CN214319659U - 污染气体净化装置及封闭式污染气体净化系统、处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污染气体净化装置及封闭式污染气体净化系统、处理系统，污染气体净化装置从上向下依次包括：喷射腔，其上端设有吸收液入口，周侧设有污染气体入口，吸收液入口处设置有延伸至喷射腔内部的喷射管，用于喷射吸收液；混合腔与喷射腔连通，包括位于上端呈圆柱状的第一混合腔和位于下端呈圆锥状的第二混合腔；容纳腔位于第二混合腔下方且与其连通，用于容纳吸收污染气体后的吸收液，容纳腔侧壁上设置有洁净气体排放口和吸收液排放口。该装置为负压气液混合装置，基于化学反应方式氧化还原及酸碱中和原理，去除有毒有害气体，速度快，去除率高，没有再逃逸，可综合净化污染气体，具有显著优势。

Description

污染气体净化装置及封闭式污染气体净化系统、处理系统

技术领域

本实用新型属于污染气体净化处理技术领域，具体而言，涉及一种污染气体净化装置及封闭式污染气体净化系统、处理系统。

背景技术

垃圾是不被需要或无用的固体、流体废弃物，据报道，我国城市垃圾年清运量已达4亿吨，而且每年还以8％左右的速率增加。大有垃圾埋城的趋势，这些垃圾如不能及时处理或处理不当就会污染环境，已到了必须进行科学化、无害化、资源化处理的新阶段。处理城市生活垃圾，实现减量化、无害化、资源化，消除城市生活垃圾的污染已成为我国必须解决的重大课题。垃圾可分为可回收垃圾(废纸、塑料、玻璃、金属和布料等)、厨余垃圾(剩菜、剩饭、菜叶、果皮等)、有毒有害垃圾(废电池、废荧光灯管、废水银温度计、废油漆、废家电、过期药品、过期化妆品等)、其他垃圾(砖瓦、陶瓷、渣土、小区绿化产生的落叶、修剪下来的枝条等)。

而针对果蔬、厨余等湿垃圾的回收处理矛盾最大，处理不好直接影响社区环境。原因如下：一是其极易腐烂变质、滋生大量的细菌和病毒影响居民的健康，产生大量污染气体影响小区的环境，必须当天拉走处理。由于厨余垃圾的含水、含油量很高，要求垃圾车密闭性很好，但实际的运输车辆都达不到密闭要求，车辆经过时含有大量细菌病毒的臭水遗撒一地，影响环境危害人民的身体健康；其二，这些垃圾在运到垃圾焚烧发电厂焚烧时，由于其高含水率造成燃烧效率下降，需加入大量的燃料助燃，经济性很差，同时燃烧温度上不去，产生二噁英等有害物质，直接危及人民的身体健康；其三，还有湿垃圾污染垃圾焚烧发电厂的环境，污染气体熏天。

垃圾在存放及处理过程中产生的污染气体和滋生的各种细菌病毒无法得到迅速处理，尤其是果蔬厨余垃圾，无论是在分选、破碎、发酵过程中都会产生大量污染气体，原始污染气体治理技术，无论是活性炭吸附法，还是生物降解法都不能快速把这些污染气体治理干净(而且造价高、占地面积大、运行成本高)，严重影响居民的生活环境，气体除臭技术的落后状态使得有机果蔬厨余垃圾无法在小区内进行就地资源化处理。

目前常用的污染气体等污染气体净化方法一般包括换气法、活性炭吸附法、光触媒法、膜过滤法和臭氧法。换气法并没有实质性地处理掉气体污染物，而是将气体污染物换了一个地方。活性炭吸附法成本较高、效率低，活性炭再生困难。光触媒法成本高，局限性大，效率低，对颗粒污染物没有作用；膜过滤法对颗粒污染物效果好，对气体污染物没作用；而臭氧法虽然对气体污染物有效果，但对颗粒污染物没作用且成本高。虽然市场上已有较多类型的除味产品，但这些产品大多为化学品，本身具有一定的毒性或刺激性，虽然能去除异味，但有较多的副作用。

因此，寻找到一种能够快速高效去除有机果蔬厨余垃圾存放和发酵过程中产生的污染气体，使得有机果蔬厨余垃圾在小区内进行就地资源化处理，成为目前亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种污染气体净化装置及封闭式污染气体净化系统、处理系统，能够简单、快速、低成本地将污染气体如厨余垃圾发酵产生的污染气体、颗粒污染物和细菌病毒一次性处理干净。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种污染气体净化装置，从上向下依次包括：喷射腔，其上端设有吸收液入口，侧壁上设置有污染气体入口，吸收液入口处设置有延伸至所述喷射腔内部的喷射管，用于喷射吸收液；混合腔，与喷射腔连通，所述混合腔包括位于上端呈圆柱状的第一混合腔和位于下端呈圆锥状的第二混合腔；容纳腔，位于第二混合腔下方且与其连通，用于容纳吸收污染气体后的吸收液，所述容纳腔的侧壁上设置有洁净气体排放口和吸收液排放口。

根据本实用新型，所述吸收液入口和污染气体入口处横截面均呈圆形结构；污染气体入口设置为一个，其设置在喷射腔上端圆柱体侧壁上并突出于圆柱体侧壁表面且呈圆柱体结构；喷射管从吸收液入口处向下延伸，其下端出口高度低于污染气体入口处的高度。

根据本实用新型，所述喷射腔上端为圆柱体腔室，下端为锥体腔室，喷射管的下端出口延伸至所述圆锥体腔室中间位置。

根据本实用新型，所述容纳腔为圆柱体腔室，其直径大于混合腔的最大直径；所述洁净气体排放口位于所述吸收液排放口上方。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种封闭式污染气体净化系统，包括上述任一种的污染气体净化装置；所述污染气体净化装置设置在用于盛放污染气体的封闭装置内，封闭装置具有进风口和排风口，进风口处连通有引风机和多个引风管，所述引风管铺设在被污染空间内，每个引风管上依次设置有多个进风口，通过引风机将被污染空间内的污染气体引流进封闭装置内。

根据本实用新型的又一方面，还提供了一种太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理系统，包括上述任一种所述的污染气体净化装置。

优选地，所述太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理系统还包括：上料分选装置，具有分拣平台，厨余垃圾集中到所述分拣平台上后分拣，留下厨余垃圾沿着管路传送到一级脱水装置中；水洗脱盐装置，设置在传送分拣后的厨余垃圾至一级脱水装置的管路上方，在传送过程中对厨余垃圾喷洒水洗以脱盐；一级脱水装置，具有液态出口和固态出口，经脱水后的油水混合物由液态出口送入油水分离装置；脱水后的固体经固态出口送入破碎装置，经两级破碎后送入挤压脱水装置；挤压脱水装置，具有液态出口和固态出口，挤压脱水后的油水混合物送入油水分离装置，固态混合物送入生物发酵装置发酵，发酵后得到有机肥料，发酵过程产生的污染气体输送至气体净化装置净化，得到洁净空气；油水分离装置，接收到一级脱水装置和挤压脱水装置输送来的油水混合物后，分离出油脂，产生的污水送入水处理装置，水处理装置净化后的水送到水洗脱盐装置循环利用，剩下的污水排放到生活污水管道。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型的污染气体净化装置为负压气液混合装置，基于氧化还原及酸碱中和原理，采用化学反应方式去除有毒有害污染气体，速度快，去除率高，没有再逃逸，可以综合净化被污染的气体，相比其他空气净化装置具有显著优势。

2)本实用新型所采用的吸收液即氧化液为硫酸铜饱和溶液，还混合有高锰酸钾和氧化钙，氧化液的主体是自来水，价格低廉，大大降低成本。

3)本实用新型的污染气体净化装置可用于厨余垃圾在分拣、破碎、发酵过程中产生的污染气体的净化，经集气管道将污染气体收集到内部，将H₂S、NH₃、细菌等全部处理干净，净化装置内外不会留有任何异味，此外，该污染气体净化装置还具有结构简单、易操作、免维护、运行费用低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的污染气体净化装置的结构示意图。

图2为本实用新型的封闭式污染气体净化系统的结构示意图。

图3为本实用新型的封闭式污染气体净化系统用于卫生间气体净化时的结构示意图。

图4为本实用新型的太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理的工艺流程图。

图5为本实用新型的太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本实用新型，为本实用新型部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本实用新型。此外，下面描述的本实用新型实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。

如图1所示，污染气体净化装置从上向下依次包括喷射腔10、混合腔20 和容纳腔30。其中，喷射腔10上端设有吸收液入口11，侧壁上设置有污染气体入口12，吸收液入口11处设置有延伸至喷射腔10内部且用于喷射吸收液的喷射管13。混合腔与喷射腔10连通，混合腔包括位于上端呈圆柱状的第一混合腔20和位于下端呈圆锥状的第二混合腔40。容纳腔30用于容纳吸收污染气体后的吸收液，其位于第二混合腔40下方且与第二混合腔40相通。在容纳腔30 的侧壁上设置有洁净气体排放口31和吸收液排放口32。

优选地，吸收液入口11和污染气体入口12处横截面均为圆形结构。污染气体入口12的个数可以根据需要来设置，例如设置为一个或多个。如图1所示，污染气体入口12为设置在混合腔上端圆柱体侧壁上且突出于圆柱体侧壁表面的圆柱体结构。

如图1所示，喷射管13从吸收液入口11处向下延伸，其下端出口高度低于污染气体入口12处的水平高度。优选地，喷射腔10上端为圆柱体腔室，下端为锥体腔室，喷射管13的下端出口延伸至圆锥体腔室中间位置处。容纳腔30 为圆柱体腔室，其直径大于混合腔的最大直径。洁净气体排放口31位于吸收液排放口32上方。在图1所示的实施例中，洁净气体排放口31和吸收液排放口 32位于侧壁的同一竖直方向上。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种污染气体净化装置的净化方法，包括以下步骤：

S1、收集污染气体，打开高压泵，使得污染气体从喷射腔10侧壁上的污染气体入口12进入并充满喷射腔10；

S2、打开位于喷射腔10上端的吸收液入口11，使得吸收液从吸收液入口 11进入，并在喷射管13的出口端形成高速射流；

S3、进入喷射腔10内的污染气体向下方流动，与喷射管13喷射出的吸收液在第一混合腔20内混合，吸附，并通过第二混合腔40喷洒进入容纳腔30，经容纳腔30的吸收液排放口32排出，净化气体从洁净气体排放口31排出。

本实用新型所采用的吸收液优选为硫酸铜溶液，但并不局限于此。所述硫酸铜溶液的浓度为20～30％，喷入量为1～2T/h；污染气体的气流量为1000～3000m ³/h。

优选地，所述吸收液为硫酸铜、高锰酸钾、氧化钙加水后形成的混合溶液，其中，硫酸铜、高锰酸钾和氧化钙的质量比为8:1:1。

本实用新型还提供了一种封闭式污染气体净化系统，包括用于盛放污染气体的封闭装置和上述任一种的污染气体净化装置。污染气体净化装置设置在用于盛放污染气体的封闭装置内，封闭装置还具有进风口和排风口，在进风口处连通有引风机和多个引风管，引风管铺设在被污染空间内，每个引风管上依次设置有多个进风口，通过引风机将被污染空间内的污染气体引流进封闭装置内，并与污染气体净化装置内的吸收剂充分混合，通过溶解、扩散、吸收、氧化还原和酸碱中和反应、絮凝、吸附和沉降等共同作用去除了有害气体H₂S、NH₃、 CH₂O、CH₄S、C₂H₆S等，或者将有毒有害气体氧化成SO₄ ^2-、NO₃ ^-离子，再经过酸碱中和反应形成硫酸盐和硝酸盐絮凝在水中。各种颗粒污染物被吸附沉淀在溶液中，细菌、病毒遇到强氧化性液体被消灭，由于吸收液具有氧化性不会发酵变臭，只需定期清理沉淀物即可，经净化处理后的空气不含有毒有害气体和颗粒污染物，彻底清除了细菌和病毒，消除了异味，达到杀菌、除甲醛、病毒、超细粉尘和消油烟的目的。

采用本实用新型的污染气体净化装置净化气体的机理如下：

本实用新型的气体净化装置可用于厨余垃圾资源化就地处理中，可将厨余垃圾在分拣、破碎、发酵过程中产生的污染气体经集气管道收集到其内部，将 H₂S、NH₃、细菌等全部处理干净，净化装置内外不会有任何异味。由于溶液呈弱酸性，不会腐烂变质，空气中的粉尘包括PM2.5及更小的颗粒都会被吸附沉淀下来，因此经过净化的空气不但没有臭味还非常洁净。

净化后的空气达到系统排放指标和标准：氨：≤0.2毫克/立方米；硫化氢：≤0.03毫克/立方米；甲硫醇：≤0.002毫克/立方米；甲硫醚：≤0.02毫克/立方米；二甲二硫：≤0.04毫克/立方米。

下面以将本实用新型的封闭式污染气体净化系统用于卫生间空气净化的实施例进行说明。如图3所示，在卫生间内找一处面积大于0.8m×0.8m的空地，将封闭空间气体污染物净化系统放好，在卫生间顶部设置一条集气管道，该集气管道与空气净化装置顶部进气口相连，在集气管道上设有N个进气口，调节进气口的开度来调节各点的进气量，实现卫生间空间内各处的污染气体都能迅速的被吸收到空气净化装置内，不留死角，净化后的空气通过排风口直接排出室外。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理系统，包括上述任一种的污染气体净化装置。

如图4和图5所示，太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理系统还包括：上料分选装置100、水洗脱盐装置200、一级脱水装置300、油水分离装置400、破碎装置500、挤压脱水装置600、生物发酵装置700和气体净化装置800。上料分选装置100具有分拣平台，厨余垃圾集中到分拣平台上后分拣，只留下厨余垃圾沿着管路传送到一级脱水装置300中。水洗脱盐装置200设置在传送分拣后的厨余垃圾至一级脱水装置300的管路上方，在传送过程中对厨余垃圾喷洒水洗以脱盐。一级脱水装置300具有液态出口和固态出口，经脱水后的油水混合物由液态出口送入油水分离装置400，脱水后的固体经固态出口送入破碎装置500，经两级破碎后送入挤压脱水装置600。挤压脱水装置600具有液态出口和固态出口，液态出口与油水分离装置连通，固态出口与生物发酵装置700连通，发酵装置700与气体净化装置800连通，将发酵过程产生的污染气体输送至气体净化装置800净化，得到洁净空气。油水分离装置400入口分别与一级脱水装置300和挤压脱水装置600的液态出口连通，将送来的油水混合物分离出油脂，出口与净水处理装置连通，净水处理装置具有两个出口，其中一端与水洗脱盐装置200连通，用于将净化后的水送入水洗脱盐装置200循环利用，另一端与生活污水管道连通，将剩下的污水排放到生活污水管道。

本实用新型还提供了一种利用太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理系统的处理方法，包括以下步骤：将厨余垃圾集中到上料分选装置的分拣平台上进行分拣，精细分类，餐厨、果蔬类有机垃圾经分拣系统，将塑料、铁、玻璃及木头等明显的大块杂物分拣出来，只留下厨余垃圾沿着管路传送，传送过程中对厨余垃圾喷洒水洗脱盐，之后送入一级脱水装置脱水，得到液态油水混合物和固态厨余垃圾。对固态厨余垃圾破碎，大块物料被破碎后更加有利于微生物反应与产物肥料性质的提高。破碎步骤分为一级破碎和二级破碎，一级破碎用于将尺寸大于50mm的厨余垃圾破碎成小于50mm；经二级破碎后的厨余垃圾尺寸小于10mm。对破碎后的厨余垃圾挤压脱水，对挤压脱水和一级脱水后的油水混合物油水分离，分出油脂。将挤压脱水后剩余的碎末状厨余垃圾经自动传送带传送到生物发酵装置700内发酵，得到有机肥料。发酵过程中产生的污染气体输送至气体净化装置800中净化，得到洁净空气。油水分离装置400接收到一级脱水装置300和挤压脱水装置600送来的油水混合物后分离出油脂，油水分离后去除油脂的水送入水处理装置中，经过滤处理后的干净水送入水洗脱盐装置循环利用，产生的污水排放到生活污水管道中。

太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理集成了自动上料、混合物料、分步脱水、同步脱油、混合物料破碎、连续式生物发酵及除臭技术等多项功能，可实现不同物料同时不同方式的处理。采用三级脱水+生物发酵的方式，实现整体减量率达90％以上，整体能耗可降低80％以上。采用独特的发酵仓体设计，实现连续运转，投料时间不受设备运行方式的影响，同时实现发酵过程微生物的分级分相，保证设备产出物料的性状稳定性，集成智能控制与远程监控系统，操作界面清晰简便，对设备工作状态进行设定与操作，实现自动运行、无人值守，适时数据监测、采集、存储、监控与无线传输等功能。

太阳能辅能式厨余垃圾就地处理系统是将全部的工艺处理流程如垃圾分类、资源化处理、水处理、有毒有害气体净化集中在一个封闭的集装箱内，垃圾直接进入装置内进行分类及处理，出来的只有有机肥和洁净的空气，没有任何气味及细菌病毒，集装箱外形尺寸例如可以为3m*3m*8m，占地面积小，对社区环境没有影响，容易落地实施，一个2000户居民的小区，装置的占地面积只有25平米，装置在工厂整体制造，现场整体吊装就位，接上上下水及电源就可以启动运行。

采用本实用新型的太阳能辅能式厨余垃圾就地处理系统和处理方法，还具有以下有益效果：

1)厨余垃圾资源化就地处理系统可以以集装箱的形式直接放置在居民小区内，这样分类出来的厨余垃圾无需外运就可以直接就地处理成有机肥料还原小区绿化，美化了社区环境，还解决了运输带来的一系列问题，同时绿化产生的落叶、枝条、草径等随厨余垃圾一并处理成有机肥，变废为宝，综合成本最低。因此，采用该就地处理系统可最大限度的对厨余垃圾回收再利用，最大限度地降低清运、处置成本。

1)以居民区、餐饮服务单位、果蔬市场产生的果蔬垃圾、餐厨垃圾和厨余垃圾等有机生活垃圾为处理对象，针对现有处理设施不完备等系列问题，提出通过以有机废弃物(包括餐厨垃圾、果蔬垃圾、厨余垃圾等)低能耗源头处理与高效循环利用为关键技术手段，建立“以快速生物发酵处理为核心技术的就地无害化处理与资源化循环利用”新技术模式，开发基于物联网的餐厨垃圾处理全过程自动化运行与监管服务平台，将产生的餐厨/果蔬类有机垃圾实施就地无害化处理与资源化利用，通过就地生物处理技术将废弃物转化为有机肥料等资源化物质，在城市及农村实现有机肥的回收与利用，系统解决城市及农村环境与食品安全问题，推动新农村和城镇发展。具有投资低，占地面积小，处理效率高，一次完全发酵、出料达标可直接施用，处理过程无需反复投入菌种，无需添加任何辅料，减量化、无害化、资源化等优点，有机垃圾的减量化率达到90％以上，无害化率达到100％，资源化率达到100％。

以上所述仅是本实用新型的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种污染气体净化装置，其特征在于，从上向下依次包括：

喷射腔(10)，其上端设有吸收液入口(11)，周侧设有污染气体入口(12)，所述吸收液入口(11)处设置有延伸至所述喷射腔(10)内部的喷射管(13)，用于喷射吸收液；

混合腔，与所述喷射腔(10)连通，所述混合腔包括位于上端呈圆柱状的第一混合腔(20)和位于下端呈圆锥状的第二混合腔(40)；以及

容纳腔(30)，位于所述第二混合腔(40)下方且与其连通，用于容纳吸收污染气体后的吸收液，所述容纳腔(30)的侧壁上设置有洁净气体排放口(31)和吸收液排放口(32)。

2.根据权利要求1所述的污染气体净化装置，其特征在于，所述吸收液入口(11)和污染气体入口(12)处横截面均呈圆形结构；所述污染气体入口(12)设置为一个，其设置在喷射腔(10)上端圆柱体侧壁上并突出于圆柱体侧壁表面且呈圆柱体结构；所述喷射管(13)从吸收液入口(11)处向下延伸，其下端出口高度低于所述污染气体入口(12)处的高度。

3.根据权利要求2所述的污染气体净化装置，其特征在于，所述喷射腔(10)上端为圆柱体腔室，下端为锥体腔室，所述喷射管(13)的下端出口延伸至所述锥体腔室中间位置。

4.根据权利要求1所述的污染气体净化装置，其特征在于，所述容纳腔(30)为圆柱体腔室，其直径大于所述混合腔的最大直径；所述洁净气体排放口(31)位于所述吸收液排放口(32)上方。

5.一种封闭式污染气体净化系统，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的污染气体净化装置。

6.根据权利要求5所述的封闭式污染气体净化系统，其特征在于，所述污染气体净化装置设置在用于盛放污染气体的封闭装置内，所述封闭装置具有进风口和排风口，所述进风口处连通有引风机和多个引风管，所述引风管铺设在被污染空间内，每个所述引风管上依次设置有多个进风口，通过引风机将被污染空间内的污染气体引流进封闭装置内。

7.一种处理系统，用于太阳能辅能式厨余垃圾资源化就地处理，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述污染气体净化装置。

8.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，还包括：

上料分选装置(100)，具有分拣平台，厨余垃圾集中到所述分拣平台上后分拣，留下厨余垃圾沿着管路传送到一级脱水装置(300)中；

水洗脱盐装置(200)，设置在传送分拣后的厨余垃圾至一级脱水装置(300)的管路上方，在传送过程中对厨余垃圾喷洒水洗以脱盐；

一级脱水装置(300)，具有液态出口和固态出口，经脱水后的油水混合物由液态出口送入油水分离装置(400)；脱水后的固体经固态出口送入破碎装置(500)，经两级破碎后送入挤压脱水装置(600)；

挤压脱水装置(600)，具有液态出口和固态出口，挤压脱水后的油水混合物送入油水分离装置(400)，固态混合物送入生物发酵装置(700)发酵，发酵后得到有机肥料，发酵过程产生的污染气体输送至气体净化装置(800)净化，得到洁净空气；

油水分离装置(400)，接收到一级脱水装置(300)和挤压脱水装置(600)输送来的油水混合物后，分离出油脂，产生的污水送入水处理装置，水处理装置净化后的水送到水洗脱盐装置(200)循环利用，剩下的污水排放到生活污水管道。

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