[发明专利]沼气生物脱硫装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体成分分离技术，具体是一种沼气生物脱硫装置，适 用于畜禽养殖场沼气工程厌氧消化、工业有机废水处理等产生的含硫化氢气 体沼气或垃圾填埋气的脱硫处理。

背景技术

厌氧消化产生的沼气中通常含有硫化氢气体，其硫化氢含量通常在1000 ppm～3000ppm之间。常用的沼气脱硫方式有化学法和生物法。化学脱硫通常 采用干法氧化铁吸收的方法，在常温下将沼气通过脱硫剂床层，沼气中的H₂S 与活性氧化铁接触，生成三硫化二铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的 氧接触，当有水存在时，铁的硫化物又转化为氧化铁和单质硫。这种脱硫再 生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面的大部分孔隙被硫或其他杂 质覆盖而失去活性为止。化学脱硫需要使用脱硫剂，而且当沼气中硫化氢含 量较高时，脱硫剂更换频繁，不但增加成本，而且操作起来比较困难。失活 的脱硫剂若不妥善处置易造成二次污染。

所谓生物脱硫，就是在适宜的温度、湿度、养分和微氧条件下，通过脱 硫细菌的代谢作用将H₂S转化为单质硫。反应过程为：

H₂S+2O₂→H₂SO₄

2H₂S+O₂→2S+2H₂O

脱硫微生物菌群的作用结果是将沼气中的H₂S气体转化为单质硫和稀硫 酸后达到沼气脱硫的效果。目前，这种脱硫技术存在的主要问题是过程难以 控制湿度、氧气含量等条件。在湿度控制上，现有生物脱硫系统多采用喷淋 水的方式，喷淋水难以分布均匀，且与气相接触面积小。由于沼气成分存在 波动，因此，供气量(即供氧量)较难控制。

中国专利文献CN2710731Y公开了一种“生物催化氧化脱硫装置”。它由 两部分组成，一是个带沼气进口和沼气出口的生物填料装置，装置内放置若 干填料；填料的上方设有喷淋装置，喷淋装置与带泵的输送管连通；另一个 是活化装置，在这里输送管接受和输送喷淋液体，并接受搅拌装置进行曝气。 两个装置可以单独使用，也可以联合使用。但该装置有如下不足：一是分体 的，这给制造和使用带来不便；二是装置中的氧含量、温度和湿度都不能控 制，影响脱硫效果。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服脱硫装置分成两体的不足，提供一 种制造和使用一体的脱硫装置。

本发明需要解决的另一技术问题是，克服装置中氧含量、温度和湿度都 不能控制的缺点。

本发明的沼气生物脱硫装置，是一个带沼气进口和沼气出口的脱硫塔， 脱硫塔内放置丝网状填料，填料的上方设有喷嘴，喷嘴与带回流泵的输送管 连通，其特征在于所述的输送管的另一管口位于脱硫塔下部的营养液段；塔 底部设有排放口。在脱硫塔下部设营养液段，即使得装置成为有机的一体， 方便了制造和使用。

本发明的脱硫塔外有增温保温层，塔室内有测温探头；塔身部有空气进 口，塔室内有测氧探头。设增温保温层和测温探头，则可以对塔室内温度进 行测量和控制，塔内温度一般控制在30±5℃。设空气进口和测氧探头，则可 以对塔室内含氧量进行测量和控制，含氧量一般控制在1～1.5％。

喷嘴可以兼起加湿作用，作为优选，脱硫塔身部设有加湿器。加湿器能 对水进行加压、雾化，以给脱硫细菌的生长和活化提供更优良的环境。

空气进口和加湿器可以彼此独立设在脱硫塔壁上，作为优选，空气进口 和加湿器与沼气进口连通，以保证进入塔室的沼气和空气在沼气进口管内迅 速混合均匀，并方便脱硫塔塔身的制造。

带回流泵的输送管可以采用回流泵在塔外、而输送管在塔内的方案，作 为优选，带回流泵的输送管的上端穿过脱硫塔壁与连通，其下端穿过脱硫塔 壁没入下部的营养液中，以方便制造、安装和维修。

本发明的有益效果：一是装置为一体的，方便了制造和使用。二是安全 可靠，操作简单，脱硫过程中的供氧量和湿度易控制，产生生物污泥量少， 无二次污染。当沼气中硫化氢含量为1000～3000ppm时，脱硫效率可达95％ 以上，并可回收单质硫，且运行成本比化学法降低70％。

图1是本发明脱硫塔的结构示意图，其中：

1-沼气进口，  2-沼气出口，  3-生物填料，  4-营养液喷嘴，