CN108176218A - 旋转填料式生物除臭装置 - Google Patents

Abstract

本发明的生物除臭装置，包括密封箱、填料盘、菌液槽及回流系统，填料盘为微生物代谢提供了良好的载体，填料盘中心设置有气流通道，气流通道外侧均布有多根布气管，恶臭气体通过布气管均匀渗透至填料盘中，既能保障均匀布气，又不影响微生物附着；填料盘通过浸入的方式与菌液接触且通过驱动结构驱动旋转，不仅保证了填料盘内微生物的丰度、活性和均匀度，提高了除臭效率，同时避免了填料堵塞的问题，而且省却了喷淋系统，突破了向填料区喷淋营养液或工艺用水等常规加湿手段，节约了空间；菌液中的微生物通过恒温监测装置保证了合适的生长温度，解决了低温环境下，微生物活性不够的问题；不达标气体通过回流系统重复除臭，保障了气体达标排放。

Description

旋转填料式生物除臭装置

技术领域

本发明涉及生物除臭技术领域，具体涉及一种旋转填料式生物除臭装置。

背景技术

恶臭气体是一种能引起不愉快感觉、甚至引发中毒的带有刺激性的气体。长期在恶臭污染的环境中生活会引起记忆力下降、厌食、失眠等疾病，对人体内分泌、心血管及神经系统都会造成影响。如恶臭甲醛和苯，吸入后有强烈致癌作用，H₂S浓度达到50-60PPM时，可令人失去嗅觉，100PPM时4h致死，200PPM时2min致死。据相关报道，有70％的恶臭产生厂家未对恶臭气体进行任何无害化处理，就将气体排放到大气中。随着环保法律法规的不断完善及公众对恶臭危害的日益重视，臭气污染问题亟待解决。

生物除臭技术是指在适宜的环境条件下利用微生物的生理代谢降解恶臭物质，达到去除臭味的方法。生物除臭具有建设成本低、运行成本低、维护管理简单方便、较低的二次污染、更够高效处理低浓度恶臭等的优点，日渐赢得人们的青睐，并得到了迅速发展。

目前生物除臭装置工程应用普遍存在微生物除臭效率低，对于高浓度的异味气体除臭效果差，不耐冲击负荷，需要喷淋营养液，填料易堵塞需定期更换等诸多问题，尤其是冬季、低温运行效果不佳，达不到除臭效果，对环境造成不良影响。

发明内容

针对现有的生物除臭装置存在低温运行效率差、除臭效果不好、不耐冲击负荷以及填料易堵塞的缺陷，本发明的目的是提供一种旋转填料式生物除臭装置，使其具有运行效率高、除臭效果好、耐冲击负荷、填料不会堵塞以及方便运输的优点。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种旋转填料式生物除臭装置，包括密封箱、进气管和出气管，所述密封箱内设置有填充有细菌液的菌液槽以及填充有填料的填料盘，所述菌液槽顶部开口，菌液槽内设置有恒温监测装置，所述填料盘通过驱动结构驱动转动，填料盘中心设置有气流通道，所述气流通道外侧周向均匀布置有多根沿径向延伸且与气流通道连通的布气管，填料盘从菌液槽的开口处浸入细菌液，所述进气管与气流通道连通，所述出气管与密封箱连通。

进一步，进气管一侧和出气管一侧均设置有三通阀，出气管一侧还设置有合格气体外排管，两个三通阀之间通过回流管连通，所述回流管上设置有回流阀，进气管一侧的三通阀的三个接口分别同进气管、回流管以及气流通道连通，出气管一侧的三通阀的三个接口分别同出气管、回流管和合格气体外排管连通，出气管上设置有气体检测系统，所述气体检测系统与回流阀电气连接。

进一步，所述菌液槽上设置有进液管和出液管，所述进液管和出液管上均设置有阀门且均与菌液槽连通。

进一步，所述菌液槽两侧均设置有填料盘支架，所述驱动结构包括横跨在两个填料盘支架之间的回转轴以及驱动回转轴转动的回转马达，所述填料盘套接在回转轴上且与回转轴同步转动。

进一步，所述恒温监测装置包括电气连接的温度检测装置和恒温管。

进一步，气体检测系统包括检测进气支管、缓冲管、检测出气支管和检测仪，检测进气支管、缓冲管以及检测出气支管依次连通，检测进气支管上设置有除湿机，检测仪与缓冲管连通，检测进气支管与检测出气支管均与出气管连通。

本发明的有益效果：

1、填料盘为微生物代谢提供了良好的载体，恶臭气体或物质由气流通道导入，通过多根周向均匀分布且沿径向延伸的布气管均匀渗透至填料盘中进行除臭降解，既能保障均匀布气，又不影响微生物附着。

2、填料盘通过浸入的方式与细菌液接触且通过驱动结构驱动旋转，不仅保证了填料盘内微生物的丰度、活性和均匀度，提高了运行效率和除臭效率，同时避免了运行久了填料堵塞的问题，而且省略了通过喷淋系统向填料盘喷淋营养液或菌液的过程，节省了空间。

3、菌液中的微生物通过恒温监测装置保证了合适的生长温度，解决了低温环境下，微生物活性不够，除臭效率下降的问题。

4、不达标气体通过回流管回流重复除臭，进一步保障了气体达标排放。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的截面示意图；

图3为填料盘的结构示意图；

图4为气体检测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

如图1-4，所示的生物除臭装置，包括密封箱1、填料盘16和菌液槽4，密封箱为恶臭气体或物质的过滤提供相对密闭的空间，有利于避免细菌液被污染，填料盘内填充填料2充当气体除臭过滤的滤芯，填料采用中国专利CN105833716A中公开的填料配方，填料盘中心设置有气流通道5，气流通道外侧周向均匀布置有多根沿径向延伸且与气流通道连通的布气管3，填料盘通过驱动结构驱动转动，具体地，菌液槽两侧均设置有填料盘支架10，所述驱动结构包括横跨在两个填料盘支架之间的回转轴以及驱动回转轴转动的回转马达11，所述填料盘16套接在回转轴上且与回转轴同步转动；密封箱一侧设置有进气单元，另一侧设置有出气单元，所述进气单元包括进气管18和三通阀12，所述出气单元包括出气管13和三通阀，两个三通阀之间通过回流管15连通，所述回流管上设置有回流阀17，进气单元的三通阀的三个接口分别同进气管、回流管以及气流通道连通，出气单元的三通阀的三个接口分别同出气管、回流管和合格气体外排管9连通，出气管上设置有气体检测系统14，所述气体检测系统与回流阀电气连接，气体检测系统包括检测进气支管14-4、缓冲管14-2、检测出气支管14-5和检测仪14-1，检测进气支管、缓冲管以及检测出气支管依次连通，检测进气支管上设置有除湿机14-3，检测仪与缓冲管连通，检测进气支管与检测出气支管均与出气管连通；菌液槽内填充有细菌液6，细菌液中可适当添加抑菌剂及营养剂，抑制杂菌生长，保持菌液槽内优势菌种的生存环境，菌液槽顶部开口，填料盘从菌液槽的开口处浸入细菌液，优选地，细菌液的液位线没过填料盘的下半部分，这样，随着填料盘的回转，微生物能充满填料盘的各个部位，菌液槽内设置有恒温监测装置，所述恒温监测装置包括电气连接的温度检测装置19和恒温管20，细菌液中的微生物通过恒温监测装置保证了合适的生长温度，解决了低温环境下，微生物活性不够，除臭效率下降的问题。所述菌液槽上设置有进液,21和出液管7，所述进液管和出液管上均设置有阀门8且均与菌液槽连通，保障了细菌液的补充及排放。

利用上述的除臭装置过滤恶臭气体的具体过程为：恶臭气体从进气管进入，通入气流通道，再通过布气管均匀渗透至填料盘中进行过滤，既能保障均匀布气，又不影响微生物附着，为微生物代谢提供了良好的载体；回转马达驱动填料盘转动，使细菌液中的微生物附着在填料盘上，填料盘通过浸入的方式与细菌液接触且通过驱动结构驱动旋转，能将老化的微生物溶解在菌液槽中，同时菌液槽中的微生物能补充到填料盘中，不仅保证了填料盘内微生物的丰度、活性和均匀度，提高了运行效率和除臭效率，避免了运行久了填料堵塞的问题，而且省略了通过喷淋系统向填料盘喷淋营养液和细菌液等的过程，节省了空间；气体通过与填料盘上附着的微生物接触，完成吸附，降解，转化的过程，具体原理为：利用放线菌、硫细菌、隐藏嗜酸硫氧化菌和硝化菌等微生物的代谢降解、转化恶臭物质。针对H₂S、NH₃、甲硫醇等恶臭物质，微生物降解、转化主要有以下三个过程：(1)部分恶臭气体由气相转变为液相的传质过程；(2)溶于水中的恶臭物质通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，不溶于水的恶臭气体先附着在微生物体外，由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞；(3)恶臭物质进入细胞后，在体内作为营养物质为微生物所分解、利用、使恶臭得以去除。含硫的恶臭成分可被氧化分解成S、SO₃ ^2-、SO₄ ^2-；含氮的恶臭成分则被氧化分解成NH₄ ⁺、NO₂ ^-、NO₃ ^-。恶臭物质的氧化需要各种微生物参与，如含硫物质的氧化，当恶臭气体为H₂S时，专性的自养型硫氧化菌会在一定的条件下将H₂S氧化成硫酸根；当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时，则首先需要异养型微生物将有机硫转化成H₂S，然后H₂S再由自养型微生物氧化成硫酸根。当恶臭气体为氨时，氨先溶于水，然后在有氧条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌作用转化成硝酸根，在兼性厌氧条件下，硝酸盐还原菌将硝酸盐还原成氮气。降解后的气体通过填料之间的气孔16-1扩散到密封箱中，再通过出气管排出，出气管上的气体检测系统监测到排气不达标时，启动回流阀，将不达标的气体经回流管回流至进气单元，再一次除臭，保障了气体达标排放。

为进一步突出本申请的优点，采用相同的过滤填料通过现有技术的除臭装置以及本申请的除臭装置做了一个对比试验，采用现有技术的除臭装置(试验装置1)的具体参数控制如下：选用粒径为3cm的填料放入实验用的生物除臭箱，除臭箱高度1.2m，内径0.3m，上部设有喷淋装置，下部有集水装置，控制填料有效高度0.8m，通入污泥干化所产生的臭气，控制进气量1.8m³/h，停留时间30s，连续运行60d，实验过程中不添加任何营养物质。采用现有技术的除臭装置(试验装置2)的具体参数控制如下：填料盘半径为0.8m，低端配置菌液槽的微生物，通入污泥干化所产生的臭气，控制进气量1.8m³/h，停留时间30s，连续运行60d。设置3组平行试验，试验结果去除离散值，取其平均值，经测定其实验结果如表1所示：

臭气成分	单位	一级排放标准	初始浓度	实验装置1处理后浓度	实验装置2处理后浓度
						氨	mg/m3	1.0	29	0.6	0.1
硫化氢	mg/m3	0.03	3.4	0.01	0.00(低于监测线)
						甲硫醚	mg/m3	0.03	4.6	0.02	0.00(低于监测线)
三甲胺	mg/m3	0.05	2.8	0.03	0.00(低于监测线)
						臭气浓度	无量纲	10	270	6	1

表1

通过上表可知，本发明的装置，经过上述条件，运行60d后，与传统装置相比，除臭效率明显提高，填料盘上微生物生长状态良好，未出现堵塞迹象，处理后的气体符合《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级排放标准。

有必要说明的是，本发明装置可设置多个旋转的除臭过滤用填料盘，每个填料盘可以单独作业，每个填料盘设置标准尺寸接口，当气量大时，可以采用并联的方法使用；当除臭效果差时也可以串联使用，适用于多种气量的除臭，模块化拼装，运输装卸方便，抗冲击符合，整个除臭过程操作简单方便，更适用于应急除臭。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种旋转填料式生物除臭装置，其特征在于：包括密封箱、进气管和出气管，所述密封箱内设置有填充有细菌液的菌液槽以及填充有填料的填料盘，所述菌液槽顶部开口，菌液槽内设置有恒温监测装置，所述填料盘通过驱动结构驱动转动，填料盘中心设置有气流通道，所述气流通道外侧周向均匀布置有多根沿径向延伸且与气流通道连通的布气管，填料盘从菌液槽的开口处浸入细菌液，所述进气管与气流通道连通，所述出气管与密封箱连通。

2.根据权利要求1所述的旋转填料式生物除臭装置，其特征在于：进气管一侧和出气管一侧均设置有三通阀，出气管一侧还设置有合格气体外排管，两个三通阀之间通过回流管连通，所述回流管上设置有回流阀，进气管一侧的三通阀的三个接口分别同进气管、回流管以及气流通道连通，出气管一侧的三通阀的三个接口分别同出气管、回流管和合格气体外排管连通，出气管上设置有气体检测系统，所述气体检测系统与回流阀电气连接。

3.根据权利要求2所述的旋转填料式生物除臭装置，其特征在于：所述菌液槽上设置有进液管和出液管，所述进液管和出液管上均设置有阀门且均与菌液槽连通。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的旋转填料式生物除臭装置，其特征在于：所述菌液槽两侧均设置有填料盘支架，所述驱动结构包括横跨在两个填料盘支架之间的回转轴以及驱动回转轴转动的回转马达，所述填料盘套接在回转轴上且与回转轴同步转动。

5.根据权利要求1所述的旋转填料式生物除臭装置，其特征在于：所述恒温监测装置包括电气连接的温度检测装置和恒温管。

6.根据权利要求2所述的旋转填料式生物除臭装置，其特征在于：气体检测系统包括检测进气支管、缓冲管、检测出气支管和检测仪，检测进气支管、缓冲管以及检测出气支管依次连通，检测进气支管上设置有除湿机，检测仪与缓冲管连通，检测进气支管与检测出气支管均与出气管连通。