CN207786303U - 有机肥发酵车间臭气快速净化系统 - Google Patents

有机肥发酵车间臭气快速净化系统 Download PDF

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李勇
张正军
冯纯乙
姜宏
白洁瑞
沈家禾
陈爱萍
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Guidance Station Of Soil And Fertilizer Technology In Jintan District Of Changzhou
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Changzhou Hongbao Biological Technology Co Ltd
Guidance Station Of Soil And Fertilizer Technology In Jintan District Of Changzhou
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    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本实用新型涉及一种有机肥发酵车间臭气快速净化系统，包括臭氧发生系统、迷宫式反应釜以及尾气处理系统；迷宫式反应釜内分别设置有缓冲区、催化区以及喷淋区；缓冲区内设置有孔状的隔墙或隔板；催化区内设置包裹有臭氧催化剂层的孔状透气移门；喷淋区通过隔墙或隔板设置为具有多个通道的迷宫式区域；通道与通道之间交替间隔设置酸、碱雾化喷头；尾气处理系统上端设置有清水喷淋头；底部设置废液收集循环装置；内腔设置多级滤床。本实用新型能够使臭气在反应釜中于臭氧充分的反应，不仅除臭速度快，而且效果好；除臭的过程中不会产生二次污染，并且能够将废弃资源再次利用，更加环保；能够在常温条件下实施，成本低廉，更易于实现工业化生产。

Description

有机肥发酵车间臭气快速净化系统
技术领域
本实用新型涉及农业及环保技术领域，尤其是一种有机肥发酵车间臭气快速净化系统。
背景技术
随着我国农业和加工业的高速发展，畜禽养殖量逐年上升，提高了人们的生活水平，而集约化和规模化畜禽养殖同时带来了严重的环境污染。由于没有完善的减排技术和有效的处理措施，使得大量的畜禽粪便严重污染土壤、污染水质，尤其是畜禽粪便在腐败微生物作用下发酵并产生多种恶臭性气体，严重影响大气的质量，对生态环境造成破坏。国内的畜禽恶臭投诉事件频繁发生，其投诉量在整个投诉案件中位居第二，已经成了一个严重的社会、环境问题。随着人们生态、环保意识的不断提高，合理利用废气处理技术处理由畜禽粪便产生的废气，保护生态环境，具有极其重要的意义。
堆肥是无害化处理畜禽粪便最行之有效的方法之一，但堆肥发酵过程中常伴随着恶臭气体的产生，该臭气具有大气污染和有害气体污染的两重性，是影响堆肥发展的重要制约因素。
目前解决这一问题的方法共有三种：物理方法、化学方法和生物方法。现实中应用最省事的方法是物理方法，该方法采用适量通风并有规律地进行翻堆，以及用水洗或用具有吸附能力的材料对臭气进行吸附。第二种方法是化学方法，化学方法的技术措施也很简单，它的核心技术是往堆肥中掺和过磷酸钙、高锰酸钾、过氧化氢、乙酸中的一种或多种化学物品，利用这些化学物品进行化学吸收除臭。另外，不得不提的是化学方法中还有一种直接将臭气进行催化燃烧的方法。第三种方法是生物方法，生物方法将部分臭气由气相转变为液相，使溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜而吸收。不溶于水的臭气暂时附在微生物体外，由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质，然后再渗入细胞中，待臭气进入细胞后，在体内作为营养物质为微生物所分解、利用，使得臭气得以去除。上述三种方法虽然已被大量应用，但实际使用中也暴露一些问题。归纳地讲，物理方法对通风要求高，引入的空气必须作预净化处理。否则，配套的吸附剂易堵塞而失效。化学方法存在二次污染问题，净化效率一般。化学方法中用臭气催化然烧法最难的是催化剂选择，并且要防止催化剂中毒问题发生。生物方法应用有时间、地理区域限制，因为微生物细菌活性温度在10-40℃，住寒冷地区冬季无法应用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种有机肥发酵车间臭气快速净化系统，不能能够快速、有效的处理臭气问题，而且不存在二次污染问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种有机肥发酵车间臭气快速净化系统，包括臭氧发生系统、迷宫式反应釜以及尾气处理系统；所述的臭氧发生系统设置在迷宫式反应釜的前端，臭氧发生系统产生的臭氧与有机肥发酵车间排出的臭气通过管路同时送入迷宫式反应釜中；
所述的迷宫式反应釜为卧式反应釜，自前向后分别设置有缓冲区、催化区以及喷淋区；所述的缓冲区内设置有多个孔状的隔墙或隔板；所述的催化区内设置有多个孔状透气移门；所述的孔状透气移门的表面包裹有臭氧催化剂层；所述的喷淋区通过隔墙或隔板设置为具有多个通道的迷宫式区域；气体在迷宫式区域内以S型线路通过；所述的通道与通道之间交替间隔设置酸、碱雾化喷头；
所述的尾气处理系统为尾气清水雾化喷淋烟囱；上端设置有清水喷淋头；底部设置废液收集循环装置；内腔设置多级滤床。
进一步的说，本实用新型所述的缓冲区内的隔墙或隔板由建筑材料制成；所述的催化区内的孔状透气移门由不锈钢或PP材料制成。
再进一步的说，本实用新型还包括废液吸收装置；所述废液吸收装置设置于喷淋区内。
再进一步的说，本实用新型还包括冷却装置，所述的冷却装置设置于臭氧发生系统与迷宫式反应釜连接的管路上。
净化方法包括以下步骤：1)由臭氧发生系统制作生成臭氧，并将生成的臭氧与有机肥发酵车间所产生的臭气混合后一起送入缓冲区；2)混合气体在缓冲区中形成2～4个多级混合气体缓冲反应空间；3)混合气体进入催化区，并在催化区与催化剂发生化学反应；4)之后混合气体进入酸碱交替雾化喷淋区，由酸性物质和碱性物质交替对混合气体进行雾化喷淋；5)最后，剩余的混合气体通过尾气清水雾化喷淋烟囱进行废液回收利用。
步骤1)中，臭氧发生系统生成臭氧在送入缓冲区之前的外部环境温度保持在6～10℃。步骤2)中，缓冲区内设置有孔状的隔墙或隔板，臭气和臭氧通过隔墙或隔板时充分混合。步骤3)中，所述催化区内设置有表面包裹臭氧催化剂的孔状透气移门。步骤4)中，酸碱交替雾化喷淋区设置为迷宫式区域，混合气体在酸碱交替雾化喷淋区内以S型通过；并先进行酸性物质的酸雾化喷淋再进行碱性物质的碱雾化喷淋，并以此交替进行；喷淋后的产物形成水溶液并收集。步骤5)中，剩余的混合气体在尾气清水雾化喷淋烟囱内通过清水喷淋以及多级滤床过滤后形成废液，回收再次循环利用。
本实用新型的有益效果是：1、能够使臭气在反应釜中于臭氧充分的反应，不仅除臭速度快，而且效果好；2、除臭的过程中不会产生二次污染，并且能够将废弃资源再次利用，更加环保；3、能够在常温条件下实施，成本低廉，更易于实现工业化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型系统的结构以及原理框图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示的一种有机肥发酵车间臭气快速净化系统，包括臭氧发生系统、迷宫式反应釜以及尾气处理系统；臭氧发生系统设置在迷宫式反应釜的前端，臭氧发生系统产生的臭氧与有机肥发酵车间排出的臭气通过管路同时送入迷宫式反应釜中；由于臭氧的还原性较强，为了减缓臭氧的还原速度，在臭氧发生系统与迷宫式反应釜连接的管路上安装一个冷却装置，使得外部的环境温度在6～10℃。
迷宫式反应釜为卧式反应釜，总长可设置为20～30米，自前向后分别设置有缓冲区、催化区以及喷淋区。
缓冲区内设置有多个孔状(即蜂窝孔状)的隔墙或隔板；隔墙或隔板用耐氧化、耐酸碱材料制作；形成2-4个多级混合气体缓冲反应空间。此处设置隔墙或隔板的目的是为了打破风状，使通入反应釜的风力更均匀；而蜂窝孔的设计能够使臭氧和臭气的接触面积更大，能够使臭氧和臭气充分混合均匀，缓解气体的通过速率，延长反应时间；
催化区内设置有多个孔状(即蜂窝孔状)透气移门；孔状透气移门用耐氧化、耐酸碱、多孔材料(如不锈钢、PP材料)制成。孔状透气移门的表面包裹有臭氧催化剂；臭氧催化剂为MnO2-SiO2、MnO2-Al2O3、TiO2-SiO2等一组或多组物质组成的蜂窝陶瓷或金属混合氧化物。采用移门的方式是为便于通过调节风道的宽度来调控混合气体流量和流动速度。蜂窝孔的设计原理与缓冲区内隔板的原理一致。
喷淋区通过隔墙或隔板设置为具有多个通道的迷宫式区域；气体在迷宫式区域内以S型线路通过；通道与通道之间交替间隔设置酸、碱雾化喷头；酸雾化喷淋目的为进一步消除氨气，主要用稀硫酸；碱雾化喷淋目的为进一步消除硫化氢，主要用稀氢氧化钾或氢氧化钙；交替重复有助于深入消除臭气。酸碱区均分别设置废液吸收装置，及时监测酸碱度，为循环利用做依据。其废液养分含量高，重新制作有机肥。
酸喷淋的化学方式为：
2NH3+H2SO4＝(HN4)2SO4
SO2+H2O＝H2SO3
碱喷淋的化学方式为：
H2S+2KOH＝K2S+2H2O
在缓冲区和催化区O3与H2S反应形成的SO2，
SO2不足量2KOH+SO2＝K2SO3+H2O
SO2过量KOH+SO2＝KHSO3
挥发性有机物+-OH→CO2+H2O+RCOOH
以上反应后的产物形成水溶液。
尾气处理系统为尾气清水雾化喷淋烟囱；上端设置有清水喷淋头；底部设置废液收集循环装置；内腔设置多级滤床。尾气清水雾化喷淋烟囱用清水和滤床防止酸化气体排放到大气，也有助于防尘，同时可以进一步延长除臭时间和空间。底部设置废液回收循环装置，其废液养分含量高，重新制作有机肥。在清水雾化喷淋区利用水喷淋进行除尘：多余的NH3+H2O＝NH4OH；多余的SO2+H2O＝H2SO3；以上产物形成水溶液。
以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims (4)

1.一种有机肥发酵车间臭气快速净化系统，其特征在于：包括臭氧发生系统、迷宫式反应釜以及尾气处理系统；所述的臭氧发生系统设置在迷宫式反应釜的前端，臭氧发生系统产生的臭氧与有机肥发酵车间排出的臭气通过管路同时送入迷宫式反应釜中；
所述的迷宫式反应釜为卧式反应釜，自前向后分别设置有缓冲区、催化区以及喷淋区；所述的缓冲区内设置有多个孔状的隔墙或隔板；所述的催化区内设置有多个孔状透气移门；所述的孔状透气移门的表面包裹有臭氧催化剂层；所述的喷淋区通过隔墙或隔板设置为具有多个通道的迷宫式区域；气体在迷宫式区域内以S型线路通过；所述的通道与通道之间交替间隔设置酸、碱雾化喷头；
所述的尾气处理系统为尾气清水雾化喷淋烟囱；上端设置有清水喷淋头；底部设置废液收集循环装置；内腔设置多级滤床。
2.如权利要求1所述的有机肥发酵车间臭气快速净化系统，其特征在于：所述的缓冲区内的隔墙或隔板由建筑材料制成；所述的催化区内的孔状透气移门由不锈钢或PP材料制成。
3.如权利要求1所述的有机肥发酵车间臭气快速净化系统，其特征在于：还包括废液吸收装置；所述废液吸收装置设置于喷淋区内。
4.如权利要求1所述的有机肥发酵车间臭气快速净化系统，其特征在于：还包括冷却装置，所述的冷却装置设置于臭氧发生系统与迷宫式反应釜连接的管路上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107456855A (zh) * 2017-09-18 2017-12-12 常州市金坛区土壤肥料技术指导站 有机肥发酵车间臭气快速净化方法及系统
CN109647178A (zh) * 2018-12-25 2019-04-19 广东高龙环保科技有限公司 一种有机肥厂发酵车间除臭工艺

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