CN210021721U - 一种集成式的生物除臭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型“一种集成式的生物除臭装置”，属于生物除臭领域。所述生物除臭装置包括生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元、和动力源单元，所述生物反应单元为内部可形成负压的多层立式结构，每层之间设置填料；所述填料上附着有可与恶臭气体反应的微生物；所述生物反应单元内中心斜向设置有至少一面具有弧度的导流板；所述检测单元包含多个检测部件；所述多个检测部件设置在所述生物反应单元内，并通过屏蔽电缆与所述电气控制及传输显示单元的PLC控制器连接；所述电气控制及传输显示单元包括供电控制模块、与PLC控制器连接的现场监测显示模块、以及远程控制显示模块。本实用新型除臭效果好，能耗低，效率高，可远程操作。

Description

一种集成式的生物除臭装置

技术领域

本实用新型属于生物除臭设备领域，具体涉及一种集成式的生物除臭装置。

背景技术

恶臭气体指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。长期在恶臭污染的环境中生活会引起记忆力下降、厌食、失眠等疾病，对人体内分泌、心血管及神经系统都会造成影响。据全国环保举报管理平台统计，2017年全国恶臭/异味投诉占所有环境问题投诉的17.5％。2018年1～8月恶臭/异味投诉占所有环境问题投诉的比例为22.2％，仅次于噪声，居第二位。其中，北京、天津等经济发达和人口密度大的城市，对恶臭的投诉已占环境投诉的30％左右。随着环保法律法规的不断完善及公众对恶臭危害的日益重视，臭气污染问题亟待解决。

生物法除臭主要是利用微生物的生物氧化分解作用，将污染物转化为无害或低害的物质的一种方法。气体污染物经气、水界面传递到附着于填料表面的生物膜中，膜中微生物利用气体污染物作为其生长繁殖所需的营养物，将大分子或结构复杂的有机分子经异化作用最终氧化分解为简单的CO₂、H₂O、NO₃ ^-和SO₄ ^2-

等无机物，达到净化的目的。生物除臭具有建设成本低、运行成本低、维护管理简单方便、较低的二次污染、更够高效处理低浓度恶臭等的优点，日渐赢得人们的青睐，并得到了迅速发展。

目前生物除臭工程是通过前期对需处理臭气成分的测试和气量的计算，根据理论计算或工程经验设计制作工程装置，在现场安装后进行调试和实验运行。现场安装需要耗费较长时间和人力物力、试验成本较高；运行状态不能实时监控，无法及时发现设备出现的问题，造成新的污染，给项目及环境带来损失隐患；运行数据没有实时监测和记录，无法为项目积累经验，为设计提供依据；且运行中，必须到现场进行操作，人力成本较高且效率低。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题，同时降低系统能耗，提高应急适用性，并使除臭装置更标准化、通用化和降低各部分故障率，促进技术更好的发展而产生。

本实用新型的技术方案如下：

一种集成式的生物除臭装置，包括生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元、和动力源单元，

所述生物反应单元为内部可形成负压的多层立式结构，每层之间设置填料；所述填料上附着有可与恶臭气体反应的微生物；所述生物反应单元内所述生物反应单元内纵向设置有具有弧度的导流板；

所述检测单元包含多个检测部件；所述多个检测部件设置在所述生物反应单元内，并通过屏蔽电缆与所述电气控制及传输显示单元的PLC控制器连接；

所述电气控制及传输显示单元包括供电控制模块、与PLC控制器连接的现场监测显示模块、以及远程控制显示模块；

所述动力源单元通过线路分别与生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元连接，用于为生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元提供动力来源，所述动力源单元包括相互之间通过电气连接的太阳能电池模块、燃料发电机模块及外接供电模块。

所述生物反应单元的底部设有进气口，顶部设有出气口，最底层为布气段及营养液循环沉积层；中间每层的底部设置多孔布气板；

所述检测单元的多个检测部件包括：用于检测气体成分的在线气体成分检测仪，用于检测所述生物反应单元的进气口气体流量的在线气体流量计，用于检测所述生物反应单元内部温度及湿度的温湿度仪，用于检测所述生物反应单元的进气口与出气口之间压力差的压差计，用于检测检测喷淋循环液的pH值的pH计；

所述PLC控制器通过组态连接到所述现场监测显示模块的触摸屏；

更优选地，所述导流板在竖直方向上的投影为波浪形或弧形。

所述生物除臭装置还包括：底座和壳体；

所述生物反应单元、动力源单元的燃料发电机模块安装于所述底座上；所述电气控制及传输显示单元安装在生物除臭装置内的壳体上；所述电气控制及传输显示单元的供电控制模块与所述检测单元的多个检测部件通过信号线连接并传输电信号，所述电气控制及传输显示单元的现场监测显示模块以及远程控制显示模块与所述检测单元的多个检测部件通过信号线连接并传输信号；

优选地，所述导流板倾斜地设置在所述生物反应单元内每层之间；

更优选地，所述生物反应单元的每层之间的导流板设置若干块，均匀围绕每层的中心对称设置；

优选地，所述生物反应单元的每层之间的导流板为3块，在同一高度上沿某虚拟圆筒形的筒壁斜向布置，且导流板本身的两个侧面与所述虚拟圆筒形的内外壁重合，且所述所述虚拟圆筒形的底面圆心与所述生物反应单元的每层的中心重合。

所述生物反应单元的多孔布气板具有双向可调节格栅；

优选地，所述双向可调节格栅为包括上下两层格栅的格栅结构；

更优选地，所述两层格栅的栅条方向相互垂直；平行的栅条中间设有转轴，转轴上两侧设有叶片；

优选地，所述格栅四周具有外框，外框上对称设有可安装所述转轴的孔。

所述电气控制及传输显示单元的现场监测显示模块包括显示屏，所述显示屏朝外地设置在所述壳体的外侧面；

所述动力源单元的燃料发电机模块和外接供电模块安装在壳体内部；所述动力源单元的太阳能电池模块安装在壳体外部。

所述生物反应单元还包括喷淋部件和集水部件；所述喷淋部件设置在所述生物反应单元的顶部，可朝生物反应单元内喷淋营养液，所述集水部件设置在所述生物反应单元的下部，用于收集喷淋出并流经生物反应单元内部的营养液；

优选地，所述喷淋部件包括由横向管道和竖向管道组成的T型结构，横向管道设置于生物反应单元的顶部，竖向管道穿过各层填料层并通入所述集水部件内；所述横向管道和竖向管道的管壁上朝生物反应单元内部的方向开设有若干喷淋口；所述集水部件为向上开口的容器状结构。

所述生物除臭装置，还包括与所述生物反应单元连接的可为其内部提供负压的气体抽取单元。

所述动力源单元的外接供电模块为外接电源插口，设置在所述生物除臭装置的壳体上；

优选地，所述动力源单元的太阳能电池模块包括相互之间通过线路连接的太阳能电池板、蓄电池及控制器；所述太阳能电池板设置在所述生物除臭装置的壳体外部，其具有可活动的支架，可在所述生物除臭装置停用、运输时进行折叠，在装置运行时展开。

所述壳体包括框架结构和活动封闭板；所述壳体的外围边框为由水平梁和垂直梁构成的框架结构，所述垂直梁与所述生物除臭装置的底座采用螺栓连接，水平梁与垂直梁采用螺栓连接；同一平面梁体间安装有活动封闭板，以形成箱体结构。

一种生物除臭方法，其特征在于，采用所述的生物除臭装置处理恶臭气体。

本实用新型设有气体抽取单元、生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元、动力源单元；

所述检测单元集成了气体成分检测、气体流量检测、反应容器内部温度、湿度检测、进、出气压差检测、喷淋液pH检测等多种检测功能；

所述电气控制及传输显示单元包括供电控制模块、现场监测显示模块、以及远程控制显示模块，各模块均采用标准电气元件。

所述动力源单元包括太阳能电池模块、燃料发电机模块及外接供电模块几个模块间通过电气相互连接，可以实现切换；

所述生物反应单元采用立式结构，且分为多层，底部为进气布气段及营养液循环沉积层，每层底部设置多孔的布气板，能够使气体均匀扩散到填料上；气体通过与填料上附着的微生物接触，完成吸附，降解，转化的过程。

所述气体抽取单元采用中压或高压风机作为动力，安装在固定架上，设置在生物反应装置气路后端,通过风机的运行使生物反应装置内产生负压，使收集的恶臭气体进入反应装置，经过生物反应装置处理后的气体通过管道引导排放或回流。

所述电气控制及传输显示单元通过信号控制线或无线传输信号与生物反应单元及检测单元连接，分为供电控制模块、现场监测显示模块、以及远程控制显示系统。供电模块将外接或自带电源进行转化，适应装置中各种设备、仪器、仪表的供电需求并分别供电，且在回路中设置可以接受电气及手动控制信号的电源控制器或开关；现场监测模块接收现场检测单元的检测部件(检测仪器及仪表)信号，并根据需求显示及存储、打印、传输；所述远程控制显示模块通过现场微电脑联接网络，将现场设备及仪器、仪表数据交互上传至网络，通过远程终端设备可以对现场数据及图像进行读取，且可以进行输入控制各现场设备及仪器仪表的状态。

所述动力源单元设有太阳能电池模块、燃料发电机模块及外接供电模块(外接供电模块为电源插口，设置在壳体内)。太阳能电池模块设有太阳能电池板、蓄电池及控制器。太阳能电池板装设在壳体外，具有可活动的支架，在运输和停用时可进行折叠，在运行时展开，吸收光能。太阳能电池板收集的能量存储在蓄电池，通过电源控制器，存储管理电能；所述燃料发电机安装在底座上，提供临时应急供电；外接供电系统将市电接入系统。

所述检测单元集成了气体成分检测、气体流量检测、反应容器内部温度、湿度检测、进、出气压差检测、喷淋液pH检测等多种检测功能。气体成分检测分别对进气和出气特定成分进行检测，所述气体采用采样气泵抽取，经过二级除湿后采用在线气体检测仪进行测定，并在管道中留有取样口，便于临时取样进行线下检测。上述检测仪表及风机、水泵等的运行信息均通过电信号传输到微电脑。

上述各单元中，部分部件和模块设置在同一底座上，且底座预留安装孔，可用于安装支撑脚或行走轮。外部设有可拆卸的壳体，使装置更具有整体性，方便运输移动；防止外力对各系统和装置的损坏。

本实用新型的除臭原理是利用放线菌、硫细菌、隐藏嗜酸硫氧化菌和硝化菌等微生物的代谢降解、转化恶臭物质。针对H₂S、NH₃、甲硫醇等恶臭物质，微生物降解、转化主要有以下三个过程：

(1)部分恶臭气体由气相转变为液相的传质过程；

(2)溶于水中的恶臭物质通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，不溶于水的恶臭气体先附着在微生物体外，由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞；

(3)恶臭物质进入细胞后，在体内作为营养物质为微生物所分解、利用、使恶臭得以去除。

含硫的恶臭成分可被氧化分解成S、SO₃ ^2-、SO₄ ^2-；含氮的恶臭成分则被氧化分解成NH₄ ⁺、 NO₂ ^-、NO₃ ^-。恶臭物质的氧化需要各种微生物参与，如含硫物质的氧化，当恶臭气体为H₂S 时，专性的自养型硫氧化菌会在一定的条件下将H₂S氧化成硫酸根；当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时，则首先需要异养型微生物将有机硫转化成H₂S，然后H₂S再由自养型微生物氧化成硫酸根。当恶臭气体为氨时，氨先溶于水，然后在有氧条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌作用转化成硝酸根，在兼性厌氧条件下，硝酸盐还原菌将硝酸盐还原成氮气。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型将生物反应单元、气体抽取单元、水箱等设备安装在同一底座上，底座为框架结构，采用型钢焊接，在承载位置设置筋梁及安装孔，减轻整体重量，造型美观，运输方便；

2、整套装置外部设有可拆卸的壳体，壳体采用框架结构，外围边采用主梁，垂直梁与底座采用螺栓连接，水平梁与垂直梁采用螺栓连接。同一平面梁体间安装活动封闭板，可对内部设备及仪器仪表良好的保护，同时方便检修；

3、本实用新型带有太阳能收集转化装置及燃料发电机，能适用于应急工况，且能通过吸收转化太阳能，运行更节能，降低运行成本。

4、本实用新型设有多种检测装置，信号传输到电脑中，并采用屏幕显示可实时监测记录设备运行状态；

5、所有检测数据及设备运行数据通过电脑进行远程传输，可以进行远程网络监测、记录及控制，提高工作效率，降低运行人工成本，并能更好的管理运行数据，为产品的研发提供全面准确的数据支撑。

6、运输过程中太阳能电池板折叠，运行中电池板展开，方便运输。

附图说明

图1为本实用新型的1个实施例提供的生物除臭装置内部的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的另1个实施例提供的生物除臭装置内部的平面结构示意图；

图3为本实用新型的1个实施例提供的生物除臭装置内部的生物反应单元的剖面结构示意图；

图4为本实用新型的另1个实施例提供的生物除臭装置外部结构正面示意图；

图5为本实用新型的另1个实施例提供的生物除臭装置外部结构侧面示意图；

图6为本实用新型的1个实施例提供的生物除臭装置的生物反应单元的具有双向可调格栅的多孔布气板的结构示意图；a为多孔布气板的俯视图；b为多孔布气板的正视图。

图7为本实用新型的另1个实施例提供的生物除臭装置的生物反应单元的导流板的结构示意图；a为多导流板的俯视图；b为导流板的正视图。

上述附图中的标记列示如下：1-底座，2-生物反应单元、2-1集水部件、2-2布气段、2-3 填料、2-4多孔布气板、241-格栅、242-外框、2-5导流板、2-6喷淋部件、251-T型结构、252- 泵、253水箱、254管道，3检测单元，4壳体，4-1框架结构，4-2活动封闭板，6气体抽取单元，7电气控制及传输显示单元、71-供电控制模块、72-现场监测显示模块、73-远程控制显示模块，8动力源单元、81-太阳能电池模块、82-燃料发电机模块、83-外接供电模块、8-4 太阳能电池板

具体实施方式

现结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

第1组实施例、本实用新型的生物除臭装置

本组实施例提供一种集成式的生物除臭装置，如图1和图2所示，包括生物反应单元2、检测单元3、电气控制及传输显示单元7、和动力源单元8，

所述生物反应单元2为内部可形成负压的多层立式结构，每层之间设置填料2-3；所述填料2-3上附着有可与恶臭气体反应的微生物；所述生物反应单元2内纵向设置有至少一面具有弧度的导流板2-5；

优选地，所述多层立式结构为圆柱体或椭圆柱体；

优选地，导流板2-5的具体形状可以是在竖直方向上的投影为波浪形或弧形，导流板2-5 的作用是适当增加反应单元中心部位的阻力，打乱待处理气流，防止气流过于集中在中心部位，使气体在装置中分布更均匀。

导流板2-5设置成波浪形/弧形使气流相对平稳，从而使生物反应单元内的恶臭气体与填料2-3接触更充分，除臭效果更好。

更优选地，如图3所示，所述导流板2-5倾斜地设置在所述生物反应单元2内每层之间；

进一步地，如图7的上图所示，

更优选地，所述生物反应单元2的每层之间的导流板2-5设置若干块，均匀围绕每层的中心对称设置；

优选地，如图7的下图所示，所述生物反应单元2的每层之间的导流板2-5为3块，在同一高度上沿某虚拟圆筒形的筒壁斜向布置，且导流板2-5本身的两个侧面与所述虚拟圆筒形的内外壁重合，且所述所述虚拟圆筒形的底面圆心与所述生物反应单元的每层的中心重合。这种布置的导流板能最大限度地增加生物反应单元2中心部位的阻力，打乱集中于中心部位的待处理恶臭气体流，使气体在单元内分布的均匀度达到最高，从而提升恶臭气体在生物反应单元内的反应效率，并使除臭效果达到最优。

所述检测单元3包含多个设置在所述生物反应单元2上的检测部件，用于检测生物反应单元的温湿度、进气体流量、进出气口压差和pH等，所述检测部件分别采用屏蔽控制电缆与所述电气控制及传输显示单元7内的PLC模拟量扩展模块连接。

所述电气控制及传输显示单元7包括供电控制模块71、与PLC控制器连接的现场监测显示模块72、以及远程控制显示模块73；上述各模块均采用标准电气元件。

具体地，所述供电控制模块71包括双电源自动转换开关、稳压电源、低压空气断路器、交流接触器、中间继电器等，这些元器件可商购获得，并按照本领域常规连接组装方式进行连接组装以获得所述供电控制模块。

现场监测显示模块72包括PLC模拟扩展模块、10寸工控触摸屏、RS458通信电缆；这些元器件可商购获得，并按照本领域常规连接组装方式进行连接组装即可获得所述供电控制模块。

远程控制显示模块73指远程电脑及手机。所述PLC控制器为西门子S7-224 PLC控制器。

所述动力源单元8通过线路分别与生物反应单元2、检测单元3、电气控制及传输显示单元7连接，用于为生物反应单元2、检测单元3、电气控制及传输显示单元7提供动力来源，所述动力源单元8包括相互之间通过电气连接的太阳能电池模块81、燃料发电机模块82及外接供电模块83。

在一些实施例中，如图3所示，所述生物反应单元2的底部设有进气口，顶部设有出气口，最底层为布气段2-2，它位于集水部件2-1上部的空旷区域，使气体在此段自由扩散，各处气流更均匀及集水部件2-1内部的营养液循环沉积层，喷淋循环液经过填料，流到此层，填料掉落的颗粒在此沉积，未被吸收的营养物质及水分在此汇集，在重力作用下，通过管道流向循环水箱253，自吸泵252将循环水箱253中经过物理过滤的液体吸取，并通过生物除臭单元2内的喷淋部件2-6喷洒到填料上；中间每层的底部设置多孔布气板2-4；

所述检测单元3的多个检测部件(图中未示出)包括：用于检测气体成分的在线气体成分检测仪，用于检测所述生物反应单元的进气口气体流量的、安装在进气口的在线气体涡街流量计，用于检测所述生物反应单元内部温度及湿度的、安装在生物反应单元顶部空旷处的温湿度仪，用于检测所述生物反应单元的进气口与出气口之间压力差的、安装在进气口与出气口之间的压差计，用于检测检测喷淋循环液的pH值的pH计，pH计安装在集水部件2-1 的营养液循环沉积层；

上述检测单元3的检测部件均为本领域常用的电气元件，可通过商购获得。

所述PLC控制器通过电缆连接到触摸屏。所述电缆组态用RS485通信电缆；所述触摸屏属于电气控制及传输显示单元的现场监测显示模块72。

在进一步的实施例中，所述生物除臭装置还包括：底座1和壳体4；

所述生物反应单元2、动力源单元8的燃料发电机模块82安装于所述底座1上；所述电气控制及传输显示单元7安装在生物除臭装置内的壳体4上；所述电气控制及传输显示单元 7的供电控制模块71与所述检测单元2的多个检测部件通过信号线连接并传输电信号，所述电气控制及传输显示单元7的现场监测显示模块72以及远程控制显示模块73与所述检测单元3的多个检测部件通过信号线连接并传输信号。

在另一些实施例中，所述生物反应单元2的多孔布气板2-4具有双向可调格栅。如图6 所示，多孔布气板为格栅结构。所述格栅结构包括上下两层格栅241，两层格栅的栅条方向相互垂直。所述格栅结构的平行的栅条之间设有转轴，转轴上设有不与栅条接触的若干叶片；优选地，所述格栅四周具有外框242，外框上对称设有可安装所述转轴的孔。具体地，所述格栅结构的平行的栅条中间设有转轴，转轴上两侧设有叶片。

通过旋转转轴调节单个叶片的角度，从而达到调节平面孔隙大小及气流阻力的作用，通过对单个格栅板调节方向，来调节每个位置的进气量，通过导流板及布气板的调节，以实现单元内均匀布气，帮助生物反应单元内的恶臭气体与微生物填料充分接触反应，有效提升除臭效果。

在具体的实施例中，所述电气控制及传输显示单元7的现场监测显示模块72包括触摸屏，所述触摸屏朝外地设置在所述壳体4的外侧面。

所述动力源单元8的燃料发电机模块82和外接供电模块83安装在壳体4内部；所述动力源单元8的太阳能电池模块81安装在壳体外4部。

在优选的实施例中，所述生物反应单元2还包括喷淋部件2-6和集水部件2-1；所述喷淋部件2-6设置在所述生物反应单元2的顶部，可朝生物反应单元2内喷淋营养液，所述集水部件2-1设置在所述生物反应单元2的下部，用于收集喷淋出并流经生物反应单元内部的营养液。所述喷淋部件2-6的作用是使生物反应单元2内填料保持湿度，并为微生物提供营养物质。

在更优选的实施例中，如图3所示，所述喷淋部件2-6包括由横向管道和竖向管道组成的T型结构251，横向管道设置于生物反应单元2的顶部，竖向管道穿过各层填料层并通入所述集水部件2-1内；所述横向管道和竖向管道的管壁上朝生物反应单元2内部的方向开设有若干喷淋口；所述集水部件2-1为向上开口的容器状结构。

进一步地，所述喷淋部件2-6还包括泵252和水箱253；所述泵252、水箱253和生物反应单元2通过管道254依次连接形成循环，通过循环，泵252可以不断多次将水箱253中的水或营养液通过喷头喷洒在生物反应单元2内，营养液内有效物质通过填料被充分吸收利用。流经生物反应单元2内部的液体被收集至集水部件2-1中，集水部件2-1中的液体可再次通过管道254进入水箱253中，形成循环。

水箱253通过管路连接在生物反应单元集水部件后端，用于容纳集水部件2-1的循环水，保持水位的相对稳定，对循环水进行过滤，并可添加新鲜的营养物质。水箱253内设置物理过滤板(图中未示出)，冲淋下来的填料碎屑及失效生物膜微粒被阻挡，不能进入泵体。定期对循环水箱内液体进行检测，当营养物质缺失时，补充新鲜营养液。

在进一步的实施例中，所述生物除臭装置还包括与所述生物反应单元2连接的可为其内部提供负压的气体抽取单元6。

在具体的实施例中，所述动力源单元8的外接供电模块83为外接电源插口，设置在所述生物除臭装置的壳体4上。

优选地，所述动力源单元8的太阳能电池模块81包括相互之间通过线路连接的太阳能电池板8-4、蓄电池及控制器，均为本领域常用部件，并采用本领域常见方式连接；所述太阳能电池板8-4设置在所述生物除臭装置的壳体4外部，其具有可活动的支架，可在所述生物除臭装置停用、运输时进行折叠，在装置运行时展开；支架折叠后，可使太阳能电池板8-4与壳体4上表面、侧表面紧贴。

在一些实施例中，如图4、图5所示，所述壳体4包括框架结构4-1和活动封闭板4-2；所述壳体4的外围边框为由水平梁和垂直梁构成的框架结构4-1，所述垂直梁与所述生物除臭装置的底座1采用螺栓连接，水平梁与垂直梁采用螺栓连接；同一平面梁体间安装有活动封闭板4-2，以形成箱型结构的壳体。

第2组实施例、本实用新型的生物除臭方法

本组实施例提供一种生物除臭方法，其特征在于，采用第1组实施例任一所述的生物除臭装置处理恶臭气体。

在具体的实施例中，所述生物除臭方法包括：将所述恶臭气体引入所述生物除臭装置的生物反应单元的进气口；

在进一步的实施例中，所述生物除臭方法还包括：将所述装置生物反应单元的最佳工作条件参数通过触摸屏预先输入系统(即“电气控制及传输显示单元”的“现场监测显示模块”)，输入运行指令后，该系统将自动运行，同时将系统运行状态，运行数据在工业触摸屏上现场显示出来，同时也可经互联网通过电气控制及传输显示单元的远程控制显示模块，例如远程电脑显示操作。现场或远程都可及时掌握所述生物反应单元内的气体流量、温湿度、压差、 pH等数据，并根据这些数据现场或远程控制使除臭效果达到最佳。

实验例1

试制的集成式生物除臭装置理论处理能力20m3/h，总体外形为矩形，尺寸(长×宽×高) 2米×1.5米×1.5米，总质量150Kg。底座采用钢制矩形管焊接制作，高度150mm。生物除臭系统采用圆形透明亚克力制作，填料层分为3层，选用平均粒径为10mm的轻质陶粒作为填料，每层底部设有玻璃钢格栅布气板，系统顶部设有喷淋装置，下部有集水装置，控制填料有效高度0.8m。气体抽取单元采用中压离心风机，理论风压3KPa，联接在生物除臭系统出气端。电气控制及传输显示单元采用市电和太阳能电源供电，市电作后备电源使用。生物反应单元的气体进口管线上安装涡街流量计，气体成分采用化学火焰检测仪进行检测，生物除臭系统上设置温、湿度计、pH计等。各现场仪表将检出的工艺参数均变送成4～20mA标准电流信号传输到“电气控制及传输显示单元”的“现场监测显示模块”的PLC模拟量扩展模块，现场采用10寸触摸屏，通过编写PLC程序和工业触摸屏组态，可直接在该工业触摸屏上操控风机(即气体抽取单元)、水泵，同时兼作检测单元的各检测部件，例如，各检测仪表的数据显示与记录等。装置设有钢制外壳，钢制外壳采用框架式结构，主框架位于外壳的边缘，采用螺栓与底座联接，且各框架梁采用螺栓相互联接，填充在框架间的是钢制门板和顶板，与框架采用铰链连接，触摸屏安装在框架外侧。太阳能电池板16㎡，长4米，宽4米，能量密度120W/㎡，总产能功率1920W,设置在装置顶部。通入商品气瓶配置的混合气体，停留时间20s，连续运行60天，每天运行6小时。

设置3组平行试验，试验结果去除离散值，取其平均值，经测定其实验结果如表1所示：

表1

本实用新型的装置，经过上述条件，运行60d后，与传统装置相比，节能80％以上，且可在实验室实时监控装置运行情况，生物除臭系统微生物生长状态良好，处理后的气体符合《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中一级排放标准。

实验例2

试制的集成式生物除臭装置理论处理能力200m3/h，总体外形为矩形，壳体采用不锈钢板制作，尺寸(长×宽×高)2.5米×2米×2.8米，总质量2000Kg。底座采用不锈钢角钢焊接制作，高度300mm。生物除臭系统采用玻璃钢制作，填料层分为3层，选用平均粒径为15mm 的轻质陶粒作为填料，一侧设有喷淋室，每层底部设有玻璃钢格栅布气板，系统顶部设有喷淋装置，下部有集水装置，控制填料有效高度1.5m。气体抽取单元采用中压离心风机，理论风压3KPa，联接在生物除臭系统出气端。电气控制及显示系统采用市电和太阳能电源供电，市电作后备电源使用。生物反应单元的气体进口管线上安装涡街流量计，气体成分采用化学火焰检测仪进行检测，生物除臭系统上设置温、湿度计、pH计等。各现场仪表将检出的工艺参数均变送成4～20mA标准电流信号传输到“电气控制及传输显示单元”的“现场监测显示模块”的PLC模拟量扩展模块，现场采用10寸工业触摸屏，通过编写PLC程序和工业触摸屏组态，可直接在该屏上操控风机(即气体抽取单元)、水泵，同时兼作检测单元的各检测部件，例如，各检测仪表的数据显示与记录等。装置设有钢制外壳，钢制外壳采用框架式结构，主框架位于外壳的边缘，采用螺栓与底座联接，且各框架梁采用螺栓相互联接，填充在框架间的是钢制门板和顶板，与框架采用铰链连接，触摸屏安装在框架外侧。太阳能电池板20m²，长5米，宽4米，能量密度120W/m²，理论总产能功率2400W,设置在装置顶部。通入污泥干化所产生的臭气，停留时间46s，连续运行60天，每天运行6小时。

表2

臭气成分	单位	一级排放标准	初始浓度	实验装置处理后浓度
					氨	mg/m<sup>3</sup>	1.0	21	0.1
硫化氢	mg/m<sup>3</sup>	0.03	2.4	0.00(低于监测线)
					甲硫醚	mg/m<sup>3</sup>	0.03	3.6	0.00(低于监测线)
三甲胺	mg/m<sup>3</sup>	0.05	0.8	0.00(低于监测线)
					臭气浓度	无量纲	10	200	1

Claims (18)

1.一种集成式的生物除臭装置，包括生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元、和动力源单元，

所述生物反应单元为内部可形成负压的多层立式结构，每层之间设置填料；所述填料上附着有可与恶臭气体反应的微生物；所述生物反应单元内纵向设置有具有弧度的导流板；

所述检测单元包含多个检测部件；所述多个检测部件设置在所述生物反应单元内，并通过屏蔽电缆与所述电气控制及传输显示单元的PLC控制器连接；

所述电气控制及传输显示单元包括供电控制模块、与PLC控制器连接的现场监测显示模块、以及远程控制显示模块；

所述动力源单元通过线路分别与生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元连接，用于为生物反应单元、检测单元、电气控制及传输显示单元提供动力来源，所述动力源单元包括相互之间通过电气连接的太阳能电池模块、燃料发电机模块及外接供电模块。

2.根据权利要求1所述的生物除臭装置，所述生物反应单元的底部设有进气口，顶部设有出气口，最底层为布气段及营养液循环沉积层；中间每层的底部设置多孔布气板；

所述检测单元的多个检测部件包括：用于检测气体成分的在线气体成分检测仪，用于检测所述生物反应单元的进气口气体流量的在线气体流量计，用于检测所述生物反应单元内部温度及湿度的温湿度仪，用于检测所述生物反应单元的进气口与出气口之间压力差的压差计，用于检测喷淋循环液的pH值的pH计；

所述PLC控制器通过组态连接到所述现场监测显示模块的触摸屏。

3.根据权利要求2所述的生物除臭装置，所述导流板在竖直方向上的投影为波浪形或弧形。

4.根据权利要求1-3任一所述的生物除臭装置，还包括：底座和壳体；

所述生物反应单元、动力源单元的燃料发电机模块安装于所述底座上；所述电气控制及传输显示单元安装在生物除臭装置内的壳体上；所述电气控制及传输显示单元的供电控制模块与所述检测单元的多个检测部件通过信号线连接并传输电信号，所述电气控制及传输显示单元的现场监测显示模块以及远程控制显示模块与所述检测单元的多个检测部件通过信号线连接并传输信号。

5.根据权利要求4所述的生物除臭装置，所述导流板倾斜地设置在所述生物反应单元内每层之间。

6.根据权利要求4所述的生物除臭装置，所述生物反应单元的每层之间的导流板设置若干块，均匀围绕每层的中心对称设置。

7.根据权利要求6所述的生物除臭装置，所述生物反应单元的每层之间的导流板为3块，在同一高度上沿某虚拟圆筒形的筒壁斜向布置，且导流板本身的两个侧面与所述虚拟圆筒形的内外壁重合，且所述虚拟圆筒形的底面圆心与所述生物反应单元的每层的中心重合。

8.根据权利要求1、2、5-7任一所述的生物除臭装置，所述生物反应单元的多孔布气板具有双向可调节格栅。

9.根据权利要求8所述的生物除臭装置，所述双向可调节格栅为包括上下两层格栅的格栅结构。

10.根据权利要求9所述的生物除臭装置，所述两层格栅的栅条方向相互垂直；平行的栅条中间设有转轴，转轴上两侧设有叶片。

11.根据权利要求10所述的生物除臭装置，所述格栅四周具有外框，外框上对称设有可安装所述转轴的孔。

12.根据权利要求4所述的生物除臭装置，所述电气控制及传输显示单元的现场监测显示模块包括显示屏，所述显示屏朝外地设置在所述壳体的外侧面；

所述动力源单元的燃料发电机模块和外接供电模块安装在壳体内部；所述动力源单元的太阳能电池模块安装在壳体外部。

13.根据权利要求1、2、5-7任一所述的生物除臭装置，所述生物反应单元还包括喷淋部件和集水部件；所述喷淋部件设置在所述生物反应单元的顶部，可朝生物反应单元内喷淋营养液，所述集水部件设置在所述生物反应单元的下部，用于收集喷淋出并流经生物反应单元内部的营养液。

14.根据权利要求13所述的生物除臭装置，所述喷淋部件包括由横向管道和竖向管道组成的T型结构，横向管道设置于生物反应单元的顶部，竖向管道穿过各层填料层并通入所述集水部件内；所述横向管道和竖向管道的管壁上朝生物反应单元内部的方向开设有若干喷淋口；所述集水部件为向上开口的容器状结构。

15.根据权利要求1、2、5-7、14任一所述的生物除臭装置，还包括与所述生物反应单元连接的可为其内部提供负压的气体抽取单元。

16.根据权利要求1或12所述的生物除臭装置，所述动力源单元的外接供电模块为外接电源插口，设置在所述生物除臭装置的壳体上。

17.根据权利要求16所述的生物除臭装置，所述动力源单元的太阳能电池模块包括相互之间通过线路连接的太阳能电池板、蓄电池及控制器；所述太阳能电池板设置在所述生物除臭装置的壳体外部，其具有可活动的支架，可在所述生物除臭装置停用、运输时进行折叠，在装置运行时展开。

18.根据权利要求12或17所述的生物除臭装置，所述壳体包括框架结构和活动封闭板；所述壳体的外围边框为由水平梁和垂直梁构成的框架结构，所述垂直梁与所述生物除臭装置的底座采用螺栓连接，水平梁与垂直梁采用螺栓连接；同一平面梁体间安装有活动封闭板。

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