CN1935330A

CN1935330A - 生物过滤除臭装置

Info

Publication number: CN1935330A
Application number: CNA2006100689147A
Authority: CN
Inventors: 陈敏; 杨有泉; 刘晖; 詹杰
Original assignee: Institute of Agricultural Ecology of Fujian Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Agricultural Ecology of Fujian Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2026-09-08
Also published as: CN100453150C

Abstract

本发明提供一种生物过滤除臭装置。它包括风机L，风机L通过加湿器与生物过滤器相连；生物过滤器包括填充有用于附着微生物的过滤填料的透气滤层，在透气滤层下方为气体分布层，气体分布层中设置有若干开设布气孔的布气管；布气管与加湿器相连；在生物过滤器上方开设有出气口；并在生物过滤器和被控空间之间设置气体循环管路。本发明采用生物过滤方法，结合间歇式循环通风系统的合理设计，提供一种利用透气滤层中的微生物消解空气中臭气的生物过滤除臭装置，旨在有效控制规模化畜禽养殖场，动物园等场所的臭气。本发明去除臭气效果好、投资少、运行成本低，且不会产生有害物质。

Description

生物过滤除臭装置

技术领域

本发明涉及一种生物过滤除臭装置，特别涉及一种采用生物过滤方法进行除臭的生物过滤除臭装置。

背景技术

我国的肉类和禽蛋产量均跃居世界第一位，已成为名副其实的畜牧大国。然而，畜牧业在我国仍然是低效产业，动物在将饲料营养转化为畜产品的过程中，有很多食入养分未被吸收而被排入到环境中去，对土壤、空气、水源造成巨大污染。除了固体粪便和污水污染之外，养殖场的空气污染是另一个重要的环境问题。

畜禽养殖场的空气污染主要来自于养殖场内散发的有味的气体。这些气体来源于多个方面，如动物呼吸、动物皮肤、饲料、死畜死禽、被控空间的通风、动物的粪便和污水等，其中动物的粪便和污水是畜禽养殖场臭气的主要发生源。畜禽粪便和污水发酵后会产生大量的NH₃、H₂S、粪臭素、CH₄、CO₂等有害气体，这些气体不但会导致动物应激，大大影响畜禽的生长速度和料肉比，而且排放到大气中后会危害人类健康、加剧空气污染和引起地球温室效应。NH₃刺激性强、对鼻咽喉都有强烈的刺激，会使人畜流眼泪，通过肺进入血液会破坏血红蛋白、使幼畜禽产生昏迷、麻痹，甚至中毒死亡；H₂S是最具危害性的粪便气体，对畜禽及人的眼、呼吸道影响甚大；CH₄是反刍动物排出的有害气体，已被认为是仅次于CO₂引起全球变暖的重要气体。长期高浓度的臭气存在，会使人有厌恶感，给人们带来精神不愉快，影响人体健康。据日本居民对畜牧业的投诉案件中，起因于臭气问题的超过60％。我国近年也出现此类投诉案件，例如河南省泌阳县一个村3000村民状告一个养鸡场臭气扰乱村民生活和健康的投诉案件。当前城镇建设向郊区农村迅速延伸，原远离城镇的饲养场与居民点距离缩短，畜牧场臭气问题必将引起社会的关注。另外，最近许多亚洲国家都流行高致病性禽流感，包括臭气在内的空气传播也是主要传播途径之一。因此，如何控制畜禽养殖场产生的臭气是当今养殖场环境控制的一个重要的方面，也将越来越倍受科学家和环保人士的关注。

目前已识别出构成臭气的气体有168种之多，控制臭气的方法主要有吸附法、焚烧法、化学或生物除臭剂法、化学或生物洗涤法、构筑防护林和通过日粮调控等。美国科学家从在美国西南部及墨西哥北部沙漠地带的自生植物丝兰中提取出来一种皂甙物质—洋菝葜皂甙，据研究，在饲料中使用或将其施用于垫料、粪坑及化粪池中，结果4周内硫化氢浓度减少了50％，氨浓度减少了34.1％，并使猪的增重及摄食效率都各提高了4.8％，饲料转化率提高了3％，研究认为，丝兰属植物中含有吸附臭气的成分，并抑制了尿素酶的活性，从而降低了臭味的释放。吸附方法虽简单方便，但使用一段时间后需要更换或重新活化吸附材料，因而会增加成本。焚烧法简单有效，但能耗较高，且燃烧的终产品虽然无味，却也是污染物质。除臭剂法和洗涤法主要适用于水浓性高、浓度低的臭气去除，不适用于高浓度的臭气。同时，化学或生物洗涤法还存在对用过的洗涤剂的处理问题。

生物过滤法是由天然滤料来吸附和吸收恶臭气流中的臭气，然后由生长在滤料中的细菌和其它微生物来氧化降解。因此，生物过滤除臭是较理想的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物过滤除臭装置，它能有效地消除和控制规模化畜禽养殖场、动物园等场所的臭气。

本发明的目的由以下的技术方案实现。

一种生物过滤除臭装置，它包括风机L，其特征在于：风机L通过加湿器与生物过滤器相连；生物过滤器包括填充有用于附着微生物的过滤填料的透气滤层，在透气滤层下方为气体分布层，气体分布层中设置有若干开设布气孔的布气管；布气管与加湿器相连；在生物过滤器上方开设有出气口。

上述的生物过滤器和被控空间之间设置有间歇式循环通风管路。间歇式循环通风管路的一端与被控空间相通，并顺次设置有进气风机M和进气阀，在进气阀之后设置有与大气相通的旁路a，在旁路a上设置有新风阀；间歇式循环通风管路的另一端连接至生物过滤器的出气口，并设置有与大气相通的旁路b，在旁路b上顺次设置有排气风机N和排气阀；旁路b出口外设置有由有机物堆砌而成的生物挡风过滤墙。

上述的透气滤层中的过滤填料是活性碳或蚯蚓土。

上述的透气滤层中的过滤填料也可以是交替堆积的活性碳和蚯蚓土。

上述的透气滤层与气体分布层保持有空隙度。

上述的布气孔截面积总和与布气管内截面积之比为0.8～1.1。

上述的间歇式循环通风管路的各个阀门的开启和关闭由控制电路控制。

上述的生物挡风过滤墙是由稻草编织成片状，若干片堆积而成并保持一定湿度的墙体。

本发明具有如下功效：

1、本发明的生物过滤除臭装置采用生物过滤方法。

在本发明中，生物过滤器的透气滤层里生长有微生物。生物过滤器内部下方的气体分布层中设置了带有许多布气孔的布气管，含恶臭污染物的空气被风机L吸入，再经过加湿器加湿后，送入布气管。在布气孔的作用下，含恶臭污染物的空气被均匀地分布到透气滤层中，并被吸附在透气滤层中的过滤填料的表面和含水层中。被送入的空气一方面为透气滤层中的微生物提供氧气和补充水分，以保持微生物生长所需的氧气和湿度，另一方面作为微生物的养分而被消化利用，同时有味的臭气被转化为无味或较少气味的气体。在此过程中，不产生新的有害物质。

2、本发明的生物过滤除臭装置采用密闭循环与间歇排放的通风形式。

在本发明中，间歇式循环通风管路可根据循环气体的臭气浓度进行程序控制，设定各个阀门开启和关闭的时间长短。经过生物过滤器净化后的气体可能还无法达到排放的标准，需要进一步除臭，这时可进入间歇式循环通风管路，回到被控空间内，再一次经由风机L进入生物过滤器，进行新一轮的净化，周而复始。直至气体符合排放标准后，才通过排气装置排出。

3、本发明的生物过滤除臭装置构成一个小型生态系统。

在本发明中，被控空间的环境，特别是被控空间的含恶臭污染物的空气，生物过滤器中的过滤填料，以及间歇式循环通风管路是该生态系统的物理环境，透气滤层的微生物是该生态系统的消费者和分解者，而人工提供动力的风机和加湿器可作为透气滤层中的微生物的生产者。保持该生态系统的稳定持续地运转，就能实现消除被控空间臭气的目的。因此，本发明投资少、运行成本低。

4、可以充分提高生物过滤除臭装置的气体净化除臭装置的性能。

生物过滤器内的气体分布层中设置了若干带有许多布气孔的布气管。其最大特征是布气孔截面积总和与布气管内截面积之比为0.8～1.1。因为当布气孔截面积总和与布气管内截面积之比为0.8～1.1时，布气管可确保不堵塞，且均匀布气。而布气的均匀程度直接影响气体净化除臭的效果。

再者，生物过滤器内的气体分布层和透气滤层保持一定的空隙度，以确保气体均匀分布，并能被透气滤层中的微生物充分转化。

此外，排出间歇式循环通风管路的气体还需经过生物挡风过滤墙的进一步除臭和除尘，方能进入大气。

所以，本发明去除臭气效果显著。

为让本发明之上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特以具体实施例，并配合附图，作详细说明。

附图说明

图1是本发明的实施例的使用状态示意图。

图中，1.养殖舍，2.生物过滤器，3.透气滤层，4.气体分布层，5.布气管，6.阀门，7.加湿器，8.层流方向，9.球阀，10.隔离墙，11.养殖区，12.新风阀，13.进气阀，14.间歇式循环通风管路，15.排气阀，16.生物挡风过滤墙，L.旋涡风机，M.进气轴流风机，N.出气轴流风机，a.与大气相通的旁路，b.旁路，c.出气口。

具体实施方式

参考附图，本发明包括旋涡风机L，其特征在于：旋涡风机L通过加湿器7与生物过滤器2相连；生物过滤器2包括填充有用于附着微生物的过滤填料的透气滤层3，在透气滤层3下方为气体分布层4，气体分布层4中设置有若干开设布气孔的布气管5；布气管5与加湿器7相连；在生物过滤器2上方开设有出气口c。

上述的透气滤层3中的过滤填料采用交替堆积的活性碳和蚯蚓土。所述的活性碳层和蚯蚓土层的厚度一般为20cm～30cm。加湿器7通过球阀9与养殖舍1的供水系统相连。

上述的生物过滤器2中的透气滤层3与气体分布层4保持有空隙度。

上述的布气孔截面积总和与布气管5内截面积之比为0.8～1.1。

生物过滤器2、加湿器7和旋涡风机L安装于养殖舍1内，并通过隔离墙10与养殖区11隔离开。在养殖舍1外设置有间歇式循环通风管路14，间歇式循环通风管路14的一端与养殖区11相通，并顺次设置有进气轴流风机M和进气阀13，在进气阀13之后设置有与大气相通的旁路a，在旁路a上设置有新风阀12；间歇式循环通风管路14的另一端连接至生物过滤器2的出气口c，并设置有与大气相通的旁路b，在旁路b上顺次设置有排气轴流风机N和排气阀15；旁路b出口外设置有由有机物堆积而成的生物挡风过滤墙16。

上述的生物挡风过滤墙16是由稻草编织成片状，若干片堆积而成，并保持一定湿度的墙体。

上述的间歇式循环通风管路14的各个阀门的开启和关闭由控制电路控制。

本实例的工作过程如下：生物过滤器2的透气滤层3中生长有微生物。养殖舍1内含恶臭污染物的空气被旋涡风机L吸入，再经过加湿器7加湿后，送入生物过滤器2内的布气管5。在布气管5上开设的布气孔的作用下，送入的空气均匀弥散于气体分布层4。应特别注意的是布气孔截面积总和与布气管内截面积之比为0.8～1.1，以确保布气管不堵塞，且布气均匀。气体分布层4与其上方的透气滤层3之间保持一定的空隙度。随后，含恶臭污染物的空气被均匀地分布到透气滤层3中，并被吸附在透气滤层3中的活性碳和蚯蚓土的表面和含水层中。被送入的空气一方面为透气滤层3中的微生物提供氧气和补充水分，以保持微生物生长所需的氧气和湿度，另一方面作为微生物的养分而被消化利用，同时有味的臭气被转化为无味或较少气味的气体。

空气经生物过滤器2上方的出气口c进入间歇式循环通风管路14。若此时的空气达到排放的标准，可由排气装置排出；若还无法达到排放的标准，需要进一步除臭，可经由间歇式循环通风管路14，回到养殖区11内，再一次通过旋涡风机L进入生物过滤器2，进行新一轮的净化。如此循环往复，直至气体符合排放标准后，才通过排气装置排出。间歇式循环通风管路14的各个阀门的开启和关闭由控制电路控制。根据养殖区11的大小和臭气的浓度，通过程序控制对间歇式循环通风管路14的各个阀门设定开启和关闭的时间长短，定期对养殖舍1内的空气进行换气，以达到最佳的空调效果。

经排气装置排出间歇式循环通风管路14的空气还需经过由稻草编织成片状，若干片堆积而成并保持一定湿度的生物挡风过滤墙16的进一步除臭和除尘，才进入大气。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，但并非用以限定本创作，任何熟悉此技艺者，在不脱离本创作之精神和范围内所作之各种更动与润饰，亦属本创作之范围。因此，本创作之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种生物过滤除臭装置，包括风机L，其特征在于：所述的风机L通过加湿器与生物过滤器相连；所述的生物过滤器包括填充有用于附着微生物的过滤填料的透气滤层；所述的透气滤层下方为气体分布层；所述的气体分布层中设置有若干开设布气孔的布气管；所述的布气管与加湿器相连；所述的生物过滤器上方开设有出气口。

2.根据权利要求1所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的生物过滤器和被控空间之间设置有间歇式循环通风管路；所述的间歇式循环通风管路的一端与被控空间相通，并顺次设置有进气风机M和进气阀，所述的进气阀之后设置有与大气相通的旁路a，所述的旁路a上设置有新风阀；所述的间歇式循环通风管路的另一端连接至生物过滤器的出气口，并设置有与大气相通的旁路b，所述的旁路b上顺次设置有排气风机N和排气阀；所述的旁路b出口外设置有由有机物堆砌而成的生物挡风过滤墙。

3.根据权利要求1所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的透气滤层中的过滤填料是活性碳或蚯蚓土。

4.根据权利要求1所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的透气滤层中的过滤填料是交替堆积的活性碳和蚯蚓土。

5.根据权利要求1所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的透气滤层与气体分布层保持有空隙度。

6.根据权利要求1所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的布气孔截面积总和与布气管内截面积之比为0.8～1.1。

7.根据权利要求2所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的间歇式循环通风管路的各个阀门的开启和关闭由控制电路控制。

8.根据权利要求2所述的生物过滤除臭装置，其特征在于：所述的生物挡风过滤墙是由稻草编织成片状，若干片堆积而成并保持一定湿度的墙体。