[发明专利]一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的沼气生物脱硫设备及方法

说明书

本发明公开了一种餐厨垃圾厌氧发酵的沼气生物脱硫设备及脱硫方法，包括第一脱硫塔、第二脱硫塔和循环液再生池，所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵的沼气生物脱硫设备及方法以餐厨垃圾渗滤液硝化液作为循环液主体，无需添加其他营养物质，药剂成本低；餐厨垃圾渗滤液硝化液已处于好氧条件，循环液再生池曝气装置能耗低，运行成本低；以餐厨垃圾渗滤液硝化液培养脱硫菌速度快、脱硫效率高；餐厨垃圾渗滤液硝化液易获得，并且减轻了餐厨垃圾渗滤液的处理压力；有串联运行、并联运行和清洗共三种运行模式，适用范围广、自动化程度高。

技术领域

本发明属于沼气脱硫技术领域，具体涉及一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的沼气生物脱硫设备及方法。

背景技术

在厌氧生物处理过程中产生的沼气常常含有大量的硫化氢，沼气中的硫化氢浓度一般为1-12 g/m³。硫化氢对管线、设备有很强的腐蚀性；硫化氢水溶液与钢材接触，会使钢材发生氢脆、硫化物应力开裂等现象；硫化氢燃烧产生的二氧化硫会对大气造成污染；当空气中的硫化氢浓度为14-21 mg/m³时，会使人出现中毒症状。因此，沼气在使用前必须进行脱硫处理。

目前，硫化氢的去除方法主要有干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫。干法脱硫和湿法脱硫都属于化学法脱硫，存在运行成本高、污泥处置难等缺点。因此，近年来，生物脱硫技术得到了青睐。生物脱硫是利用硫细菌将沼气中的硫化氢氧化成单质硫或硫酸根的过程，该方法具有工艺简单、反应条件温和、能耗低、不产生二次污染的优点。

中国专利CN108325374A公开了一种沼气生物脱硫方法，主要的装置有脱硫塔、营养罐和配料罐，并利用复合肥、尿素、水配置营养液用于培养脱硫菌。中国专利CN102604701A公开了一种沼气生物脱硫方法，主要的装置有脱硫塔和循环水箱，并以厌氧沼液作为循环液主体，可将沼气中的硫化氢浓度由5000 ppm降至200 ppm以下。但是，现有生物脱硫方法也存在以下缺点：

1.多包含外置的补水箱、循环水箱或营养液配置装置，使用过程中需要不断投加营养液，脱硫运行成本高；

2.若使用厌氧沼液作为循环液主体，需要将循环液从厌氧条件曝气至好氧条件，曝气装置能耗大、运行成本高；

3.脱硫菌培养时间长，一般需要2-3周；

4.生物脱硫效率较低，净化后的沼气浓度一般为200 ppm-300 ppm。

5.生物脱硫过程中产生的酸性物质以及所使用的循环液容易附着在塔体内壁及填料层形成污垢，清洗麻烦。

发明内容

针对以现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的沼气生物脱硫设备，包括第一脱硫塔和第二脱硫塔，第一脱硫塔和第二脱硫塔内自上而下依次均安装有出气管道、喷淋装置、填料机构、进气管道、集液装置；沼气由进气管道进入脱硫塔自下往上通过脱硫塔的填料机构；所述喷淋装置喷出的循环液进入所述填料机构中与沼气发生逆向传质，循环液中含有的脱硫细菌经生化氧化作用将沼气中的硫化氢氧化脱除；所述循环液为餐厨垃圾渗滤液硝化液。

进一步的，还包括循环液再生池，所述循环液再生池包括餐厨垃圾渗滤液硝化液入口、液下渣液泵；所述循环液再生池通过液下渣液泵给所述喷淋装置提供循环液；所述循环液再生池与所述集液装置连通，使集液装置中的循环液进入所述循环液再生池中，利用所述循环液再生池中的脱硫菌将循环液中的残留硫化物进一步氧化成硫酸，并对循环液进行再生。

进一步的，所述餐厨垃圾渗滤液硝化液为餐厨垃圾渗滤液好氧处理后的出水，含有有机物、氨氮和磷酸盐，为脱硫细菌提供充足的碳源、氮源、磷源和其他营养物质。

进一步的，所述循环液再生池设置有稀释冷却水的进水管道，所述餐厨垃圾渗滤液硝化液中的有机物浓度高，经稀释冷却水稀释后作为循环液使用。