一种高效好氧发酵除臭装置及应用的制作方法
【专利摘要】一种高效好氧发酵除臭装置，由除臭反应器、换热装置、臭气进气管道和臭气循环管道组成，除臭反应器内装有填料并设有H2S、NH3检测器探头、测温装置和测湿装置传感器探头，在除臭反应器下部和臭气进气管道进口分别设雾化喷头用于控制臭气湿度和温度；换热装置为夹套结构，设置于除臭反应器中部的前壁和后壁。本发明的优点是：该除臭装置结构简单、处理速度快、能耗低、成本低、易于操作、安全可靠；除臭填料为微生物填料，在好氧条件下反应温度低、除臭效率高；通过对臭气进行增湿、增温等预处理操作，实现臭气快速高效的去除，该技术的实施能够改善现有的堆肥装置对环境的污染问题，获得显著的经济效益和环境效益。
【专利说明】一种高效好氧发酵除臭装置及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保设备领域，尤其是一种高效好氧发酵除臭的装置及应用。
【背景技术】
[0002]固体废弃物是人类生产和生活过程中产生的副产品。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，固体废弃物的排放量猛增。固体废弃物排放量的增长给城市环境带来了极大的威胁。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化和资源化。要综合考虑各种因素，才能确定符合环境、经济和社会效益的处理方法。现在，国外固体废弃物的处理方法经过多年的实践与比较之后，正向资源化、综合处理的方向发展，固体废弃物堆肥的土地利用逐渐被各国所重视，成为固体废弃物主要的处置方法。
[0003]堆肥是将要堆腐的有机物料与填充料按一定的比例混合，在合适的水份、通气条件下，使微生物繁殖并降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌及杂草种子，使有机物达到稳定化。高温堆肥可以最大限度地杀灭病原菌，同时对有机质的降解速度快，因此好氧堆肥化处理是固体废弃物资源化利用的一种方式，已逐渐被国内外所重视。然而在处理过程中由于微生物的代谢作用使得底物中部分N、S等元素以还原态形式(NH3、H2S)的臭气逃逸到大气中，造成大气污染，严重影响周边人民群众的健康生活。因此，从环境保护、废弃物再利用和产业的角度，迫切需要一种能够高效处理固体废弃物堆肥过程中产生的臭气的
装直。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对上述存在问题，提供一种高效好氧发酵除臭装置及应用，该装置与生物质堆肥装置相结合，将堆肥过程产生的臭气定向引入到除臭装置中，在除臭装置中，臭气的湿度和温度被提高，利用装置中的填料对其进行处理，实现堆肥臭气的消除。
[0005]本发明的技术方案:
一种高效好氧发酵除臭装置，由除臭反应器、换热装置、臭气进气管道和臭气循环管道组成，除臭反应器内装有填料、上部设有H2S检测器探头和NH3检测器探头、下部设有测温装置传感器探头和测湿装置传感器探头，除臭反应器下部与来自发酵装置的臭气进气管道连接、顶部设有尾气出口并设置尾气排放阀门，臭气循环管道分别与除臭反应器的底部和顶部接通，在除臭反应器下部和臭气进气管道进口分别设雾化喷头用于控制臭气湿度和温度；换热装置为夹套结构，设置于除臭反应器中部的前壁和后壁，换热装置设有热水管道进口和热水管道出口 ；H2S检测器探头、NH3检测器探头、测温装置传感器探头和测湿装置传感器探头分别通过导线与控制室的检测仪器连接。
[0006]一种所述高效好氧除臭装置的应用，用连续处理方式实现微生物堆肥、发酵过程中所产生的含有H2S与NH3的臭气的快速高效去除，步骤如下:
I)臭气进入进气管道后通过雾化喷头调节臭气增湿增温，雾化喷头孔径为0.5_，控制臭气湿度为40-55%，温度为30-45°C ；
2)上述湿热臭气进入除臭反应器后沿反应器轴向方向向上运动进入负载有微生物的填料层，通过填料层下部的测温测湿仪监测臭气的湿度和温度；
3)湿热空气进入填料层后与填料充分接触，接触时间为30-60min，维持填料层温度为35-55 0C ；
4)臭气处理后经H2S与NH3检测装置检测合格，通过尾气排放口进行排放，如果监测不合格则关闭尾气排放口，打开臭气循环管道阀门，臭气重新回到反应器内进行反应，直至合格后排放。
[0007]所述填料为壳聚糖填料、微球填料或磁性吸附填料。
[0008]所述微生物由嗜硫杆菌、嗜氮杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，四种细菌的质量比为1:1:1:1。
[0009]本装置可根据堆肥反应装置排气口的大小、形状来设计臭气入口，臭气通过与本装置中的填料接触反应，使H2S与NH3等被氧化；利用太阳能技术提供反应所需热源。通过喷头，使得加入的水分能够在管道中与物料均匀接触。通过出口处的H2S与NH3检测装置测定尾气中有害成分含量。本装置可通过PLC程序控制实现搅拌、臭气湿度调节、温度调节、尾气达标排放等一系列自动化操作。
[0010]本发明的优点和有益效果是:
该好氧发酵除臭装置具有结构简单、处理速度快、能耗低、成本低、易于操作、安全可靠的特点；通过精确的热电偶控温并结合太阳能技术极大节约能源消耗；结合填料对臭气中NH3和H2S等有害组分的去除速度设计填料高度，同时根据处理条件为臭气进行增湿、增温等预处理操作，实现臭气快速高`效的去除；该技术的实施能够改善现有的堆肥装置对环境的污染问题，获得显著的经济效益和环境效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为该除臭装置结构示意图。
[0012]图中:1.除臭反应器 2.H2S检测器探头 3.NH3检测器探头 4.填料 5.换热装置 6.热水管道进口 7.雾化喷头8.臭气进气管道 9.臭气入口 10.尾气排放阀门 11.臭气循环阀门 12.臭气循环管道 13.热水管道出口14.测温装置传感器探头 15.测湿装置传感器探头 16.尾气出口。
【具体实施方式】
[0013]本发明通过以下实施例结合附图进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。实施例中涉及的嗜硫杆菌、嗜氮杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌均购于中国普通微生物菌种保藏管理中心。
[0014]实施例1:
一种高效好氧发酵除臭装置，如图1所示，由除臭反应器1、换热装置5、臭气进气管道8和臭气循环管道12组成，除臭反应器I内装有填料4、上部设有H2S检测器探头2和NH3检测器探头3、下部设有测温装置传感器探头14和测湿装置传感器探头15，除臭反应器I下部与来自发酵装置的臭气进气管道8连接、顶部设有尾气出口 16并设置尾气排放阀门10，臭气循环管道12分别与除臭反应器I的底部和顶部接通，在除臭反应器I下部和臭气进气管道8进口分别设雾化喷头7用于控制臭气湿度和温度；换热装置5为夹套结构，设置于除臭反应器I中部的前壁和后壁，换热装置5设有热水管道进口 6和热水管道出口 13 ;H2S检测器探头2、NH3检测器探头3、测温装置传感器探头14和测湿装置传感器探头15分别通过导线与控制室的检测仪器连接。
[0015]该实施例中，除臭反应器的尺寸为直径lm、高3m ;雾化器采用宜兴市亿润环保设备有限公司产品；加热装置采用太阳能热水器；测温装置的控温热电偶为型号WRE ;测湿装置的长探针湿度计为型号XSD-1 ；H2S检测器为型号GRI ；NH3检测器为型号CGD-1。
[0016]该高效好氧除臭装置的应用，用连续处理方式实现微生物堆肥、发酵过程中所产生的含有H2S与NH3的臭气的快速高效去除，步骤如下:
O由发酵反应装置排出的臭气进入进气管道后通过雾化喷头调节臭气增湿增温，雾化喷头孔径为0.5mm，控制臭气湿度为50%，温度为40°C ；
2)上述湿热臭气进入除臭反应器后沿反应器轴向方向向上运动进入负载有微生物的壳聚糖填料层，所述微生物由质量比为1:1:1:1的嗜硫杆菌、嗜氮杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，通过填料层下部的测温测湿仪监测臭气的湿度和温度；
3)湿热空气进入填料层后与壳聚糖填料充分接触，接触时间为40min，维持填料层温度为 40 0C ；
4)臭气处理后经H2S与NH3检测装置检测合格，通过尾气排放口进行排放，如果监测不合格则关闭尾气排放口，打开臭气循环管道阀门，臭气重新回到反应器内进行反应，直至合格后排放。
[0017]检测表明:该装置可有效降低发酵反应产生的臭气对环境的危害，反应时间为40min,脱除效率高达97%。
[0018]实施例2:
该高效好氧除臭装置的应用，用连续处理方式实现微生物堆肥、发酵过程中所产生的含有H2S与NH3的臭气的快速高效去除，步骤如下:
1)由发酵反应装置排出的臭气进入进气管道后通过雾化喷头调节臭气增湿增温，雾化喷头孔径为0.5mm，控制臭气湿度为55%，温度为45°C ；
2)上述湿热臭气进入除臭反应器后沿反应器轴向方向向上运动进入负载有微生物的壳聚糖填料层，所述微生物由质量比为1:1:1:1的嗜硫杆菌、嗜氮杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，通过填料层下部的测温测湿仪监测臭气的湿度和温度；
3)湿热空气进入填料层后与壳聚糖填料充分接触，接触时间为30min，维持填料层温度为 45°C ；
4)臭气处理后经H2S与NH3检测装置检测合格，通过尾气排放口进行排放，如果监测不合格则关闭尾气排放口，打开臭气循环管道阀门，臭气重新回到反应器内进行反应，直至合格后排放。
[0019]检测表明:该装置可有效降低发酵反应产生的臭气对环境的危害，反应时间为30min,脱除效率高达98.5%。
【权利要求】
1.一种高效好氧发酵除臭装置，其特征在于:由除臭反应器、换热装置、臭气进气管道和臭气循环管道组成，除臭反应器内装有填料、上部设有H2S检测器探头和NH3检测器探头、下部设有测温装置传感器探头和测湿装置传感器探头，除臭反应器下部与来自发酵装置的臭气进气管道连接、顶部设有尾气出口并设置尾气排放阀门，臭气循环管道分别与除臭反应器的底部和顶部接通，在除臭反应器下部和臭气进气管道进口分别设雾化喷头用于控制臭气湿度和温度；换热装置为夹套结构，设置于除臭反应器中部的前壁和后壁，换热装置设有热水管道进口和热水管道出口 ；H2S检测器探头、NH3检测器探头、测温装置传感器探头和测湿装置传感器探头分别通过导线与控制室的检测仪器连接。
2.一种如权利要求1所述高效好氧除臭装置的应用，其特征在于:用连续处理方式实现微生物堆肥、发酵过程中所产生的含有H2S与NH3的臭气的快速高效去除，步骤如下: 1)臭气进入进气管道后通过雾化喷头调节臭气增湿增温，雾化喷头孔径为0.5_，控制臭气湿度为40-55%，温度为30-45°C ； 2)上述湿热臭气进入除臭反应器后沿反应器轴向方向向上运动进入负载有微生物的填料层，通过填料层下部的测温测湿仪监测臭气的湿度和温度； 3)湿热空气进入填料层后与填料充分接触，接触时间为30-60min，维持填料层温度为35-55 0C ； 4)臭气处理后经H2S与NH3检测装置检测合格，通过尾气排放口进行排放，如果监测不合格则关闭尾气排放口，打开臭气循环管道阀门，臭气重新回到反应器内进行反应，直至合格后排放。
3.根据权利要求2所述高效好氧除臭装置的应用，其特征在于:所述填料为壳聚糖填料、微球填料或磁性吸附填料。
4.根据权利要求2所述高效好氧除臭装置的应用，其特征在于所述微生物由嗜硫杆菌、嗜氮杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，四种细菌的质量比为1:1:1:1。
【文档编号】C05F17/02GK103601544SQ201310591038
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】刘益良, 李维尊, 邵超峰, 鞠美庭, 韩国林, 夏元东, 刘乐, 江洋, 候其东, 董文静, 王雁南, 蔡昀昭 申请人:南开大学, 赤峰市环境科学研究院