專利名稱：污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到污泥中高溫的厭氧消化處理過程中所產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢氣 處理系統(tǒng)的環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置。
背景技術(shù)：
生活污泥和糞尿污泥的處理工藝，目前國內(nèi)外一般使用中高溫厭氧發(fā)酵工藝進(jìn)行 消化處理，在厭氧消化處理過程中產(chǎn)生的消化氣體中含多種高濃度有機(jī)成分廢氣，如硫化 氫、氨氣、甲烷、二氧化碳、三甲胺、苯乙烯、甲硫醇、二硫化碳等氣體，其中糞尿污泥消化處 理的硫化氫的濃度可達(dá)2000 4000ppm，是一種會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，對設(shè)備和材料具 有很強(qiáng)烈的腐蝕作用和惡臭，對人體的健康危害極大；可是甲烷是一種可燃性氣體，可作 為再生能源_燃料，極具有回收價(jià)值。因此，有必要對消化氣體應(yīng)該進(jìn)行綜合性處理，對可 利用的甲烷氣體進(jìn)行分離后收集再利用，對有害的氣體要進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化為無害化氣體，減 少對空氣和水環(huán)境二次污染的可能性。目前采用一次性生物脫硫法，即用好氧性微生物 氧化分解高濃度硫化氫等氣體，再用水溶解分解出來的氣體，這可使硫化氫的濃度降低到 500ppm以下，這樣的濃度同樣會對設(shè)備和材料造成較強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)又會產(chǎn)生大量的處 理廢水、其具有較高的酸性值，如果一般排放對水環(huán)境造成二次污染，只能用堿性物質(zhì)中和 后才能往外排放，但是一些較難以處理的氣體如甲硫醚、苯乙烯、二甲二硫等仍然會被排放 到大氣中去，在生活污泥和糞尿污泥處理場的外面和周圍還會聞到臭味，同時(shí)這種處理工 藝和方法成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種對污泥消化產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢氣處理效果好，處 理用水少，可燃?xì)怏w回收效率高，運(yùn)行成本低的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的的處理工藝和技術(shù)方案如下所述的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征是具有前后兩個處理工藝手 段，前段由陶瓷載體好氧性微生物凈化器和合成樹脂載體好氧性微生物凈華器組成得濕式 處理裝置，后段為具有無機(jī)物凈化器的干式處理裝置，中間通過生物膜過濾器連接，在濕式 處理裝置下部具有消化氣體進(jìn)口風(fēng)管，在干式處理裝置上部具有凈化氣體出口管。前段濕 式處理裝置的下端為循環(huán)處理水箱(4)，循環(huán)處理水箱的上方依次為陶瓷載體好氧性微生 物凈化器(6)、下部噴淋裝置(7)、合成樹脂載體好氧性微生物凈化器(8)、上部噴淋裝置 (9)、塵霧分離器(10)、濕式處理氣體出口管(11)；陶瓷載體好氧性微生物凈化器(6)與合 成樹脂載體好氧性微生物凈化器(8)均由設(shè)置在濕式處理裝置內(nèi)部的微生物凈化器支座 (24)來支撐。在前段濕式處理裝置的外部設(shè)有生物膜過濾器(13)，循環(huán)處理水箱(4)出口 與生物膜過濾器通過循環(huán)水管(15)和截止閥(25)連接，生物膜過濾器通過循環(huán)水管和截 止閥與循環(huán)水泵(14)連接，循環(huán)水泵的出口通過循環(huán)水管和止回閥(26)分別與截止閥及 下部噴淋裝置(7)、上部噴淋裝置(9)、無機(jī)氧化物淋濕裝置(31)連接；后段干式處理裝置
3的下端為錐底積水室(19)，在錐底積水室的上方設(shè)有無機(jī)氧化物凈化器(18)，由設(shè)置在干 式處理裝置內(nèi)部的無機(jī)氧化物凈化器支座(30)來支撐，干式處理裝置的外部支架(17)支 撐在一定的高度位置上。在干式處理裝置上端右側(cè)為凈化氣體出口管(22)，濕式處理氣體 出口(11)與錐底積水室通過消化氣體連接管道(23)及可調(diào)節(jié)風(fēng)門(28)連接，生物膜過濾 器(13)的廢水排出管(20)與干式處理裝置的錐底積水室(19)和廢水排出管(20)相互連 接，在循環(huán)處理水箱上部側(cè)壁具有濕式處理裝置消化氣體進(jìn)口(5)和可調(diào)節(jié)風(fēng)門(28)連 接，在循環(huán)處理水箱下部側(cè)壁具有循環(huán)處理水進(jìn)口管(3)和截止閥連接，循環(huán)處理水旁通 管(12)分別與生物膜過濾器(13)和干式處理裝置的錐底積水室(19)的循環(huán)水管連接。濕 式處理裝置的消化氣體進(jìn)口風(fēng)管(2)流入段上，設(shè)置濕式消化氣體旁通風(fēng)管(27)與消化氣 體連接管道連接，在干式處理裝置的消化氣體連接管道流入段上，設(shè)置干式消化氣體旁通 風(fēng)管(29)與凈化氣體出口管(22)連接，同時(shí)在處理裝置的進(jìn)出口及旁通風(fēng)管上均配置可 調(diào)節(jié)風(fēng)門。還有，干式處理裝置內(nèi)部的無機(jī)氧化物經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用后得到飽和狀態(tài)，為 了避免無機(jī)氧化物與空氣接觸時(shí)產(chǎn)生高溫發(fā)熱或者發(fā)火燃燒現(xiàn)象，需要更換時(shí)，打開無機(jī) 氧化物更換口(21)，無機(jī)氧化物淋濕裝置(31)用來進(jìn)行淋濕降溫的安全措施。在工藝上系 統(tǒng)處理有害氣體時(shí)，技術(shù)上必須考慮以安全為設(shè)計(jì)原則，目的是為了保持整個處理裝置和 系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所述的好氧性微生物的陶瓷載體為多微孔圓柱狀，每個載體的外徑為12 15mm， 長度為15 25mm，在陶瓷載體好氧性微生物凈化器中下部的填充高度為1 2米。所述的好氧性微生物的合成樹脂載體為海綿體立方狀，每個載體的尺寸為 25mmX25mmX25mm，在陶瓷載體好氧性微生物凈化器中上部的填充高度為1 2米。所述的無機(jī)氧化物凈化器中的無機(jī)氧化物組合部分的重量配方為=Fe2O3的百分 數(shù)是45 65% ,Al2O3的百分?jǐn)?shù)是5 6%、Si02的百分?jǐn)?shù)是5 10%、CaO的百分?jǐn)?shù)是6 15%、H2O的百分?jǐn)?shù)是7 12%。所述的無機(jī)氧化物顆粒直徑為8 10mm，在無機(jī)氧化物凈化器中的填充高度為 0. 5 2米。所述的陶瓷載體好氧性微生物凈化器與合成樹脂載體好氧性微生物凈化器及無 機(jī)氧化物凈化器的底部裝有條狀格柵和網(wǎng)狀濾網(wǎng)。當(dāng)消化氣體經(jīng)過前段濕式處理裝置中的兩個好氧性微生物載體凈化器和下部噴 淋裝置及上部噴淋裝置后，消化氣體的濕度達(dá)到了飽和狀態(tài)，流入到塵霧分離器內(nèi)，在塵霧 分離器內(nèi)的氣流通道形成了離心力，利用離心力可以產(chǎn)生的負(fù)壓區(qū)域，氣體經(jīng)過負(fù)壓區(qū)域 和人字形收集溝，實(shí)施對氣體中含有水與氣的分流與分離，使氣體呈現(xiàn)出干燥狀態(tài)。含有高濃度有機(jī)成分的消化氣體從消化氣體進(jìn)口流入到陶瓷載體好氧性微生物 凈化器和合成樹脂載體好氧性微生物凈化器，經(jīng)過生物曝氣過的、并溶解了大量空氣的循 環(huán)處理水通過循環(huán)水泵和循環(huán)水管及截止閥和止回閥等部件與潮濕的好氧性微生物生物 接觸時(shí)，好氧性微生物將硫化氫等其他有害氣體進(jìn)行氧化分解、并作為它的營養(yǎng)物質(zhì)吸收 掉、當(dāng)消化氣體進(jìn)入塵霧分離器時(shí)，硫化氫等有機(jī)成分的濃度降到500ppm以下，然后流入 到無機(jī)氧化物凈化器內(nèi)，經(jīng)由無機(jī)氧化物對消化氣體的進(jìn)一步地用脫硫吸附與分解處理 后，硫化氫等有害氣體的濃度降至50ppm以下，經(jīng)過干式處理裝置的脫硫處理后消化氣體 中可燃性的甲烷等氣體將達(dá)到55 60%以上，經(jīng)由無機(jī)氧化物凈化器的出口管進(jìn)行排出，
4可以被回收和儲存下來。循環(huán)處理水對消化氣體進(jìn)行兩次噴淋洗凈后進(jìn)入循環(huán)處理水箱，因?yàn)閮纱螄娏芟?化氣體溶入了大量的酸性硫化物，使循環(huán)處理水質(zhì)呈現(xiàn)出PH3. 0 2. 5的酸性水質(zhì)和沉淀 物。帶酸性的循環(huán)處理水和沉淀物從循環(huán)處理水箱進(jìn)入生物膜過濾器得到過濾與凈化，又 通過循環(huán)水泵和循環(huán)水管相連接的上部噴淋裝置與下部噴淋裝置中，另外的循環(huán)處理水經(jīng) 由循環(huán)水旁通管道分別進(jìn)入生物膜過濾器和錐底積水室進(jìn)行反沖洗處理，將沉積在生物膜 過濾器和錐底積水室中的酸性沉淀物經(jīng)由廢水排出管進(jìn)行排出，此時(shí)廢水排出管所排出的 廢水已很少，這樣可大大地減輕了后續(xù)處理設(shè)備的工藝程序和對環(huán)境污染的程度。再則有 條件的許可，可以通過用排水管道的形式外接于廢水排出管的出口，把廢水直接排入到污 水處理廠的生物曝氣池內(nèi)，帶有酸性值的廢水可以對生活污水起到一種酸性氧化作用，這 樣可以加快對生活污水的生化處理過程。本實(shí)用新型創(chuàng)造具有以下有益效果1、采用不同載體的好氧性微生物凈化器和無機(jī)氧化物凈化器的組合，達(dá)到對污泥 消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣綜合處理能力，既分解和氧化處理工藝，消除了有害氣體的硫化物，有 回收可燃成分，處理效果顯著、回收率高.2、采用了循環(huán)處理用水，生物膜過濾器和反沖洗的技術(shù)方案，大大節(jié)約了處理用水， 并使廢水排出量大量降低和再生利用、加快對污水的生化處理過程，消除對環(huán)境的二次污染。3、處理裝置的運(yùn)行成本低，減少了廢水排水后處理的費(fèi)用和減少了能源的消耗。4、對可燃性氣體的回收再利用，達(dá)到資源節(jié)約和環(huán)保的效果。5、當(dāng)需要更換飽和狀態(tài)的無機(jī)氧化物時(shí)，為了避免無機(jī)氧化物與空氣接觸時(shí)產(chǎn)生 高溫發(fā)熱或者發(fā)火燃燒現(xiàn)象，無機(jī)氧化物淋濕裝置(31)用來進(jìn)行淋濕降溫的安全措施。在 工藝上系統(tǒng)處理有害氣體時(shí)，技術(shù)上考慮了以安全為設(shè)計(jì)原則，濕式處理裝置和干式處理 裝置的消化氣體進(jìn)出口，設(shè)置旁通風(fēng)管及配置可調(diào)節(jié)風(fēng)門，可以保證整個處理裝置和系統(tǒng) 的正常運(yùn)行。

圖1為實(shí)用新型的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各序號的 名稱為 1-濕式處理裝置、2-消化氣體進(jìn)口風(fēng)管、3-循環(huán)處理水進(jìn)口管、4-循環(huán)處理水箱、 5-濕式處理裝置消化氣體進(jìn)口、6_陶瓷載體好氧性微生物凈化器、7-下部噴淋裝置、8-合 成樹脂載體好氧性微生物凈化器、9_上部噴淋裝置、10-塵霧分離器、11-濕式處理氣體出 口、12-循環(huán)處理水旁通管、13-生物膜過濾器、14-循環(huán)水泵、15-循環(huán)水管、16-干式處理裝 置、17-支架、18-無機(jī)氧化物凈化器、19-錐底積水室、20-廢水排出管、21-無機(jī)氧化物更換 口、22-凈化氣體出口管、23-消化氣體連接管道、24-微生物凈化器支座，25-截止閥，26-止 回閥，27-濕式消化氣體旁通風(fēng)管，28-可調(diào)節(jié)風(fēng)門，29-干式消化氣體旁通風(fēng)管，30-無機(jī)氧 化物凈化器支座，31-無機(jī)氧化物淋濕裝置。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型創(chuàng)造的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。[0023]參考圖1，污泥經(jīng)過中高溫厭氧消化處理后的消化氣體，經(jīng)由消化氣體進(jìn)口風(fēng)管2 首先從前端濕式處理裝置1的濕式處理裝置消化氣進(jìn)口 5進(jìn)入循環(huán)水處理箱4的上部，然 后經(jīng)過陶瓷載體好氧性微生物凈化器6、合成樹脂載體好氧性微生物凈化器8后消化氣體 得到上升，并被下部噴淋裝置7與上部噴淋裝置9的上下淋濕，淋濕的消化氣體與吸附、固 定和生棲在載體空隙中潮濕的好氧性微生物進(jìn)行接觸，好氧性微生物對消化氣體作用是， 氧化分解和除去其高濃度硫化氫等有機(jī)廢氣，屬于酸性成分的硫化氫氣體可被分解掉80% 以上并生成硫化物和沉淀物，還殘留有未被氧化分解的部分硫化物，會隨著循環(huán)處理水流 入到循環(huán)處理水箱4中，循環(huán)處理水箱4中的循環(huán)處理水逐漸地呈現(xiàn)出酸性狀態(tài)，其酸性值 可達(dá)到pH3. 0 pH2. 5和沉淀物，此時(shí)酸性水可經(jīng)由循環(huán)水管15和截止閥25及時(shí)排放到 生物膜過濾器13中，經(jīng)過生物膜過濾器把硫化氫所氧化分解所生成的硫化物和沉淀物及 其他溶解成分過濾得到過濾后的廢水，再通過從循環(huán)處理水旁通管12流過來的循環(huán)處理 水進(jìn)行反沖洗處理，經(jīng)由廢水排出管20排出。經(jīng)過生物膜過濾器13過濾后的水通過循環(huán) 水泵14和循環(huán)水管15及截止閥25、止回閥分別通到下部噴淋裝置7、上部噴淋裝置9中對 消化氣體的噴淋，循環(huán)處理水箱4內(nèi)的循環(huán)水得到了充分再利用。為了保持循環(huán)處理水箱 4中的處理水質(zhì)處在中性值范圍附近，可通過循環(huán)處理水進(jìn)口管3及時(shí)得到補(bǔ)充，隨時(shí)對循 環(huán)水的PH值進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過前段濕式處理裝置1處理后的消化氣體所含水分已達(dá)到飽和狀態(tài)，消化氣體 進(jìn)入塵霧分離器10進(jìn)行氣與水的分流與分離處理，從濕式處理氣體出口 11出來的消化氣 體是處于干燥狀態(tài)的，經(jīng)由消化氣體連接管道23相連接于后段的干式處理裝置16，后段干 式處理裝置16中的無機(jī)氧化物凈化器18被內(nèi)設(shè)的無機(jī)氧化物凈化器支座30，支撐與固定 在裝置的中部位置，干式處理裝置16的下部設(shè)有錐底積水室19，底部接有廢水排出管20和 截止閥25，廢水排出管20又設(shè)有旁通管、與循環(huán)處理水旁通管12連接，在干式處理裝置上 部設(shè)有凈化氣體出口管22和無機(jī)氧化物料更換口 21，通過干式處理裝置16外設(shè)的支架17 支撐在一定的高度位置上。通過前段濕式處理裝置1處理的消化氣體，經(jīng)由消化氣體連接管道23流入到后段 干式處理裝置16的下部錐底積水室19中，消化氣體經(jīng)無機(jī)氧化物凈化器18內(nèi)的無機(jī)氧化 物進(jìn)一步被氧化分解后得到上升，最后殘留在消化氣體中的硫化氫等有害氣體被凈化處理 掉95%以上，極少不分解性廢水和氣體經(jīng)廢水排出管20得到排出，剩下的甲烷等可燃性氣 體從凈化氣體出口管22排出，被收集和儲存下來，作為再生能源直接送入到鍋爐作為燃料 燃燒或者用于發(fā)電燃料。工藝上系統(tǒng)處理高濃度有害氣體時(shí)，維護(hù)保養(yǎng)和以安全運(yùn)行為原則，在技術(shù)上是 必須充分考慮到系統(tǒng)設(shè)計(jì)在不利狀態(tài)下運(yùn)行的可能性，濕式處理裝置的消化氣體進(jìn)口風(fēng)管 (2)流入段上，設(shè)置濕式消化氣體旁通風(fēng)管(27)與消化氣體連接管道連接，干式處理裝置 的消化氣體連接管道流入段上，設(shè)置干式消化氣體旁通風(fēng)管(29)與凈化氣體出口管連接， 同時(shí)在處理裝置的進(jìn)出口及旁通風(fēng)管上均配置可調(diào)節(jié)風(fēng)門。為了避免無機(jī)氧化物與空氣接 觸時(shí)產(chǎn)生高溫發(fā)熱或者發(fā)火燃燒現(xiàn)象，無機(jī)氧化物淋濕裝置(31)用來進(jìn)行淋濕降溫的安 全措施。目的是為了保持整個處理裝置和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
權(quán)利要求污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征是具有前后兩個處理工藝手段，前段由陶瓷載體好氧性微生物凈化器和合成樹脂載體好氧性微生物凈華器組成的濕式處理裝置，后段為具有無機(jī)物凈化器的干式處理裝置，中間通過生物膜過濾器連接，在濕式處理裝置下部具有消化氣體進(jìn)口風(fēng)管，在干式處理裝置上部具有凈化氣體出口管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征是前段濕式處 理裝置的下端為循環(huán)處理水箱(4)，循環(huán)處理水箱的上方依次為陶瓷載體好氧性微生物凈 化器(6)、下部噴淋裝置(7)、合成樹脂載體好氧性微生物凈化器(8)、上部噴淋裝置(9)、 塵霧分離器(10)、濕式處理氣體出口管(11)；陶瓷載體好氧性微生物凈化器(6)與合成樹 脂載體好氧性微生物凈化器(8)均由設(shè)置在濕式處理裝置內(nèi)部的微生物凈化器支座(24) 來支撐。在前段濕式處理裝置的外部設(shè)有生物膜過濾器(13)，循環(huán)處理水箱(4)出口與生 物膜過濾器通過循環(huán)水管(15)和截止閥(25)連接，生物膜過濾器通過循環(huán)水管和截止閥 與循環(huán)水泵(14)連接，循環(huán)水泵的出口通過循環(huán)水管和止回閥(26)分別與截止閥及下部 噴淋裝置(7)、上部噴淋裝置(9)、無機(jī)氧化物淋濕裝置(31)連接；后段干式處理裝置的下 端為錐底積水室(19)，在錐底積水室的上方設(shè)有無機(jī)氧化物凈化器(18)，由設(shè)置在干式處 理裝置內(nèi)部的無機(jī)氧化物凈化器支座(30)來支撐，干式處理裝置的外部支架(17)支撐在 一定的高度位置上。在干式處理裝置上端右側(cè)為凈化氣體出口管(22)，濕式處理氣體出口 (11)與錐底積水室通過消化氣體連接管道(23)及可調(diào)節(jié)風(fēng)門(28)連接，生物膜過濾器 (13)的廢水排出管(20)與干式處理裝置的錐底積水室(19)和廢水排出管(20)相互連接， 在循環(huán)處理水箱上部側(cè)壁具有濕式處理裝置消化氣體進(jìn)口(5)和可調(diào)節(jié)風(fēng)門(28)連接，在 循環(huán)處理水箱下部側(cè)壁具有循環(huán)處理水進(jìn)口管(3)和截止閥連接，循環(huán)處理水旁通管(12) 分別與生物膜過濾器(13)和干式處理裝置的錐底積水室(19)的循環(huán)水管連接。濕式處理 裝置的消化氣體進(jìn)口風(fēng)管(2)流入段上，設(shè)置濕式消化氣體旁通風(fēng)管(27)與消化氣體連 接管道連接，在干式處理裝置的消化氣體連接管道流入段上，設(shè)置干式消化氣體旁通風(fēng)管 (29)與凈化氣體出口管(22)連接，同時(shí)在處理裝置的進(jìn)出口及旁通風(fēng)管上均配置可調(diào)節(jié) 風(fēng)門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征為好氧性微 生物的陶瓷載體為多微孔圓柱狀，每個載體的外徑為12 15mm，長度為15 25mm，在凈化 器中的填充高度為1 2米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征為好氧性微 生物的合成樹脂載體為海綿體立方狀，每個載體的尺寸為25mmX25mmX25mm，在凈化器中 的填充高度為1 2米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征為無機(jī)氧化 物顆粒直徑為8 10mm，在無機(jī)氧化物凈化器中的填充高度為0. 5 2米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，其特征為所述的陶 瓷載體好氧性微生物凈化器與合成樹脂載體好氧性微生物凈化器及無機(jī)氧化物凈化器的 底部裝有條狀格柵和網(wǎng)狀濾網(wǎng)。
專利摘要本實(shí)用新型為污泥消化產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理裝置，涉及到環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有的處理技術(shù)效率低，處理水量大，成本高，本實(shí)用新型采用兼具濕式處理和干式處理的工藝手段，其裝置由陶瓷載體好氧性微生物凈化器、合成樹脂載體好氧性微生物凈化器、無機(jī)氧化物凈化器、塵霧分離器、生物膜過濾器等組成，并采用循環(huán)水處理，使95％以上的有害氣體得到分解和氧化，甲烷等可燃?xì)怏w得到回收再利用，并具有廢水排出量少、裝置運(yùn)行成本低廉、能源消耗少，達(dá)到節(jié)約資源和環(huán)保的有益效果。
文檔編號B01D53/84GK201735332SQ20092029912
公開日2011年2月9日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者陳妙生 申請人:陳妙生