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一种餐厨和厨余垃圾的厌氧沼气高效脱硫装置的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种餐厨和厨余垃圾的厌氧沼气高效脱硫装置的制作方法

1.本实用新型属于垃圾处理领域,具体涉及一种餐厨和厨余垃圾的厌氧沼气高效脱硫装置。


背景技术:

2.餐厨和厨余垃圾含有极高的水分与有机物,很容易腐坏,产生恶臭,经过处理加工后,可转化为新的能源,例如可作为肥料或者饲料,也可产生沼气用作燃料或发电,油脂部分则可用于制备生物燃料等。
3.在对餐厨和厨余垃圾进行厌氧处理时,产生的沼气中常常含有大量的硫化氢,硫化氢不仅对气体管路有很强的腐蚀性,当硫化氢燃烧后产生的二氧化硫排放至大气中也会对大气造成污染,当含量过高时还会影响人们的身体健康,因此,沼气需要进行脱硫处理。


技术实现要素:

4.针对上述的不足,本实用新型提供了一种餐厨和厨余垃圾的厌氧沼气高效脱硫装置,能够提高脱硫时的稳定性。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的:
6.一种餐厨和厨余垃圾的厌氧沼气高效脱硫装置,包括存储物料的反应罐、空气泵以及与空气泵电连接的控制组件,反应罐内设有用于脱硫的反应腔,反应罐包括沼气出气管以及与空气泵连通的进气管,沼气出气管设有检测氧气含量且与控制组件电连接的检测仪,检测仪检测沼气出气管内气体的氧气含量以通过控制组件控制空气泵的开闭。
7.进一步地,沼气出气管内气体的氧气含量小于0.6%时,控制组件打开空气泵,沼气出气管内气体的氧气含量大于1.2%时,控制组件关闭空气泵。
8.进一步地,空气泵通过进气管输送至反应罐内的气体中氧气含量为2%~4%。
9.进一步地,检测仪包括检测氧气含量的第一检测仪以及检测硫化氢含量的第二检测仪。
10.进一步地,进气管设有第一流量计,沼气出气管设有第二流量计。
11.进一步地,反应腔内具有硫杆菌属。
12.进一步地,进气管连接至反应罐的顶部。
13.本实用新型具有以下有益效果:
14.1、餐厨和厨余垃圾中的有机物在厌氧菌的作用下,由高分子物质降解成小分子物质,并最终转化为沼气的过程,产生的沼气后续可转化为电能和热能,发酵后产生的沼液后续也可作为液态有机肥料广泛使用,通过反应腔能够对沼气以及沼液进行脱硫处理,提高沼气和沼液使用时的安全性,且在进行脱硫处理时需要吸收氧气,但由于反应罐内为厌氧反应,因此,氧气浓度过高会影响厌氧菌的活性,因此,需要控制反应罐内的氧气含量,其中,反应罐内反应后产生的气体由沼气出气管输出,通过检测仪检测沼气出气管内气体的氧气含量并反馈至控制组件处,以使控制组件能够通过反馈的信息来选择空气泵的开闭,
使得反应罐内的氧气浓度既能够满足脱硫处理,同时不影响厌氧菌的生物活性。
15.2、由于反应罐内的气体通过沼气出气管输送进行后续处理,因此当沼气出气管打开时,反应罐内的气体均会流至沼气出气管处,反应罐内气体的氧气浓度相应的低于沼气出气管处气体的氧气浓度,因此当反应罐通过沼气出气管输送的气体中氧气含量低于0.6%时,则会影响反应罐内的脱硫处理;由于反应罐通过进气管补充气体,进气管处补充的气体中氧气含量较高,当补充气体时,反应罐内气体的氧气浓度则会相应的高于沼气出气管处气体的氧气浓度,因此当反应罐通过沼气出气管输送的气体中氧气含量高于1.2%时,会影响厌氧菌的生物活性。
16.3、通过第一检测仪检测氧气含量,从而控制空气泵的开闭,而通过第二检测仪检测硫化氢的含量,能够通过观察由沼气出气管排出的气体中硫化氢的含量,来得知反应罐内的脱硫处理的效果,同时也能避免当气体中硫化氢含量过高时依然从沼气出气管排出,影响后续处理。
17.4、当空气泵工作时,第一流量计能够检测进气管处气体的流量,通过第一流量计能够得知空气泵的工作效率,避免空气泵出现堵塞;而第二流量计则能够检测沼气出气管处气体的流量,当通过沼气出气管排出沼气时,通过第二流量计能够得知反应罐内剩余气体的含量,当第二流量计数值下降时,即可关闭沼气出气管处的阀门,重新进行沼气的生成。
附图说明
18.图1用以说明本实用新型中脱硫装置的示意性实施方式的结构示意图。
19.附图标记:
20.1、反应罐,11、沼气出气管,12、进气管,2、空气泵,3、控制组件,4、反应腔,51、第一检测仪,52、第二检测仪,61、第一流量计,62、第二流量计。
具体实施方式
21.下面将接合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明的是,本实用新型实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态,即产品的行进方向为参考的,而不应该认为是具有限定性的。
23.另外,还需要说明的是,本实用新型实施例中所提到的“相对运动”等动态用语,不仅是位置上的变动,还包括转动、滚动等位置上没有发生相对变化,但状态却发生改变的运动。
24.最后,需要说明的是,当组件被称为“位于”或“设置于”另一个组件,它可以在另一个组件上或可能同时存在居中组件。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
25.如图1所示,一种餐厨和厨余垃圾的厌氧沼气高效脱硫装置,包括存储物料的反应
罐1、空气泵2以及与空气泵2电连接的控制组件3,反应罐1内设有反应腔4,反应罐1包括沼气出气管11以及与空气泵2连通的进气管12,沼气出气管11设有检测氧气含量且与控制组件3电连接的检测仪,检测仪检测沼气出气管11内气体的氧气含量以通过控制组件3控制空气泵2的开闭;餐厨和厨余垃圾中的有机物在厌氧菌的作用下,由高分子物质降解成小分子物质,并最终转化为沼气的过程,产生的沼气后续可转化为电能和热能,发酵后产生的沼液后续也可作为液态有机肥料广泛使用,通过反应腔4能够对沼气以及沼液进行脱硫处理,提高沼气和沼液使用时的安全性,且在进行脱硫处理时需要吸收氧气,但由于反应罐1内为厌氧反应,因此,氧气浓度过高会影响厌氧菌的活性,因此,需要控制反应罐1内的氧气含量,其中,反应罐1内反应后产生的气体由沼气出气管11输出,通过检测仪检测沼气出气管11内气体的氧气含量并反馈至控制组件3处,以使控制组件3能够通过反馈的信息来选择空气泵2的开闭,使得反应罐1内的氧气浓度既能够满足脱硫处理,同时不影响厌氧菌的生物活性。
26.优选的,反应腔4位于反应罐1的顶部,由于餐厨和厨余垃圾堆积在反应罐1的底部,因此反应罐1的顶部会形成空余空间,且形成的沼气也会向上流动,通过反应罐1顶部的反应腔4实现沼气脱硫,能够充分利用反应罐1内的空间。
27.其中,沼气出气管11和进气管12处均设有阀门,通过阀门能够控制沼气出气管11和进气管12的开闭,既能够起到将反应罐1与外界隔绝的作用,同时也能够使反应罐1内的气体混合均匀,在由沼气出气管11排出时能够保证检测仪检测到氧气浓度的准确性,更有利于控制组件3通过检测仪反馈的信息准确实现空气泵2的开闭。
28.反应腔4内具有硫杆菌属;硫杆菌属将硫化物氧化成单质硫或硫酸盐,或将硫代硫酸盐氧化为硫酸盐,硫杆菌属可以利用沼气中的二氧化碳来满足其营养的需要;硫杆菌属吸收氧气、二氧化碳、硫化氢和水,主要生成物有单质硫,也有微量硫酸根,反应式为h2s+2o2→
h2so4以及2h2s+o2→
2s+2h2o。
29.脱硫装置还包括连接至反应罐1的压力表,在反应过程中,沼气出气管11和进气管12处的阀门均处于关闭状态,以使反应罐1内形成密封环境,因此,当产生沼气后,反应罐1内的压强会逐渐增大,通过压力表能够测出反应罐1内的压力,从而及时将沼气排出。
30.对于控制组件3而言,其可以选为plc控制器。
31.沼气出气管11内气体的氧气含量小于0.6%时,控制组件3打开空气泵2,沼气出气管11内气体的氧气含量大于1.2%时,控制组件3关闭空气泵2;由于反应罐1内的气体通过沼气出气管11输送进行后续处理,因此当沼气出气管11打开时,反应罐1内的气体均会流至沼气出气管11处,反应罐1内气体的氧气浓度相应的低于沼气出气管11处气体的氧气浓度,因此当反应罐1通过沼气出气管11输送的气体中氧气含量低于0.6%时,则会影响反应罐1内的脱硫处理;由于反应罐1通过进气管12补充气体,进气管12处补充的气体中氧气含量较高,当补充气体时,反应罐1内气体的氧气浓度则会相应的高于沼气出气管11处气体的氧气浓度,因此当反应罐1通过沼气出气管11输送的气体中氧气含量高于1.2%时,会影响厌氧菌的生物活性。
32.其中,在通过空气泵2向反应罐1内输送气体时,沼气出气管11处的阀门处于关闭状态,因此,气体在到达沼气出气管11的阀门处时便不再继续沿着沼气出气管11流动,为了保证检测仪检测准确,检测仪位于阀门和沼气出气管11与反应罐1的连通处之间的位置。
33.空气泵2通过进气管12输送至反应罐1内的气体中氧气含量为2%~4%;如果输送
至反应罐1内的气体中氧气含量过低,则无法快速提升反应罐1内气体的氧气含量,影响脱硫处理,如果输送至反应罐1内的气体中氧气含量过高,则会影响厌氧菌的生物活性。
34.检测仪包括检测氧气含量的第一检测仪51以及检测硫化氢含量的第二检测仪52;通过第一检测仪51检测氧气含量,从而控制空气泵2的开闭,而通过第二检测仪52检测硫化氢的含量,能够通过观察由沼气出气管11排出的气体中硫化氢的含量,来得知反应罐1内的脱硫处理的效果,同时也能避免当气体中硫化氢含量过高时依然从沼气出气管11排出,影响后续处理;其中第一检测仪51可选为氧气检测仪,第二检测仪52可选为硫化氢检测仪,可以理解的,对于其它可以满足检测条件的仪器也可适用于本技术。
35.进气管12设有第一流量计61,沼气出气管11设有第二流量计62;当空气泵2工作时,第一流量计61能够检测进气管12处气体的流量,通过第一流量计61能够得知空气泵2的工作效率,避免空气泵2出现堵塞;而第二流量计62则能够检测沼气出气管11处气体的流量,当通过沼气出气管11排出沼气时,通过第二流量计62能够得知反应罐1内剩余气体的含量,当第二流量计62数值下降时,即可关闭沼气出气管11处的阀门,重新进行沼气的生成;其中,第一流量计61和第二流量计62均可选为气体流量计。
36.进气管12连接至反应罐1的顶部;由于反应罐1内底部用于堆放餐厨和厨余垃圾,以及反应腔4,因此将进气管12连接至反应罐1的顶部,避免进气管12处气体影响餐厨和厨余垃圾以及反应腔4的摆放。
37.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。