日本除臭技術——微凝膠法除工業臭氣
臭氣是人們普遍碰到環境問題，給生活和工作帶了諸多不適，而且如果臭氣濃度較高，人群在其中暴露時間較長的話，會給人身心健康造成不同程度的損害，直至危及生命。
隨著人們對生活環境和工作環境舒適度要求的提高，以及政府對各種污染排放管控的日趨嚴格，臭氣的的整治也得到高度的關注。臭氣不像其他氣體污染物有著明確的組成或分布，臭氣也因不同人群嗅覺閥值的不同，而有著不同的反應。而且臭氣有的時候又呈現出很強的飄忽性和變化性，甚至來源都無法明確認定，傳播途徑和半徑更是多變，所以臭氣是一種影響廣，復雜度高，不確定性強，但又是對人體有害的常見污染物。
中國的環境治理受明確的治理目標的政策影響，一直在集中精力處理一些急迫、目標明確，污染重大的污染，而對于臭氣的警覺和治理一直缺乏應有的關注和治理目標。隨著人們環境與健康意識的日益提高，對臭氣的關注度也逐漸提升，近幾年已經成為百姓投訴最多，抱怨最為強烈的污染類型，其對社會的影響已經遠遠超過了噪聲，排在擾民的第一位，必須引起政府和相關排放企業的高度重視。
臭氣的來源非常分散，而且組分十分復雜、臭氣的成分確認也因臭氣的種類繁多，分析成本偏高而變得十分困難。同時臭氣的監測和治理也因為臭氣種類多樣，臭氣成分不詳，所以變的非常困難。
臭氣的治理技術一般主要分為吸附法、催化法、等離子法、燃燒法、藥液清洗、生物除臭、臭氧除臭和除臭劑等八大類技術類別。日本作為全世界臭氣解決最好的國家，不是之一，無論是工業類臭氣的監測與治理還是生活臭氣的去除都獲得了世界公認的結果，這一點相信去過日本的人都有深切的體會。在日本臭氣產生最嚴重的一些企業，如垃圾焚燒廠，污水廠，化工廠，污泥處理廠，養殖場，鋼鐵廠，制藥廠，印刷廠，垃圾轉運設施等等都幾乎聞不到臭氣的味道。在日本的公共場所中，去除臭氣的材料和藥品更是五花八門數不勝數，比如日本的公共設施的墻面和地面裝飾材料中都含有除臭的成分，高級酒店客人離開后的清掃環節都有除臭的環節，所以日本整個國家所到之處很難有不良的氣味存在。
1.微凝膠技術
在臭氣的治理技術中，藥液清洗技術是除臭領域應用效果最好的核心技術之一，也是日本在除臭技術領域中最為國際社會稱道和引用的技術，本文就介紹在日本應用效果好且費效比最優的藥液清洗技術——微凝膠。
微凝膠本身無色無味，對人體無害，可以用在幾乎所有的臭氣去除領域和場合使用。微凝膠是一種超高分子化合物，分子量達到2000萬-3000萬，而一般臭氣成分的分子量幾乎都在400以下，更是氨和硫化氫分子量的50-150萬倍。分子之間由于巨大的分子量差異會產生強大的分子間引力，從而吸附臭氣成分，經過吸附后的各種反應從而達到除臭的效果，微凝膠的除臭效果幾乎可以在瞬間完成，只要氣液接觸裝置做的好，微凝膠的選擇與臭氣的組分符合，微凝膠就是一種應用廣大、成本低廉的廣譜除臭劑，這個和國內常用的覆蓋型除臭劑有本質性的成分差異和巨大的效果差異。
微凝膠有很多的種類，可根據不同的除臭需求來進行專門的調配。如果臭氣的成分確定，那么臭氣的去除比例可以很高，直至低于一般人的嗅覺閥值。所以微凝膠可以應用在所有的臭氣去除環節和場合，在日本有著千萬不同種類級別的項目和場合應用。
微凝膠的最大特點在于其擁有兩性離子的反應基，無論是酸性臭氣還是堿性臭氣，都可在微凝膠的分子構造中生成中和反應，通過調整反應基的相關比例，即可滿足各種不同種類和效果的除臭需求。
一般來說臭氣的成分可以多達40萬種，使用同一種除臭技術來達到成分復雜的混合型臭氣的除臭效果基本上是很困難的，但微凝膠可以配合針對不同的臭氣成分調整反應基和輔助添加劑，從而靈活高效地應對不同類型的臭氣治理需求，而且是目前在日本處理設施最簡單，處理成本最低，應用最為廣泛的除臭技術。
微凝膠技術的最大優點在于配套設備需求簡單，成本低。雖然微凝膠種類較多，但各類微凝膠都具有較高的安全性，產品本身平均濃度不高，使用的添加劑也大多不含有害成分。微凝膠在放入土壤中20日內即可分解，不會在土壤中留有殘存污染。
日本使用微凝膠進行除臭治理已經有幾十年的歷史，在各行各業的臭氣治理中都進行了工程應用和服務應用，效果顯著。微凝膠的除臭方式，以噴灑在排氣管道、洗滌塔的方式較為常見，也可以直接在工廠內安裝噴霧機；而在養殖場等無固定排氣口的場所，可以將微凝膠與殺菌用的超氧水進行混合，再用高壓洗凈機進行噴霧除臭，同時實現殺毒和除臭的雙重效果。
微凝膠作為一種安全型除臭劑，不僅可以大規模應用于工廠、環境治理設施等生產型場所，也可應用于生活中，進行瞬間除臭，如寵物、衛生間、垃圾堆放點、下水道口、衣物、餐廳等。
2.微凝膠在工業臭氣處理領域的應用案例
在工業領域，各工廠因生產工序、廠內設備設施等條件的不同，微凝膠的使用需根據臭氣產生情況、臭氣源分布情況以及廠內環境來確定使用的方式，更高效率、低成本地取得除臭效果。
微凝膠的主要應用方式及特點如下。
表1 微凝膠除臭劑較為常見的使用方法
以上是微凝膠較為常見的使用方法，而微凝膠因種類眾多，如果根據臭氣成分進行針對性除臭，效果就更加理想。各行各業的臭氣源不同，臭氣成分不同，需要使用不同類型的微凝膠，以下為例子為不同工廠的微凝膠種類及常見使用方法。
表2 微凝膠除臭劑在各類工廠內主要的使用方法
以上為微凝膠除臭劑在各類型工廠內常見的使用方法，具體用法還需根據工廠內的實際換氣、排氣等情況綜合考量后確定。
3.采用微凝膠治理臭氣的工作流程
使用微凝膠進行臭氣處理需要對工廠的臭氣產生源、硬件設施等進行細致的考察，并根據臭氣成分和設備設施條件選擇最為合適的微凝膠種類和使用方法。
首先，對產生臭氣的地點進行現場調查、對工廠進行場外調查，以確定大致的臭氣來源或臭氣的主要成分。在有條件的企業或場合可以建立臭氣的監測數據及臭氣擴散模型、計算臭氣滲透情況、確定臭氣解決方案、開展現場試驗。通過上述調研、初步治理方案確定與試驗，確定除臭工程技術方案。
此外，在使用噴淋塔投放微凝膠的方式進行除臭時，若現有的噴淋塔除臭裝置的氣液接觸效率不好，導致除臭狀況不佳，可改良填充劑和噴頭，提高除臭裝置對微凝膠的使用性能。在使用噴霧裝置用微凝膠除臭時，若噴霧效果不佳，可更換或新增更為適合噴霧噴頭，以提高微凝膠的除臭效率，同時也可以極大地降低微凝膠的使用量，從而降低處理成本。
4.日本在選擇微凝膠處理臭氣時的方案制定
（1）對產生臭氣的現場進行調查
對工廠進行現場檢查，摸清臭氣源及臭氣的擴散路徑，若臭氣明顯排出工廠外，則需要開展數據的模擬與分析，并同時分析臭氣性質；
將臭氣源的產生情況、特性記錄在案，用于后續的周邊調查、分析、解決等步驟，便于針對不同的產生源使用不同的除臭方式。
（2）對工廠外進行實地調研
使用工廠及附近的圖紙對工廠周邊進行摸排，在掌握臭氣性質、風速、風向等因素的前提下摸清臭氣發散的范圍，并將臭氣發散情況在地圖上標注，并在地圖上制作圖樣，展示臭氣擴散范圍；
（3）生成臭氣數據及臭氣擴散模型
根據工廠現場調查情況，檢測臭氣的濃度，計算各個臭氣源的臭氣排放強度，并按強度進行有效排列；
對于排放強度較大的臭氣源，使用氣體擴散模型來建立臭氣擴散圖，通過擴散圖比較不同臭氣源的負荷率，預測各排氣口對周邊環境的影響程度，擴散圖更適用于大型工廠的臭氣原因和擴散分析，小的工廠和場合可以不用這么精確，通過不同的試驗來嘗試也是非常好的辦法，而且在臭氣的治理中較為實用；
根據擴散圖及調查結果，決定各排氣口安裝除臭裝置的必要性，對需要安裝除臭裝置的排氣口進行先后順序排列。
（4）計算臭氣滲透率
對于大型的工廠，可進一步計算不同來源臭氣的滲透率，臭氣滲透率指成分濃度除以嗅覺閾值后的百分比；
臭氣成分不同，人類嗅覺閾值也不同，需要分開測算每一種成分的臭氣滲透率，再通過比對各種成分的滲透率來確定需要集中解決的成分。
（5）確定臭氣治理的解決方案
解決方案包括以下兩大類：（1）源頭防臭型：改變設備使用方法、改善臭氣源、改善排氣方法、改變固有除臭設備的使用方法等；（2）安裝除臭設備型：設計用微凝膠除臭的工藝以及除臭裝置，建設相對簡單、便于管理、高效低成本的除臭方案。
（6）開展除臭效果的現場試驗
在工廠內安裝除臭的中試設備，進行設備試驗；設備包括微凝膠噴淋塔，微凝膠噴霧等測試裝置等；設置測試儀器，摸索出最佳除臭條件；通過嗅覺測定、成分分析得出測試結果，將設備試用后的臭氣擴散情況作成擴散圖，與測試前的擴散進行對比，檢驗設備和微凝膠的除臭效果；根據除臭效果設定各階段的除臭目標值
（7） 最終確定方案及運行成本
通過上述調研與試驗，最終確定除臭工程的技術方案、運行管理方案、并計算出達到除臭效果下的運營成本。
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