CN115417569B - 一种弥雾除臭氨氮收集利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发酵废气处理技术领域，公开了一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，包括粪便发酵池，粪便发酵池内设有曝气头，粪便发酵池上方设有密封罩，密封罩上连接有出气管，出气管沿出气方向上依次连接有抽气机和气液混合机构，气液混合机构上设有进水管，进水管沿进水方向依次连接有蓄水池和弥雾机，气液混合器上设有出水管，出水管分成两路分别与灌溉机构和蓄水池相连。本发明具有以下优点和效果：本发明将粪便发酵池内产生的氨气利用弥雾进行吸收，吸收效率高，一方面可对粪便发酵池内产生的臭味进行消除，另一方面还能充分利用粪便发酵池废气中的氨气，用于农作物补充氮肥，达到了变废为宝的目的。

Description

一种弥雾除臭氨氮收集利用系统

技术领域

本发明涉及发酵废气处理技术领域，特别涉及一种弥雾除臭氨氮收集利用系统。

背景技术

尿泡粪工艺是粪便在粪沟内被尿液浸泡稀释成粪液，储存一定时间后，打开排污塞子，将沟中粪水排出。粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入贮粪池。该工艺的主要目的是定时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，减少粪污清理过程中的劳动力投入，减少冲洗用水，提高养殖场自动化管理水平。尿泡粪产生的粪水经过发酵后，可直接当做有机肥灌溉农田，但是尿泡粪过程中产生的废气通常直接排放到空气中，会导致周围恶臭难闻，废气中的主要成分为氨气和硫化氢气体，吸入过多会对人体造成危害。

申请公布号为CN107754579A的中国发明专利公开了一种用于养殖场的废气处理系统及处理方法，包括：生物水帘装置，生物水帘装置设置于废气排放口，用于吸收和降解废气中的亲水性物质；生物氧化装置，生物氧化装置与生物水帘装置连接，用于吸收和氧化从生物水帘装置排出的氨气、硫化氢和有机物；UV光解废气装置，UV光解废气装置与生物氧化装置连接，用于进一步使废气降解转化为小分子；吸附装置，吸附装置与UV光解废气装置连接，用于吸附残留的废气。该装置主要通过生物水帘对废气中的亲水性物质进行吸收，生物水帘的吸收效率低，对废气中亲水性物质难以完全进行吸附，生物水帘后连接有生物氧化装置，生物水帘吸收的氨气在生物氧化装置内直接进行降解，没有进行回收利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，具有亲水性物质吸收率高，可将尿泡粪中的氨气进行收集利用的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，包括粪便发酵池，所述粪便发酵池内设有曝气头，所述粪便发酵池上方设有密封罩，所述密封罩上连接有出气管，所述出气管沿出气方向上依次连接有抽气机和气液混合机构，所述气液混合机构上设有进水管，所述进水管沿进水方向依次连接有蓄水池和弥雾机，所述气液混合器上设有出水管，所述出水管分成两路分别与灌溉机构和蓄水池相连。

通过采用上述技术方案，养殖粪便排入粪便发酵池，粪便在发酵池内进行发酵过程中产生大量的氨气，粪便发酵池内设有曝气头，曝气头不停的曝气可促进发酵池内氨气的释放，降低发酵液中氨的浓度，排放出的氨气被密封罩收集，密封罩内的气体沿出气管进入气液混合机构，气液混合机构上设有进水管，进水管上连接有弥雾机和蓄水池，弥雾机可将蓄水池内的水变成细小的水雾，水雾在气液混合机构内与氨气充分混合后，将氨气吸收生成氨水，然后氨水通过出水管进入灌溉机构，对农田进行灌溉，可当做氮肥使用，部分氨水通过出水管回流至蓄水池，通过回流可提高氨水中氨的浓度。

本发明的进一步设置为：所述气液混合机构包括壳体，所述壳体内滑动连接有推板，所述推板四周与壳体内壁密封连接，所述推板上均匀设有若干过流孔，所述过流孔上设有单向阀，所述推板中心固定连接有推杆，所述壳体外侧设有驱动推杆沿水平方向往复移动的直线驱动机构，所述推板靠近粪便发酵池一侧与壳体内壁组成气液混合仓，所述推板靠近灌溉机构一侧与壳体内壁组成汇流仓，所述推杆驱动推板向气液混合仓方向移动时，所述单向阀开启，所述推杆驱动推板向汇流仓方向移动时，所述单向阀关闭，所述进水管与气液混合仓相连通，所述出水管与汇流仓相连通。

通过采用上述技术方案，壳体内滑动连接有推板，上设有过流孔，过流孔上设有单向阀，推板一侧为气液混合仓，另一侧为汇流仓，推杆驱动推板向气液混合仓方向移动时，所述单向阀开启，气液混合仓内吸收氨气的水雾沿单向阀开启后的通道进入汇流仓；推杆驱动推板向汇流仓方向移动时，单向阀关闭，此时气液混合仓的体积增大，给予水雾和粪便发酵池气体进入气液混合仓的空间，汇流仓体积减小，汇流仓内压力增大，可使水雾聚集成水滴落下，便于后续灌溉和回流。

本发明的进一步设置为：所述气液混合仓内设有两个对称设置的喇叭型导流管，两个所述导流管直径较小的一端相互靠近，两个所述导流管之间通过混合管相连，所述混合管内设有螺旋形扰流片。

通过采用上述技术方案，气液混合仓内设置对称的喇叭型导流管，氨气和水雾在气液混合仓内初步接触后，沿导流管进入到混合管，在此过程中导流管的直径逐渐缩小，可使氨气和水雾形成扰流，增大氨气溶解效率，导流管内的螺旋型扰流片也可提高水雾对氨气的吸收效率。

本发明的进一步设置为：所述导流管靠近推板一侧设有均流板，所述均流板上均匀设有若干通孔，所述通孔内设有螺旋形扰流片。

通过采用上述技术方案，氨气和水雾充分接触吸收后，可通过均流板均匀流入气液混合仓后半段，便于吸收氨气的水雾均匀进入汇流仓。

本发明的进一步设置为：所述汇流仓内滑动连接有若干吸收板，所述吸收板上靠近气液混合仓内一侧设有吸水海绵层，两个相邻吸收板之间设有弹簧，所述弹簧的弹力驱动相邻两个吸收板分离，所述推板驱动相邻的吸收板和吸水海绵层相互挤压。

通过采用上述技术方案，汇流仓内设有若干吸收板，吸收板上设有吸水海绵层，吸收氨气的水雾进入汇流仓后与吸水海绵层接触，水雾被吸水海绵层吸收，然后推板驱动相邻吸收板和吸水海绵层相互挤压，可将海绵层内的氨水挤出，从而将水雾转化为水流，转化效率高，含氨气的水雾流失率低，采用较小体积的吸水海绵层即可汇集大量的水雾；推板向气液混合仓方向移动时，弹簧可驱动吸收板互相分离，使吸收板充满汇流仓，便于下次吸收水雾。

本发明的进一步设置为：所述吸收板沿竖直方向均匀排列，相邻两个吸收板之间设有过流通道，一列所述吸收板组成吸收层，所述汇流仓内沿水平方向设置有多层吸收层，所述吸收板的中心线与相邻吸收层的过流通道中心线重合。

通过采用上述技术方案，吸收板沿水平方向均匀排列，吸收板之间设置过流通道，相邻吸收层的吸收板位于过流通道出，水雾进入汇流仓后，可沿过流通道弯曲前进，不断撞击在各层吸收板上，有利于各层吸收板上的吸水海绵对水雾进行吸收，大幅度增加吸水海绵的吸水效率。

本发明的进一步设置为：所述吸收板两端通过扭簧铰接有翅片，所述扭簧驱动翅片向气液混合仓方向弯折，所述吸收板靠近气液混合仓一侧设有限位块。

通过采用上述技术方案，吸收板两侧设有翅片，翅片通过扭簧交接在吸收板上，弯折的翅片可使吸收板呈半包围结构，有利于吸收水雾，铰接的翅片在推板驱动吸收板相互靠近时与吸收板平齐，便于挤压海绵。

本发明的进一步设置为：所述灌溉机构包括若干相互并联的灌溉管，所述灌溉管上均匀设有出水孔，所述灌溉管上设有阀门。

通过采用上述技术方案，设置若干相互并联的灌溉管，可对多垄农作物进行灌溉。

本发明的进一步设置为：所述蓄水池内设有补水管，所述补水管上设有补水阀，所述蓄水池内设有水位控制开关，所述水位控制开关与补水阀电连接。

通过采用上述技术方案，蓄水池内设有补水管，当水位控制开关检测到蓄水池内水位下降到一定高度后，开启补水管，自动对蓄水池内进行补水。

本发明的进一步设置为：所述蓄水池内投加有磷酸、磷酸二氢钙、磷酸一氢钙中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，蓄水池内投加磷酸、磷酸二氢钙、磷酸一氢钙可与氨水反应生成磷酸铵的复合肥，一方面可对氨水中的氨进行固定，避免其挥发，另一方面可生成复合肥，同时对农作物补充氮和磷。

本发明的有益效果是：

1.本发明将粪便发酵池内产生的氨气利用弥雾进行吸收，吸收效率高，一方面可对粪便发酵池内产生的臭味进行消除，另一方面还能充分利用粪便发酵池废气中的氨气，用于农作物补充氮肥，达到了变废为宝的目的。

2.将粪便发酵池产生的废气在气液混合机构内与弥雾机产生的水雾进行混合，气液混合机构内包括气液混合仓、汇流仓和推板，推板在向气液混合仓移动的过程中，可增大气液混合仓内的压力，提高气液混合仓内混合水雾进入汇流仓的流速，有利于汇流仓的吸水海绵对水雾进行吸收；推板在向汇流仓内移动时，气液混合仓体积增大，可容纳更多废气和水雾，汇流仓内的海绵在推板作用下被挤压，氨水从海绵中被挤出，汇流成水流进入灌溉机构和蓄水池，水雾吸收效率高。

3.蓄水池内投加磷酸、磷酸二氢钙、磷酸一氢钙可与氨水反应生成磷酸铵的复合肥，一方面可对氨水中的氨进行固定，避免其挥发，另一方面可生成复合肥，同时对农作物补充氮和磷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明结构示意图。

图2是气液混合机构结构示意图。

图3是吸收板结构示意图

图中，1、粪便发酵池；2、曝气头；3、密封罩；4、出气管；5、抽气机；6、气液混合机构；61、壳体；62、推板；63、单向阀；64、推杆；65、气液混合仓；651、导流管；652、混合管；653、扰流片；654、均流板；66、汇流仓；661、吸收板；662、吸水海绵层；663、弹簧；664、翅片；7、进水管；8、蓄水池；9、弥雾机；10、出水管；11、灌溉机构；12、补水管；13、补水阀；14、水位控制开关。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，如图1所示，包括粪便发酵池1，粪便发酵池1内设有曝气头2，粪便发酵池1上方设有密封罩3，密封罩3上连接有+9出气管4，出气管4沿出气方向上依次连接有抽气机5和气液混合机构6，气液混合机构6上设有进水管7，进水管7沿进水方向依次连接有蓄水池8和弥雾机9，气液混合器上设有出水管10，出水管10分成两路分别与灌溉机构11和蓄水池8相连。养殖粪便排入粪便发酵池1，粪便在发酵池内进行发酵过程中产生大量的氨气，粪便发酵池1内设有曝气头2，曝气头2不停的曝气可促进发酵池内氨气的释放，降低发酵液中氨的浓度，排放出的氨气被密封罩3收集，密封罩3内的气体沿出气管4进入气液混合机构6，气液混合机构6上设有进水管7，进水管7上连接有弥雾机9和蓄水池8，弥雾机9可将蓄水池8内的水变成细小的水雾，水雾在气液混合机构6内与氨气充分混合后，将氨气吸收生成氨水，然后氨水通过出水管10进入灌溉机构11，对农田进行灌溉，可当做氮肥使用，部分氨水通过出水管10回流至蓄水池8，通过回流可提高氨水中氨的浓度。

如图2、图3所示，气液混合机构6包括壳体61，壳体61内滑动连接有推板62，推板62四周与壳体61内壁密封连接，推板62上均匀设有若干过流孔，过流孔上设有单向阀63，推板62中心固定连接有推杆64，壳体61外侧设有驱动推杆64沿水平方向往复移动的直线驱动机构，直线驱动为气缸，推板62靠近粪便发酵池1一侧与壳体61内壁组成气液混合仓65，推板62靠近灌溉机构11一侧与壳体61内壁组成汇流仓66，推杆64驱动推板62向气液混合仓65方向移动时，单向阀63开启，推杆64驱动推板62向汇流仓66方向移动时，单向阀63关闭，进水管7与气液混合仓65相连通，出水管10与汇流仓66相连通。壳体61内滑动连接有推板62，上设有过流孔，过流孔上设有单向阀63，推板62一侧为气液混合仓65，另一侧为汇流仓66，推杆64驱动推板62向气液混合仓65方向移动时，所述单向阀63开启，气液混合仓65内吸收氨气的水雾沿单向阀63开启后的通道进入汇流仓66；推杆64驱动推板62向汇流仓66方向移动时，单向阀63关闭，此时气液混合仓65的体积增大，给予水雾和粪便发酵池1气体进入气液混合仓65的空间，汇流仓66体积减小，汇流仓66内压力增大，可使水雾聚集成水滴落下，便于后续灌溉和回流。

如图2、图3所示，气液混合仓65内设有两个对称设置的喇叭型导流管651，两个导流管651直径较小的一端相互靠近，两个导流管651之间通过混合管652相连，混合管652内设有螺旋形扰流片653。气液混合仓65内设置对称的喇叭型导流管651，氨气和水雾在气液混合仓65内初步接触后，沿导流管651进入到混合管652，在此过程中导流管651的直径逐渐缩小，可使氨气和水雾形成扰流，增大氨气溶解效率，导流管651内的螺旋型扰流片653也可提高水雾对氨气的吸收效率。

如图2、图3所示，导流管651靠近推板62一侧设有均流板654，均流板654上均匀设有若干通孔，通孔内设有螺旋形扰流片653。氨气和水雾充分接触吸收后，可通过均流板654均匀流入气液混合仓65后半段，便于吸收氨气的水雾均匀进入汇流仓66。

如图2、图3所示，汇流仓66内滑动连接有若干吸收板661，吸收板661上靠近气液混合仓65内一侧设有吸水海绵层662，两个相邻吸收板661之间设有弹簧663，弹簧663的长度大于海绵层的厚度，海绵层上设有供弹簧663穿过的通孔，所述弹簧663的弹力驱动相邻两个吸收板661分离，推板62驱动相邻的吸收板661和吸水海绵层662相互挤压。汇流仓66内设有若干吸收板661，吸收板661上设有吸水海绵层662，吸收氨气的水雾进入汇流仓66后与吸水海绵层662接触，水雾被吸水海绵层662吸收，然后推板62驱动相邻吸收板661和吸水海绵层662相互挤压，可将海绵层内的氨水挤出，从而将水雾转化为水流，转化效率高，含氨气的水雾流失率低，采用较小体积的吸水海绵层662即可汇集大量的水雾；推板62向气液混合仓65方向移动时，弹簧663可驱动吸收板661互相分离，使吸收板661充满汇流仓66，便于下次吸收水雾。

如图2、图3所示，吸收板661沿竖直方向均匀排列，相邻两个吸收板661之间设有过流通道，一列吸收板661组成吸收层，汇流仓66内沿水平方向设置有多层吸收层，吸收板661的中心线与相邻吸收层的过流通道中心线重合。吸收板661沿水平方向均匀排列，吸收板661之间设置过流通道，相邻吸收层的吸收板661位于过流通道出，水雾进入汇流仓66后，可沿过流通道弯曲前进，不断撞击在各层吸收板661上，有利于各层吸收板661上的吸水海绵对水雾进行吸收，大幅度增加吸水海绵的吸水效率。

如图3所示，吸收板661两端通过扭簧铰接有翅片664，扭簧驱动翅片664向气液混合仓65方向弯折，吸收板661靠近气液混合仓65一侧设有限位块。板两侧设有翅片664，翅片664通过扭簧交接在吸收板661上，弯折的翅片664可使吸收板661呈半包围结构，有利于吸收水雾，铰接的翅片664在推板62驱动吸收板661相互靠近时与吸收板661平齐，便于挤压海绵。

如图1所示，灌溉机构11包括若干相互并联的灌溉管，灌溉管上均匀设有出水孔，灌溉管上设有阀门。设置若干相互并联的灌溉管，可对多垄农作物进行灌溉。

如图1所示，蓄水池8内设有补水管12，补水管12上设有补水阀13，蓄水池8内设有水位控制开关14，水位控制开关14与补水阀13电连接。蓄水池8内设有补水管12，当水位控制开关14检测到蓄水池8内水位下降到一定高度后，开启补水管12，自动对蓄水池8内进行补水。

蓄水池8内投加有磷酸、磷酸二氢钙、磷酸一氢钙中的一种或多种。蓄水池8内投加磷酸、磷酸二氢钙、磷酸一氢钙可与氨水反应生成磷酸铵的复合肥，一方面可对氨水中的氨进行固定，避免其挥发，另一方面可生成复合肥，同时对农作物补充氮和磷。

Claims (9)

1.一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：包括粪便发酵池（1），所述粪便发酵池（1）内设有曝气头（2），所述粪便发酵池（1）上方设有密封罩（3），所述密封罩（3）上连接有出气管（4），所述出气管（4）沿出气方向上依次连接有抽气机（5）和气液混合机构（6），所述气液混合机构（6）上设有进水管（7），所述进水管（7）沿进水方向依次连接有蓄水池（8）和弥雾机（9），所述气液混合机构（6）上设有出水管（10），所述出水管（10）分成两路分别与灌溉机构（11）和蓄水池（8）相连，所述气液混合机构（6）包括壳体（61），所述壳体（61）内滑动连接有推板（62），所述推板（62）四周与壳体（61）内壁密封连接，所述推板（62）上均匀设有若干过流孔，所述过流孔上设有单向阀（63），所述推板（62）中心固定连接有推杆（64），所述壳体（61）外侧设有驱动推杆（64）沿水平方向往复移动的直线驱动机构，所述推板（62）靠近粪便发酵池（1）一侧与壳体（61）内壁组成气液混合仓（65），所述推板（62）靠近灌溉机构（11）一侧与壳体（61）内壁组成汇流仓（66），所述推杆（64）驱动推板（62）向气液混合仓（65）方向移动时，所述单向阀（63）开启，所述推杆（64）驱动推板（62）向汇流仓（66）方向移动时，所述单向阀（63）关闭，所述进水管（7）与气液混合仓（65）相连通，所述出水管（10）与汇流仓（66）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述气液混合仓（65）内设有两个对称设置的喇叭型导流管（651），两个所述导流管（651）直径较小的一端相互靠近，两个所述导流管（651）之间通过混合管（652）相连，所述混合管（652）内设有螺旋形扰流片（653）。

3.根据权利要求2所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述导流管（651）靠近推板（62）一侧设有均流板（654），所述均流板（654）上均匀设有若干通孔，所述通孔内设有螺旋形扰流片（653）。

4.根据权利要求1~3任一项所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述汇流仓（66）内滑动连接有若干吸收板（661），所述吸收板（661）上靠近气液混合仓（65）内一侧设有吸水海绵层（662），两个相邻吸收板（661）之间设有弹簧（663），所述弹簧（663）的弹力驱动相邻两个吸收板（661）分离，所述推板（62）驱动相邻的吸收板（661）和吸水海绵层（662）相互挤压。

5.根据权利要求4所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述吸收板（661）沿竖直方向均匀排列，相邻两个吸收板（661）之间设有过流通道，一列所述吸收板（661）组成吸收层，所述汇流仓（66）内沿水平方向设置有多层吸收层，所述吸收板（661）的中心线与相邻吸收层的过流通道中心线重合。

6.根据权利要求5所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述吸收板（661）两端通过扭簧铰接有翅片（664），所述扭簧驱动翅片（664）向气液混合仓（65）方向弯折，所述吸收板（661）靠近气液混合仓（65）一侧设有限位块。

7.根据权利要求1所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述灌溉机构（11）包括若干相互并联的灌溉管，所述灌溉管上均匀设有出水孔，所述灌溉管上设有阀门。

8.根据权利要求1所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述蓄水池（8）内设有补水管（12），所述补水管（12）上设有补水阀（13），所述蓄水池（8）内设有水位控制开关（14），所述水位控制开关（14）与补水阀（13）电连接。

9.根据权利要求1所述的一种弥雾除臭氨氮收集利用系统，其特征在于：所述蓄水池（8）内投加有磷酸、磷酸二氢钙、磷酸一氢钙中的一种或多种。