CN103613107B - 沼液脱氨及氨回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沼液脱氨及氨回收方法，包括步骤如下：启动真空泵，将脱氨塔内的空气抽离使其达到真空状态，脱氨塔内填充有固体填料；将沼液瓶内的沼液通过喷淋头洒入脱氨塔内，同时将空气吸入脱氨塔内，沼液内的氨气跑出与空气相混合；混有氨气的空气通过气管输入吸氨瓶中，吸氨瓶中装有硫酸溶液，吸氨瓶吸收空气中的氨气，得到硫酸氨溶液，氨回收完成。本发明，能有效回收沼液中的氨气，提高经济效益，而且避免了对环境造成污染。

Description

沼液脱氨及氨回收方法

技术领域

本发明涉及一种复合营养物回收方法，特别是涉及一种沼液脱氨及氨回收方法技术。

背景技术

沼气发酵技术处理高浓度有机废物（畜禽粪便、有机垃圾、秸秆等）会产生大量的沼液，沼液中含有丰富的氨氮等复合营养物是一种很好的液态肥。由于目前缺乏经济适用的处理方法对沼液加以利用，大部分的沼液没有经过任何的回收处理就被直接用于农田的施用，沼液中复合营养肥料利用效率较低；而随着沼气工程的不断扩大，副产的沼液量大而超过消纳负荷，不经处理的排放会造成区域水体水质的污染。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种沼液脱氨及氨回收方法，能有效回收沼液中的氨气，提高经济效益，而且避免了对环境造成污染。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种沼液脱氨及氨回收方法，包括步骤如下：

启动真空泵，将脱氨塔内的空气抽离使其达到一定的真空状态，脱氨塔内填充有固体填料；

将沼液瓶内的沼液通过喷淋头洒入脱氨塔内，同时将空气吸入脱氨塔内，沼液内的氨气跑出与空气相混合；

混有氨气的空气通过气管输入吸氨瓶中，吸氨瓶中装有硫酸溶液，吸氨瓶吸收空气中的氨气，得到硫酸氨溶液，氨回收完成。

进一步地，所述固体填料为沸石、玻璃珠或工程塑料中的任意一种。

进一步地，所述真空状态的真空度为0.05MPa～0.07MPa。

进一步地，所述将沼液瓶内的沼液通过喷淋头洒入脱氨塔内的步骤前，往沼液中加入氢氧化钙溶液调节沼液的PH值，使得沼液的PH值>9。

进一步地，所述脱氨塔的底部设有用于回收经过脱氨塔处理后的沼液的回收瓶，所述回收瓶通过提升泵将回收瓶内的沼液泵回沼液瓶。

进一步地，所述将空气吸入脱氨塔内的步骤前，将空气先通过用于吸收空气中二氧化碳的碱液吸收瓶，所述碱液吸收瓶中装有碱性溶液。

进一步地，所述碱性溶液为氢氧化钙溶液。

进一步地，所述脱氨塔和碱液吸收瓶之间和/或吸氨瓶的出气口连接有缓冲瓶。

综上所述，本发明通过步骤：启动真空泵，将脱氨塔内的空气抽离使其达到一定的真空状态，脱氨塔内填充有固体填料；将沼液瓶内的沼液通过喷淋头洒入脱氨塔内，同时将空气吸入脱氨塔内，沼液内的氨气跑出与空气相混合；混有氨气的空气通过气管输入吸氨瓶中，吸氨瓶中装有硫酸溶液，吸氨瓶吸收空气中的氨气，得到硫酸氨溶液，氨回收完成，能有效回收沼液中的氨气，提高经济效益，而且避免了对环境造成污染。

附图说明

图1为本发明沼液脱氨及氨回收方法的流程图；

图2为本发明沼液脱氨及氨回收方法所采用的装置图；

附图标记说明如下：

1a、1b、1c、脱氨塔；2a、2b、2c、沼液瓶；3a、3b、3c、喷淋头；4、碱液吸收瓶；5a、5b、5c、吸氨瓶；6a、6b、6c、回收瓶；7a、7b、7c、7d、缓冲瓶；8、真空泵；9a、9b、9c、提升泵；E1、E2、E3、真空表；F、曝气头；K1、K2-1、K2-2、K3-1、K3-2、阀门。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

脱氨原理说明：

氨气极易于水，但其在水中的溶解度随着温度和压力及PH值变化而变化。PH值越高、温度越高、压力越低，其在水中溶解度也越少。据此，通过在一定温度和一定PH值条件下，采用抽真空的方法，使其溶解于水中的氨气释放出来，从而达到去除沼液中氨氮之目的。

请参阅图1，一种沼液脱氨及氨回收方法，包括步骤如下：

步骤S100：启动真空泵8，将脱氨塔1a、1b、1c内的空气抽离使其达到真空状态，脱氨塔1a、1b、1c内填充有固体填料，所述真空状态的真空度可以为0.05MPa～0.07MPa，此时氨气在水中的溶解度较低，容易从水中释放出来。。

采用抽真空的方法，使进入脱氨塔1a、1b、1c的沼液充分挥发出氨气，脱氨塔1a、1b、1c内填充有固体填料，所述固体填料可以为沸石、玻璃珠或工程塑料中的任意一种，固体填料为分层设置，如将固体填料分为沸石、玻璃珠和工程塑料三层，沼液喷洒进入脱氨塔1a、1b、1c时，分别经过三层固体填料，每层固体填料的颗粒大小不相同，沼液水滴流经每一层固体填料，其接触面积大，延长了沼液在脱氨塔1a、1b、1c内的停留时间，有利于沼液中氨气的分离去除。

步骤S200：将沼液瓶2a、2b、2c内的沼液通过喷淋头3a、3b、3c洒入脱氨塔1a、1b、1c内，同时将空气吸入脱氨塔1a、1b、1c内，沼液内的氨气跑出与空气相混合；

在脱氨塔1a、1b、1c顶部设置有喷啉头，使沼液雾化，扩大了沼液与气体的接触表面，有利于氨气从沼液中释放出来。

所述将空气吸入脱氨塔1a、1b、1c内的步骤前，将空气先通过用于吸收空气中二氧化碳的碱液吸收瓶4，所述碱液吸收瓶4中装有碱性溶液。所述碱性溶液可以为氢氧化钙溶液，即石灰水，可降低成本。通过碱液对空气进行了预处理，防止了空气中二氧化碳与沼液中氢氧化钙（石灰）反应产生碳酸钙结垢于脱氨塔1a、1b、1c固体填料上而堵塞固体填料中的空隙，避免了或减少了对填料塔的清洗，既减少了清洗劳动强度，也降低了成本。

所述将沼液瓶2a、2b、2c内的沼液通过喷淋头3a、3b、3c洒入脱氨塔1a、1b、1c内的步骤前，往沼液中加入氢氧化钙溶液调节沼液的PH值，使得沼液的PH值>9，此时氨气在水中的溶解度较低，容易从水中释放出来。

所述脱氨塔1a、1b、1c和碱液吸收瓶4或吸氨瓶之间和/或吸氨瓶5a、5b、5c的出气口连接有缓冲瓶7a、7b、7c，防止碱液吸收瓶4的氢氧化钙水溶液或吸氨瓶内的硫酸溶液被带入脱氨塔1a、1b、1c内

步骤S300：混有氨气的空气通过气管吸入吸氨瓶5a、5b、5c中，吸氨瓶5a、5b、5c中装有硫酸溶液，吸氨瓶5a、5b、5c吸收空气中的氨气，得到硫酸氨溶液，氨回收完成。

所述脱氨塔1a、1b、1c的底部设有用于回收经过脱氨塔1a、1b、1c处理后的沼液瓶2a、2b、2c的沼液的回收瓶6a、6b、6c，所述回收瓶6a、6b、6c通过提升泵9a、9b、9c将回收瓶6a、6b、6c内的沼液泵回沼液瓶2a、2b、2c。经过多次循环处理沼液瓶2a、2b、2c的沼液，使沼液中的氨气充分释放出来，提高回收率。

本实施例中脱氨塔的数量为多个，在其他实施例中脱氨塔的数量也可以为一个。

请参阅图2，图2为本发明沼液脱氨及氨回收方法所采用的装置：

实施例一，取沼液3000毫升，加石灰调节其PH值为9.5，放置2小时，取上层清液1500毫升，于沼液瓶2a、2b、2c中各加入500毫升，于各吸氨瓶5a、5b、5c中加入10%的稀硫酸，于碱液吸收瓶4中加入饱和石灰水，关闭阀K1、K2-2、K3-2，开启真空泵8，抽真空，调节真空度E1等于0.05MPa，然后调节沼液瓶2a、2b、2c出口阀开度，使各沼液瓶2a、2b、2c中沼液在1小时内抽完，抽完后，从回收瓶6a、6b、6c中取沼液分析氨氮含量，并与沼液瓶2a、2b、2c中沼液中含量比较，得出氨氮去除率为：

1a脱氨塔脱氨率---76.5%，1b脱氨塔脱氨率---66.8%，1c脱氨塔脱氨率---65.0%。

实施例二，取沼液3000毫升，加石灰调节其PH值为12.2，放置2小时，取上层清液1500毫升，于沼液瓶2a、2b、2c中各加入500毫升，于各吸氨瓶5a、5b、5c中加入10%的稀硫酸，于碱液吸收瓶4中加入饱和石灰水，关闭阀K1、K2-2、K3-2，开启真空泵8，抽真空，调节真空度E1等于0.07MPa，然后调节沼液瓶2a、2b、2c出口阀开度，使各沼液瓶2a、2b、2c中沼液在1小时内抽完，抽完后，从回收瓶6a、6b、6c中取沼液分析氨氮含量，并与沼液瓶2a、2b、2c中沼液中含量比较，得出氨氮去除率为：

1a脱氨塔脱氨率---84.2%，1b脱氨塔脱氨率---73.7%，1c脱氨塔脱氨率---71.2%。

实施例三，取沼液3000毫升，加石灰调节其PH值为10.5，放置2小时，取上层清液1500毫升，于沼液瓶2a、2b、2c中各加入500毫升，于各吸氨瓶5a、5b、5c中加入10%的稀硫酸，于碱液吸收瓶4中加入10%的氢氧化钠溶液，关闭阀K1、K2-2、K3-2，开启真空泵8，抽真空，调节真空度E1等于0.055MPa，然后调节沼液瓶2a、2b、2c出口阀开度，使各沼液瓶2a、2b、2c中沼液在1小时内抽完，抽完后，从回收瓶6a、6b、6c中取沼液分析氨氮含量，并与沼液瓶2a、2b、2c中沼液中含量比较，得出氨氮去除率为：

1a脱氨塔脱氨率---75%，1b脱氨塔脱氨率---72.6%，1c脱氨塔脱氨率---70.8%。

综上所述，本发明通过步骤：启动真空泵8，将脱氨塔1a、1b、1c内的空气抽离使其达到真空状态，脱氨塔1a、1b、1c内填充有固体填料；将沼液瓶2a、2b、2c内的沼液通过喷淋头3a、3b、3c洒入脱氨塔1a、1b、1c内，同时将空气吸入脱氨塔1a、1b、1c内，沼液内的氨气跑出与空气相混合；混有氨气的空气通过气管输入吸氨瓶5a、5b、5c中，吸氨瓶5a、5b、5c中装有硫酸溶液，吸氨瓶5a、5b、5c吸收空气中的氨气，得到硫酸氨溶液，氨回收完成，能有效回收沼液中的氨气，提高经济效益，而且避免了对环境造成污染。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种沼液脱氨及氨回收方法，包括其特征在于：包括步骤如下：

启动真空泵，将脱氨塔内的空气抽离使其达到预设真空度的真空状态，脱氨塔内填充有固体填料，所述固体填料为分层设置，包括沸石层、玻璃珠层和工程塑料层；

将沼液瓶内的沼液通过喷淋头洒入脱氨塔内，分别经过所述沸石层、所述玻璃珠层和所述工程塑料层，同时将空气吸入脱氨塔内，沼液内的氨气跑出与空气相混合，所述空气在吸入脱氨塔前先通过用于吸收空气中二氧化碳的碱液吸收瓶，所述碱液吸收瓶中装有碱性溶液，所述脱氨塔和碱液吸收瓶之间和/或吸氨瓶的出气口连接有缓冲瓶；

混有氨气的空气通过气管输入吸氨瓶中，吸氨瓶中装有硫酸溶液，吸氨瓶吸收空气中的氨气，得到硫酸氨溶液，氨回收完成。

2.根据权利要求1所述的沼液脱氨及氨回收方法，其特征在于：所述真空状态的真空度为0.05MPa～0.07MPa。

3.根据权利要求1所述的沼液脱氨及氨回收方法，其特征在于：所述将沼液瓶内的沼液通过喷淋头洒入脱氨塔内的步骤前，往沼液中加入氢氧化钙溶液调节沼液的pH值，使得沼液的pH值>9。

4.根据权利要求1所述的沼液脱氨及氨回收方法，其特征在于：所述脱氨塔的底部设有用于回收经过脱氨塔处理后的沼液的回收瓶，所述回收瓶通过提升泵将回收瓶内的沼液泵回沼液瓶。

5.根据权利要求1所述的沼液脱氨及氨回收方法，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钙溶液。