低溫等離子體技術應用公廁除臭實例
摘 要:本文簡述了廁所惡臭產生的原因及危害,介紹了廁所惡臭污染傳統控制方法,論述了低溫等離子體技術除臭凈化機理。通過上海正大廣場男廁的除臭實例,有力地反映了該除臭技術的高效凈化特點。
1.公廁惡臭現象概述
1.1廁所惡臭的來源
廁所惡臭來源于排泄出的固體物和液體物,其中固體物主要為糞便,液體物則主要是尿液。
當人們小便時,特別是男性,有少量尿液滴灑在地面上,若每天不能沖洗干凈,小便里的尿素(CO(NH2)2)分解反應后的產物“氨”就揮發出來,從而散發出強烈刺鼻性臭味,就是我們俗稱的“氨臭”。
糞便在腸道的形成過程中產生了許多種復雜的有機、無機化學物,有糞臭素、吲哚、硫化氫、氨、巰基質、揮發性脂肪酸、亞硝基胺等。產生氣味的主要成分為糞臭素、吲哚、硫化氫、胺、乙酸、丁酸等。其中產生令人惡心的糞便惡臭是糞臭素、吲哚。
1.2易引發惡臭產生的公廁類型
⑴ 管理不善或沖洗不干凈的衛生間、私廁等。
⑵ 位于各類車站、廣場、繁華商場等,這里人員流動量大、進出頻繁、使用率高。
⑶ 會展、展覽中心、體育場館、集會等處的公廁,短時間內人流劇增,使用頻繁,清潔不及時,往往又臟又臭,讓人掩鼻。
1.3惡臭對人體的危害簡述
惡臭首先給人的感覺是不適、心情不愉快,繼而對人的呼吸系統、循環系統、消化系統、精神狀態等都會帶來危害。人們聞到惡臭后,對呼吸系統會產生反射性的抑制、憋氣,影響正常呼吸。隨著呼吸變化,會出現血壓和脈搏的變化,影響循環系統。經常接觸惡臭,會使人感到煩躁不安,思想不集中,工作效率低,判斷力和記憶力下降,影響大腦的思維活動。它還會導致頭痛、頭昏、惡心、嘔吐、食欲不振等。有些惡臭氣體同時又是有毒的。除了上述危害外,還有對人體呼吸器官、皮膚、粘膜、眼睛等的刺激或傷害。高濃度惡臭物質突然襲擊時,會把人當場熏倒,甚至還會使人窒息而死,造成事故。
2.廁所惡臭污染傳統控制方法
一般說來,控制惡臭污染的傳統途徑有:
① 噴灑空氣清新劑,即由多種天然植物中提取的一些物質復配而成的香味液體,通過某種設備或人工方式將其以霧狀形式定時噴淋來掩蔽惡臭。
② 香熏法,即在廁所內點燃檀香,依靠檀香燃燒散發出的濃烈香味與臭氣摻和后掩蔽惡臭。
③ 加臭丸法,即在小便槽中放入樟腦丸,依靠樟腦中的對二氯苯和萘散發的濃郁氣味來掩蔽惡臭。
④ 抽氣排味法,即在廁所內安裝排風扇,以加大換風量來降低臭味。
3.低溫等離子體除臭技術
低溫等離子體技術是一個集物理學、化學、生物學和環境科學于一體的交叉綜合性技術,該技術顯著特點是對污染物兼具物理效應、化學效應和生物效應,且有能耗低、效率高、無二次污染等明顯優點。
其凈化作用機理包含兩個方面:一是在產生等離子體的過程中,高頻放電所產生的瞬間高能足夠打開一些有害氣體分子的化學能,使之分解為單質原子或無害分子;二是等離子體中包含大量的高能電子、正負離子、激發態粒子和具有強氧化性的自由基,這些活性粒子和部分臭氣分子碰撞結合,在電場作用下,使臭氣分子處于激發態。當臭氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結合能時,臭氣分子的化學鍵斷裂,直接分解成單質原子或由單一原子構成得無害氣體分子。同時產生的大量·OH、·HO2、·O等活性自由基和氧化性極強的O3,與有害氣體分子發生化學反應,最終生成無害產物。
低溫等離子體中的高能電子可使電負性高的氣體分子(如氧分子、氮分子)帶上電子而成為負離子,它具有許多良好的健康效應,對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響,被人們譽為“空氣維生素”、“長壽素”。
低溫等離子體的凈化作用還具備顯著的生物效應。發生的靜電作用在各種細菌、病毒等微生物表面產生的電能剪切力大于細胞膜表面張力,使細胞膜遭到破壞,導致微生物死亡。因此低溫等離子體除臭技術具有優秀的消毒殺菌之功效。
以上所述顯示,低溫等離子體技術不僅可以凈化空氣,同時還可以消毒殺菌,從而使空氣維持在自然、清新的狀態。這是其他任何技術方法所無法比擬的。
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參照《城市公共廁所衛生標準GB/T17217-1998》,將兩次實測數據的平均值與其中的一類標準對照,以表格形式表示如下:
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說明:表3中“國標一類值”參照《城市公共廁所衛生標準GB/T17217-1998》中的一類標準執行。
在未使用廁所除臭空氣凈化器狀態下,公廁內臭味強度最高達到3級,此時已很容易聞到氣味,使人產生不愉快的感覺。氨、硫化氫分別超出一類標準允許值5.4倍和5.2倍。廁所經凈化以后氨的濃度降低了2.5倍,硫化氫的濃度降低了2.2倍。臭氣濃度(無量綱)經過凈化以后由36.75降低為 13,降了2.8倍。從這些數據對照中我們可以看到應用低溫等離子體技術研發的廁所除臭空氣凈化器的凈化效率高,污染物濃度遠低于一類標準允許值,表現出了強力的去除效果。
4. 低溫等離子體技術應用于除臭的前景
低溫等離子體技術應用于廁所除臭是非常有前途的技術。該技術以其出色的去除能力遠遠超過其他技術手段,同時兼具有消毒、殺菌、改善空氣質量等諸多功能特點,可以想象該技術的市場前景必很光明。

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