CN112642269A - 一种沼气及残余物的净化处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沼气及残余物的净化处理系统中设置了沼渣处理柜、沼液存储罐、两个有害气体检测仪以及三个净化罐，分别实现对沼渣的处理、沼液的存储利用以及沼气的净化，其中，在沼气处理中，依据有害气体检测仪的检测结果控制各控制阀进行相应动作，使得沼气经由一次、两次或三次的净化处理，完成最终的净化目的，输送到沼气存储罐中进行存储，使得沼气中有害物质被充分吸收，有效提高净化效率，同时保障用气与储气安全。此外，对于沼渣处理柜以及沼液存储罐的设计改良了沼渣、沼液的处理及利用方式，增加利用率，节省处理时间；该净化处理系统，具有结构简单、设计合理、使用方便、沼气净化效果好以及沼液、沼渣处理与利用便捷等优点。

Description

一种沼气及残余物的净化处理系统
技术领域
本发明公开涉及沼气设备的技术领域，尤其涉及一种沼气及残余物的净化处理系统。
背景技术
沼气，作为低碳清洁能源，近年来国家大力推广利用与普及，充分利用沼气可有效改善农村环境污染与资源浪费，减少农户额外经济支出，达到能源自产自用，提升生活质量，拉动整体效益与内需。
但现阶段沼气及残余物(沼液、沼渣)净化与利用设备存在结构与处理方式上的设计缺陷，导致沼气净化不完全，脱硫剂利用不完全，沼液、沼渣处理与利用不便捷，存在净储与利用盲区，有用气安全隐患现象出现，整体能源使用效率低，无法为农户提供足量的生产、生活用能与肥料，增加维护成本，可持续发展困难。
因此，是否可研发一种新型的沼气及残余物的净化处理系统，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种沼气及残余物的净化处理系统，以解决以往的沼气及残余物净化处理装置存在沼气净化不完全以及沼液、沼渣处理与利用不便捷的问题。
本发明提供的技术方案，具体为，一种沼气及残余物的净化处理系统，该处理系统包括：第一净化罐、沼气存储罐、主管路、第二净化罐、第三净化罐、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一有害气体检测仪、第二有害气体检测仪、沼渣处理柜、沼液存储罐以及控制器；
所述第一净化罐的进气口与外部沼气发生器的出气口连接且连通；
所述沼气存储罐的进气口通过主管路与第一净化罐的出气口连接且连通；
所述第二净化罐设置在所述第一净化罐与所述沼气存储罐之间，且所述第二净化罐的进气口通过所述第一支路与所述主管路连接且连通，所述第二净化罐的出气口通过所述第二支路与所述主管路连接且连通，在所述第一支路与所述主管路的连接处设置有第一控制阀，在所述第二支路与所述主管路的连接处设置有第二控制阀，且所述第一控制阀用于控制所述第一支路与所述主管路连通与否，所述第二控制阀用于控制所述第二支路与所述主管路连通与否；
所述第一有害气体检测仪安装在所述主管路上，位于所述第一支路的上游；
所述第三净化罐设置在所述第二净化罐与所述沼气存储罐之间，且所述第三净化罐的进气口通过所述第三支路与所述第二支路连接且连通，所述第三净化罐的出气口通过所述第四支路与所述主管路连接且连通，在所述第三支路与所述第二支路的连接处设置有第三控制阀；
所述第二有害气体检测仪安装在所述第二支路上，位于所述第三支路的上游；
所述沼渣处理柜的进料口与外部沼气发生器的出渣口连接且连通；
所述沼液存储罐的进液口与外部沼气发生器的出液口连接且连通，在所述沼液存储罐的侧壁下部设置有出液口，在所述出液口处设置有出液阀；
所述控制器的输入端分别与所述第一有害气体检测仪的输出端以及所述第二有害气体检测仪的输出端连接，所述控制器的输出端分别与所述第一控制阀的控制端、所述第二控制阀的控制端、所述第三控制阀的控制端以及所述沼渣处理柜的控制端连接。
优选，所述第一净化罐为玉米芯净化罐，包括：罐体、多个脱硫剂填料板、风机以及喷淋器；
在所述罐体的下部设置有进气口，在所述罐体的上部设置有出气口，所述罐体的进气口与外部的沼气发生器的出气口连接且连通；
多个所述脱硫剂填料板沿纵向间隔设置在所述罐体内；
所述风机设置在所述罐体内，位于所述罐体的进气口处；
所述喷淋器设置在所述罐体内，安装在所述罐体的顶部。
进一步优选，所述沼气存储罐包括：壳体、压强计以及避雷针；
所述壳体为防腐不锈钢壳体，内部设置有腔体，在所述腔体的内壁设置有双层充气保护膜；
所述压强计连接在所述壳体上，用于检测所述壳体内部腔体的压强大小；
所述避雷针设置在所述壳体的上方。
进一步优选，所述第二净化罐为氧化铁净化罐。
进一步优选，所述第三净化罐为氢氧化钠净化罐。
进一步优选，所述沼渣处理柜包括：柜体、辊子输送机、电动压缩辊以及主控单元；
所述柜体内部设置有腔体，在所述柜体的顶面设置有进料口，在所述柜体的底面设置有出料口，在所述出料口处设置有排渣管；
所述辊子输送机设置在所述柜体的腔体内，所述辊子输送机的进料端与所述柜体的进料口相对，所述辊子输送机的出料端与所述柜体的处理口相对，所述辊子输送机中每个输送辊子内均设置有加热管；
所述电动压缩辊设置在所述柜体的腔体内，与所述辊子输送机出料端的末端辊子相对，且所述电动压缩辊的转动方向与所述辊子输送机中辊子的转动方向相反；
所述主控单元的输入端与所述控制器的输出端连接，所述主控单元的输出端分别与所述辊子输送机的控制端以及所述电动压缩辊的控制端连接。
进一步优选，所述辊子输送机斜置在所述柜体的腔体内，且所述辊子输送机进料端的高度高于出料端的高度。
本发明提供的沼气及残余物的净化处理系统中设置了沼渣处理柜、沼液存储罐、两个有害气体检测仪以及三个净化罐，分别实现对沼渣的处理、沼液的存储利用以及沼气的净化，其中，在沼气处理中，依据有害气体检测仪的检测结果控制各控制阀进行相应动作，使得沼气经由一次、两次或三次的净化处理，完成最终的净化目的，输送到沼气存储罐中进行存储，使得沼气中有害物质被充分吸收，有效提高净化效率，同时保障用气与储气安全。此外，对于沼渣处理柜以及沼液存储罐的设计改良了沼渣、沼液的处理及利用方式，增加利用率，节省处理时间。
本发明提供的沼气及残余物的净化处理系统，具有结构简单、设计合理、使用方便、沼气净化效果好以及沼液、沼渣处理与利用便捷等优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开实施例提供的一种沼气及残余物的净化处理系统的结构示意图。
图2为本发明公开实施例提供的一种沼气及残余物的净化处理系统中的控制模块图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
为了解决以往的沼气及残余物净化处理装置存在沼气净化不完全以及沼液、沼渣处理与利用不便捷的问题。
本实施方案提供了一种沼气及残余物的净化处理系统，参见图1，该净化处理系统主要由第一净化罐1、沼气存储罐2、主管路3、第二净化罐4、第三净化罐5、第一支路6、第二支路7、第三支路8、第四支路9、第一有害气体检测仪10、第二有害气体检测仪11、沼渣处理柜12、沼液存储罐13以及控制器14构成，其中，第一净化罐1的进气口与外部沼气发生器的出气口连接且连通，沼气存储罐2的进气口通过主管路3与第一净化罐1的出气口连接且连通。
第二净化罐4设置在第一净化罐1与沼气存储罐2之间，且第二净化罐4的进气口通过第一支路6与主管路3连接且连通，第二净化罐4的出气口通过第二支路7与主管路3连接且连通，在第一支路6与主管路3的连接处设置有第一控制阀111，在第二支路7与主管路3的连接处设置有第二控制阀112，且第一控制阀111用于控制第一支路6与主管路3连通与否，第二控制阀112用于控制第二支路7与主管路3连通与否，第一有害气体检测仪10安装在主管路3上，位于第一支路6的上游。
第三净化罐5设置在第二净化罐4与沼气存储罐2之间，且第三净化罐5的进气口通过第三支路8与所述第二支路7连接且连通，第三净化罐5的出气口通过第四支路9与主管路3连接且连通，在第三支路8与第二支路7的连接处设置有第三控制阀113，第二有害气体检测仪11安装在第二支路7上，位于第三支路8的上游。
沼渣处理柜12的进料口与外部沼气发生器的出渣口连接且连通。
沼液存储罐13的进液口与外部沼气发生器的出液口连接且连通，在沼液存储罐13的侧壁下部设置有出液口，在所述出液口处设置有出液阀。
参见图2，控制器14的输入端分别与第一有害气体检测仪10的输出端以及第二有害气体检测仪11的输出端连接，控制器14的输出端分别与第一控制阀111的控制端、第二控制阀112的控制端、第三控制阀113的控制端以及沼渣处理柜12的控制端连接。
上述净化处理系统中，第一有害气体检测仪10和第二有害气体检测仪11均是主要用于检测沼气中硫化氢和二氧化碳的含量，可市购。
上述净化处理系统主要能够实现三方面的工作：1、沼气的净化；2、沼渣的处理；3、沼液的处理。下面从上述三方面进行逐一说明：
1、沼气的净化：沼气从外部沼气发生器的出气口输出流入到第一净化罐中进行净化，净化后的沼气流入到主管路中，第一有害气体检测仪进行有害气体的检测，当检测值在阈值范围内，则控制第一控制阀、第二控制阀以及第三控制阀关闭，阻断第二净化罐以及第三净化罐与主管路的连通，此时，沼气直接流入到沼气存储罐中进行存储，此时，沼气只经由第一净化罐进行一次净化；而当检测值超出阈值时，则控制第一控制阀开启，将第二净化罐与主管路连通，由第一净化罐净化后的沼气流入到第二净化罐中进行二次净化，当二次净化后的沼气输出时，由第二有害气体检测仪进行有害气体的检测，当检测值在阈值范围内，则控制第二控制阀开启，第三控制阀关闭，此时，经由第二净化罐净化后的沼气直接流入到沼气存储罐中进行存储，而当检测值超过阈值时，则控制第二控制阀关闭，第三控制阀开启，此时，第一净化罐、第二净化罐、第三净化罐以及沼气存储罐呈串联状态，则沼气经由第一净化罐、第二净化罐净化后，会流入到第三净化罐中进行三次净化后，再流入到沼气存储罐中进行存储。综上，上述对于沼气的净化，依据有害气体检测仪的检测结果，控制第一控制阀、第二控制阀以及第三控制阀的开启/关闭，实现第一净化罐、第二净化罐以及第三净化罐的连通状态，以实现根据沼气的实际情况，自动进行一次、二次或三次净化，既能实现沼气的完全净化，达到净化目的，又能提高净化效率，避免无差别的多次净化。
2、沼渣的处理：主要通过沼渣处理柜进行处理，其具体的处理过程，下面将结合沼渣处理柜的具体结构进行详细介绍。
本实施方案中提供了一种沼渣处理柜的具体结构，参见图1，该沼渣处理柜12主要由柜体121、辊子输送机122、电动压缩辊123以及主控单元构成，其中，在柜体121的内部设置有腔体，在柜体121的顶面设置有进料口，在柜体121的底面设置有出料口，在出料口处设置有排渣管，辊子输送机122设置在柜体121的腔体内，辊子输送机122的进料端与柜体121的进料口相对，辊子输送机122的出料端与柜体121的处理口相对，且辊子输送机122中每个输送辊子内均设置有加热管，电动压缩辊123设置在柜体121的腔体内，与辊子输送机122出料端的末端辊子相对，且电动压缩辊123的转动方向与辊子输送机122中辊子的转动方向相反，主控单元的输入端与控制器14的输出端连接，主控单元的输出端分别与辊子输送机122的控制端以及电动压缩辊123的控制端连接。
该沼渣处理柜的具体工作过程为：沼渣从外部沼气发生器的出渣口排出，进入到沼渣处理柜的进料口，沼渣经由进料口掉入到辊子输送机的进料端，通过辊子输送机中依次设置的输送辊子的转动，可实现沼渣在辊子输送机中由进料端到出料端的输送，在输送的过程中，由于每个输送辊子内均设置有加热管，可实现对上方沼渣的加热，进行沼渣的烘干，通过对加热管的加热温度控制，可实现沼渣到达出料端时，处于干燥状态，由于电动压力辊与辊子输送机中的输送辊子反向转动，因此，沼渣从辊子输送机的出料端输出后，通过末端输送辊子与电动压力辊的反向转动进行挤压，挤压后的沼渣掉落到出料口处，由排渣管排出，进行收集打包。通过该沼渣处理柜可一次性完成沼渣处理，提高设备利用率和方便性。
优选，辊子输送机122斜置在柜体121的腔体内，且辊子输送机122进料端的高度高于出料端的高度。
3、沼液的处理：主要是对沼液的收集，以便再利用。
具体而言，外部沼气发生器中的沼液通过出液口流入到沼液存储罐中，而沼液存储罐中的沼液可通过控制出液阀控制沼液的流出，由喷淋壶在出液口进行沼液的收集，直接用于农作物的叶面施肥，提高利用效率。
为了方便就地取材，作为技术方案的改进，将第一净化罐1采用玉米芯净化罐，参见图1，该玉米芯净化罐主要由罐体101、多个脱硫剂填料板102、风机103以及喷淋器104构成，其中，在罐体101的下部设置有进气口，在罐体101的上部设置有出气口，罐体101的进气口与外部的沼气发生器的出气口连接且连通，多个脱硫剂填料板102沿纵向间隔设置在所述罐体101内，风机103设置在罐体101内，位于罐体101的进气口处，喷淋器104设置在罐体101内，安装在罐体101的顶部。
上述玉米芯净化罐的具体工作过程为：沼气从罐体的进气口进入罐体内部，由风机作用推动沼气迅速充满净化柜，经过多层的脱硫剂填料板进行吸收净化，同时由喷淋器进行水雾喷洒，保持整体反应湿度，当脱硫剂填料板达到饱和时，可手动进行脱硫剂填料板的原料更换，最后净化后的沼气从出气口排出。
为了方便对于脱硫剂填料板的替换，优选，在满足密封的前提下，采用抽拉的形式安装在罐体内，且脱硫剂填料板中的脱硫剂为就地取材的玉米芯，进而减少农村脱硫剂投入成本以及维护困难。为了提高沼气净化效率与完全性，将脱硫剂填料板设计为蜂窝形状，增加气体与脱硫剂的接触面积，同时设置喷淋器有效提高反应效率。
上述净化处理系统中，第二净化罐4可选用氧化铁净化罐，该氧化铁净化罐也可采用如玉米芯净化罐的层式填料板的形式，第三净化罐5可选用氢氧化钠净化罐，此时，以玉米芯作为主要原料的玉米芯净化罐，结合物理(氧化铁)、化学方式(氢氧化钠)进行多重脱硫，可有效提高沼气净化效率。
本实施方案提供了一种沼气存储罐2的具体结构，该沼气存储罐2主要由壳体、压强计以及避雷针构成，其中，壳体为防腐不锈钢壳体，内部设置有腔体，在腔体的内壁设置有双层充气保护膜，压强计连接在壳体上，用于检测壳体内部腔体的压强大小，避雷针设置在壳体的上方。
其中，双层充气保护膜的设计，是为了防止气体泄漏，压强计用于压强的监测，提高安全性，避雷针用于防止特殊天气存储罐受损，发生危险。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，包括：第一净化罐(1)、沼气存储罐(2)、主管路(3)、第二净化罐(4)、第三净化罐(5)、第一支路(6)、第二支路(7)、第三支路(8)、第四支路(9)、第一有害气体检测仪(10)、第二有害气体检测仪(11)、沼渣处理柜(12)、沼液存储罐(13)以及控制器(14)；
所述第一净化罐(1)的进气口与外部沼气发生器的出气口连接且连通；
所述沼气存储罐(2)的进气口通过主管路(3)与第一净化罐(1)的出气口连接且连通；
所述第二净化罐(4)设置在所述第一净化罐(1)与所述沼气存储罐(2)之间，且所述第二净化罐(4)的进气口通过所述第一支路(6)与所述主管路(3)连接且连通，所述第二净化罐(4)的出气口通过所述第二支路(7)与所述主管路(3)连接且连通，在所述第一支路(6)与所述主管路(3)的连接处设置有第一控制阀(111)，在所述第二支路(7)与所述主管路(3)的连接处设置有第二控制阀(112)，且所述第一控制阀(111)用于控制所述第一支路(6)与所述主管路(3)连通与否，所述第二控制阀(112)用于控制所述第二支路(7)与所述主管路(3)连通与否；
所述第一有害气体检测仪(10)安装在所述主管路(3)上，位于所述第一支路(6)的上游；
所述第三净化罐(5)设置在所述第二净化罐(4)与所述沼气存储罐(2)之间，且所述第三净化罐(5)的进气口通过所述第三支路(8)与所述第二支路(7)连接且连通，所述第三净化罐(5)的出气口通过所述第四支路(9)与所述主管路(3)连接且连通，在所述第三支路(8)与所述第二支路(7)的连接处设置有第三控制阀(113)；
所述第二有害气体检测仪(11)安装在所述第二支路(7)上，位于所述第三支路(8)的上游；
所述沼渣处理柜(12)的进料口与外部沼气发生器的出渣口连接且连通；
所述沼液存储罐(13)的进液口与外部沼气发生器的出液口连接且连通，在所述沼液存储罐(13)的侧壁下部设置有出液口，在所述出液口处设置有出液阀；
所述控制器(14)的输入端分别与所述第一有害气体检测仪(10)的输出端以及所述第二有害气体检测仪(11)的输出端连接，所述控制器(14)的输出端分别与所述第一控制阀(111)的控制端、所述第二控制阀(112)的控制端、所述第三控制阀(113)的控制端以及所述沼渣处理柜(12)的控制端连接。
2.根据权利要求1所述沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，所述第一净化罐(1)为玉米芯净化罐，包括：罐体(101)、多个脱硫剂填料板(102)、风机(103)以及喷淋器(104)；
在所述罐体(101)的下部设置有进气口，在所述罐体(101)的上部设置有出气口，所述罐体(101)的进气口与外部的沼气发生器的出气口连接且连通；
多个所述脱硫剂填料板(102)沿纵向间隔设置在所述罐体(101)内；
所述风机(103)设置在所述罐体(101)内，位于所述罐体(101)的进气口处；
所述喷淋器(104)设置在所述罐体(101)内，安装在所述罐体(101)的顶部。
3.根据权利要求1所述沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，所述沼气存储罐(2)包括：壳体、压强计以及避雷针；
所述壳体为防腐不锈钢壳体，内部设置有腔体，在所述腔体的内壁设置有双层充气保护膜；
所述压强计连接在所述壳体上，用于检测所述壳体内部腔体的压强大小；
所述避雷针设置在所述壳体的上方。
4.根据权利要求1所述沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，所述第二净化罐(4)为氧化铁净化罐。
5.根据权利要求1所述沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，所述第三净化罐(5)为氢氧化钠净化罐。
6.根据权利要求1所述沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，所述沼渣处理柜(12)包括：柜体(121)、辊子输送机(122)、电动压缩辊(123)以及主控单元；
所述柜体(121)内部设置有腔体，在所述柜体(121)的顶面设置有进料口，在所述柜体(121)的底面设置有出料口，在所述出料口处设置有排渣管；
所述辊子输送机(122)设置在所述柜体(121)的腔体内，所述辊子输送机(122)的进料端与所述柜体(121)的进料口相对，所述辊子输送机(122)的出料端与所述柜体(121)的处理口相对，所述辊子输送机(122)中每个输送辊子内均设置有加热管；
所述电动压缩辊(123)设置在所述柜体(121)的腔体内，与所述辊子输送机(122)出料端的末端辊子相对，且所述电动压缩辊(123)的转动方向与所述辊子输送机(122)中辊子的转动方向相反；
所述主控单元的输入端与所述控制器(14)的输出端连接，所述主控单元的输出端分别与所述辊子输送机(122)的控制端以及所述电动压缩辊(123)的控制端连接。
7.根据权利要求6所述沼气及残余物的净化处理系统，其特征在于，所述辊子输送机(122)斜置在所述柜体(121)的腔体内，且所述辊子输送机(122)进料端的高度高于出料端的高度。
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