[發(fā)明專利]密閉式沼氣水體生態(tài)凈化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310293858.7
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103361137A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮磊;李潤東;王雷;王偉云
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽航空航天大學(xué)
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;C02F3/34;C02F3/32
• 代理公司: 沈陽維特專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種凈化系統(tǒng)，尤其是一種以二氧化碳吸附池為主體，將厭氧發(fā)酵罐、過程中產(chǎn)出沼氣中的二氧化碳通過納米膜布?xì)庀到y(tǒng)將二氧化碳溶于水中，通過水體生態(tài)中硅藻凈化系統(tǒng)實現(xiàn)二氧化碳循環(huán)利用，整個過程可實現(xiàn)沼氣資源化利用，屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球溫度升高，日益影響人和自然的生活和生態(tài)環(huán)境。二氧化碳是最重要的人為溫室氣體，在1970年至2004年間，二氧化碳的排放增加了大約80％。同時，由于化石燃料的使用是二氧化碳濃度增加的主要因素，所以在找到新能源替代以前，對排放的二氧化碳合理處置是我們亟待研究和解決的重點，二氧化碳減排勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供了一套密閉式沼氣水體生態(tài)凈化系統(tǒng)，發(fā)明的主要思想是把二氧化碳融入水中并促其酸化,可以降低水的pH值，這樣就從根本上抑制了不適宜弱酸環(huán)境的藍(lán)藻、綠藻等污染藻類的生長，促進(jìn)適宜弱酸環(huán)境的硅藻生長。硅藻在生長過程中既能夠凈化污水，又是魚蝦的餌料，有利于發(fā)展生態(tài)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：密閉式沼氣水體生態(tài)凈化系統(tǒng),包括：厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、第一氣體流量計、數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)、第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)、沼氣存儲系統(tǒng)、納米膜布?xì)庀到y(tǒng)、硅藻、二氧化碳吸附池、微氧生物過濾系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、第二氣體流量計氣體和第二氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)依次連接第一氣體流量計、第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)、沼氣存儲系統(tǒng)和二氧化碳吸附池。二氧化碳吸附池內(nèi)設(shè)有硅藻和納米膜布?xì)庀到y(tǒng)。第一氣體流量計、第二氣體流量計、第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)和第二氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)連接。二氧化碳吸附池依次與微氧生物過濾系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、第二氣體流量計、第二氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)和氣體排出裝置連接。

本發(fā)明將厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生的二氧化碳利用到硅藻中，促進(jìn)其生長，經(jīng)過凈化后的其他甲烷和少量硫化氫氣體及硅藻產(chǎn)出的氧氣經(jīng)過微氧生物過濾系統(tǒng)利用，通過生物作用，將硫化氫及少量氧氣在硫酸鹽菌作用下氧化成元素硫和硫酸鹽，同時利用了多余的氧氣，經(jīng)過微氧生物過濾系統(tǒng)甲烷氣體進(jìn)入干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥，經(jīng)過干燥后的甲烷氣體被利用，整個過程實現(xiàn)沼氣水體生態(tài)系統(tǒng)凈化，又促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)中硅藻的繁殖和生長。

附圖說明：

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實施方式：

如圖1所示：閉式沼氣水體生態(tài)凈化系統(tǒng)，包括：厭氧發(fā)酵系統(tǒng)1、第一氣體流量計2、數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)3、第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)4、沼氣存儲系統(tǒng)5、納米膜布?xì)庀到y(tǒng)6、硅藻7、二氧化碳吸附池8、微氧生物過濾系統(tǒng)9、干燥系統(tǒng)10、第二氣體流量計氣體12和第二氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)13。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)1依次連接第一氣體流量計2、第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)4、沼氣存儲系統(tǒng)5和二氧化碳吸附池8。二氧化碳吸附池內(nèi)設(shè)有硅藻7和納米膜布?xì)庀到y(tǒng)6。第一氣體流量計2、第二氣體流量計12、第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)4和第二氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)13與數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)3連接。二氧化碳吸附池8依次與微氧生物過濾系統(tǒng)9、干燥系統(tǒng)10、第二氣體流量計12、第二氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)13和氣體排出裝置11連接。

本發(fā)明的主體為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和二氧化碳吸附池8。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)1在進(jìn)行厭氧生物降解過程中產(chǎn)出的含有二氧化碳、甲烷及少量硫化氫的沼氣通第一過氣體流量計2和第一氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)4監(jiān)測后，將監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集集成模塊3后將沼氣存儲在儲氣系統(tǒng)5中，通過泵將儲氣系統(tǒng)5中的沼氣鼓入納米膜布?xì)庀到y(tǒng)6，沼氣中的二氧化碳在納米超細(xì)空隙膜幫助下，充分溶于二氧化碳吸附池8水體中，促進(jìn)能利用二氧化碳的硅藻7生長，而經(jīng)過凈化后的其他甲烷和少量硫化氫氣體及硅藻7產(chǎn)出的氧氣經(jīng)過微氧生物過濾系統(tǒng)9利用，通過生物作用，將硫化氫及少量氧氣在硫酸鹽菌作用下氧化成元素硫和硫酸鹽，同時利用了多余的氧氣，經(jīng)過微氧生物過濾系統(tǒng)9甲烷氣體進(jìn)入干燥系統(tǒng)10進(jìn)行干燥，經(jīng)過干燥后的甲烷氣體通過氣體排出裝置11后經(jīng)氣體流量計12及氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)13被利用，整個過程實現(xiàn)沼氣水體生態(tài)系統(tǒng)凈化，又促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)中硅藻的繁殖和生長。

各部件功能：

1、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)：有機(jī)質(zhì)在厭氧條件下發(fā)生分解，產(chǎn)出甲烷及二氧化碳；

2、氣體流量計：氣體產(chǎn)量的計量工具；

3、數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集集成模塊：數(shù)據(jù)采集集成模塊基于流量計和氣體在線監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)采集模塊平臺的芯片、存儲芯片等集成在一塊電路板，使其數(shù)據(jù)消息傳輸給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實現(xiàn)對氣體產(chǎn)量及氣體濃度在線監(jiān)測；

4、氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)：在線監(jiān)測沼氣氣體濃度變化情況；

5、沼氣存儲系統(tǒng)：沼氣的存儲罐體；