程中产生大量的氮氧化物、氯离子及少量硫化氢，在燃烧过程中废气温度过高并伴随有大量油烟废气。
垃圾裂解时产生的气体组份2-1、2-2：
3月15日塑料热解干气成份
C1
60.4
C2
7.8
C3
2.1
C4
5.4
C5
1.0
氢气
23.1
H2S
0
空气
0.1
CO
6.1
CH4
2.3
CO2
51.9
乙烯
7.1
乙烷
0.7
丙烷
0.6
丙烷
1.5
表2-1
3月22日塑料热解干气成份
C1
39.4
C2
21.6
C3
5.6
C4
1.5
C5
0.1
氢气
23.1
H2S
0.7
空气
0.6
CO
12.9
CH4
19.9
CO2
12.3
乙烯
6.4
乙烷
3.0
丙烷
0.9
丙烷
4.7
表2-2
2.5排放指标
本项目废气排放标准执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）、恶臭物质排放标准》（GB14554-93）二级标准，排放标准如表2-3、2-4：
表2-3工程设计排放标准
序号
项目
排放标准（排气筒高度15m）
排放量（kg/h）
排放浓度（mg/m³）
1
VOCs
＜10
＜120
2
臭气浓度
＜2000（无量纲）
表2-4GB16297-1996新污染源大气污染源排放限值
序号
污染物
最高允许排放浓度（mg/m³）
最高允许排放速率，kg/h
排气筒高度（m）
二级
三级
1
氮氧化物
1700
15
20
0.91
1.5
1.4
2.3
2
氯
65
15
0.91
1.4
3
硫化氢
700
15
20
3.0
5.1
4.1
7.7
4
颗粒物
150
15
20
4.1
6.9
5.9
10
3 废气处理工艺
3.1废气处理的技术对比
目前工业废气处理技术主要有UV光解氧化法、吸收法、活性炭吸附法、化学催化法、生物分解法。
表3-1处理方法运行对照表
处理技术
设备
投资
处理
风量
处理
浓度
运营
成本
运行
管理
脱臭
效率
二次
污染
UV光解氧化法
低
大
高
低
易
高
无
吸收
低
大
低
低
易
低
有
活性炭吸附法
低
中
低
高
易
低
无
化学催化法
高
小
高
高
难
高
有
生物分解法
中
中
中
低
难
中
有
1) UV光解氧化法具有无毒、安全、稳定性好、催化活性高、见效快、低耗电、可重复使用等有点。缺点：发生电子和空穴对的转移速度慢，复合率较高，通常只能用紫外光活法，太阳光利用率低。
2) 吸收法本质上也是一个分离过程，是通过恶臭气体与液体溶剂接触而达到使污染物从气相转移到液相的一种操作。吸收法也叫湿式气体洗涤法，通常是利用水吸收、酸碱中和等来除去气体中的恶臭成份。吸收法可用来处理任何具有水溶性的恶臭物质，其处理效率通常可以达95%～98%。吸收过程通常是在填料塔、板式塔或喷雾塔等吸收装置中进行的，该法常用来处理浓度较低、流量较大的恶臭气体。
3) 活性炭吸附法利用活性炭的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体净化效率高，可以处理多组分恶臭气体吸附剂费用昂贵，再生困难，要求处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量，容易造成二次污染。
4) 化学催化法利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些臭气成分适用于处理大气量、高中浓度的臭气能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟净化效率不高，消耗吸收剂，易形成二次污染。
5) 生物分解法处理费用低占地面积达，填料需定期更换，脱臭过程不易控制，操作复杂，运行一段时间后容易出现问题，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。
3.2 处理工艺的确定
通过以上各种治理技术的比对，我公司在结合自身技术优势的同时，同时考虑客户的投资成本，又充分发挥自身工程应用能力，以打造实用性环保工程为目的，此方案中对裂解生活垃圾设备产生的烟气推荐使用喷淋塔+喷淋塔+低温等离子废气净化设备+光解式废气净化设备作为废气处理的主要单元。
废气治理流程示意图
3.3关键单元处理描述
喷淋塔：塔体外部的气体进入塔体后，气体进入填料层，填料层上有来自于顶部的喷淋液体及前面的喷淋液体，并在填料上形成一层液膜，气体流经填料空 隙时，与填料液膜接触并进行吸收或中和反应，填料层能提供足够大的表面积，对气体流动又不致造成过大的阻力，经吸收或中和后的气体经除雾器收集后，经出风口排出塔外。吸收剂是处理废气的主要媒体，它的性质和浓度是根据不同废气的性质来选配，其处理单位气体的耗用量，是通过计算吸收剂与惰性气体的摩尔流量的比值来确定的。废气由风机自风管吸入，自下而上穿过填料层；循环吸收剂由塔顶通过液体分布器，均匀地喷淋到填料层中，沿着填料层表面向下流动，进入循环水箱。由于上升气流和下降吸收剂在填料中不断接触，上升气流中流质的浓度越来越低，到塔顶时达到排放要求。液膜上的液体在重力作用下流入贮液箱，并由循环泵抽出循环。
保养与维护
机构在调试合格使用后的30天应进行一次检验和保养。
检验保养内容：
1：清除机构表面的灰尘、污垢。
2：喷淋头，有无堵塞。
3：清理水箱有无沉淀堵塞，并清理记录，方便定制下次清理时间。
4：观察拉西环表面是否会有较重污渍，如有需拿出放置于大面积水槽内用中和药剂清除表面污渍。
5：根据排风异味或数据来确定活性炭是否需更换，使用后活性炭可在太阳下暴晒，使其再生。
6：检查水泵是否有异响、松动及堵塞。
低温等离子废气净化装置：低温等离子技术在是废气处理的前沿技术，对烟尘处理方面优势显著。其基本原理是在电场在高压作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时， 分子键断裂，达到消除气态污染物的目的。
光解式废气净化装置原理：一重破坏、分解，三重催化氧化
破坏、分解
采用高能C波段（仅次于切割不锈钢的激光，强于氩弧焊光源的数十倍强度）在设备内，强裂解恶臭物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物质，裂解、氧化成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。
催化氧化
1、O3强催化氧化剂进行废气催化氧化，可有效地杀灭细菌，将有毒有害物质破坏且改变成为低分子无害物质。
2、催化剂涂层，在C波段激光刺激它产生活性，强化催化氧化作用。
3、在分解过程中产生高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*（活性氧）O+O2-O3（臭氧），众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它剌激性异味有极强的清除效果。O3也为强催化氧化剂进行废气催化氧化，裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭菌的目的。
PH：6.5-8.5湿度＜90% 温度＜60℃
图3.1 光解式废气净化装置原理图
引风机
本系统设计的思想为全负压操作，可有效防止风管、风阀及设备的泄漏。引风机的配备调风阀，供调节风量。
引风机设置要求：
① 吸风机为侧吸式离心通风机，卧式安装，与电机置于同一机座。风压在最大抽气量的条件下，具有高于系统压力损失15%的余量。
② 设有防振垫、隔振效率≥80%。
③ 在快速运转条件下，气体流量可调，调节范围可由100%降至70%。
④ 风机进风阀门采用法兰连接，相互之间有足够的距离，便于阀门之间的管道安装及设备的维修和装拆。
3.4 处理设备的选型
※ 离心风机
1) 风量：18500m3/h
2) 风压：2100pa
3) 功率：15kW
4) 材质：碳钢
5) 控制方式：普通软启动
6）出气口：方形出口
※ 水洗喷淋塔
1) 处理风量：18500m3/h
2) 规格：D×H=2500mm×5500mm
3) 主体材质：碳钢
4) 水泵功率：5.5KW
5）喷淋层级：三层
※ 水洗喷淋塔
1) 处理风量：18500m3/h
2) 规格：D×H=2500mm×5500mm
3) 主体材质：碳钢
4) 水泵功率:5.5KW
5)喷淋层级：三层
※ 低温等离子废气净化装置
1) 处理风量：18500m3/h
2）规格：L×W×H=1180mm×1190mm×1300mm
3) 功率：0.8KW
4) 主体材质：201不锈钢
※ 光解式废气净化装置
1) 处理风量：18500m3/h
2)规格：L×W×H=2500mm×1150mm×1100mm
3) 功率：11KW
4) 材质：201不锈钢
4投资估算
序号
名 称
规格型号
单位
数量
总价(元)
一
设备
1
洗涤塔
Q=18500m3/h；规格：D×H=2500mm×5500mm；主体材质：碳钢
台
2
38000
76000
2
低温等离子废气净化装置
Q=18500m³/h；规格：L×W×H=1180mm×1190mm×1300mm；主体材质：不锈钢
台
1
32000
32000
3
光解式废气净化设备
Q=18500m3/h；规格：L×W×H=2500mm×1150mm×1100mm；主体材质：不锈钢
台
1
69000
69000
4
离心风机
Q=18500m3/h；P=2100Pa N=15kW
台
1
5500
5500
5
帆布软接
与风机配套
件
2
190
380
二
管道及其他
按实际发生量计算
小计
182880
三
运输、安装费、培训费
20000
四
土建费（设备基础）
由甲方负责
合计
202880
税费
工程税发票
16230
总计
219110
（单位：贰拾壹万玖仟壹佰壹拾元整）
5 运行费用核算
（1）电费：运行功率风机15kW，运行功率光解式废气净化装置11KW，运行功率洗涤塔水泵11KW，低温等离子废气净化装置0.8KW，单价以1元/度计，电费小时消耗量为37.8元/小时。
6 建设工期及进度
1、施工图设计：5天
2、材料准备设备加工制作：35 天
3、土建基础施工：5天
4、设备安装：15 天
5、工程调试：5 天
施工过程中各个部分交叉施工。
预计50天可完成工程并投入使用。
7公用工程
7.1概述
废气处理场的供电、供水等所有公用工程由厂方统一供给，供给条件充足。与废气处理站有关的运输、维修、库房、绿化也由厂方统一安排，废气处理站不再单独设置。
在平面布置上应注意废气处理站内部和周围地区的卫生及安全性，如附近不可有火源和人群密集处，设置必要的护栏等。此外还应注意道路、场地照明和周围的绿化。
7.2给水
本工程主要涉及喷淋塔预处理设备给水，有业主同意按照设计提供。
7.3排水
本系统运行过程中仅产生少量废液，该废液可随生产废水一起进入厂区污水处理系统。
7.4消防
废气处理站内若存在易燃易爆危险品，按国家有关规范设置消火栓。并设置泡沫灭火器等消防器材。
7.5环境协调
设计时尽量避免对周边环境产生影响，工程建成后与周边环境和谐统一。
8 售后服务承诺
1、质保期内
我公司提供的设备质保期为一年，在质保期内属产品或系统本身原因时，我公司提供维修或免费更换缺陷部件；属人为原因造成质量下降或系统不稳定时，我公司负责维修或按合同有偿更换零部件。
2、质保期满后
质保期满后，负责终生维修。为了保证售后服务的效果，采取了有效的保证措施。投标人承诺提供长期技术服务及备品备件供应。
为了保证售后服务的效果，我们采取了以下几项保证措施：
1）专门的售后服务机构
公司设有专门的售后服务部，其主要工作就是收集用户的需求信息，来处理用户的售后服务要求。这样售后服务做到部门化、专职化，能够保证售后服务的质量。
2）得力的售后服务措施
为了保证售后服务质量，有关服务人员在每次售后服务后都要填写《售后服务用户信息反馈单》。服务人员的售后服务考核就以《售后服务信息反馈单》为依据。用户满意为标准。
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