CN115385476B - 一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及技术领域，提供一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置及方法，该装置包括：反应器、沼液桶、臭氧发生器以及消泡剂供给组件；沼液桶通过第一管道与反应器连通，第一管道上设有第一计量泵，臭氧发生器通过第二管道与第一管道连通，第一管道和第二管道的连接处设有射流器；消泡剂供给组件包括消泡剂溶液桶、第二计量泵、第三管道和雾化喷头，第三管道的一端与消泡剂溶液桶连接，另一端与雾化喷头连接，雾化喷头位于反应器的内顶部，第二计量泵设置在所述第三管道上；反应器上设有温度检测仪以及对反应器进行降温的冷却组件。该装置具有臭氧利用率高以及消泡效果好的优点。

Description

一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置及方法

技术领域

本申请属于餐厨污水处理技术领域，更具体地说，是涉及一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置及方法。

背景技术

饮食业的发展，使得城市餐厨垃圾产生量增多，餐厨垃圾的处理变得愈加重要，利用厌氧发酵方法处理餐厨垃圾是目前行业内最常见的方法。然而餐厨垃圾本身易腐，餐厨垃圾经发酵后产生的沼液也具有浓烈恶臭。

餐厨垃圾沼液具有令人不愉快的恶臭气味和颜色呈深褐色的特点，需要对其进行处理，并且沼液中含有丰富的氮、磷、钾等大量营养元素，是促进植物生长的天然绿色肥料，厌氧发酵过程中所产生的氨气、硫化氢、吲哚、挥发酚类等是造成沼液臭味的主要物质，沼液的臭味大大限制了其推广应用。

现有的发明专利CN102923883A公开了一种利用臭氧技术结合活性炭技术处理禽畜粪便沼液，取得了良好的除臭效果；将该技术应用到餐厨沼液中发现，在实际反应过程中发现，虽然该臭氧技术的确对沼液进行了有效的除臭和脱色，同时也存在以下问题：

1、臭氧利用率低，与沼液接触不够充分；

2、泡沫产生过多，容易溢出，且泡沫具有粘滞性，容易堵住反应器进出口，影响除臭效率。

3：产生的泡沫会有悬浮物和絮状物粘连在一起成黏附物，黏附物粘在反应器壁上，影响反应效果，进而降低了除臭效率。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，以解决现有技术中臭氧利用率低以及泡沫的产生影响除臭效果的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，包括：反应器、沼液桶、臭氧发生器以及消泡剂供给组件；所述沼液桶通过第一管道与所述反应器连通，所述第一管道上设有第一计量泵，所述臭氧发生器通过第二管道与所述第一管道连通，所述第一管道和所述第二管道的连接处设有射流器；所述消泡剂供给组件包括消泡剂溶液桶、第二计量泵、第三管道和雾化喷头，所述第三管道的一端与所述消泡剂溶液桶连接，另一端与所述雾化喷头连接，所述雾化喷头位于所述反应器的内顶部，所述第二计量泵设置在所述第三管道上；所述反应器上设有温度检测仪以及对所述反应器进行降温的冷却组件。

在一个实施方式中，所述消泡剂供给组件所使用的消泡剂成分包括以下重量份的组分：脂肪酸酰胺40-50份、食品乳化剂单甘酯10-15份、消泡增效剂5-10份、乙二酸5-10份和水50-80份。

在一个实施方式中，所述消泡剂溶液桶内的消泡剂溶液中消泡剂与水的比例为3:1。

在一个实施方式中，所述反应器内设有过滤板，所述过滤板上的孔目数为100目。

在一个实施方式中，所述过滤板上方的所述反应器内设有内壁清扫装置。

在一个实施方式中，所述内壁清扫装置包括：设置在所述反应器顶部的电机，与所述电机传动连接的并位于所述反应器的轴线上的转动轴，设置在所述转动轴上的横杆，以及设置在所述横杆端部的并与所述反应器内壁接触的刷毛。

在一个实施方式中，所述反应器的外侧设有黏附物吸收组件，所述黏附物吸收组件包括收集桶、第四管道和抽取泵，所述第四管道的一端与所述收集桶连接，另一端与所述反应器的内部连通且位于所述过滤板上方。

在一个实施方式中，所述反应器包括外壳和内壳，所述外壳和所述内壳之间具有空腔，所述冷却组件包括设置在所述反应器下端的进水管以及设置在所述反应器上端的出水管，所述进水管和所述出水管均与所述空腔连通，所述进水管上设有第一控制阀，所述出水管上设有第二控制阀，所述进水管与冷水源连接。

本申请的另一目的在于提供一种餐厨垃圾发酵沼液除臭方法，基于如上所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，该方法包括以下步骤：

S1、前期准备：将沼液导入至沼液桶内，配置消泡剂并将消泡剂导入至消泡剂溶液桶内加水稀释得到消泡剂溶液；

S2、打开冷却组件以及温度检测仪；

S3、通过第一计量泵将沼液从沼液桶内泵入至反应器内；

S4、通过温度检测仪确定反应器内的实时温度，当实时温度在25-30℃时，开启臭氧发生器和射流器，使得臭氧和沼液充分混合；实时温度通过关闭和开启所述冷却组件来控制；

S5、反应器内反应开始三十分钟后，通过第二计量泵将消泡剂溶液桶内的消泡剂溶液泵入至反应器内，第二计量泵间歇式工作，每隔两分钟工作一次，每次工作时间为一分钟，直至沼液处理完成。

在一个实施方式中，所述消泡剂溶液的PH值为8。

本申请提供的一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置及方法的有益效果在于：通过设置射流器，使得沼液与臭氧充分混合，从而提高臭氧的利用率；通过消泡剂组件向反应器内泵入消泡剂溶液，将反应过程中所产生的泡沫进行消除，避免泡沫对除臭效果造成影响；降温组件和温度检测仪是保证反应器内的温度稳定，使得臭氧溶解在沼液中的溶解量处于一个较佳的状态，保证臭氧对沼液进行除臭的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、反应器；2、沼液桶；3、臭氧发生器；4、第一管道；5、第一计量泵；6、第二管道；7、射流器；8、消泡剂溶液桶；9、第二计量泵；10、第三管道；11、雾化喷头；12、温度检测仪；13、过滤板；14、电机；15、转动轴；16、横杆；17、刷毛；18、收集桶；19、第四管道；20、抽取泵；21、进水管；22、出水管；23、第一控制阀；24、第二控制阀。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，现对本申请实施例提供的一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置进行详细说明。该餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，包括：反应器1、沼液桶2、臭氧发生器3以及消泡剂供给组件。反应器1为臭氧对沼液进行除臭的反应主体，沼液桶2用于盛装沼液，可以对沼液起到静置沉淀的作用，过滤掉沼液中的固体杂物，臭氧发生器3用于向反应器1内提供臭氧，实现臭氧对沼液进行除臭的目的；消泡剂供给组件用于向反应器1内提供消泡剂溶液，对反应过程中产生的泡沫进行消泡处理，保证臭氧除臭效果。

如图1所示，具体地，沼液桶2通过第一管道4与反应器1连通，第一管道4上设有第一计量泵5，第一计量泵5将沼液桶2内的沼液通过第一管道4泵入到反应器1内。臭氧发生器3通过第二管道6与第一管道4连通，第一管道4和第二管道6的连接处设有射流器7，臭氧发生器3提供的臭氧经过第二管道6通入到射流器7内，然后经过射流器7与第一管道4内的沼液充分混合后再导入至反应器1内，射流器7的作用时提高臭氧与沼液的接触面积。射流器7和臭氧发生器3均为现有的设备。

在本实施例中，消泡剂供给组件包括消泡剂溶液桶8、第二计量泵9、第三管道10和雾化喷头11；其中，第三管道10的一端与消泡剂溶液桶8连接，另一端与雾化喷头11连接，雾化喷头11位于反应器1的内顶部，第二计量泵9设置在第三管道10上；第二计量泵9将消泡剂溶液桶8内的消泡剂溶液通过第三管道10泵入到反应器1中，在经过雾化喷头11的雾化作用喷出，增加了消泡剂溶液与反应器1内泡沫的接触面，保证消泡效果。雾化喷头11呈圆周分布设置有四个，反应器1的顶部设置环形管道，环形管道分别与第三管道10和各个雾化喷头11连接，雾化喷头11设置多个可以保证消泡剂溶液的雾化效果，从而增加消泡效果。采用计量泵的好处是可以控制沼液及消泡剂溶液的泵入量。

在本实施例中，反应器1上设有温度检测仪12以及对反应器1进行降温的冷却组件。温度检测仪12优选为具有显示屏的温度检测仪12，这样方便工作人员直观的了解反应器1内的实时温度，冷却组件用于对反应器1进行温度调节，使得反应器1内的温度处于一个比较稳定的状态，从而保证臭氧溶解量。在实际情况中，餐厨垃圾沼液温度在沼液桶2内的温度为45℃-50℃，而水温越高，臭氧溶解于水溶液中的溶解量越少；当沼液泵入到反应器1内后通过冷却组件对反应器1进行降温，使得沼液温度得到下降，这样保证臭氧在反应器1内的溶解量。

在本实施例中，通过设置射流器7，使得沼液与臭氧充分混合，从而提高臭氧的利用率；通过消泡剂组件向反应器1内泵入消泡剂溶液，将反应过程中所产生的泡沫进行消除，避免泡沫对除臭效果造成影响；降温组件和温度检测仪12是保证反应器1内的温度稳定，使得臭氧溶解在沼液中的溶解量处于一个较佳的状态，保证臭氧对沼液进行除臭的效果。

在本实施例中，消泡剂供给组件所使用的消泡剂成分包括以下重量份的组分：脂肪酸酰胺40-50份、食品乳化剂单甘酯10-15份、消泡增效剂5-10份、乙二酸5-10份和水50-80份。其中，脂肪酸酰胺具有的益处：消泡快、不影响消泡体系的基本性质、扩散性渗透性好、化学性稳定。食品乳化剂单甘酯具有的益处：具有除油效果，沼液中含有一定量油脂，使得黏附物也含有一定油脂，此物质的加入利于黏附物的脱落，具有乳化、分散、稳定、消泡等效用。乙二酸具有的益处：乙二酸为含氧有机物，使臭氧溶解于沼液中的溶解度增高，提高臭氧的利用率和反应效率。

在本实施例中，消泡剂溶液桶8内的消泡剂溶液中消泡剂与水的比例为3:1，这里的水是用于对消泡剂进行稀释，防止消泡剂堵塞雾化喷头11上的喷雾孔。

在本实施例中，反应器1内设有过滤板13，过滤板13上的孔目数为100目。过滤板13的作用可以降低泡沫的大小，当泡沫在过滤板13上方被消除后所产生的黏附物可以被阻挡回流至下方的沼液中，方便后续固液分离。过滤板13为不锈钢板。

在本实施例中，过滤板13上方的反应器1内设有内壁清扫装置，内壁清扫装置用于对反应器1的内壁粘附的黏附物进行清理。具体地，内壁清扫装置包括：设置在反应器1顶部的电机14，与电机14传动连接的并位于反应器1轴线上的转动轴15，设置在转动轴15上的横杆16，以及设置在横杆16端部的并与反应器1内壁接触的刷毛17。电机14驱动转动轴15转动，从而带动横杆16上的刷毛17在反应器1的内壁作旋转运动，以对粘附的内壁上的黏附物进行清除。横杆16间隔设置有多个，如设置三个或四个，横杆16的两端均设有刷毛17，刷毛17可拆卸式如采用螺丝的方式安装在横杆16上，这样方便后续更换。横杆16和转动轴15可以固定连接如焊接或一体成型，也可以采用可拆卸式连接方式如采用螺栓固定。

在本实施例中，反应器1的外侧设有黏附物吸收组件，黏附物吸收组件包括收集桶18、第四管道19和抽取泵20，第四管道19的一端与收集桶18连接，另一端与反应器1的内部连通且位于过滤板13上方，抽取泵20设置在第四管道19上。当内壁清扫装置将反应器1内壁上的黏附物清扫后掉落在过滤板13上，然后抽取泵20通过第四管道19将黏附物吸取到收集桶18内进行缓存，以便后续处理，通过黏附物吸收组件将过滤板13上的黏附物及时清除，这样保证了消泡剂溶液对泡沫的消泡效果；这样可以避免黏附物的累积对反应器1造成不必要的堵塞。

在本实施例中，反应器1包括外壳和内壳，外壳和内壳之间具有空腔，冷却组件包括设置在反应器1下端的进水管21以及设置在反应器1上端的出水管22，进水管21和出水管22均与空腔连通，进水管21上设有第一控制阀23，出水管22上设有第二控制阀24，进水管21与冷水源连接。其中，沼液盛装在内壳内部，当需要对内壳内部的沼液进行降温时，打开第一控制阀23和第二控制阀24，使得冷水源内的冷水通过进水管21进入到外壳和内壳之间的空腔内，冷水在空腔内流动，然后通过溢流的方式经出水管22流出，冷水对内壳进行冷却，从而实现对沼液进行降温的目的。其中冷水源可以包括冷水箱、水冷却器、水泵等，出水管22的出水可以回流到冷水箱内，进行水循环利用。当然，在天气温度较低时(低于20℃)，冷水源可以直接采用自来水对反应器1进行降温。

在本实施例中，反应器1采用透明材料制成，如有机玻璃或亚克力材料，这样方便观察反应器1内部的情况。

本实施例还提供一种餐厨垃圾发酵沼液除臭方法，该方法是基于如上所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置实现，该方法包括以下步骤：

S1、前期准备：将沼液导入至沼液桶2内，配置消泡剂并将消泡剂导入至消泡剂溶液桶8内加水稀释得到消泡剂溶液；沼液在沼液桶2内静置2小时，实现沼液中固体杂质沉淀。

S2、打开冷却组件以及温度检测仪12；利用冷却组件对反应器1进行降温，并通过温度检测仪12实时监测反应器1内的温度。

S3、通过第一计量泵5将沼液从沼液桶2内泵入至反应器1内；第一计量泵5用于控制沼液的泵入量。

S4、通过温度检测仪12确定反应器1内的实时温度，当实时温度在25-30℃时，开启臭氧发生器3和射流器7，臭氧发生器3提供的臭氧会在射流器7内与沼液充分混合，然后再流入到反应器1内；反应器1的实时温度通过关闭和开启冷却组件来控制。当反应器1内的温度在25-30℃时，冷却组件处于关闭状态；当反应器1内的温度超过30℃时，冷却组件开启。

S5、反应器1内反应开始三十分钟后，通过第二计量泵9将消泡剂溶液桶8内的消泡剂溶液泵入至反应器1内，第二计量泵9间歇式工作，每隔两分钟工作一次，每次工作时间为一分钟，直至沼液处理完成。

S6、反应器1内反应开始三十分钟后，电机14驱动转动轴15转动，从而使刷毛17对反应器1内壁上的黏附物进行清除；电机14的工作间隔时间为三十分钟开启一次，每次开启五分钟；电机14的转速为60r/min。

S7、反应器1内反应开始三十分钟后，抽取泵20开始工作，将过滤板13上方产生的黏附物吸取排出反应器1，抽取泵每隔三十分钟开启一次，每次开启五分钟。

在本实施例中，500ml的沼液在反应器1内处理三小时，1000ml沼液在反应器中处理6小时，5000ml沼液在反应器中处理30个小时，依次类推。

在本实施例中，消泡剂溶液的PH值为8，消泡剂的加入不会改变沼液的pH值，从而不影响反应效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，其特征在于，包括：反应器(1)、沼液桶(2)、臭氧发生器(3)以及消泡剂供给组件；所述沼液桶(2)通过第一管道(4)与所述反应器(1)连通，所述第一管道(4)上设有第一计量泵(5)，所述臭氧发生器(3)通过第二管道(6)与所述第一管道(4)连通，所述第一管道(4)和所述第二管道(6)的连接处设有射流器(7)；所述消泡剂供给组件包括消泡剂溶液桶(8)、第二计量泵(9)、第三管道(10)和雾化喷头(11)，所述第三管道(10)的一端与所述消泡剂溶液桶(8)连接，另一端与所述雾化喷头(11)连接，所述雾化喷头(11)位于所述反应器(1)的内顶部，所述第二计量泵(9)设置在所述第三管道(10)上；所述反应器(1)上设有温度检测仪(12)以及对所述反应器(1)进行降温的冷却组件；所述消泡剂供给组件所使用的消泡剂成分包括以下重量份的组分：脂肪酸酰胺40-50份、食品乳化剂单甘酯10-15份、消泡增效剂5-10份、乙二酸5-10份和水50-80份；所述反应器(1)内设有过滤板(13)，所述过滤板(13)上的孔目数为100目；所述过滤板(13)上方的所述反应器(1)内设有内壁清扫装置。

2.如权利要求1所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，其特征在于：所述消泡剂溶液桶(8)内的消泡剂溶液中消泡剂与水的比例为3:1。

3.如权利要求1所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，其特征在于：所述内壁清扫装置包括：设置在所述反应器(1)顶部的电机(14)，与所述电机(14)传动连接的并位于所述反应器(1)的轴线上的转动轴(15)，设置在所述转动轴(15)上的横杆(16)，以及设置在所述横杆(16)端部的并与所述反应器(1)内壁接触的刷毛(17)。

4.如权利要求3所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，其特征在于：所述反应器(1)的外侧设有黏附物吸收组件，所述黏附物吸收组件包括收集桶(18)、第四管道(19)和抽取泵(20)，所述第四管道(19)的一端与所述收集桶(18)连接，另一端与所述反应器(1)的内部连通且位于所述过滤板(13)上方。

5.如权利要求1-4中任一项所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，其特征在于：所述反应器(1)包括外壳和内壳，所述外壳和所述内壳之间具有空腔，所述冷却组件包括设置在所述反应器(1)下端的进水管(21)以及设置在所述反应器(1)上端的出水管(22)，所述进水管(21)和所述出水管(22)均与所述空腔连通，所述进水管(21)上设有第一控制阀(23)，所述出水管(22)上设有第二控制阀(24)，所述进水管(21)与冷水源连接。

6.一种餐厨垃圾发酵沼液除臭方法，其特征在于，基于如权利要求1-5中任一项所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭装置，该方法包括以下步骤：

S1、前期准备：将沼液导入至沼液桶(2)内，配置消泡剂并将消泡剂导入至消泡剂溶液桶(8)内加水稀释得到消泡剂溶液；

S2、打开冷却组件以及温度检测仪(12)；

S3、通过第一计量泵(5)将沼液从沼液桶(2)内泵入至反应器(1)内；

S4、通过温度检测仪(12)确定反应器(1)内的实时温度，当实时温度在25-30℃时，开启臭氧发生器(3)和射流器(7)，使得臭氧和沼液充分混合；实时温度通过关闭和开启所述冷却组件来控制；

S5、反应器(1)内反应开始三十分钟后，通过第二计量泵(9)将消泡剂溶液桶(8)内的消泡剂溶液泵入至反应器(1)内，第二计量泵(9)间歇式工作，每隔两分钟工作一次，每次工作时间为一分钟，直至沼液处理完成。

7.如权利要求6所述的餐厨垃圾发酵沼液除臭方法，其特征在于：所述消泡剂溶液的pH值为8。