CN209816028U - 制备生物除臭剂的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了制备生物除臭剂的系统，其中系统包括：热解装置、冷凝塔、油水分离器和净化槽。热解装置内置蓄热式辐射管，且热解装置包括生物质进口、生物炭出口和热解油气出口，蓄热式辐射管具有燃料进口和烟气出口；净化槽设有搅拌器和曝气组件，并且净化槽包括生物醋液进口、吸附剂进口、生物除臭剂出口和吸附剂出口，曝气组件设在净化槽底部且曝气组件包括曝气管和进气口，曝气管的至少一部分设在净化槽内，并且位于净化槽内的曝气管上布置有出气孔。该系统不仅适用于各种生物质原料，而且采用该系统还可以有效制备得到不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂，可以实现有机固废的资源化利用。
Description
技术领域
本实用新型属于固体废弃物处理领域，具体而言，涉及制备生物除臭剂的系统。
背景技术
在有机固废的处理过程中，不可避免会产生臭气，该臭气的主要成分是氨气、硫化氢以及含氮含硫的挥发性有机物质，大部分由微生物的新陈代谢作用产生。这些臭气一直是阻碍有机固废处理项目实施的重要影响因素，近年来由臭气引起的邻避效应导致越来越多的有机固废处理项目被迫关停，因此如何改善臭气现状受到越来越多的重视。
目前针对臭气的研究主要集中于末端处理，即收集臭气后采用生物滤池等方式处理，这种处理方式操作复杂，而且处理成本较高。因此越来越多的研究开始关注源头处理，即通过减少臭气量的产生达到控制臭气的目的。源头控制方法包括两方面：一是通过抑制相应微生物的活动来减少臭气的产生量；二是通过在源头添加吸附剂吸收臭气从而减少臭气的释放量。相比较而言，抑制微生物活动的方法更为可靠，但是需要寻找安全有效的抑菌剂，从而有效抑制或妨碍细菌生长繁殖及其活性。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出制备生物除臭剂的系统和方法。该系统不仅适用于各种生物质原料，而且采用该系统还可以有效制备得到不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂，并且制备得到的生物除臭剂可以用于去除有机固废处理过程中产生的臭气，从而可以实现有机固废的资源化利用。
本实用新型是基于以下发现和问题提出的：对生物质原料进行热解处理时会产生部分生物醋液，生物醋液中的乙酸和部分酚类对微生物的新陈代谢具有一定的抑制作用，可以从源头上削减氨气、硫化氢等致臭物质的产生量，进而实现除臭效果。然而，由于生物质原料多来源于植物废弃物、动物尸体、垃圾、污泥等，对生物质原料进行热解处理时分离处来的生物醋液中还存在有一定的有害物质，同时生物醋液中焦油含量也仍然较高，并且含有大量的酚类、苯酚类物质，不能直接使用。
为此，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种制备生物除臭剂的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：
热解装置，所述热解装置内置蓄热式辐射管，且所述热解装置包括生物质进口、生物炭出口和热解油气出口，所述蓄热式辐射管具有燃料进口和烟气出口；
冷凝塔，所述冷凝塔具有热解油气入口、生物燃气出口和油水混合物出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连；
油水分离器，所述油水分离器具有油水混合物入口、生物油出口和生物醋液出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连；
净化槽，所述净化槽设有搅拌器和曝气组件，并且所述净化槽包括生物醋液进口、吸附剂进口、生物除臭剂出口和吸附剂出口，所述生物醋液进口与所述生物醋液出口相连，所述曝气组件设在所述净化槽底部且所述曝气组件包括曝气管和进气口，所述曝气管的至少一部分设在所述净化槽内，并且位于所述净化槽内的所述曝气管上布置有出气孔。
根据本实用新型上述实施例的制备生物除臭剂的系统，一方面，通过在热解装置中设置蓄热式辐射管不仅可以将生物质热解与燃料燃烧供热分离开来，还就可以实现对热解过程的精确控温并保证热解装置中温度场的均匀性，进而确保热解油气的品质；另一方面，通过设置净化槽对生物醋液进行净化处理，不仅可以利用物理吸附的方式去除生物醋液中的焦油和酚类物质，还可以在吸附过程中向生物醋液中通入空气并加以搅拌，进而促进生物醋液发生生化反应从而进一步去除生物醋液中的有害物质。由此，该系统不仅适用于各种生物质原料，而且采用该系统还可以有效制备得到不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂，并且制备得到的生物除臭剂可以用于去除有机固废处理过程中产生的臭气，从而可以实现有机固废的资源化利用。
另外，根据本实用新型上述实施例的制备生物除臭剂的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本实用新型的一些实施例中，制备生物除臭剂的系统进一步包括：干燥装置，所述干燥装置与所述生物质进口相连。由此可以进一步提高对生物质原料进行热解处理的效率。
在本实用新型的一些实施例中，所述热解装置为蓄热式旋转床。
在本实用新型的一些实施例中，所述生物燃气出口与所述燃料入口相连。由此，可以进一步降低生产成本以及系统对外配燃料的依赖。
在本实用新型的一些实施例中，所述搅拌器为桨式搅拌器、推进式搅拌器或涡轮式搅拌器。
在本实用新型的一些实施例中，所述曝气管上布置有多个所述出气孔。由此，可以增强生物醋液的生化反应。
在本实用新型的一些实施例中，多个所述出气孔均匀布置。由此，可以使生物醋液的生化反应均匀进行。
在本实用新型的一些实施例中，所述出气孔的孔径为80-100微米。由此，不仅可以向生物醋液中提供空气，还可以有效避免生物醋液进入曝气管。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型一个实施例的制备生物除臭剂的系统的结构示意图。
图2是根据本实用新型一个实施例的制备生物除臭剂的方法的流程图。
图3是根据本实用新型再一个实施例的制备生物除臭剂的方法的流程图。
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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种制备生物除臭剂的系统。根据本实用新型的实施例，如图1所示，该系统包括：热解装置100、冷凝塔200、油水分离器300和净化槽400。其中，热解装置100内置蓄热式辐射管110，且热解装置包括生物质进口120、生物炭出口130和热解油气出口140，蓄热式辐射管110具有燃料进口111和烟气出口112；冷凝塔200具有热解油气入口210、生物燃气出口220和油水混合物出口230，热解油气入口210与热解油气出口140相连；油水分离器300具有油水混合物入口310、生物油出口320和生物醋液出口330，油水混合物入口310与油水混合物出口230相连；净化槽400设有搅拌器410和曝气组件420，并且净化槽包括生物醋液进口430、吸附剂进口440、生物除臭剂出口450和吸附剂出口460，生物醋液进口430与生物醋液出口330相连，曝气组件420设在净化槽底部且曝气组件420包括曝气管421和进气口422，曝气管421的至少一部分设在净化槽400内，并且位于净化槽400内的曝气管421上布置有出气孔422。
下面参考图1对本实用新型上述实施例的制备生物除臭剂的系统进行详细描述。
热解装置100
根据本实用新型的实施例，热解装置100内置蓄热式辐射管110，且热解装置包括生物质进口120、生物炭出口130和热解油气出口140，蓄热式辐射管110具有燃料进口111和烟气出口112。热解装置300内部为密封结构，由此可以使生物质热解处于绝氧状态；此外，本实用新型中热解装置100采用蓄热式辐射管辐射加热的方式升温，燃料在蓄热式辐射管110内燃烧提供热量，产生的燃烧烟气不进入热解装置100内部，燃烧烟气与生物质热解过程中产生的热解油气不掺混，由此可以保证热解得到的热解油气的品质；进一步地，通过调整通入蓄热式辐射管110的燃料供给量以及蓄热式辐射管110两端快速换向，还可以实现对热解过程的精确控温并保证热解装置100中温度场的均匀性，由此，可以进一步确保热解油气具有较高的品质。
根据本实用新型的一个具体实施例，可以在热解装置100内设置多层蓄热式辐射管100，每层蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且每个蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。由此，可以进一步提高生物质原料的热解效率和效果，进而提高热解油气的产率。此外，生物炭出口130可以位于热解装置100底部，热解油气出口140可以位于热解装置100顶部，由此，可以进一步有利于热解产物顺利输出。
根据本实用新型的再一个具体实施例，热解装置100可以为蓄热式旋转床。由此，可以进一步提高对生物质原料进行热解的效率，以及热解油气的产率和品质。
根据本实用新型的又一个具体实施例，制备生物除臭剂的系统可以进一步包括：干燥装置500，干燥装置500与生物质进口120相连，干燥装置500适于对生物质原料进行干燥处理，以降低生物质原料的含水率。由此可以显著降低生物质原料的含水率，进而进一步提高对生物质原料进行热解处理的效率。具体地，生物质的含水率可以不高于15wt％。由此，可以进一步提高热解处理的效率。
根据本实用新型的一个具体实施例，生物质原料的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，生物质原料可以为植物废弃物、动物尸体、垃圾、污泥、轮胎等各类生物质。实用新型人发现，根据原料性质的不同，可以使生物质热解获得的生物炭的产率分布在10-50wt％之间，生物油的产率分布在5-25wt％之间，生物醋液的产率分布在5-35wt％之间，生物燃气的热值分布在2000-4000kcal/Nm3之间。由此，可以根据不同的产物需求对生物质原料的类型进行选择，以便获得不同产率的生物炭、生物油、生物醋液以及不同热值生物燃气。
根据本实用新型的又一个具体实施例，可以在绝氧条件下对生物质进行热解处理，热解处理的温度为500-900℃，时间为0.5-2h。实用新型人发现，通过控制上述热解条件，不仅可以提高热解处理的效率，还可以提高热解油气中生物醋液的含量，进而提高最终制备得到的生物除臭剂的产率。根据本实用新型的一个具体示例，热解装置100在升温之前，可以先通入氮气吹扫，将热解装置100内部的空气置换出来，待吹扫完毕，开始升温，热解装置100启动阶段升温时可以从外部输送天然气，待生物质稳定产气可采用生物燃气，根据原料的不同，启动阶段可以持续0.5-1.5h，热解装置内热解温度可以控制在500-900℃，当生物质温度达到设定温度后继续热解0.5-1h即可完成热解。
冷凝塔200
根据本实用新型的实施例，冷凝塔200具有热解油气入口210、生物燃气出口220和油水混合物出口230，热解油气入口210与热解油气出口140相连。由此，可以对热解油气进行冷凝处理，以便得到生物燃气和油水混合物。
根据本实用新型的一个具体实施例，生物燃气出口220可以与燃料入口相连。由此，可以利用生物质热解得到的生物燃料为热解装置内的热解处理供热，从而进一步降低生产成本以及系统对外配燃料的依赖。具体地，从热解装置100收集得到的高温油气进入冷凝塔200进行冷凝处理，经过冷凝处理后分离为可冷凝部分和不可冷凝部分，可冷凝部分为油水混合物，其主要成分为生物油和生物质醋液，不可冷凝部分为生物燃气，生物燃气作为燃料可以用于热解装置的自身消耗，富裕部分可以用于供气或者发电。
油水分离器300
根据本实用新型的实施例，油水分离器300具有油水混合物入口310、生物油出口320和生物醋液出口330，油水混合物入口310与油水混合物出口230相连。由此，可以对油水混合物进行油水分离处理，以便得到生物油和生物醋液。
根据本实用新型的一个具体实施例，可以采用静置分离的方法对油水混合物进行油水分离处理，以便得到生物油和生物醋液，其中，生物油可以用于供热或者用于制备燃料油等产品。由此，不仅可以进一步降低生产成本，还可以使生物油得到充分利用。
净化槽400
根据本实用新型的实施例，净化槽400设有搅拌器410和曝气组件420，并且净化槽包括生物醋液进口430、吸附剂进口440、生物除臭剂出口450和吸附剂出口460，生物醋液进口430与生物醋液出口330相连，曝气组件420设在净化槽底部且曝气组件420包括曝气管421和进气口422，曝气管421的至少一部分设在净化槽400内，并且位于净化槽400内的曝气管421上布置有出气孔422。实用新型人发现，由于生物质原料多来源于植物废弃物、动物尸体、垃圾、污泥等，对生物质原料进行热解处理时分离处来的生物醋液中还存在有一定的有害物质，同时生物醋液中焦油含量也仍然较高，并且含有大量的酚类、苯酚类物质。本实用新型中通过在具有密闭结构的净化槽400中设置搅拌器410，可以使吸附剂和生物醋液均匀混合并进一步增加吸附剂与生物醋液的接触面积，从而去除生物醋液中的焦油和酚类物质并进一步提高吸附剂对生物醋液的吸附效率和净化效果；通过设置曝气组件420可以向净化槽400内通入空气，使生物醋液发生生化反应，从而进一步去除生物醋液中的有害物质。由此，通过采用净化槽400对生物醋液进行净化处理，可以有效获得不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂。
根据本实用新型的一个具体实施例，本实用新型中采用“物理吸附+生化反应”的方式对生物醋液进行净化处理，即利用吸附剂去除生物醋液中的焦油和酚类物质，并且在吸附过程的同时向生物醋液中通入空气，并加以搅拌促进生化反应，从而进一步去除生物醋液中的有害物质，进而得到生物除臭剂。其中，吸附剂可以为具有高吸附能力的活性炭或者树脂，由此可以进一步提高度生物醋液的净化效果。
根据本实用新型的再一个具体实施例，本实用新型中搅拌器410的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，搅拌器410可以为桨式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮式搅拌器等。由此可以进一步提高吸附剂对生物醋液的净化效率和效果。
根据本实用新型的又一个具体实施例，曝气管421上可以布置有多个出气孔422。由此，可以进一步增加空气与生物醋液的接触面积，进而增强生物醋液的生化反应，以便进一步提高对生物醋液中有害物质的去除效果。进一步地，曝气管421上多个出气孔422可以均匀布置，由此，可以使空气与生物醋液均匀接触，从而使生物醋液的生化反应能够均匀进行。
根据本实用新型的又一个具体实施例，出气孔422的孔径可以为80-100微米。实用新型人发现，若出气孔422的孔径过小，很难有效地向生物醋液中通入空气，而出气孔的孔径过大，又容易导致生物醋液进入曝气管421中，进而造成生物醋液外漏，并影响空气的通入量。由此，本实用新型中通过控制出气孔422的孔径为80-100微米，不仅可以有效地向生物醋液中提供空气，还可以有效避免生物醋液进入曝气管。
根据本实用新型的又一个具体实施例，生物醋液与吸附剂的质量比可以为100：(0.6-6)，净化处理的时间为1-8h。实用新型人发现，若吸附剂的用量过少，对生物醋液中的焦油和酚类物质的吸附效果有限，而若吸附剂的用量过多，又容易造成原料浪费；而若净化处理时间过短，不仅影响吸附剂对焦油和酚类物质的吸附效果，而且生物醋液的生化反应也不能充分进行，导致过多有害物质残留，若净化时间过长，又很难进一步提高对生物醋液的净化效果。由此，本实用新型中通过控制生物醋液与吸附剂为上述质量比并选择上述净化时间，不仅可以进一步提高吸附剂对焦油和酚类物质的吸附效果，还能进一步提高对生物醋液进行净化处理的效率和原料的利用率。
根据本实用新型的又一个具体实施例，净化处理过程中的曝气速率为1-10m3/h。实用新型人发现，净化处理过程中的曝气速率过小或过大都会对生物醋液的生化反应造成负面影响，并且若曝气速率过大还会影响净化槽的稳定性。本实用新型中通过控制上述曝气速率，不仅可以进一步增强生物醋液的生化反应，从而进一步提高对生物醋液中有害物质的去除效果，还能确保净化处理过程的稳定进行。根据本实用新型的一个具体示例例，可以利用风机控制曝气管421内的进气量和气压，进而控制净化处理过程中的曝气速率为1-10m3/h。
根据本实用新型的又一个具体实施例，可以将本实用新型制备得到的生物除臭剂进行稀释后采用喷雾的形式喷洒至臭气产生源表面，例如可以在对有机固废处理之前或处理过程中喷洒至有机固废表面，进而抑制臭气。
根据本实用新型的又一个具体实施例，对生物除臭剂进行稀释的稀释比例可以为10-60倍，稀释后的生物除臭剂的施用比例可以为0.1-2.5L/m2。实用新型人发现，通过采用上述稀释比例和施用比例对生物除臭剂进行稀释和施用，不仅方法简单，还可以显著降低臭气的产生量，并使除臭效果持续2-14天。由此，并且本领域技术人员还可以根据实际需要对生物除臭剂的稀释比例和施用比例进行选择，以便控制不同的控制除臭时长。
由此，根据本实用新型上述实施例的制备生物除臭剂的系统，一方面，通过在热解装置100中设置蓄热式辐射管110不仅可以将生物质热解与燃料燃烧供热分离开来，还就可以实现对热解过程的精确控温并保证热解装置100中温度场的均匀性，进而确保热解油气的品质；另一方面，通过设置净化槽400对生物醋液进行净化处理，不仅可以利用物理吸附的方式去除生物醋液中的加油和酚类物质，还可以在吸附过程中向生物醋液中通入空气并加以搅拌，进而促进生物醋液发生生化反应从而进一步去除生物醋液中的有害物质。由此，该系统不仅适用于各种生物质原料，而且采用该系统还可以有效制备得到不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂，并且制备得到的生物除臭剂可以用于去除有机固废处理过程中产生的臭气，从而可以实现有机固废的资源化利用。
根据本实用新型的第二个方面，本实用新型还提出了一种采用上述系统制备生物除臭剂的方法。根据本实用新型的实施例，该方法包括：(1)将生物质供给至热解装置中进行热解处理，以便得到生物质炭和热解油气；(2)将热解油气供给至冷凝塔中进行冷凝处理，以便得到生物燃气和油水混合物；(3)将油水混合物供给至油水分离器中进行油水分离处理，以便得到生物油和生物醋液；(4)将生物醋液和吸附剂供给至净化槽中进行净化处理，以便得到生物除臭剂。
下面参考图2-3对本实用新型上述实施例的制备生物除臭剂的方法进行详细描述。
S100：对生物质进行热解处理
根据本实用新型的实施例，将生物质供给至热解装置中进行热解处理，以便得到生物质炭和热解油气。其中，热解装置内部既可以为密封结构，由此可以使生物质热解处于绝氧状态；此外，本实用新型中热解装置采用蓄热式辐射管辐射加热的方式升温，燃料在蓄热式辐射管内燃烧提供热量，产生的燃烧烟气不进入热解装置内部，燃烧烟气与生物质热解过程中产生的热解油气不掺混，由此可以保证热解得到的热解油气的品质；进一步地，通过调整通入蓄热式辐射管的燃料供给量以及蓄热式辐射管两端快速换向，还可以实现对热解过程的精确控温并保证热解装置中温度场的均匀性，由此，可以进一步确保热解油气具有较高的品质。
根据本实用新型的一个具体实施例，可以在热解装置内设置多层蓄热式辐射管，每层蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且每个蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。由此，可以进一步提高对生物质原料进行热解处理的效率和效果，进而提高热解油气的产率。
根据本实用新型的再一个具体实施例，热解装置可以为蓄热式旋转床。由此，可以进一步提高对生物质原料进行热解的效率，以及热解油气的产率和品质。
根据本实用新型的又一个具体实施例，制备生物除臭剂的方法可以进一步包括：对生物质原料进行干燥处理，以降低生物质原料的含水率。由此可以显著降低生物质原料的含水率，进而进一步提高对生物质原料进行热解处理的效率。根据本实用新型的一个具体示例，生物质的含水率可以不高于15wt％。由此，可以进一步提高热解处理的效率。
根据本实用新型的一个具体实施例，生物质原料的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，生物质原料可以为植物废弃物、动物尸体、垃圾、污泥、轮胎等各类生物质。实用新型人发现，根据原料性质的不同，可以使生物质热解获得的生物炭的产率分布在10-50wt％之间，生物油的产率分布在5-25wt％之间，生物醋液的产率分布在5-35wt％之间，生物燃气的热值分布在2000-4000kcal/Nm3之间。由此，可以根据不同的产物需求对生物质原料的类型进行选择，以便获得不同产率的生物炭、生物油、生物醋液以及不同热值生物燃气。
根据本实用新型的又一个具体实施例，可以在绝氧条件下对生物质进行热解处理，热解处理的温度为500-900℃，时间为0.5-2h。实用新型人发现，通过控制上述热解条件，不仅可以提高热解处理的效率，还可以提高热解油气中生物醋液的含量，进而提高最终制备得到的生物除臭剂的产率。根据本实用新型的一个具体示例，在对热解装置在升温之前，可以先通入氮气吹扫，将热解装置内部的空气置换出来，待吹扫完毕，开始升温，热解装置启动阶段升温时可以从外部输送天然气，待生物质稳定产气可采用生物燃气，根据原料的不同，启动阶段可以持续0.5-1.5h，热解装置内热解温度可以控制在500-900℃，当生物质温度达到设定温度后继续热解0.5-1h即可完成热解。
S200：对热解油气进行冷凝处理和油水分离处理
根据本实用新型的实施例，将热解油气供给至冷凝塔中进行冷凝处理，以便得到生物燃气和油水混合物；将油水混合物供给至油水分离器中进行油水分离处理，以便得到生物油和生物醋液。
根据本实用新型的一个具体实施例，可以将生物燃气的一部分用作热解处理的燃料。由此，可以利用生物质热解得到的生物燃料为热解处理供热，从而进一步降低生产成本以及对外配燃料的依赖。具体地，从热解装置收集得到的高温油气进入冷凝塔进行冷凝处理，经过冷凝处理后分离为可冷凝部分和不可冷凝部分，可冷凝部分为油水混合物，其主要成分为生物油和生物质醋液，不可冷凝部分为生物燃气，生物燃气作为燃料可以用于热解装置的自身消耗，富裕部分可以用于供气或者发电。
根据本实用新型的再一个具体实施例，可以采用静置分离的方法对油水混合物进行油水分离处理，以便得到生物油和生物醋液，其中，生物油可以用于供热或者用于制备燃料油等产品。由此，不仅可以进一步降低生产成本，还可以使生物油得到充分利用。
S300：对生物醋液进行净化处理
根据本实用新型的实施例，将生物醋液和吸附剂供给至净化槽中进行净化处理，以便得到生物除臭剂。实用新型人发现，由于生物质原料多来源于植物废弃物、动物尸体、垃圾、污泥等，对生物质原料进行热解处理时分离处来的生物醋液中还存在有一定的有害物质，同时生物醋液中焦油含量也仍然较高，且含有大量的酚类、苯酚类物质。本实用新型中通过利用具有搅拌器和曝气组件的密闭净化槽对生物醋液进行净化处理，不仅可以使吸附剂和生物醋液均匀混合并进一步增加吸附剂与生物醋液的接触面积，从而去除生物醋液中的焦油和酚类物质并进一步提高吸附剂对生物醋液的吸附效率和净化效果，还可以向生物醋液内通入空气，使生物醋液发生生化反应，从而进一步去除生物醋液中的有害物质，最终获得不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂。
根据本实用新型的一个具体实施例，本实用新型中采用“物理吸附+生化反应”的方式对生物醋液进行净化处理，即利用吸附剂去除生物醋液中的焦油和酚类物质，并且在吸附过程的同时向生物醋液中通入空气，并加以搅拌促进生化反应，从而进一步去除生物醋液中的有害物质，进而得到生物除臭剂。其中，吸附剂可以为具有高吸附能力的活性炭或者树脂，由此可以进一步提高度生物醋液的净化效果。
根据本实用新型的再一个具体实施例，本实用新型中搅拌器的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，搅拌器可以为桨式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮式搅拌器等。由此可以进一步提高吸附剂对生物醋液的净化效率和效果。
根据本实用新型的又一个具体实施例，曝气管上可以布置有多个出气孔。由此，可以进一步增加空气与生物醋液的接触面积，进而增强生物醋液的生化反应，以便进一步提高对生物醋液中有害物质的去除效果。进一步地，曝气管上多个出气孔可以均匀布置，由此，可以使空气与生物醋液均匀接触，从而使生物醋液的生化反应能够均匀进行。
根据本实用新型的又一个具体实施例，出气孔的孔径可以为80-100微米。实用新型人发现，若出气孔的孔径过小，很难有效地向生物醋液中通入空气，而出气孔的孔径过大，又容易导致生物醋液进入曝气管中，进而造成生物醋液外漏，并影响空气的通入量。由此，本实用新型中通过控制出气孔的孔径为80-100微米，不仅可以有效地向生物醋液中提供空气，还可以有效避免生物醋液进入曝气管。
根据本实用新型的又一个具体实施例，生物醋液与吸附剂的质量比可以为100：(0.6-6)，净化处理的时间为1-8h。实用新型人发现，若吸附剂的用量过少，对生物醋液中的焦油和酚类物质的吸附效果有限，而若吸附剂的用量过多，又容易造成原料浪费；而若净化处理时间过短，不仅影响吸附剂对焦油和酚类物质的吸附效果，而且生物醋液的生化反应也不能充分进行，导致过多有害物质残留，若净化时间过长，又很难进一步提高对生物醋液的净化效果。由此，本实用新型中通过控制生物醋液与吸附剂为上述质量比并选择上述净化时间，不仅可以进一步提高吸附剂对焦油和酚类物质的吸附效果，还能进一步提高对生物醋液进行净化处理的效率和原料的利用率。
根据本实用新型的又一个具体实施例，净化处理过程中的曝气速率为1-10m3/h。实用新型人发现，净化处理过程中的曝气速率过小或过大都会对生物醋液的生化反应造成负面影响，并且若曝气速率过大还会影响净化槽的稳定性。本实用新型中通过控制上述曝气速率，不仅可以进一步增强生物醋液的生化反应，从而进一步提高对生物醋液中有害物质的去除效果，还能确保净化处理过程的稳定进行。根据本实用新型的一个具体示例例，可以利用风机控制曝气管421内的进气量和气压，进而控制净化处理过程中的曝气速率为1-10m3/h。
根据本实用新型的又一个具体实施例，可以将本实用新型制备得到的生物除臭剂进行稀释后采用喷雾的形式喷洒至臭气产生源表面，例如可以在对有机固废处理之前或处理过程中喷洒至有机固废表面，进而抑制臭气。
根据本实用新型的又一个具体实施例，对生物除臭剂进行稀释的稀释比例可以为10-60倍，稀释后的生物除臭剂的施用比例可以为0.1-2.5L/m2。实用新型人发现，通过采用上述稀释比例和施用比例对生物除臭剂进行稀释和施用，不仅方法简单，还可以显著降低臭气的产生量，并使除臭效果持续2-14天。由此，并且本领域技术人员还可以根据实际需要对生物除臭剂的稀释比例和施用比例进行选择，以便控制不同的控制除臭时长。
由此，根据本实用新型上述实施例的制备生物除臭剂的方法，可以首先利用热解装置对生物质进行热解处理将生物质热解与燃料燃烧供热分离开来，实现对热解过程的精确控温并保证热解温度场的均匀性，进而确保热解油气的品质；然后依次利用冷凝塔和油水分离器对热解油气进行冷凝和油水分离处理得到生物醋液；最后利用净化槽对生物醋液进行净化处理，其中，在净化处理过程中不仅可以利用物理吸附的方式去除生物醋液中的加油和酚类物质，还可以在吸附过程中向生物醋液中通入空气并加以搅拌，进而促进生物醋液发生生化反应从而进一步去除生物醋液中的有害物质。由此，该方法不仅适用于各种生物质原料，而且采用该方法还可以有效制备得到不含有害物质、焦油和酚类物质生物除臭剂，并且制备得到的生物除臭剂可以用于去除有机固废处理过程中产生的臭气，从而可以实现有机固废的资源化利用。
下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。
实施例1
制备生物除臭剂，方法为：(1)将生物质原料干燥后供给至热解装置中进行热解处理，以便得到生物质炭和热解油气；(2)将热解油气供给至冷凝塔中进行冷凝处理，以便得到生物燃气和油水混合物；(3)将油水混合物供给至油水分离器中进行油水分离处理，以便得到生物油和生物醋液；(4)将生物醋液和吸附剂供给至净化槽中进行净化处理，以便得到生物除臭剂。
其中，以玉米秸秆作为生物质原料，玉米秸秆经干燥后，含水率为5.7wt％，批次处理量为10t/h。在热解装置中热解温度为620-640℃，热解时间为60min，生物醋液产率为19.2wt％。生物醋液净化处理阶段，采用活性炭作为吸附剂，生物醋液与活性炭的质量比可以为100：1.6，曝气速率为1.8m3/h，净化处理时间为3.5h，除臭剂的产量为1.9t/h。
实施例2
制备生物除臭剂，与实施例1区别在于：以芦竹作为生物质原料，芦竹经干燥后，含水率为8.8wt％，批次处理量为15t/h。在热解装置中热解温度为650-670℃，热解时间为90min，生物醋液产率为21.9wt％。生物醋液净化处理阶段，采用活性炭作为吸附剂，生物醋液与活性炭的质量比可以为100：1.2，曝气速率为3.0m3/h，净化处理时间为4h，除臭剂的产量为3.3t/h。
实施例3
制备生物除臭剂，与实施例1区别在于：以楠竹作为生物质原料，楠竹经干燥后，含水率为7.4wt％，批次处理量为20t/h。在热解装置中热解温度为680-700℃，热解时间为75min，生物醋液产率为22.8wt％。生物醋液净化处理阶段，采用活性炭作为吸附剂，生物醋液与活性炭的质量比可以为100：1.5，曝气速率为3.2m3/h，净化处理时间2h，除臭剂的产量为4.6t/h。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种制备生物除臭剂的系统，其特征在于，包括：
热解装置，所述热解装置内置蓄热式辐射管，且所述热解装置包括生物质进口、生物炭出口和热解油气出口，所述蓄热式辐射管具有燃料进口和烟气出口；
冷凝塔，所述冷凝塔具有热解油气入口、生物燃气出口和油水混合物出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连；
油水分离器，所述油水分离器具有油水混合物入口、生物油出口和生物醋液出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连；
净化槽，所述净化槽设有搅拌器和曝气组件，并且所述净化槽包括生物醋液进口、吸附剂进口、生物除臭剂出口和吸附剂出口，所述生物醋液进口与所述生物醋液出口相连，所述曝气组件设在所述净化槽底部且所述曝气组件包括曝气管和进气口，所述曝气管的至少一部分设在所述净化槽内，并且位于所述净化槽内的所述曝气管上布置有出气孔。
2.根据权利要求1所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，进一步包括：
干燥装置，所述干燥装置与所述生物质进口相连。
3.根据权利要求1或2所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，所述热解装置为蓄热式旋转床。
4.根据权利要求1所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，所述生物燃气出口与所述燃料入口相连。
5.根据权利要求1所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，所述搅拌器为桨式搅拌器、推进式搅拌器或涡轮式搅拌器。
6.根据权利要求1所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，所述曝气管上布置有多个所述出气孔。
7.根据权利要求6所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，多个所述出气孔均匀布置。
8.根据权利要求6所述的制备生物除臭剂的系统，其特征在于，所述出气孔的孔径为80-100微米。
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|---|---|---|---|---|
| CN109355075A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-19 | 武汉博立达农业科技发展有限公司 | 制备生物除臭剂的系统和方法 |
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