CN208121097U - 带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的顶部设有脱硫罐，所述脱硫罐内由上至下依次设有喷淋层、脱硫菌附着载体、第一隔板和第二隔板，所述第一隔板的上方为反应腔，所述第一隔板与所述第二隔板之间为脱硫菌液容纳腔，所述第二隔板的下方为连接腔，所述脱硫菌液容纳腔通过液体管路与所述喷淋层连接，所述第一隔板上设有排液装置，所述排液装置用于连通所述反应腔与所述脱硫菌液容纳腔，所述连接腔内设有空气加载装置，所述空气加载装置与所述脱硫菌液容纳腔连通；所述厌氧发酵罐通过气管与所述反应腔连通。本实用新型能够有效地脱除沼气中的H2S，而且具有占地面积小的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种厌氧发酵装置，特别是一种带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置。
背景技术
现有技术中，沼气的产生是在厌氧环境中进行的。使用厌氧发酵装置制造出来的沼气主要成分为CH4(45-70％),CO2(25-50％),H2O(0-10％),N2(0-5％), O2(0-3％),其中N2,NH3,H2S的浓度是ppm级。因为H2S对所有材料，尤其铁制品的有非常强的腐蚀性；在很多情况下，沼气在带有发电机的燃气发动机(CHP)中燃烧，很多CHP制造商要求H2S含量不超过300ppm。为了能够使用沼气，必须把H2S减少到较低水平，即脱硫。
现有的沼气脱硫通常需要单独设置一个脱硫塔，使用化学方法将H2S转化成硫化物或单质硫，这种脱硫方法不但占地面积大，而且需要定期更换脱硫剂，使用周期短、成本高，而且不便于维护。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，以解决现有技术中的技术问题，它能够有效地脱除沼气中的H2S，而且具有占地面积小的优点。
本实用新型提供了一种带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的顶部设有脱硫罐，所述脱硫罐内由上至下依次设有喷淋层、脱硫菌附着载体、第一隔板和第二隔板，所述第一隔板的上方为反应腔，所述第一隔板与所述第二隔板之间为脱硫菌液容纳腔，所述第二隔板的下方为连接腔，所述脱硫菌液容纳腔通过液体管路与所述喷淋层连接，所述第一隔板上设有排液装置，所述排液装置用于连通所述反应腔与所述脱硫菌液容纳腔，所述连接腔内设有空气加载装置，所述空气加载装置与所述脱硫菌液容纳腔连通；所述厌氧发酵罐通过气管与所述反应腔连通。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，所述反应腔内设有第一氧含量传感器，所述脱硫菌液容纳腔内设有第二氧含量传感器。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，所述液体管路上设有循环泵，所述循环泵的上方设有第一阀门，下方设有第二阀门。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，所述脱硫罐上的沼气出气口位于其顶部的一侧。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，排液装置包括排液管和电动阀门，所述排液管设置在所述第一隔板的底部中心位置，所述电动阀门设置在所述排液管上。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，所述空气加载装置包括气体流量控制器和空气泵，所述气体流量控制器和所述空气泵均固定在所述第二隔板的底部，所述空气泵通过气体管路与所述气体流量控制器连接，所述气体流量控制器通过气体管路与所述脱硫菌液容纳腔连接
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，所述空气加载装置还包括曝气管，所述曝气管设置在所述脱硫菌液容纳腔内，且所述气体流量控制器通过气体管路与所述曝气管连接。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，所述厌氧发酵罐顶部的沼气收集膜为双层，分别为外膜和内膜，所述沼气收集膜容置在所述连接腔内。
前述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置中，优选地，脱硫菌附着载体包括网状体和支撑架，所述网状体设置在所述支撑架上。
与现有技术相比，本实用新型在厌氧发酵罐的顶部设置了脱硫罐，厌氧发酵罐内制出的含H2S沼气经气管送至反应腔内，当气体经过脱硫菌附着载体时，脱硫菌通过代谢作用把H2S转换成单质硫，从而形成生物过滤效应。脱硫菌把H2S转化成单质硫的过程中需要一定量的氧气，但是氧含量过高时会使氮气不纯，所以通过空气加载装置为脱硫菌液容纳腔内的脱硫菌液通入空气，使脱硫菌液内具有足够的氧气，以满足使用需求，有效去除H2S。由于本实用新型将脱硫罐设置在了厌氧发酵罐的顶部，无需单独占用空间，有效降低了占地面积。
附图说明
图1是本实用新型整体结构的主视图；
图2是脱硫菌附着载体的结构示意图。
附图标记说明：1-厌氧发酵罐，2-脱硫罐，3-喷淋层，4-脱硫菌附着载体， 5-第一隔板，6-第二隔板，7-反应腔，8-脱硫菌液容纳腔，9-连接腔，10-液体管路，11-气管，12-第一氧含量传感器，13-第二氧含量传感器，14-循环泵， 15-第一阀门，16-第二阀门，17-沼气出气口，18-排液管，19-电动阀门，20- 气体流量控制器，21-空气泵，22-曝气管，23-沼气收集膜23为双层，分别为外膜和内膜，沼气收集膜，24-网状体，25-支撑架，26-气路阀门。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本实用新型的实施例：如图1所示，一种带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐1，厌氧发酵罐1的顶部设有脱硫罐2，沼气出气口17 位于脱硫罐2顶部的一侧，脱硫罐2内由上至下依次设有喷淋层3、脱硫菌附着载体4、第一隔板5和第二隔板6，第一隔板5的上方为反应腔7，第一隔板5与第二隔板6之间为脱硫菌液容纳腔8，第二隔板6的下方为连接腔9，连接腔9既用于连接厌氧发酵罐1，又用于容纳厌氧发酵罐1顶部的气体收集装置。脱硫菌液容纳腔8通过液体管路10与喷淋层3连接，第一隔板5上设有排液装置，排液装置用于连通反应腔7与脱硫菌液容纳腔8，连接腔9内设有空气加载装置，空气加载装置与脱硫菌液容纳腔8连通；厌氧发酵罐1通过气管11与反应腔7连通，优选地，气管11上设有电动的气路阀门26。
厌氧发酵罐1顶部的沼气收集膜23为双层，分别为外膜和内膜，通常外膜为硬质外壳，内膜具有弹性，主要用于收集气体，沼气收集膜23容置在连接腔9内。气管11与厌氧发酵罐1连接的一端优选连接在发酵物液面与沼气收集膜23之间的位置。
本实用新型工作时，厌氧发酵罐1内的发酵物通过发酵产生含有H2S的沼气，产生的气体通过沼气收集膜23进行收集，当气管11处于通路状态时，含有H2S的沼气经过气管11进入脱硫罐2内的反应腔7，含有H2S的沼气上升的过程中会经过脱硫菌附着载体4，其中脱硫菌附着载体4上的脱硫菌通过代谢作用把H2S转换成单质硫，从而形成生物过滤效应。由于脱硫菌把H2S转化成单质硫的过程中需要一定量的氧气，因此当脱硫罐2内的氧含量不足时，脱硫菌液容纳腔8内的脱硫菌液会通过液体管路10进入脱硫罐2内，优选地，喷淋层3包括喷淋管和喷头，脱硫菌液通过喷头均匀地喷在脱硫菌附着载体4 上，位于反应腔7底部的脱硫菌液通过排液装置排入脱硫菌液容纳腔8内，通过空气加载装置送入的空气提高氧含量。
在一种具体地实施方式中，液体管路10上设有循环泵14，循环泵14的上方设有第一阀门15，下方设有第二阀门16，循环泵14用于将脱硫菌液容纳腔8内的脱硫菌液泵入喷淋层3内，第一阀门15和第二阀门16均用于检修设备时使用。排液装置包括排液管18和电动阀门19，排液管18设置在第一隔板5的底部中心位置，电动阀门19设置在排液管18上，电控阀门19用于控制开、关排液管18，以便于控制脱硫罐2内的氧含量。
空气加载装置包括气体流量控制器20和空气泵21，气体流量控制器20和空气泵21均固定在第二隔板6的底部，空气泵21通过气体管路与气体流量控制器 20连接，气体流量控制器20通过气体管路与脱硫菌液容纳腔8连接。脱硫菌附着载体4包括网状体24和支撑架25，网状体24设置在支撑架25上，支撑架25可采用焊接或连接件固定连接的方式固定在脱硫罐2的内壁上。采用网状结构便于脱硫菌的生长，也可以增大反应面积。脱硫菌附着载体4通常设置为多层，设置的层数越过脱硫效果越明显，但是制造成本也越来越高，因此通常优选设置为四层。
为了能够精准地控制氧含量，在反应腔7内设有第一氧含量传感器12，脱硫菌液容纳腔8内设有第二氧含量传感器13。空气加载装置还包括曝气管22，曝气管22设置在脱硫菌液容纳腔8内，且气体流量控制器20通过气体管路与曝气管22连接。
第一氧含量传感器12用于检测反应腔7内的氧气含量，当氧气含量低于预设值时控制循环泵14泵入新的脱硫菌液。第二氧含量传感器13用于实时检测脱硫菌液容纳腔8内脱硫菌液的氧含量，以保证脱硫菌液内有足够使用的氧气。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐(1)，其特征在于：所述厌氧发酵罐(1)的顶部设有脱硫罐(2)，所述脱硫罐(2)内由上至下依次设有喷淋层(3)、脱硫菌附着载体(4)、第一隔板(5)和第二隔板(6)，所述第一隔板(5)的上方为反应腔(7)，所述第一隔板(5)与所述第二隔板(6)之间为脱硫菌液容纳腔(8)，所述第二隔板(6)的下方为连接腔(9)，所述脱硫菌液容纳腔(8)通过液体管路(10)与所述喷淋层(3)连接，所述第一隔板(5)上设有排液装置，所述排液装置用于连通所述反应腔(7)与所述脱硫菌液容纳腔(8)，所述连接腔(9)内设有空气加载装置，所述空气加载装置与所述脱硫菌液容纳腔(8)连通；所述厌氧发酵罐(1)通过气管(11)与所述反应腔(7)连通。
2.根据权利要求1所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：所述反应腔(7)内设有第一氧含量传感器(12)，所述脱硫菌液容纳腔(8)内设有第二氧含量传感器(13)。
3.根据权利要求1所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：所述液体管路(10)上设有循环泵(14)，所述循环泵(14)的上方设有第一阀门(15)，下方设有第二阀门(16)。
4.根据权利要求1所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：所述脱硫罐(2)上的沼气出气口(17)位于其顶部的一侧。
5.根据权利要求1所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：排液装置包括排液管(18)和电动阀门(19)，所述排液管(18)设置在所述第一隔板(5)的底部中心位置，所述电动阀门(19)设置在所述排液管(18)上。
6.根据权利要求1所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：所述空气加载装置包括气体流量控制器(20)和空气泵(21)，所述气体流量控制器(20)和所述空气泵(21)均固定在所述第二隔板(6)的底部，所述空气泵(21)通过气体管路与所述气体流量控制器(20)连接，所述气体流量控制器(20)通过气体管路与所述脱硫菌液容纳腔(8)连接。
7.根据权利要求6所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：所述空气加载装置还包括曝气管(22)，所述曝气管(22)设置在所述脱硫菌液容纳腔(8)内，且所述气体流量控制器(20)通过气体管路与所述曝气管(22)连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：所述厌氧发酵罐(1)顶部的沼气收集膜(23)为双层，分别为外膜和内膜，所述沼气收集膜(23)容置在所述连接腔(9)内。
9.根据权利要求1所述的带脱硫功能的一体式厌氧发酵装置，其特征在于：脱硫菌附着载体(4)包括网状体(24)和支撑架(25)，所述网状体(24)设置在所述支撑架(25)上。
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2018
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| CN110479081B (zh) * | 2019-08-27 | 2021-07-02 | 周岩 | 一种约束式生物反应器原位脱硫工艺及其设备 |
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