[發明專利]一種用于餐廚垃圾厭氧發酵的沼氣生物脫硫設備及方法

在審

• 申請號: 202010823793.2
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111892964A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 楊學志;陳煜南;包浩杰;胡逸文;楊彬彬;陳流通;胡存澤;林俊波;張珺;項鵬宇
• 申請（專利權）人: 溫州嘉偉環保科技有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種餐廚垃圾厭氧發酵的沼氣生物脫硫設備及脫硫方法，包括第一脫硫塔、第二脫硫塔和循環液再生池，所述的一種餐廚垃圾厭氧發酵的沼氣生物脫硫設備及方法以餐廚垃圾滲濾液硝化液作為循環液主體，無需添加其他營養物質，藥劑成本低；餐廚垃圾滲濾液硝化液已處于好氧條件，循環液再生池曝氣裝置能耗低，運行成本低；以餐廚垃圾滲濾液硝化液培養脫硫菌速度快、脫硫效率高；餐廚垃圾滲濾液硝化液易獲得，并且減輕了餐廚垃圾滲濾液的處理壓力；有串聯運行、并聯運行和清洗共三種運行模式，適用范圍廣、自動化程度高。

技術領域

本發明屬于沼氣脫硫技術領域，具體涉及一種用于餐廚垃圾厭氧發酵的沼氣生物脫硫設備及方法。

背景技術

在厭氧生物處理過程中產生的沼氣常常含有大量的硫化氫，沼氣中的硫化氫濃度一般為1-12 g/m³。硫化氫對管線、設備有很強的腐蝕性；硫化氫水溶液與鋼材接觸，會使鋼材發生氫脆、硫化物應力開裂等現象；硫化氫燃燒產生的二氧化硫會對大氣造成污染；當空氣中的硫化氫濃度為14-21 mg/m³時，會使人出現中毒癥狀。因此，沼氣在使用前必須進行脫硫處理。

目前，硫化氫的去除方法主要有干法脫硫、濕法脫硫和生物脫硫。干法脫硫和濕法脫硫都屬于化學法脫硫，存在運行成本高、污泥處置難等缺點。因此，近年來，生物脫硫技術得到了青睞。生物脫硫是利用硫細菌將沼氣中的硫化氫氧化成單質硫或硫酸根的過程，該方法具有工藝簡單、反應條件溫和、能耗低、不產生二次污染的優點。

中國專利CN108325374A公開了一種沼氣生物脫硫方法，主要的裝置有脫硫塔、營養罐和配料罐，并利用復合肥、尿素、水配置營養液用于培養脫硫菌。中國專利CN102604701A公開了一種沼氣生物脫硫方法，主要的裝置有脫硫塔和循環水箱，并以厭氧沼液作為循環液主體，可將沼氣中的硫化氫濃度由5000 ppm降至200 ppm以下。但是，現有生物脫硫方法也存在以下缺點：

1.多包含外置的補水箱、循環水箱或營養液配置裝置，使用過程中需要不斷投加營養液，脫硫運行成本高；

2.若使用厭氧沼液作為循環液主體，需要將循環液從厭氧條件曝氣至好氧條件，曝氣裝置能耗大、運行成本高；

3.脫硫菌培養時間長，一般需要2-3周；

4.生物脫硫效率較低，凈化后的沼氣濃度一般為200 ppm-300 ppm。

5.生物脫硫過程中產生的酸性物質以及所使用的循環液容易附著在塔體內壁及填料層形成污垢，清洗麻煩。

發明內容

針對以現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種用于餐廚垃圾厭氧發酵的沼氣生物脫硫設備，包括第一脫硫塔和第二脫硫塔，第一脫硫塔和第二脫硫塔內自上而下依次均安裝有出氣管道、噴淋裝置、填料機構、進氣管道、集液裝置；沼氣由進氣管道進入脫硫塔自下往上通過脫硫塔的填料機構；所述噴淋裝置噴出的循環液進入所述填料機構中與沼氣發生逆向傳質，循環液中含有的脫硫細菌經生化氧化作用將沼氣中的硫化氫氧化脫除；所述循環液為餐廚垃圾滲濾液硝化液。

進一步的，還包括循環液再生池，所述循環液再生池包括餐廚垃圾滲濾液硝化液入口、液下渣液泵；所述循環液再生池通過液下渣液泵給所述噴淋裝置提供循環液；所述循環液再生池與所述集液裝置連通，使集液裝置中的循環液進入所述循環液再生池中，利用所述循環液再生池中的脫硫菌將循環液中的殘留硫化物進一步氧化成硫酸，并對循環液進行再生。

進一步的，所述餐廚垃圾滲濾液硝化液為餐廚垃圾滲濾液好氧處理后的出水，含有有機物、氨氮和磷酸鹽，為脫硫細菌提供充足的碳源、氮源、磷源和其他營養物質。

進一步的，所述循環液再生池設置有稀釋冷卻水的進水管道，所述餐廚垃圾滲濾液硝化液中的有機物濃度高，經稀釋冷卻水稀釋后作為循環液使用。