CN105658249A - 利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用液肥的高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置,将液肥(液体肥料)作为放电介质在水中直接施加高电压,从而能经济且有效地消除恶臭及毒性气体,并消除由消除恶臭及毒性气体时发生的二次污染的副产物,且不使用化学药品,因此维修管理费用低廉,而且,由于分解的恶臭及毒性气体的副产物能自然地添加到液肥,从而,能提高液肥的完成度的利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置。本发明,包括:电源供给部,用于供给高压电源;放电部,用于从所述电源供给部接受高压电来进行放电,在由绝缘体制造的水箱内部的两侧配置阳电极及阴电极,所述阴电极投入到由绝缘体制造的绝缘筒的内部,在所述绝缘筒形成用于执行通电功能的通电孔;液肥供给部,设置于所述放电部的水箱内侧的上部,将从外部接受的液肥喷射到水箱内,作为所述放电部的放电介质供给液肥;恶臭曝气部,向所述水箱的水下端流入恶臭利用气泡进行曝气;以及控制器,用于控制所述电源供给部、放电部、液肥供给部以及恶臭曝气部的驱动。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置。更详细而言,涉及将液肥(液体肥料)作为放电介质在水中直接施加高电压,从而能经济且有效地消除恶臭及毒性气体,并消除由消除恶臭及毒性气体时发生的二次污染的副产物,且不使用化学药品,因此,维修管理费用低廉,而且,由于分解的恶臭及毒性气体的副产物能自然地添加到液肥,从而,能提高液肥的完成度的利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置。
背景技术
人类及家畜的粪尿、食物垃圾、各种产业现场(以下称恶臭产生所)中产生的各种恶臭及毒性气体作为环境污染的主要原因给周边环境带来影响及厌恶感,进一步对人体的健康导致致命的影响。
代表性的恶臭及毒性气体有氨(NHa)、硫化氢(H2S)、硫化甲基(CHaS)、甲硫醇(CHaSH)、二氧化苯(dioxin)、甲醛(formaldehyde)、一氧化碳(CO)、挥发性有机化合物(VOCVolatileOrganicCompounds)等。该恶臭及毒性气体(以下称恶臭)互相反应相作用为复合恶臭或复合毒性气体。
因此,除了处理各自的恶臭,还需要全方位的解决方案。消除恶臭的方法有洗净法、吸附法、氧化还原法、微生物处理法等,但经济性及效率性低尚未开发出令人满足的方法,因此,需要新的技术。
例如,液肥作为公知的液体状态的肥料适用于土壤、无土栽培及叶面喷洒等,该液肥是免费地提供给邻近农户或组成草地等来自已解决,地下水污染问题与残余恶臭的问题及包含在液肥的家畜抗生素的残留问题等成为液肥的急需的处理问题。
最近,作为处理恶臭产生所的恶臭的技术之一研发出利用等离子的方法,但由于初期设备费用过度,因此,不能解决经济性及效率性问题。尤其,该方法为由于处理用量小且反应时间长,因此对于处理高浓度/大量的恶臭有着局限的问题。
目前最常用的消除恶臭的方法有利用药品的洗净法。所述药物洗净法分析恶臭,确认各恶臭种类后,将对应的化学化合物(achemicalcompound)混合到水里制造药液后,将所述药液以喷洒的方式喷洒到恶臭上作反应处理,该方法能解决嗅觉上的问题,但需要较多量的药品,随此成本高,附加地发生的废水处理问题成为严重的首要问题。
另一方面,由各种粪尿与食物垃圾生成的包含有渗水的污/废水经过多个步骤的净化处理后排放或添加微生物来发酵做成液肥。在此过程中产生大量的高浓度恶臭,为了消除该恶臭使用利用药品的洗净法时,发生相当高的费用及产生含有相当量的化学合成物的污/废水,从而导致严重的二次污染问题。
并且,虽然还有用于消除恶臭的水中电解方法,但,所述水中电解方法,由于消除恶臭时产生的电解副产物随着溶解在水中总氮(TN)、总磷(TP)的数值高而不符合排放标准,因此,需要附加的净水过程。
到目前为止开发的技术中韩国专利申请第10-2009-45210号,第10-2007-87377号,第10-2011-01311428号,第10-2005-0097389号等的现有技术是用于消除恶臭的技术,这些技术有着虽有效果,但成本高经济效益降低的问题,相反,降低成本经济效果良好时却有分解恶臭的效果微弱的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是鉴于所述诸多问题而提出的,其目的在于,提供一种将液肥(液体肥料)作为放电介质在水中直接施加高电压,从而能经济且有效地的消除恶臭及毒性气体,并消除由消除恶臭及毒性气体时发生的二次污染的副产物,且不使用化学药品,因此维修管理费用低廉,而且由于分解的恶臭及毒性气体的副产物能自然地添加到液肥,从而提高液肥的完成度的利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置。
(二)技术方案
为了实现所述目的,本发明,包括:电源供给部,用于供给高压电源;放电部,用于从所述电源供给部接受高压电来进行放电,在由绝缘体制造的水箱内部的两侧配置阳电极及阴电极,所述阴电极投入到由绝缘体制造的绝缘筒内部,在所述绝缘筒形成用于执行通电功能的通电孔;液肥供给部,设置于所述放电部的水箱内侧的上部,将从外部接受的液肥喷射到水箱内,使得作为所述放电部的放电介质供给液肥;恶臭曝气部,向所述水箱的水下端流入恶臭利用气泡进行曝气;以及控制器,用于控制所述电源供给部、放电部、液肥供给部、恶臭曝气部的驱动。
此时,所述液肥供给部,包括:喷嘴,设置于水箱内侧上部,向水箱内部均匀地扩散液肥来进行喷射供给;供给管,与所述喷嘴连接,用于形成供液肥移送到喷嘴的通道,液肥从配置于外部的液肥储槽供给。
并且,所述水槽的下部形成液肥排出口,液肥排出口用于排出将液肥作为介质进行消除恶臭的电解后的液肥,在所述液肥排出口形成有存水弯,存水弯用于防止排出液肥后残留在水箱内的恶臭排出。
并且,所述绝缘筒以不同的大小具备多个,根据多个电压的上升量在阴电极的外侧配置所需数量,使得通过多个通电孔控制电流。
另一方面,所述阴电极代替绝缘筒与通电孔对阴电极的电极线做绝缘被覆,并形成用于控制被覆电流的孔。
(三)有益效果
如上所述,本发明从恶臭产生所排出的恶臭由高电压电解方式被分解,因此能有效地消除恶臭,即便不使用特定的化学合成物也能消除恶臭,从而,防止产生二次污染副产物,有着环保的效果。
并且,本发明的经电解处理的恶臭的副产物自然地添加到液肥,从而,提高液肥产品的完成度,制造高品质的液肥,尤其,根据高压电解分解包含在液肥的产生有害渗出水的家畜抗生素与各种毒性物质,从而能彻底地防止地下水污染,由于单纯的设备结构初期的设置费用低,运营费用也会降低,从而得到出色的经济效益。
附图说明
图1是根据本发明的装置的整体结构框图。
图2是根据本发明的装置的放电部立体图。
图3a、图3b是根据本发明的装置的阴电极示例图。
图4是根据本发明的装置的控制过程顺序图。
图5是根据本发明的装置的控制过程示例图。
图中
10:电源供给部,20:液肥供给部,21:水箱,30:放电部,40:恶臭曝气部,50:控制器
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施例。
图1是根据本发明的装置的整体结构框图,图2是根据本发明的装置的放电部立体图,图3a、图3b是根据本发明的装置的阴电极示例图。
参照图面,根据本发明的消除恶臭及毒性气体装置由电源供给部10、放电部20、液肥供给部30、恶臭曝气部40、控制器50构成。此时,本实施例的高电压为220V以上300KV以下的电压,优选地,意味着1000V到50KV的电压。尤其,所述高电压根据恶臭处理的设备用量使用超过50KV的特高压的电源。
所述电源供给部10用于供给高压电源。电源供给部10由电源输入部11、电源调整部12、升压转换部13构成。
所述电源输入部11将AC110V/AC220V或AC380V的电源供给至消除恶臭的系统,所述电源调整部12供给电源时,若同时供给较高的高电压,则初期负荷过大成为装备的故障原因,发生产业灾害等问题,因此,为了预防此现象使用调压器来将输入电压调整至0V110V/220V/380V来调整输出电压。
所述升压转换部13由变压器14与直流转换器15构成,所述变压器14作为升压变压器将输入电压升压至AC300KV,尤其,所述变压器14附加设置泄露装置,泄露装置用于泄露超过规定的电流。并且,所述直流转换器15将升压的电转换为脉动电流,根据所需通过整流器16后以完整的直流来使用。
所述放电部20从电源供给部10接受高压电来进行放电。所述放电部20将阳电极22与阴电极23配置于由绝缘体制造的水箱21内部两侧。此时,所述阳电极22与阴电极23以极性相反的方式配置。
此时,所述阴电极23投入到由绝缘体制造的绝缘筒24的内部,在所述绝缘筒24形成用于执行通电的通电孔25。此时,所述阴电极23可构成为如图3a及图3b的其他实施状态。
图3a具备多个不同大小的所述绝缘筒24来执行电流控制。即,所述多个绝缘筒24根据电压的上升量配置于阴电极23的外侧所需数量,在绝缘筒24分别形成有通电孔25。
根据多个绝缘筒24的电流控制基于V=IR(欧姆定律)多个绝缘筒24执行电阻功能,从而产生更高的特高电压300KV。
图3b是代替所述绝缘筒24与通电孔25在阴电极23的电极线做绝缘被覆,在被覆形成用于控制电流的孔。根据阴电极23的被覆控制电流的结构由于简单且不需要另外制造绝缘筒24,因此,能降低制造费用。
所述放电部20作为阳电极22与阴电极23的导体由铁、铜、银、锌、锡、铝等金属中一种以上的金属材料构成,并形成为板形状或线形状,尤其,当阳电极22由多面体的金属制造时能提高放电效果。
并且,所述绝缘筒24由陶瓷或强化玻璃、强化丙烯酸等耐于热与冲击的材料构成。
所述液肥供给部30由喷嘴31及供给管32构成。此时,所述供给管32与外部的液肥储槽33连接,在所述液肥储槽33具备真空泵,真空泵用于供给通过供给管32的液肥。
所述喷嘴31设置于水箱21的内侧上部,用于向水箱21内部均衡地扩散液肥来进行分散供给。喷嘴31配置一个以上,在下侧形成有用于向水箱21的下侧喷射液肥的喷嘴孔34,所述喷嘴孔34形成为放射形状以便将液肥规定角度扩散喷射。
所述供给管32用于连接液肥储槽33与喷嘴31,并形成为软管或合成树脂或金属的管体以便形成供液肥移送到喷嘴31的通道。
所述液肥供给部30为,在所述水箱21的下部形成液肥排出口35,液肥排出口35用于排出以液肥作为媒介进行消除恶臭的电解后的液肥。
此时,所述液肥排出口35以穿孔的排管体形态形成于水箱21,并形成有存水弯36(图面上的S形存水弯)存水弯36用于防止液肥排出后水箱内的剩余恶臭排出。
所述恶臭曝气部40在水箱21的水下端流入恶臭后用气泡曝气。此时,所述水中意味着恶味曝气部40被浸渍于供给到水箱的液肥上。
所述恶臭曝气部40在收集部41收集从恶臭产生所产生的恶臭后,将收集的恶臭通过鼓风机44吹入到水箱21来进行曝气,在被浸渍于液肥的曝气管42上穿设多个曝气孔43,使得恶臭以少单位(气泡)在水中接受电接触。
所述控制器50是用于控制电源供给部10、放电部20、液肥供给部30、恶臭曝气部40的电路结构,使得能控制从电源供给部供给液肥、恶臭的流入与曝气、通过高电压放电的电解恶臭。
图4是根据本发明的装置的控制过程顺序图,图5是根据本发明的装置的控制过程示例图。
参照图面,所述控制器50驱动设置在水箱21的液肥供给部30来供给液肥。此时,所述液肥的供给及切断是通过驱动电磁阀37来执行,当供给到所述水箱21的液肥贮水到设定的高度时从水位感应器38向控制器50传递信号。
接受所述信号的控制器50通过电源供给部10将外部的电源输入到装置,输入的电源通过升压转换部13施加到阳电极22与阴电极23,从而,施加所需的高电压来进行放电。
与此同时,所述控制器50开启恶臭曝气部40的鼓风机44,将从恶臭收集部41收集的恶臭朝水箱21内的曝气管42移送,所述移送的恶臭在液肥的底层部曝气,排出到液肥的内部执行电解,从而被中和消除。
本发明的用于分解恶臭的放电方式为并非是低电压方式而是高电压方式,并非是空中放电而是采用通电效率出色的液体(根据液肥)状态的电解方法,从而提高恶臭消除效率。
并且,将已组成且完成的液肥作为介质将高电压/低电流的电直接通电到恶臭分子,从而一次分解液肥,在液肥水中组成等离子状态,使得液肥里的各种矿物质离子(阳离子)与阴离子借助氧化及还原力可进行二次分解。
此时,随着所述恶臭被电解产生的副产物即氮化合物或磷化合物成分(公知的肥料的主成分)添加到液肥,提高液肥的总氮(TN)与总磷(TP)含量来提高肥料的完成度。并且,在液肥上放高压电,使得切断液肥里的杂菌引起的腐败而产生的恶臭,并分解残存的毒性物质,从而解决居民问题与地下水污染问题。
总结,根据本实施例的装置发生放电时恶臭以液肥作为介质进行通电,从而,分解化学结合,进行一次消除,二次由形成在液肥水中的由等离子状态产生的氧离子、氢离子、氢氧根离子、各种矿物质氧离子而做氧化/还原作用来进行二次分解,并将分解的成分添加到液肥。
<实验例>
为了测定本发明的装置的效果,将相同的规模与单一农家规模的畜产粪尿资源化设备的液肥处理厂安装本发明的装置后实施实验来获得以下表1,表2的结果。
按所述实验方法在液肥发酵槽收集高浓度的恶臭后通过本发明的装置进行电解后,利用试验管来测定排出的处理气体的浓度。此时,作为测定工具使用日本GASTEC社的试验管来测定氮(NH3)与硫化氢(H2S)的浓度。
表1
如所述表1所示,根据本发明的装置对高浓度大量的恶臭有着90%以上的消除率。
表2
如所述表2所示,在本发明的装置上投入恶臭后,进行三小时的放电后,结果液肥内的总氮(TN)与总磷(TP)的数值(量)增加。
Claims (5)
1.一种利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置,其特征在于,包括:
电源供给部(10),用于供给高压电源;
放电部(20),用于从所述电源供给部(10)接受高压电来进行放电,在由绝缘体制造的水箱(21)内部的两侧配置阳电极(22)及阴电极(23),所述阴电极(23)投入到由绝缘体制造的绝缘筒(24)的内部,在所述绝缘筒(24)形成用于执通电功能的通电孔(25);
液肥供给部(30),设置于所述放电部(20)的水箱(21)内侧的上部,将从外部接受的液肥喷射到水箱(21)内,作为所述放电部(20)的放电介质供给液肥;
恶臭曝气部(40),向所述水箱(30)的水下端流入恶臭利用气泡进行曝气;以及
控制器(50),用于控制所述电源供给部(10)、放电部(20)、液肥供给部(30)以及恶臭曝气部(40)的驱动。
2.根据权利要求1所述的利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置,其特征在于,所述液肥供给部(30),包括:
喷嘴(31),设置于水箱(21)内侧上部,用于向水箱(21)内部均匀地扩散液肥来进行喷射供给;
供给管(32),与所述喷嘴(31)连接,用于形成供液肥移送到喷嘴(31)的通道,液肥从配置于外部的液肥储槽(33)供给。
3.根据权利要求1或2所述的利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置,其特征在于,在所述水槽(21)的下部形成有液肥排出口(35),液肥排出口(35)用于排出将液肥作为介质进行消除恶臭的电解后的液肥,在所述液肥排出口(35)形成有存水弯(36),存水弯(36)用于防止排出液肥后残留在水箱内的残余恶臭被排出。
4.根据权利要求1所述利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置,其特征在于,所述绝缘筒(24)以不同的大小具备多个,根据多个电压的上升量在阴电极(23)的外侧配置所需数量,使得通过多个通电孔(25)控制电流。
5.根据权利要求1所述的利用液肥高电压电解方式消除恶臭及毒性气体的装置,其特征在于,所述阴电极(23)代替绝缘筒(24)与通电孔(25)对阴电极(23)的电极线做绝缘被覆,并形成用于控制被覆电流的孔。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |