[發明專利]一種濕垃圾厭氧消化物料的在線取樣系統及取樣方法

有效

• 申請號: 202110498079.5
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113375980B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 余毅;歐陽創;陳善平;楊韜;邰俊;李小偉;戎靜;徐麗麗;施慶文;奚慧;郝永霞
• 申請（專利權）人: 上海環境衛生工程設計院有限公司;上海市環境工程設計科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

本發明涉及一種濕垃圾厭氧消化物料的在線取樣系統，裝置包括取樣泵、電動閥、收集池、濾膜等，均采用在線系統進行自動控制。本發明還提出了一種濕垃圾厭氧消化物料的在線取樣步驟主要包括：樣品取樣前，對厭氧消化罐充分混合攪拌；啟動取樣泵，利用電動閥、電動閥、電動閥之間的管段中，收集樣品，存入進入收集池，重復多次取樣，直至取樣完成；利用壓縮氮氣對收集池樣品進行混合均勻；在壓縮氮氣作用下，利用濾膜對樣品進行過濾，獲得濾液用于后續在線測定；在線測試完成之后，利用自來水對濾膜池、收集池及管路進行清洗，同時使用壓縮氮氣將管路中殘余水份進行吹脫去除，避免取樣交叉污染。本發明結構簡單，樣品代表性好，可避免交叉污染。

技術領域

本發明涉及生物環保技術領域，尤其涉及一種濕垃圾厭氧消化物料的在線取樣系統及取樣方法。

背景技術

隨著垃圾分類工作的不斷展開，濕垃圾產生量將不斷增加。濕垃圾有機質含量高、容易腐爛，若得不到及時有效的處理，則會對生態環境和人體健康產生巨大的威脅。濕垃圾厭氧消化處理不僅可以實現濕垃圾的減量化處理，還可以有效地生產生物質燃料——甲烷，因而被廣泛使用。由于濕垃圾易腐有機質含量高，導致厭氧消化過程易酸化，因此需實時監測物料的變化，以確保厭氧消化系統的穩定性。

現有厭氧消化在線監測指標主要包括pH、ORP、產氣量等，這些指標都是直接在消化罐中對厭氧消化物料進行測定，不需要額外取樣分析，但是這些指標對濕垃圾厭氧消化系統酸化失穩的預警作用不足。研究表明揮發性脂肪酸(VFA)、總堿度(TIC)、乙酸、丙酸、穩定同位素¹³C等含量及比值被認為具有很好的預警作用，然而這些指標的監測均需從厭氧消化罐中取樣后，方可進行在線監測分析。如何保證在有限取樣品量的情況下，保證數據的代表性，是確保這些指標對濕垃圾厭氧消化系統運行狀態準確掌握的關鍵。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡單方便，樣品代表性好、結果穩定性高的在線取樣裝置及取樣方法，以便為實時監測濕垃圾厭氧消化系統運行狀態提供樣品保障。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種濕垃圾厭氧消化物料的在線取樣系統包括取樣泵、收集池、第一濾膜池、第二濾膜池、清水池；其中，

所述取樣泵一端連接厭氧消化罐出口，另一端連接第一三通；

所述第一三通分別連接厭氧消化罐進口、第二三通；第一三通和取樣泵的連通管段上設有第一壓力表；所述第一三通和所述第二三通的連通管段上設有第一電動閥；

所述第二三通分別連接第二電動閥和第三電動閥；所述第二三通和第二電動閥的連通管段上設有第二壓力表；所述第三電動閥出口通過管段連接有收集池，所述第三電動閥和收集池的連通管段設有安全閥；所述收集池出口連接有第三三通；

所述第三三通連接有第一濾膜池和第十二電動閥；所述第三三通和第一濾膜池之間的連通管段上依次設有第四電動閥和第四三通；所述第一濾膜池連接第五三通；所述第三三通和第十二電動閥的連通管段上設有第一止回閥；

所述第四三通連接有第八電動閥；

所述第五三通連接第六三通和第十三電動閥；所述第五三通和第六三通之間的連通管段上設有第五電動閥；所述第五三通和第十三電動閥之間的連通管段上設有第四止回閥；

所述第六三通與第二濾膜池、第七三通、第八三通、第六電動閥依次連通；所述第六三通連接有第九電動閥；

所述第七三通連接有第二止回閥，所述第二止回閥連接有第十電動閥；

所述第八三通分別連接有第十二電動閥和第三止回閥；所述第三止回閥連接有第十一電動閥，第十一電動閥連接有水泵，水泵連接有清水池，第二電動閥、第九電動閥、第八電動閥連接有廢液箱；第十電動閥、第十二電動閥、第十三電動閥連接有氮氣儲罐，氮氣儲罐上設有第三壓力表，清水池設有浮球控制閥。