摘 要

恶臭污染已成为堆肥过程中的主要环境问题。堆肥作为一种生物加工技术，在处理畜禽粪便方面具有低能耗、低成本等优点，但在堆肥过程中会产生大量臭气，如氨气（NH₃）、硫化氢（H₂S）、二氧化硫（SO₂）、硫醇类、胺类、酰胺类等挥发性有机化合物，这些臭气不仅给操作人员带来直接的嗅觉刺激，甚至长期在这样的环境中工作可导致呼吸道疾病，而且进入大气后可造成酸雨及水体富营养化等环境破坏，尾气处理问题刻不容缓。

目前，针对堆肥过程中产生的臭气除臭的设备有很多，如燃烧设备、生物滤池、药剂吸收设备、多介质催化氧化设备、低温等离子技术设备等，其中各类设备都存在自身的缺陷，未能真正实现使用范围广、净化效率高、流量范围宽、浓度范围宽等要求。针对堆肥尾气处理设备现有技术缺陷，本课题提供一种利用水洗喷淋系统联合低温等离子体系统处理堆肥尾气的设备。该设备在处理堆肥尾气时，可通过吸收作用和氧化分解作用将尾气中的挥发性有机物浓度降低到一定的水平，最终实现达标排放的目的。

关键词：堆肥尾气 处理设备 水洗喷淋 低温等离子体

Design and Application of Composting Tail Gas Handling System

Abstract

Odor pollution has become a major environmental problem in the composting process. As a bioprocessing technology, compost has the advantages of low energy consumption and low cost in handling livestock manure, but it will produce a lot of odors during the composting process, such as ammonia (NH₃), hydrogen sulfide (H₂S), and sulfur dioxide (SO₂), volatile organic compounds such as thiols, amines, amides, etc. These odors not only bring direct olfactory stimulation to the operator, but even long-term work in such an environment can cause respiratory diseases, and can cause after entering the atmosphere. Environmental damage such as acid rain and eutrophication of water, and the problem of tail gas treatment is urgent.

At present, there are many equipments for deodorizing odor generated in the composting process, such as combustion equipment, biological filter, chemical absorption equipment, multi-media catalytic oxidation equipment, low-temperature plasma technology equipment, etc. All of which have their own defects. It has not been able to truly achieve the requirements of wide application range, high purification efficiency, wide flow range and wide concentration range. In view of the prior art defects of the compost tail gas treatment equipment, the present invention provides a device for treating compost tail gas by using a water spray system combined with a low-temperature plasma system. When the equipment is used to treat the compost tail gas, the concentration of volatile organic compounds in the exhaust gas can be reduced to a certain level by absorption and oxidative decomposition, and finally achieve the purpose of reaching the standard discharge.

Key words: Composting exhaust; Processing equipment; Washing spray; Low-temperature plasma

目录

摘 要 2

Abstract 3

目 录 5

第一章 前言 7

1.1堆肥技术的简介 7

1.2堆肥技术的优越性 7

1.3堆肥技术的缺陷 7

1.4尾气的处理方法 8

1.5处理方法的不足 8

1.6水洗喷淋系统联合低温等离子体系统 9

1.7设计目的 9

第二章 工艺流程 10

2.1水洗喷淋系统 10

2.1.1喷淋塔的直径计算 11

2.1.2喷淋塔的高度计算 12

2.1.3喷淋塔填料的计算 15

2.1.4喷淋塔浆液循环泵的选型 17

2.2干燥装置 19

2.2.1干燥剂的选定与计算 19

2.3低温等离子体系统 20

2.3.1低温等离子体系统的选定 20

2.4排空装置 21

2.4.1引风机的选定 21

2.4.2风管的选定 21

第三章 总结 23

3.1结论 23

3.2思考与展望 23

3.2.1思考 23

3.2.2展望 23

参 考 文 献 24

致 谢 27

第一章 前言

1.1堆肥技术的简介

据说在中国大地上早在公元前1500年，商代已经开始使用有机肥料。有确切文字记载的史料证明，春秋战国、秦汉时期已经开始使用畜粪和农业废弃物作肥料。堆肥是中国、印度和其他国家最古老的技术，用于处理固体废弃物，这也是世界上所有国家研究和利用的方法^[1]。堆肥是我国广大地区处理垃圾、人畜粪便普遍采用的方法。堆肥方法很多，各地要根据具体情况，因地制宜进行^[2]。堆肥就是将生产、生活中所产生的有机固体等垃圾进行肥料处理化^[3]。堆肥主要分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。到了当今这个日新月异、高速发展的现代化社会，堆肥技术也在不停地更新换代。现代化的堆肥技术是指在待处理的固废中人为接种分解有机物能力强的微生物，增加初期堆肥内高效微生物的数量，借助生物来对废物中含有的有机物质进行发酵和降解，转化为有机肥料或实现土壤的改良^[4]。堆肥技术不光是一种有效的处理有机废物的手段，也是保护环境的重要研究方向。

1.2堆肥技术的优越性