一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置的制作方法

本实用新型涉及餐厨垃圾处理技术领域，特别是涉及一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置。

背景技术：

餐厨垃圾是指家庭、学校、机关公共食堂以及餐饮行业的食物废料和食物残余，是城市生活垃圾的主要组成部分，与其他垃圾相比，具有含水量大、有机物含量多、油脂含量及盐分含量高、营养元素丰富等特点，具有很大的回收利用价值。目前国内主流处理餐厨垃圾的工艺为厌氧发酵，但是由于餐厨垃圾中含有大量的蛋白质，而蛋白质中的硫元素含量较高，蛋白质在发酵过程中的水解阶段会产生大量的硫元素，这些硫元素在厌氧环境下会生成硫化氢，由于硫化氢在水中的溶解度并不高，高浓度的硫化氢会以气体的形式混在餐厨垃圾厌氧发酵后产生的混合气体(沼气)中，其浓度能够达到3000–8000ppm。硫化氢是一种易燃的酸性气体，为急性剧毒，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命，使用含有硫化氢的沼气容易腐蚀设备，并且会产生二氧化硫等空气污染物。因此，在餐厨垃圾厌氧发酵处理项目中脱除沼气中的硫化氢至关重要。

目前常用的脱硫工艺主要有化学脱硫和生物脱硫，其中化学脱硫是让沼气通过氧化铁罐或者氢氧化钠洗涤塔，通过氧化铁的氧化作用或氢氧化钠的中和作用除去硫化氢，但是采用氧化铁脱硫设备笨重，脱硫剂再生大多为间歇再生，操作劳动强度大，操作不当很容易起火燃烧，较为危险，此外再生次数达到一定次数后脱硫剂必须更换，运行成本高昂。采用氢氧化钠洗涤脱硫碱洗脱硫法的最大缺陷是药剂的成本很高,以及潜在产生的废液处理等问题。生物脱硫是在反应器内加入脱硫菌，在脱硫菌的新城代谢过程中将硫化氢转化为硫单质和硫酸盐，从而除去沼气中的硫化氢，然而生物脱硫存在系统复杂且对于运行控制要求高，投资成本高，运行稳定性差的问题。

针对上述问题，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置，用于在餐厨垃圾厌氧发酵的过程中原位脱除沼气中的大部分硫化氢，使得产生的沼气中硫化氢含量减少，降低后端沼气脱硫的负荷。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置，包括发酵罐、第一鼓风机、进气管、出气管和变频器，所述进气管一端与发酵罐的上部连接，另一端与所述第一鼓风机的吸气口连接，所述出气管的一端伸入所述发酵罐的底端，另一端与所述第一鼓风机的排气口连接，所述进气管上连接有一路空气进气管，所述空气进气管上设置有用于鼓入空气的第二鼓风机，所述出气管上设置有硫化氢检测仪，所述硫化氢检测仪与所述第二鼓风机均与所述变频器通讯连接。

优选的，所述空气进气管上设置有空气流量计，所述空气流量计设置于进气管与空气进气管的连接处和空气鼓风机之间。

优选的，所述第一鼓风机设置为罗茨鼓风机。

优选的，所述出气管伸入发酵罐的一端设置有喷嘴。

优选的，所述喷嘴均布在发酵罐底部。

优选的，所述进气管与所述发酵罐的连接处高于发酵罐内发酵液的高度。

优选的，所述变频器内置有PID调节器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供了一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置，该装置通过生物脱硫只需要微量空气的生物学原理，将脱硫反应和厌氧发酵反应结合在一起，实现厌氧发酵的同时进行生物脱硫反应，使得硫化氢在发酵过程中进行脱除，大幅度减少了餐厨垃圾厌氧发酵过程产生的沼气中硫化氢含量，降低后端沼气脱硫的负荷，避免了后端含有硫化氢的沼气对设备、管道造成严重腐蚀的影响，同时避免了沼气燃烧后的尾气产生大量二氧化硫造成的大气污染；其次，该装置内设置有硫化氢检测仪和内置有PID控制器的变频器，通过对硫化氢的在线检测和变频器通过PID控制器调节实时自动调节风机频率，从而精确定量控制空气添加量，在最大化脱除硫化氢的基础上将空气对于厌氧发酵的影响降到最低，使得厌氧发酵过程正常进行，第三，该装置设置有空气流量计对空气流量实施监控，当出现空气流量过低或者过高的情况运营人员可以做到及时处置。

附图说明

为了更清楚地说明本新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置的结构示意图。

图中：1—发酵罐，2—进气管，21—喷嘴，3—出气管，4—第一鼓风机，5—空气进气管，6—第二鼓风机，7—硫化氢检测仪，8—变频器，9—空气流量计。

具体实施方式

本实用新型的一个核心在于提供一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置，用于在餐厨垃圾厌氧发酵的过程中原位脱除沼气中的大部分硫化氢，使得产生的沼气中硫化氢含量减少，降低后端沼气脱硫的负荷。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本具体实施例中提供的一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的原位脱硫装置，该装置包括发酵罐1、第一鼓风机4、进气管2、出气管3和变频器8，进气管2的一端与发酵罐1的上部连接，另一端与第一鼓风机4的吸气口连接，出气管3的一端伸入发酵罐1的底端没入发酵罐1内的发酵液中，另一端与第一鼓风机4的排气口连接。进气管2与发酵罐1的连接处高于发酵罐1内发酵液的高度，这可以保证进气管2吸入的是发酵罐1内的沼气，防止进气管2吸入发酵液等杂质对第一鼓风机4产生影响，第一鼓风机4设置为罗茨鼓风机，其能够将发酵罐1内产生的一部分沼气通过加压后喷入发酵罐1内的发酵液中。

通过生物脱硫只需要微量空气的生物学原理，进气管2上连接有一路空气进气管5，空气进气管5上设置有用于鼓入空气的第二鼓风机6，出气管3上设置有硫化氢检测仪7，实时监测沼气中硫化氢的浓度，硫化氢检测仪7与第二鼓风机6均与变频器8通讯连接，变频器8内置有PID调节器，硫化氢检测仪7将检测到硫化氢的浓度传输到PID调节器上，PID调节器根据硫化氢的浓度通过变频器8自动调节第二鼓风机6的频率，使得空气流量控制在合理的范围内，空气的鼓入量必须精确控制，如果不足导致脱硫菌所需要的氧气含量过低，脱硫反应不彻底，沼气中的硫化氢无法达到最大化的脱除，如果过量鼓入空气又会导致厌氧环境的破坏，从而会抑制厌氧发酵的过程，影响沼气的产量。

作为本具体实施例的优选，空气进气管5上设置有空气流量计9，空气流量计9设置于进气管2与空气进气管5的连接处和空气鼓风机之间，空气流量计9能够对对空气流量实施监控，当出现空气流量过低或者过高的情况运营人员可以做到及时处置。同时，出气管3伸入发酵罐的一端设置有喷嘴21，喷嘴21均布在发酵罐底部，使得鼓入的空气均匀分布在发酵罐1中。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。