CN111330410A - 一种畜禽舍排气中氨气的回收方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农牧养殖业废弃物处理和资源化利用领域。本发明提供了一种畜禽舍排气中氨气的回收方法及设备，该方法在第一级湿帘前以初始喷淋液对畜禽舍排气体进行喷淋，使喷淋液和排气进行接触，将排气中的氨气吸收固定；同时，喷淋后的气体经过第一级湿帘时需要一些时间，且喷淋液在喷淋时也会使第一级湿帘为水流状态，这样喷淋后的气体基本上是饱和水汽状态，能够使氨气充分被吸收；得到的吸收液回流到循环池与循环池内的溶液混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至循环池内铵盐饱和后收集再利用。另外，本发明提供的回收设备组装简单，能够实现自动化，具有较高的环境效益和经济收益。

Description

一种畜禽舍排气中氨气的回收方法及设备
技术领域
本发明涉及农牧养殖业废弃物处理和资源化利用领域，尤其涉及一种畜禽舍排气中氨气的回收方法及设备。
背景技术
畜禽舍的空气质量影响着畜禽的健康，进而影响畜禽业的产量和营收。对于畜禽舍来说，氨气是畜禽舍空气中重要的有害气体，因为氨气的存在会降低畜禽的抵抗力，进而影响畜禽的健康。目前，防治畜禽舍气体中氨气的方法主要有生物法和物理法。生物法是让畜禽食用含有益生菌制剂的饲料，降低粪便中氨气的产生。物理法中，一种是在畜禽舍地上铺设一些能够吸附氨气的垫料；另外一种是勤通风换气，由于通风换气成本低，所以该物理方法成为畜禽舍气体的主要处理方式。
随着我国规模化养殖比例不断增加，畜禽舍通过换气排出的含氨气体也越来越多，而且集中。但是目前的技术中没有人针对这部分排气进行研究和处理，如果不处理或处理不当，将会造成严重的环境污染问题。
单从化学角度看，对氨气的吸收方法有很多，但是具体到畜禽行业，如何做到既吸收了畜禽舍排气中的氨气，又不至于产生新污染的问题也是很值得思考。现有技术中在采用水吸收畜禽排气中的氨气时，用水量比较大；且采用雾化喷头喷雾，容易使氨气吸收在雾化的水汽中通过空气带入到舍外环境中，此外喷头后端只是一层过滤网，无法满足吸收液与处理空气的接触时长。另外，由于生成的氨水具有腐蚀性，所以需要在应用过程中采取一定的防腐措施；而且，氨水在工业当中应用较广，但在农牧养殖业几乎很少用到氨水，因此其分散的收集及运输特性对于后续工作需要做进一步研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种畜禽舍排气中氨气的回收方法，本发明的回收方法能够将畜禽舍排气中的氨气固定为铵盐溶液，而铵盐溶液可就近作为液体肥料，减少污染的同时实现了资源循环利用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种畜禽舍排气中氨气的回收方法，包括以下步骤：
畜禽舍排气经初始喷淋液喷淋后经过第一级湿帘，得到吸收液和初步净化气体；所述初始喷淋液为酸溶液和水的混合液；所述初始喷淋液在循环池内配制；
将所述吸收液回流至所述循环池与循环池内的液体混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至所述循环池内得到的铵盐溶液饱和后，收集再利用；
所述初步净化气体经过第二级湿帘后排出。
优选地，所述酸溶液包括硫酸溶液、盐酸溶液或草酸溶液。
优选地，所述喷淋液的pH值为5～6。
优选地，所述喷淋的压力为1.5～3.0bar。
优选地，所述喷淋用喷嘴为螺旋式无堵塞喷嘴。
优选地，所述喷淋用喷嘴的流量为3.9～5.5L/min。
本发明还提供了上述技术方案所述的回收方法使用的畜禽舍排气中氨气的回收设备，包括密闭区中顺次放置的喷淋头、第一级湿帘和第二级湿帘；所述第一级湿帘底部设有收集槽，所述收集槽通过回流管路与密闭区外部设置的循环池连通；所述循环池通过喷淋管路与所述喷淋头连通；
所述循环池还分别与收集池、加药泵和补水电磁阀连通。
优选地，所述喷淋头成排设置。
优选地，所述喷淋管路上设置pH在线检测仪、电导率在线检测仪和喷淋泵。
优选地，所述循环池与收集池连通的管道上设置排空电磁阀。
本发明提供了一种畜禽舍排气中氨气的回收方法，包括以下步骤：畜禽舍排气经初始喷淋液喷淋后经过第一级湿帘，得到吸收液和初步净化气体；所述初始喷淋液为酸溶液和水的混合液；所述初始喷淋液在循环池内配制；将所述吸收液回流至所述循环池与循环池内的液体混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至所述循环池内得到的铵盐溶液饱和后，收集再利用；所述初步净化气体经过第二级湿帘后排出。本发明在第一级湿帘前以初始喷淋液对畜禽舍排气进行喷淋，使喷淋液和排气进行接触，将排气中的氨气固定；同时，喷淋后的气体经过第一级湿帘时需要一些时间，且喷淋液在喷淋时也会使第一级湿帘为水流状态，这样喷淋后的气体基本上是饱和水汽状态，能够使氨气充分被吸收；得到的吸收液与循环池内的液体混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至循环池内铵盐饱和后收集再利用。经过第一级湿帘得到的初步净化气体经第二级湿帘，能够达到脱水和进一步净化的目的。本发明的方法能够将畜禽舍排气中的氨气固定为饱和铵盐溶液，而饱和铵盐溶液可就近作为液体肥料，减少污染的同时实现了资源循环利用。另外，湿帘可去除畜禽舍排气中的灰尘及类PM2.5的污染物。同时，整个回收方法操作简单。
本发明还提供了上述技术方案所述的回收方法使用的畜禽舍排气中氨气的回收设备，包括密闭区中顺次放置的喷淋头、第一级湿帘和第二级湿帘；所述第一级湿帘底部设有收集槽，所述收集槽通过回流管路与密闭区外部设置的循环池连通；所述循环池通过喷淋管路与所述喷淋头连通；所述循环池还分别与收集池、加药泵和补水电磁阀连通。本发明的回收设备组装简单，且能够实现氨气的回收及循环利用，具有显著的环境效益和可期的经济效益。
附图说明
图1为本发明提供的畜禽舍排气中氨气的回收方法流程图；
图2为本发明提供的畜禽舍排气中氨气的回收设备，其中，1-收集池，2-循环池，3-加药泵，4-补水电磁阀，5-回流管路，6-排空电磁阀，7-喷淋泵，8-电导率在线检测仪，9-pH在线检测仪，10-喷淋管路，11-第二级湿帘，12-收集槽，13-第一级湿帘，14-喷淋头。
具体实施方式
本发明提供了一种畜禽舍排气中氨气的回收方法，包括以下步骤：
畜禽舍排气经初始喷淋液喷淋后经过第一级湿帘，得到吸收液和初步净化气体；所述初始喷淋液为酸溶液和水的混合液；所述初始喷淋液在循环池内配制；
将所述吸收液回流至所述循环池与循环池内的液体混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至所述循环池内得到的铵盐溶液饱和后，收集再利用；
所述初步净化气体经过第二级湿帘后排出。
本发明的畜禽舍排气经初始喷淋液喷淋后经过第一级湿帘，得到吸收液和初步净化气体；所述初始喷淋液为酸溶液和水的混合液；所述初始喷淋液在循环池内配制；
将所述吸收液回流至所述循环池与循环池内的液体混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至所述循环池内得到的铵盐溶液饱和后，收集再利用。
在本发明中，所述酸溶液优选为硫酸溶液、盐酸溶液或草酸溶液。在本发明中，所述喷淋液的pH值优选5～6。在本发明中，当位于循环池内的喷淋液的pH＞6时，优选通过加药系统添加酸溶液；当位于循环池内的喷淋液的pH值＜5时，优选通过补水管路补水；另外，当位于循环池内的喷淋液的液面低于1/3时，优选停止喷淋，并通过补水管路补水，此时，若喷淋液的pH＞6，同时需要通过加药系统加入酸溶液；若位于循环池内喷淋液的液面高于3/4时，补水管路关闭并开启喷淋，此时，若喷淋液的pH＜5，停止加药系统加酸。在本发明中，将所述喷淋液的pH调节为5～6，能够使喷淋液充分与畜禽舍排气中的氨气反应，将氨气最大程度地转换为铵盐溶液，提高氨气的固定率。
在本发明中，所述喷淋的压力优选为1.5～3.0bar，进一步优选为2.0～2.5bar。在本发明中，所述喷淋用喷嘴优选为螺旋式无堵塞喷嘴；所述喷淋用喷嘴的流量优选为3.9～5.5L/min，进一步优选为4.5～5.0L/min。
在本发明中，所述喷淋用喷嘴与所述第一级湿帘的距离不做具体限定，根据第一级湿帘的面积进行调整，具体地如，当喷淋的压力接近3bar时，所述喷淋用喷嘴与所述第一级湿帘的距离优选不超过50cm；当喷淋的压力接近1.5bar时，所述喷淋用喷嘴与所述第一级湿帘的距离优选不超过35cm。
本发明对所述第一级湿帘的材质和来源不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的市售湿帘即可。
本发明的喷淋液与畜禽舍排气接触后，再喷淋到第一级湿帘上，可延长排气中氨气和喷淋液的反应时间，充分接触，提高氨气的固定回收率。同时，经过第一级湿帘后得到吸收液的循环利用，能够得到饱和铵盐溶液，就近作为液体肥料，具有重大的经济效益。
得到初步净化气体后，本发明将所述初步净化气体经过第二级湿帘后排出。
在本发明中，所述第二级湿帘的材质和来源优选与所述第一级湿帘一致，在此不再赘述。
在本发明中，经过第一级湿帘得到的初步净化气体会带有一定的水滴或水汽，而第二级湿帘为干燥的湿帘，初步净化气体经过第二级湿帘后可以进行脱水和进一步净化，进而到达排放标准。
图1为本发明提供的畜禽舍排气中氨气的回收方法流程图，其中，畜禽舍排气经喷淋液喷淋后经过第一级湿帘，得到吸收液和初步净化气体；
所述初步净化气体经过第二级湿帘后排出；
所得吸收液回流至循环池作为喷淋液继续喷淋，当位于循环池内的喷淋液的pH＞6时，优选通过加药系统添加酸溶液；当位于循环池内喷淋液的pH＜5时，优选通过补水管路补水；另外，当循环池内喷淋液的液面低于1/3时，优选停止喷淋，并通过补管路补水，此时，若喷淋液的pH＞6，同时需要通过加药系统加入酸溶液；若循环池内喷淋液的液面高于3/4时，优选将补水管路关闭并开启喷淋，此时，若喷淋液的pH至＜5，停止加药系统加酸。当循环池内铵盐溶液达到饱和，优选将饱和铵盐溶液排空收集。
本发明提供的回收方法能够重复利用喷淋产生的吸收液，得到的饱和铵盐溶液可以作为液体肥料，在有条件的地方可以就地利用，大大节约后续处理成本；同时湿帘能够去除排气中的灰尘及类PM2.5的污染物，使气体能够达到排放标准，不污染环境。另外，本发明提供的回收方法简单易操作。
本发明还提供了上述技术方案所述的回收方法使用的畜禽舍排气中氨气的回收设备，下面结合图2对本发明提供的氨气回收设备进行详细的说明。
在本发明中，所述氨气回收设备包括密闭区中顺次放置的喷淋头14、第一级湿帘13和第二级湿帘11；所述第一级湿帘底部设有收集槽12，所述收集槽12通过回流管路5与密闭区外部设置的循环池2连通；所述循环池2通过喷淋管路10与所述喷淋头14连通；
所述循环池2还分别与收集池1、加药泵3和补水电磁阀4连通。
在本发明中，所述喷淋头14优选成排设置。
在本发明中，所述喷淋管路10上优选设置pH在线检测仪9、电导率在线检测仪8和喷淋泵7；所述喷淋泵能够将循环池内的喷淋液喷淋；所述pH在线检测仪和电导率在线检测仪的设置实现了对喷淋液pH值和电导率的实时检测。
在本发明中，所述喷淋管路10上还优选设置过滤器，所述过滤器的设置，能够防止喷淋液中的杂质堵塞喷淋头，降低喷淋效果。
在本发明中，所述循环池2与收集池1连通的管道上优选设置排空电磁阀6；所述排空电磁阀能够将循环池内饱和铵盐溶液排至收集池再利用。
在本发明中，所述第二级湿帘后端优选设置氨气检测仪，即在初步净化气体经过第二级湿帘后的管路上优选设置氨气检测仪，以检测排出气体中氨气的含量。
在本发明中，所述畜禽舍排气中氨气的回收设备的使用方法，包括以下步骤：
首先在循环池2内配制初始喷淋液，即酸溶液和水的混合液，控制喷淋液的pH值为5～6；
开启喷淋管路10上的喷淋泵7进行喷淋，同时使畜禽舍排气通过引风机进入密闭区，排气依次经过喷淋嘴14喷淋、第一级湿帘13，得到吸收液和初步净化气体；得到的吸收液经收集槽12收集并通过回流管路5进入循环池2与循环池2内的液体混合作为喷淋液继续喷淋；当循环池2内铵盐溶液饱和时，排空电磁阀6启动，将饱和铵盐溶液排至收集池1待回收。当循环池2内喷淋液pH>6时，启动加药泵3实施加酸，在本发明中，当循环池2处于低液位时(即喷淋液的高度低于循环池高度的1/3)，喷淋泵7停止，此时通过补水电磁阀4开启补水，若循环池内喷淋液pH>6时，加药泵3开启加酸；当循环池2处于高液位时(即喷淋液的高度高于循环池高度的3/4时)，补水电磁阀4关闭，停止补水并开启喷淋泵7，若循环池内喷淋液pH<5时加药泵3停止加酸。
得到的初步净化气体经第二级湿帘11后排出。
本发明提供的回收设备简单，可以实现自动控制，具有显著的环境效益和可期的经济效益。
下面结合实施例对本发明提供的畜禽舍排气中氨气的回收方法及设备进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例
结合图2中的回收设备，对本发明提供的回收方法进行描述。
首先在循环池2中注入清水，待循环池2液位达到高液位时喷淋泵7自动启动，此时pH在线检测仪9监测到喷淋液pH>6，加药泵3启动，运行过程中pH<5时加药泵3停止加酸，同时喷淋液在喷淋泵7的作用下不断通过喷淋头14喷淋，并经过第一级湿帘13，得到的吸收液通过回流管路5回流到循环池2中，得到的初步净化气体再经第二级湿帘11过滤和脱水后排出，在此过程中随着循环池2内铵盐量越来越大，加药泵3加酸量也会越来越多，形成循环，当系统运行一段时间后，需要检查喷淋管路10上设置的过滤器是否需要拆下清洗，当循环池2内铵盐溶液达到饱和时，可通过电导率值监测出并予以报警提示，此时停止加酸，且排空电磁阀6延时开启，循环池2内的饱和液排至收集池1等待回收或浇灌施肥，待循环池2内低液位时，排空电磁阀6关闭，补水电磁阀4开启并开始补水，液位达到高液位时再次开启循环利用过程。
本发明提供的回收方法和设备，能够将畜禽舍排气中的氨气充分固定吸收，形成的铵盐溶液可以作为液体肥料再次利用，具有较好的经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种畜禽舍排气中氨气的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
畜禽舍排气经初始喷淋液喷淋后经过第一级湿帘，得到吸收液和初步净化气体；所述初始喷淋液为酸溶液和水的混合液；所述初始喷淋液在循环池内配制；
将所述吸收液回流至所述循环池与循环池内的液体混合后作为喷淋液继续喷淋，如此反复至所述循环池内得到的铵盐溶液饱和后，收集再利用；
所述初步净化气体经过第二级湿帘后排出。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述酸溶液包括硫酸溶液、盐酸溶液或草酸溶液。
3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述喷淋液的pH值为5～6。
4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述喷淋的压力为1.5～3.0bar。
5.根据权利要求1所述的回收方式，其特征在于，所述喷淋用喷嘴为螺旋式无堵塞喷嘴。
6.根据权利要求1或5所述的回收方法，其特征在于，所述喷淋用喷嘴的流量为3.9～5.5L/min。
7.权利要求1～6中任一项所述的回收方法使用的畜禽舍排气中氨气的回收设备，其特征在于，包括密闭区中顺次放置的喷淋头、第一级湿帘和第二级湿帘；所述第一级湿帘底部设有收集槽，所述收集槽通过回流管路与密闭区外部设置的循环池连通；所述循环池通过喷淋管路与所述喷淋头连通；
所述循环池还分别与收集池、加药泵和补水电磁阀连通。
8.根据权利要求7所述的回收设备，其特征在于，所述喷淋头成排设置。
9.根据权利要求7所述的回收设备，其特征在于，所述喷淋管路上设置pH在线检测仪、电导率在线检测仪和喷淋泵。
10.根据权利要求7所述的回收设备，其特征在于，所述循环池与收集池连通的管道上设置排空电磁阀。
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