[发明专利]一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样系统及取样方法

说明书

本发明涉及一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样系统，装置包括取样泵、电动阀、收集池、滤膜等，均采用在线系统进行自动控制。本发明还提出了一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样步骤主要包括：样品取样前，对厌氧消化罐充分混合搅拌；启动取样泵，利用电动阀、电动阀、电动阀之间的管段中，收集样品，存入进入收集池，重复多次取样，直至取样完成；利用压缩氮气对收集池样品进行混合均匀；在压缩氮气作用下，利用滤膜对样品进行过滤，获得滤液用于后续在线测定；在线测试完成之后，利用自来水对滤膜池、收集池及管路进行清洗，同时使用压缩氮气将管路中残余水份进行吹脱去除，避免取样交叉污染。本发明结构简单，样品代表性好，可避免交叉污染。

技术领域

本发明涉及生物环保技术领域，尤其涉及一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样系统及取样方法。

背景技术

随着垃圾分类工作的不断展开，湿垃圾产生量将不断增加。湿垃圾有机质含量高、容易腐烂，若得不到及时有效的处理，则会对生态环境和人体健康产生巨大的威胁。湿垃圾厌氧消化处理不仅可以实现湿垃圾的减量化处理，还可以有效地生产生物质燃料——甲烷，因而被广泛使用。由于湿垃圾易腐有机质含量高，导致厌氧消化过程易酸化，因此需实时监测物料的变化，以确保厌氧消化系统的稳定性。

现有厌氧消化在线监测指标主要包括pH、ORP、产气量等，这些指标都是直接在消化罐中对厌氧消化物料进行测定，不需要额外取样分析，但是这些指标对湿垃圾厌氧消化系统酸化失稳的预警作用不足。研究表明挥发性脂肪酸(VFA)、总碱度(TIC)、乙酸、丙酸、稳定同位素¹³C等含量及比值被认为具有很好的预警作用，然而这些指标的监测均需从厌氧消化罐中取样后，方可进行在线监测分析。如何保证在有限取样品量的情况下，保证数据的代表性，是确保这些指标对湿垃圾厌氧消化系统运行状态准确掌握的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单方便，样品代表性好、结果稳定性高的在线取样装置及取样方法，以便为实时监测湿垃圾厌氧消化系统运行状态提供样品保障。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样系统包括取样泵、收集池、第一滤膜池、第二滤膜池、清水池；其中，

所述取样泵一端连接厌氧消化罐出口，另一端连接第一三通；

所述第一三通分别连接厌氧消化罐进口、第二三通；第一三通和取样泵的连通管段上设有第一压力表；所述第一三通和所述第二三通的连通管段上设有第一电动阀；

所述第二三通分别连接第二电动阀和第三电动阀；所述第二三通和第二电动阀的连通管段上设有第二压力表；所述第三电动阀出口通过管段连接有收集池，所述第三电动阀和收集池的连通管段设有安全阀；所述收集池出口连接有第三三通；

所述第三三通连接有第一滤膜池和第十二电动阀；所述第三三通和第一滤膜池之间的连通管段上依次设有第四电动阀和第四三通；所述第一滤膜池连接第五三通；所述第三三通和第十二电动阀的连通管段上设有第一止回阀；

所述第四三通连接有第八电动阀；

所述第五三通连接第六三通和第十三电动阀；所述第五三通和第六三通之间的连通管段上设有第五电动阀；所述第五三通和第十三电动阀之间的连通管段上设有第四止回阀；

所述第六三通与第二滤膜池、第七三通、第八三通、第六电动阀依次连通；所述第六三通连接有第九电动阀；

所述第七三通连接有第二止回阀，所述第二止回阀连接有第十电动阀；

所述第八三通分别连接有第十二电动阀和第三止回阀；所述第三止回阀连接有第十一电动阀，第十一电动阀连接有水泵，水泵连接有清水池，第二电动阀、第九电动阀、第八电动阀连接有废液箱；第十电动阀、第十二电动阀、第十三电动阀连接有氮气储罐，氮气储罐上设有第三压力表，清水池设有浮球控制阀。