CN103611416A - 往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，属于废物处理技术领域。其特征是废气从生物质滤床底部的进气口进入滤床中部的往复生物质填料廊道，经接触反应后臭气从滤床顶部的出气口进入碱液吸收装置，经进一步净化后臭气从碱液罐上部的出气阀排出。滤床内部由多个一端多孔结构的隔板交错形成生物质填料廊道，填料由秸秆、木屑和菌糠等农业废弃物组成。滤床底部有渗滤液排出口，滤床上部的渗滤液回喷装置补充了填料层的含水量和营养源，实现了废液零排放。滤床进气口有空气补充装置。碱液吸收装置实现了滤床生物代谢产生的CO2等温室气体的减排。本装置工艺运行成本低、易控制、效果稳定，适合农村养殖场臭气去除的应用。

Description

往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置
技术领域
本发明属于废物处理技术领域，具体涉及一种利用农业废弃物为滤料的往复结构并复合碱液吸收的高效除臭装置，尤其适合养殖业的臭气脱除和温室气体的减排。
背景技术
畜禽养殖业的规模化发展导致了畜禽废弃物的大量产生，其中来自于养殖场和堆腐场的臭气(如NH3、CH4和H2S等)是导致周边地区空气污染的重要环境问题。这些气体不但会导致动物应激，阻碍生产性能的发挥，降低畜禽的抗病力，而且排放到大气中后会危害人类健康并加剧空气污染和引起地球温室效应。由此对恶臭气体的有效控制已刻不容缓。目前，国内外主要的除臭技术有吸附法、除臭剂法、热氧化法、洗涤法和生物过滤法等。吸附方法虽简单方便，但使用一段时间后需要更换或重新活化吸附材料如活性炭、树脂、沸石等，因而会增加成本。除臭剂法和洗涤法主要适用于水溶性高、浓度低的臭气去除，不适用于高浓度的臭气且还存在对用过的除臭和洗涤剂的处理问题。热氧化法简单有效，但能耗较高，且燃烧的最终产品虽无味，却也是有害的污染物质。生物过滤法是由滤料如生物质废弃物(秸秆、木屑、菌糠等)来吸附和吸收恶臭气流中的臭气，然后由生长在滤料中的细菌和微生物菌群来氧化降解臭气，臭气有机物可被降解为CO2、H2O和微生物细胞生物质。该除臭方法的优点在于投资适中、能耗小、运行成本低、效率高，不易造成二次污染，尤为适用于处理畜禽养殖场散发出的臭气，是一个绿色环保的新型除臭技术。
然而，现有的生物滤池过滤法仍旧受到添料性质及结构不合理、停留反应时间短、菌种相对单一且终端仍有部分酸性气体如CO2排放的影响而限制了此原位除臭技术的应用。因此本技术就地选用农业废弃物并充分发挥功能性微生物的降解特性，通过往复式结构设计优化接触反应的面积和时间，通过回喷渗滤液补充有机碳源和保障反应湿度条件且可实现废弃物循环利用，并在终端增加碱液吸收装置保障有害气体的去除效率降低温室气体排放，是一种高效、循环的生物滤池复合除臭新技术，可最终实现养殖臭气原位、持续、低廉和安全的去除。
发明内容
本发明的目的是利用农业生物质和化学吸收液的联合技术来解决农村养殖场臭气NH3、CH4和H2S等的去除、农业废弃物秸秆、木屑、菌糠等材料利用和温室气体CO2等酸性气体减排的问题。本发明是一种高效、循环的生物滤池复合碱液吸收除臭新技术，可最终实现农村养殖场臭气有效的去除。
本发明采用的技术手段和特征是：养殖场产生的臭气通过往复式生物滤床和碱液吸收系统来有效脱除臭气并降低和减少温室气体的排放。
往复式生物过滤床下段侧面设有废气进口；
往复式生物过滤床底部设置有渗滤液收集口；
往复式生物过滤床上段侧面设有渗滤液回喷口；
往复式生物过滤床顶部设置有出气口；
往复式生物过滤床内设置有4层填料隔板形成3个廊道式的填料层；
碱液回收装置设置有贮液罐、进气口和排气口。
所述的往复式生物过滤床，其中，隔板与水平面呈10度倾角，每个隔板的单侧端都有20-30cm的多孔结构，各填料层在多孔板处形成往复式上升气体和往复式下降液体的连接通道。
所述的往复式生物过滤床，其中，隔板的多孔结构处铺设有土工布，在每个隔板的上方填充具有生物质填料。
所述的往复式生物过滤床，其中，回喷装置通过水泵连接至渗滤液收集池。
所述的往复式生物过滤床，其中，进气口和出气口均安装有阀门。
所述的往复式生物过滤床，其中，废气进气口通过管路连接空气泵和阀门帮助初期培养和运行期间的定期补氧。
所述的往复式生物过滤床，其中，生物质填料由秸秆颗粒(10-15mm)、木屑颗粒(0.5-2mm)、菌糠填料(10-50mm)按照重量比1：1：1混合而成，填料含水率为30-40％。
所述的往复式生物过滤床，其中，填料内添加有除臭功能菌。
所述的碱液回收装置，其中，贮液罐的进气口位于碱液的液面以下与往复式生物过滤床的出气口通过管路连接。
所述的碱液回收装置，其中，贮液罐中的碱液为2mol/L的NaOH溶液。
所述的碱液回收装置，其中，贮液罐侧面设置取样口，用于检查碱液的功效，通过滴加酚酞试剂颜色判断来更换碱液。
本发明的效果：通过本发明提供的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，可以利用农业生物质废弃物如秸秆、木屑和菌糠为填料并添加除臭菌高效净化臭气；通过往复式的结构设计，延长了臭气与填料的反应时间、增大了臭气与填料的接触面积，提高了装置对臭气的净化效果；通过回喷渗滤液保障填料的含水量和营养源，实现装置废水的零排放；末端结合碱液吸收作用，实现养殖场臭气进一步净化，减少原有和代谢反应后生成的温室气体排放。农村生物质废弃物和本装置运行过程中产生的废液均得到了充分利用和回用，实现了废弃物的资源化和无害化，达到了以废治废的目的和效果；填料来源广泛、取材方便、价格低廉、加工简单，有效地降低了投资和运行成本；填料吸附结合微生物菌剂降解作用，除臭效果理想，NH3和H2S等臭气去除率达到90％；碱液的末端处理，保障了臭气的进一步净化，滤床生物代谢产生的酸性气体如CO2等得以有效控制，实现了温室气体的减排。由于本装置工艺简单、运行管理方便、运行成本低、运行效果稳定，适合农村养殖场臭气去除的推广和应用。
附图说明
图1是本发明的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置结构示意图
附图中的主要组件符号说明：
1.空气泵  2.空气进气阀  3.滤床进气阀  4.废气进气口  5.隔板  6.填料  7.多孔板  8.渗滤液回喷头  9.出气口  10.出水口  11.出水阀  12.渗滤液收集箱  13.循环泵14.滤床出气阀  15.碱罐进气阀  16.碱液罐  17.出气阀  18.碱液
具体实施方式
以下结合附图说明具体实施方式，但本实施并不用于限制本发明，任何熟悉该发明创新点的科研技术人员，采用本发明的相似结构、方法及相似变化，均应列入本发明的保护范围。
在图1中，养殖废气经由废气进气口4，通过打开滤床进气阀3进入往复式生物质滤床。滤床内由隔板5分隔成3个废气反应过滤廊道，通过每个隔板一端的多孔板7交错布置形成往复式的过气廊道。隔板上装填有秸秆颗粒、木屑颗粒和菌糠填料，按照重量比1：1：1混合而成，填料含水率为30-40％，用来对臭气吸附和生物降解。装置运行初期和运行过程中，通过空气泵1和打开空气进气阀2并关闭滤床进气阀的条件下，调节滤床装置的含氧量，保证生物除臭的运行效果。在滤床的上部安装有渗滤液回喷头8，将日常产生并储存于渗滤液收集箱12的渗滤液通过循环泵13打入滤床中补充滤床填料的含水量和营养物。为方便滤液的收集，隔板与水平线呈10度角倾斜，最终渗滤液在滤床底部汇集，通过出水口10排放进入渗滤液收集箱12，并通过出水阀11控制。经过滤床净化的气体通过滤床顶部的出气口9在无需进一步净化的条件下经滤床出气阀14排放。经滤床净化的废气可通过碱罐进气阀15进入碱液罐16在碱液18吸收作用下进一步净化，减少温室气体的排放，最后清洁的气体经碱液罐上部的出气阀17排入外界。

Claims (10)

1.往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其特征在于：包括往复式生物过滤床和碱液回收装置；所述往复式生物过滤床下段侧面设有废气进气口，底部设置有渗滤液收集口，上段侧面设有渗滤液回喷口，顶部设置有净化气出气口，内部设置有4层填料隔板形成3个廊道的往复式的填料层，隔板与水平面呈10度倾角，每个隔板的单侧端都有20-30cm的多孔结构，各填料层在多孔板处形成往复式上升气体和往复式下降液体的连接通道；碱液吸收装置与净化气出气口管道连接，闸阀控制，碱液吸收设置有贮液罐、进气口和排气口。
2.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中往复式生物过滤床的隔板的多孔结构处铺设有土工布，在每个隔板的上方填充具有生物质填料；生物质填料由秸秆颗粒、木屑颗粒、菌糠填料按照重量比1：1：1混合而成，生物质填料含水率为30-40％。
3.根据权利要求1和2所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，秸秆颗粒为10-15mm、木屑颗粒为0.5-2mm、菌糠填料10-50mm。
4.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，往复式生物过滤床的填料内添加有除臭功能菌。
5.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，往复式生物过滤床的回喷装置通过水泵连接至渗滤液收集池。
6.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，往复式生物过滤床的进气口和出气口均安装有阀门。
7.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，往复式生物过滤床的废气进气口通过管路连接空气泵和阀门帮助初期培养和运行期间的定期补氧。
8.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，碱液吸收装置贮液罐的进气口位于碱液的液面以下，与往复式生物过滤床的出气口通过管路连接。
9.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，碱液吸收装置贮液罐中的碱液为2mol/L的NaOH溶液。
10.根据权利要求1所述的往复式生物质滤床复合碱液吸收的除臭装置，其中，碱液吸收装置贮液罐侧面设置取样口，用于检查碱液的功效，通过滴加酚酞试剂的颜色变化判断更换碱液的时间。
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