专利名称：全自动沼气内部微氧脱硫装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脱硫装置，尤其是一种全自动沼气内部微氧脱硫装置，属于能源与环境领域。
背景技术：
生物废物厌氧消化和污水的厌氧处理所产生的沼气中均含有H2S,由于H2S是一种腐蚀性很强及具有恶臭气味的化合物，影响沼气的回收利用，所以沼气脱硫是沼气利用的关键环节。沼气脱硫方法有化学法、物理法以及生物法等，目前，生物法脱硫的研究成为新方向，它是利用环境中的各种微生物在有氧条件下将H2S氧化为单质S和H2SO4等，反应式如下H2S+l/202 — S0+H20 AG。=-209. 4kJ/reaction(I)S°+2H20+3/202 — S042>2H+ AG。=-587. lkj/reaction(2)H2S+202 — SO广+2H. AG。=-798. 2kJ/reaction(3)当前主要采用外加生物脱硫塔进行脱硫，不仅需要供氧设备，也需要外加脱硫塔以及塔内的生物填料，这些需要的设备和原料大大增加了脱硫成本。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种较为廉价、简单且无需外加生物的全自动沼气内部微氧脱硫装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是全自动沼气内部微氧脱硫装置，包括厌氧消化罐主罐体，搅拌螺旋，进出料开关，出料装置，进料装置，水浴夹层，搅拌电机，沼气出口，硫化氢在线监测仪，氧气蠕动泵，PH在线监测仪，数据采集集成模块，DO在线监测仪器，温度在线监测仪，热电偶，进水管道，出水管道，水泵，数据处理系统和恒温水槽。搅拌螺旋处于厌氧消化罐主罐体内。搅拌电机与搅拌螺旋连接。出料装置连接进出料开关固定在氧消化罐主罐体下端。进料装置固定在厌氧消化罐主罐体的上端。厌氧消化罐主罐体的外表面设有水浴夹层。进水管道中间设有水泵，一端插入水浴夹层内，另一端插入到恒温水槽内。沼气出口设在厌氧消化罐主罐体的上端。硫化氢在线监测仪、氧气蠕动泵、pH在线监测仪、DO在线监测仪器和温度在线监测仪固定在厌氧消化罐主罐体的侧壁上，并与数据采集集成模块连接。数据采集集成模块与数据处理系统连接。热电偶一端与数据采集集成模块连接,另一端插入到恒温水槽内。本发明结构简单、无需外加生物就可以实现沼气内部微氧脱硫，具有如下特点I、厌氧消化罐主罐体I在数据采集集成模块12的控制下，对恒温水槽20进行设定温度加热，加热后的水通过水泵18输入进水管道16后流入水浴夹层6中，实现对厌氧消化罐主罐体I的罐体加热，当罐体温度达到设定要求时，温度在线监测仪14将数据传输给数据传输到数据采集集成模块12，则停止加热；2、厌氧消化罐主罐体I通过进出料开关3，将反应底料通过进料装置5进入厌氧消化罐主罐体I内，数据处理系统19将指令传输给数据采集集成模块12控制搅拌电机7，启动搅拌螺旋2对厌氧消化罐主罐体I进行底料混合，进行厌氧消化产沼气反应，通过pH在线监测仪11，DO在线监测仪器13和温度在线监测仪14对厌氧消化罐主罐体I过程参数进行监控，将所得数据传输到数据采集集成模块12，产出的沼气通过沼气出口 8排出。3、厌氧消化罐主罐体I厌氧消化产出的沼气中硫化氢浓度通过硫化氢在线监测仪9将数据传输给数据采集集成模块12，在数据处理系统19的控制下，将信息反馈给数据传输给数据采集集成模块12后，开启氧气蠕动泵10，将微量氧气泵入厌氧消化罐主罐体I上层气体区，启动上层搅拌螺旋实现微氧及硫化氢气体混合，在脱硫微生物的作用下，通过生化反应实现沼气内部微氧脱硫，将沼气中的硫化氢在微量氧气的条件下，转化成硫颗粒或硫酸盐，通过出料装置4排出厌氧消化罐主罐体I。
图I是本发明的示意图
具体实施例方式如图I所示全自动沼气内部微氧脱硫装置，包括厌氧消化罐主罐体1，搅拌螺旋2，进出料开关3，出料装置4，进料装置5，水浴夹层6，搅拌电机7，沼气出口 8，硫化氢在线监测仪9，氧气蠕动泵10，pH在线监测仪11，数据采集集成模块12，D0在线监测仪器13，温度在线监测仪14，热电偶15，进水管道16，出水管道17，水泵18，数据处理系统19和恒温水槽20。搅拌螺旋2处于厌氧消化罐主罐体I内。搅拌电机7与搅拌螺旋2连接。出料装置4连接进出料开关3固定在氧消化罐主罐体I下端。进料装置5固定在厌氧消化罐主罐体I的上端。厌氧消化罐主罐体I的外表面设有水浴夹层6。进水管道16中间设有水泵18，一端插入水浴夹层6内，另一端插入到恒温水槽20内。沼气出口 8设在厌氧消化罐主罐体I的上端。硫化氢在线监测仪9、氧气蠕动泵10、pH在线监测仪11、DO在线监测仪器13和温度在线监测仪14固定在厌氧消化罐主罐体I的侧壁上，并与数据采集集成模块12连接。数据采集集成模块12与数据处理系统19连接。热电偶15 —端与数据采集集成模块12连接，另一端插入到恒温水槽20内。沼气中硫化氢浓度通过硫化氢在线监测仪9将数据传输给数据采集集成模块12，在数据处理系统19的控制下，将信息反馈给数据传输给数据采集集成模块12后，开启氧气蠕动泵10，实现沼气内部微氧脱硫，将沼气中的硫化氢在微量氧气的条件下，转化成硫颗粒或硫酸盐，通过出料装置4排出厌氧消化罐主罐体I。各部件功能I、厌氧消化罐主罐体有机质发生生化反应的场所，将底物经过厌氧消化微生物转化成，实现废物资源化与能源化利用；2、搅拌螺旋可进行原料混合，使发酵料液均匀，上部的搅拌螺旋可以起到均匀气体的作用，使蠕动泵进入的氧气和沼气混合，便于微氧生物脱硫；3、进出料开关控制物料进出入厌氧消化罐主罐体，防止在进出料过程中氧气进入反应器内；4、出料装置反应器废渣废液排放口，固定容积的出料容器可以保证排料的等质性；5、进料装置有机物质的进料口，固定容积的进料容器可以保证进料的等质性，同时防止进料过程中氧气的进入；6、水浴夹层通过该夹层对厌氧消化罐主罐体进行设定温度的加热，提高生物反应活性；7、搅拌电机在计算机的控制带动搅拌螺旋转动，实现定时定速率搅拌；8、沼气出口 厌氧消化产出沼气排放孔；9、硫化氢在线监测仪厌氧消化罐主罐体上层沼气中硫化氢气体浓度在线监测设备，将监测的数据及时传送给数据采集集成模块，通过数据处理系统后，调节蠕动泵流量，实现厌氧消化罐主罐体内部微氧生物脱硫；10、氧气蠕动泵数据处理系统根据硫化氢气体浓度在线监测仪反馈的数据，提供氧气动力，保障氧气的供应，为生物脱硫提供氧化剂；11、pH在线监测仪在线监测厌氧消化罐主罐体消化液pH值变化情况；12、数据采集集成模块数据采集集成模块基于DO在线监测仪器、温度在线监测仪、PH在线监测仪及硫化氢在线监测仪数据采集模块平台的芯片、存储芯片等集成在一块电路板，使其数据消息传输给数据处理系统，实现对DO在线监测仪器、温度在线监测仪、pH在线监测仪、硫化氢在线监测仪数据及氧气蠕动泵的调控；13、DO在线监测仪器在线监测厌氧消化罐主罐体消化液DO值变化情况；14、温度在线监测仪在线监测厌氧消化罐主罐体消化液温度值变化情况，并实现对温度的定温调控；15、热电偶通过计算机实现对水槽加热的原件；16、进水管道加热后的热水通过进水泵进入水浴夹层，实现对厌氧消化罐主罐体的加热；17、出水管道加热过程中排出的循环水；18、水泵上水的动力泵；19、数据处理系统数据处理系统是指运用计算机处理信息而构成的系统。其主要功能是将输入的数据信息进行加工、整理，计算各种分析指标，变为易于被人们所接受的信息形式，并将处理后的信息进行有序贮存，随时通过外部设备输给信息使用者。20、恒温水槽加热后水的存储场所；工作流程I、厌氧消化罐主罐体I通过进出料开关3，将反应底料通过进料装置5进入厌氧消化罐主罐体I内；2、厌氧消化罐主罐体I在数据采集集成模块12的控制下，对恒温水槽20进行设定温度加热；3、加热后的水通过水泵18输入进水管道16后流入水浴夹层6中，实现对厌氧消化罐主罐体I的罐体加热，当罐体温度达到设定要求时，温度在线监测仪14将数据传输给数据传输到数据采集集成模块12，则停止加热；4、数据处理系统19将指令传输给数据采集集成模块12控制搅拌电机7，启动搅拌螺旋2对厌氧消化罐主罐体I进行底料混合，进行厌氧消化产沼气反应，通过PH在线监测仪11，DO在线监测仪器13和温度在线监测仪14对厌氧消化罐主罐体I过程参数进行监控，将所得数据传输到数据采集集成模块12，产出的沼气通过沼气出口 8排出。
5、厌氧消化罐主罐体I厌氧消化产出的沼气中硫化氢浓度通过硫化氢在线监测仪9将数据传输给数据采集集成模块12，在数据处理系统19的控制下，将信息反馈给数据传输给数据采集集成模块12后，开启氧气蠕动泵10，6、微量氧气泵入厌氧消化罐主罐体I上层气体区，启动上层搅拌螺旋实现微氧及硫化氢气体混合，在脱硫微生物的作用下，通过生化反应实现沼气内部微氧脱硫，将沼气中的硫化氢在微量氧气的条件下，转化成硫颗粒或硫酸盐，通过出料装置4排出厌氧消化罐主罐体I。7、实验结束后，由出料口放出发酵液，关闭搅拌电机，关闭蠕动泵，关闭计算机。
权利要求
1.全自动沼气内部微氧脱硫装置，其特征在于包括厌氧消化罐主罐体，搅拌螺旋，出料装置，进料装置，水浴夹层，搅拌电机，沼气出口，硫化氢在线监测仪，氧气蠕动泵，PH在线监测仪，数据采集集成模块，DO在线监测仪器，温度在线监测仪，热电偶，进水管道，出水管道，水泵，数据处理系统和恒温水槽；搅拌螺旋处于厌氧消化罐主罐体内，搅拌电机与搅拌螺旋连接，出料装置固定在氧消化罐主罐体下端，进料装置固定在厌氧消化罐主罐体的上端，厌氧消化罐主罐体的外表面设有水浴夹层，进水管道中间设有水泵，一端插入水浴夹层内，另一端插入到恒温水槽内，沼气出口设在厌氧消化罐主罐体的上端，硫化氢在线监测仪、氧气蠕动泵、PH在线监测仪、DO在线监测仪器和温度在线监测仪固定在厌氧消化罐主罐体的侧壁上，并与数据采集集成模块连接，数据采集集成模块与数据处理系统连接，热电偶一端与数据采集集成模块连接，另一端插入到恒温水槽内。
2.如权利要求I所述的全自动沼气内部微氧脱硫装置，其特征在于出料装置上设有进出料开关。
全文摘要
全自动沼气内部微氧脱硫装置，搅拌螺旋处于厌氧消化罐主罐体内。搅拌电机与搅拌螺旋连接。出料装置连接进出料开关固定在氧消化罐主罐体下端。进料装置固定在厌氧消化罐主罐体的上端。厌氧消化罐主罐体的外表面设有水浴夹层。进水管道中间设有水泵，一端插入水浴夹层内，另一端插入到恒温水槽内。沼气出口设在厌氧消化罐主罐体的上端。硫化氢在线监测仪、氧气蠕动泵、pH在线监测仪、DO在线监测仪器和温度在线监测仪固定在厌氧消化罐主罐体的侧壁上，并与数据采集集成模块连接。数据采集集成模块与数据处理系统连接。热电偶一端与数据采集集成模块连接，另一端插入到恒温水槽内。本发明结构简单、无需外加生物就可以实现沼气内部微氧脱硫。
文档编号B01D53/84GK102974213SQ20121049602
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者冯磊, 李润东, 王伟云 申请人:沈阳航空航天大学