[发明专利]消化器的沼渣液和沼气的脱硫方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及以湿和/或干途径，使城市和/或农业和/或工业排放物的消化器中的沼渣液(digestat)和沼气(biogaz)完全或部分脱硫的方法，该消化器由封闭容器构成，在其中发生待处理产品物料的厌氧消化，形成沼渣液，在沼渣液的上方具有气体空间，从该处提取沼气，根据该方法，沼渣液在消化器的一个位点被提取，然后在另一个位点再注入。

背景技术

这种类型的方法是已知的，尤其是由文献WO 2012/090139可知。

在废水领域中，污泥的处理具有越来越大的重要性，这不仅是在减少废料的方面，而且还在于通过厌氧消化方法为能量生产做出贡献。

净化站污泥的厌氧消化产生大量的沼气，这是一种可用于产生能量或生产生物燃料的富含甲烷的气体。

但这种沼气包含某些使其根据所选择的最终用途的使用变得困难的化合物。在这些化合物当中，发现有硫化氢H₂S。这种化合物对于人的健康是有害的并且对设备具有腐蚀作用。它以可以典型地为0至10000ppm的浓度而存在。这种化合物构成了要从沼气中去除的主要目标。

已开发了各种方法以尽可能地去除硫化氢。在这些方法当中，本发明所针对类型的方法使得能够避免厌氧消化过程期间沼气中硫化氢的积累。

根据WO 2012/090139的方法，气体或液体氧化剂被注入到在再循环回路中移动的沼渣液中。氧化剂、尤其是空气或氧在沼渣液中的完全溶解并不总是以令人满意的方式实现，使得造成沼渣液和氧化剂的两相流，导致硫沉积在消化器壁上的在气相中的反应。

发明内容

本发明的目标尤其在于提出如上所定义类型的脱硫方法，其使得能够在大多数情况下实现氧化剂、特别是空气或氧在沼渣液中的完全溶解，并且其使得能够降低消化器的维护操作频率，尤其是其壁的清洁。此外还希望，该方法应当操作简单且经济，并且可容易地在现有消化器上实施。

根据本发明，如上所定义类型的沼渣液和沼气的脱硫方法的特征在于，使提取的沼渣液经历：

-上升第一路径，其中在下部注入气体氧化剂以用于曝气，气体氧化剂和沼渣液并流循环，

-以及在返回到消化器之前在厌氧条件下的下降第二路径，

-过量气体氧化剂在所述路径的至少之一的上部被排出。

优选地，使沼渣液与气体氧化剂在与消化器分开的装置中接触，以有效地溶解气体氧化剂。

当消化器包含至少一个沼渣液外部再循环回路时，在该再循环回路中有利地提供对于沼渣液的上升第一路径和下降第二路径。

优选地，上升第一路径在基本上垂直延伸的曝气室中实现，而下降第二路径在基本上垂直延伸的脱气室中实现。

从上升第一路径的结束到下降第二路径的开始的过渡可通过沼渣液在隔板的上边缘之上的溢流来确保。

该气体氧化剂可以是空气。

有利地，将气体氧化剂在曝气室的下部注入，待处理排放物的到达也在曝气室的下部发生。

本发明还涉及以湿和/或干途径生产沼气的设备，包括城市和/或农业和/或工业排放物的消化器，该消化器由封闭容器构成，在其中发生待处理产品物料的厌氧消化，形成沼渣液，在沼渣液的上方具有气体空间，从该处提取沼气，该设备包括在消化器上的沼渣液提取位点和再注入消化器的位点，这种设备的特征在于该设备包括：

-划定所提取沼渣液的上升第一路径的装置(moyen)，具有将气体氧化剂注入路径下部的装置，以用于沼渣液的曝气；

-划定在返回消化器之前、在厌氧条件下的下降第二路径的第二装置；

-以及排出装置，用于在所述路径的至少之一的上部排出过量气体氧化剂。

优选地，划定上升第一路径的装置由基本上垂直延伸的曝气室构成，而划定下降第二路径的装置由基本上垂直延伸的脱气室构成。

有利地，曝气室和脱气室位于同一容器内，尤其是棱柱形的容器，其垂直布置并且在内部分为由隔板隔开的两个空间，对应于曝气室和脱气室。优选地，隔板的高度低于容器的高度并且脱气室的排放物供应通过在隔板的上边缘之上的从曝气室的溢流来确保。

垂直管可伸进曝气室中以将气体氧化剂注入这个室的下部，垂直管由其出口与该管连接的压缩机在压力下供应气体氧化剂，该管可在其下端包括促进气体氧化剂在沼渣液中的分散的扩散器。

当该设备包括至少一个沼渣液外部再循环回路时，在该再循环回路中有利地提供曝气室和脱气室。