[发明专利]一种用于同步脱除沼气、发酵液中硫化氢的装置及其工艺

说明书

本发明公开了一种用于同步脱除沼气、发酵液中硫化氢的装置及其工艺，针对现有技术脱硫需要通入大量空气会影响厌氧发酵，提供了以下技术方案，厌氧发酵罐连接沼气多组分分析仪、低压气体混合装置、发酵液ORP分析仪，厌氧发酵罐的两端分别设置脱硫前沼气管路和脱硫后沼气管路，在脱硫前沼气管路上设置沼气流量计记录沼气流通量，沼气流量计的另一端连接PID控制器，PID控制器连接变频空气风机，通过变频空气风机外端设置的空气风机出口分别与低压气体混合装置连接管路和厌氧发酵罐连接管路连通，借助PID控制器来控制变频空气风机的风量。本发明通过将沼气与发酵液中的硫化氢实现同步脱除，减少了硫化氢含量的同时提高了沼气产量。

技术领域

本发明涉及有机固体废弃物厌氧发酵领域，更具体地说，它涉及一种用于同步脱除沼气、发酵液中硫化氢的装置及其工艺。

背景技术

城市有机固体废弃物主要指餐厨垃圾，目前餐厨垃圾发酵液经固液分离后的沼液需经污水处理达标后排入市政管网，但是在污水好氧处理过程中，进水S2-浓度高会导致COD去除率降低、耗氧量增加，并增加臭气中H2S浓度。

随着城市及农林有机固体废弃物产量逐年增长，需要通过厌氧发酵实现有机固体废弃物的资源化利用，在厌氧发酵过程会产生硫化氢，当发酵液中的硫化氢浓度达到一定值后向沼气中扩散，沼气中的硫化氢含量一般在1000~8000ppm，由于沼气中所含的H2S是一种剧毒气体，具有高度危害性，人体接触后会导致中毒甚至死亡，同时还会对管道和相关设备造成损坏，且H2S燃烧过程中产生的SO2在排入大气的过程中需要受到严格的监控，由于H2S及其硫化物会产生各种危害，因此沼气在输送与使用前必须进行脱硫处理。

发酵液中存在的H2S或硫化物是厌氧产甲烷菌的毒物，在发酵液中H2S通过穿透细菌的细胞壁并破坏蛋白质，从而使细胞失活；硫化物与金属离子反应生成金属硫化物沉淀，使微量金属离子减少，微量金属离子是微生物多种还原酶的重要组成成分，缺少微量金属离子会降低微生物新陈代谢速率，进而降低微生物降解有机物的速率，导致产气量减少。

由于沼气以及发酵液中的H2S或硫化物带来的危害较多，因此需要针对沼气以及发酵液进行脱硫处理，现有的脱硫技术只针对沼气脱硫，还未对沼气以及发酵液实现同步脱硫，并且目前主要的沼气脱硫工艺是采用发酵罐外脱硫，包括化学脱硫、生物脱硫、干法脱硫，在该过程中所使用的设备数量多、占地面积大、投资高、运行成本高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于同步脱除沼气、发酵液中硫化氢的装置及其工艺，具有在同步脱除沼气、发酵液中硫化氢时来提高沼气产量与品质的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于同步脱除沼气、发酵液中硫化氢的装置，包括厌氧发酵罐，与所述厌氧发酵罐连接的沼气多组分分析仪，所述沼气多组分分析仪连接沼气流量计，所述沼气流量计的另一端分别连接低压气体混合装置和PID控制器，所述PID控制器的另一端连接变频空气风机和发酵液ORP分析仪，所述发酵液ORP分析仪与所述低压气体混合装置分别与所述厌氧发酵罐连通。

通过上述技术方案，首先将沼气和发酵液同步输送至低压气体混合装置中，通入低压气体混合装置中的沼气和发酵液进入厌氧发酵罐中对沼气和发酵液中的组分进行处理，在对通入厌氧发酵罐之前的组分中采用沼气多组分分析仪进行对含有的CH4、H2S、O2、CO2等气体组分进行测量统计，其流通量由沼气流量计统计，随后经过厌氧发酵罐之后的组分经过发酵液ORP分析仪对脱硫后的组分进行测量统计，将前后两次测量统计的数据进行对比，得到脱硫数据，沼气流量计、发酵液ORP分析仪额沼气多组分分析仪的使用通过使用PID控制器进行控制，发酵液ORP分析仪能够实时监测厌氧发酵罐内发酵液的氧化还原电位，PID控制器监测变频空气风机的实时空气流量查看气体的流通，通过厌氧发酵罐对沼气和发酵液中硫化氢的同步处理来提高沼气产量与品质。