[实用新型]一种生物燃气发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物燃气发酵装置。

背景技术

针对生物燃气工程中产生的生物燃气中含有一定量的有毒的H₂S气体，特别是在生物燃气工程中通过中温或高温厌氧发酵产生的生物燃气中携带有大量的水蒸气，该气体会与水蒸气形成氢硫酸，加速工程中管道，阀门，流量计等的腐蚀或堵塞。另外，生物燃气中的H₂S燃烧后生成SO_2,它可与燃烧产物中的水蒸气结合生成亚硫酸，使燃烧设备或发电设备产生腐蚀，并对大气环境造成污染，影响人体健康。因此，我国环保标准严格规定:利用生物燃气能源时，生物燃气气体中H₂S含量不得超过20mg/m3。但厌氧发酵过程中产生的生物燃气气体中H₂S的含量远远高于此环保标准，所以在生物燃气工程中，脱除H₂S是必不可少的一个环节。

生物燃气工程中的现有生物脱硫都是在厌氧反应器或厌氧发酵罐外附加脱硫反应器或脱硫塔等，在反应器或塔中装入附着脱硫菌等微生物的填料，从脱硫反应器或脱硫塔底部上升的含有H₂S的生物燃气在填料处，并在脱硫菌等微生物作用下，与从顶部喷淋的脱硫循环水逆向接触并发生生化反应，H₂S被氧化，生成单质硫，从而实现生物脱硫。但该附加的脱硫反应器或脱硫塔是独立的体系，而脱硫菌等微生物对外界环境非常敏感，其生长的生化环境要求高，随着脱硫的不断进行，在脱硫反应器或脱硫塔内以及脱硫循环水生化环境的改变，致使脱硫效果出现大幅变动，且脱硫过程不容易控制；生物脱硫过程中产生的硫单质容易堵塞或覆盖在脱硫反应器或脱硫塔内的供微生物附着的填料，且这种因反应过程中生成的单质硫堵塞或覆盖，在脱硫反应器或脱硫塔中，难以清除，致使脱硫过程中断；在厌氧反应器或发酵罐外附加生物脱硫装置，增加工程的设备投资成本，且在运营过程中，由于采用脱硫循环水喷淋，PH值等调节等方法，既需要提供动力，增加了额外能耗，又需要人工操作，所以提高了工程的运营成本；由于附加的生物脱硫装置，便增加了生物燃气工程的占地面积。

发明内容

本实用新型为解决目前生物燃气工程中附加的专用生物脱硫装置在生产中所产生的上述问题，提出了一种生物燃气发酵装置，使用该装置进行生物燃气发酵生产时，在产、储气一体化厌氧发酵装置中利用微生物实现将硫化氢氧化成单质硫，从而不需要附加专用生物脱硫装置（如生物脱硫塔）即能够起到对生物发酵燃气脱硫的效果。

本实用新型的生物燃气发酵装置，包括厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的顶部为双层膜结构，在厌氧发酵罐内的上部空间设有用于附着脱硫菌等微生物的载体，厌氧发酵罐上方连接有空气通入装置。

所述载体可以为带有网孔的平面层状结构或波浪形结构或螺旋形结构等能够用于附着脱硫菌等微生物的各种形状，优选为带有网孔的平面层状结构能够较好的将脱硫菌附着在其上。所述载体由耐腐蚀材料制作，如可以为有机聚合物PVC、PE等制作而成，所述载体的网孔处可以直接附着脱硫菌等微生物，也可以先将微生物吸附于多孔性吸附填料如多孔陶瓷、多孔火山岩等材料上，然后再将其附着于载体上。

所述载体可以是水平固定在厌氧发酵罐的周壁上，也可以是微倾斜的固定在厌氧发酵罐的周壁上，优选为水平固定在厌氧发酵罐的周壁上能够使附着在载体上的脱硫菌等微生物与上升的硫化氢气体充分接触。

所述空气通入装置的进气口最好位于载体的下方，这样能够保证所通入的微量空气与发酵产生的硫化氢气体充分反应。

本实用新型的生物燃气发酵装置，在使用时可实现在厌氧发酵罐或反应器的内部直接进行生物脱硫，不需要附加专用的生物脱硫塔等复杂外部设备进行脱硫的工序，大大减少了生物燃气工程投资成本。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的生物燃气发酵装置，其整体为一顶部为双层膜结构1的厌氧发酵罐4，在厌氧发酵罐4内的上部空间设有用于附着脱硫菌等微生物的载体3，所述载体3为水平固定在厌氧发酵罐的周壁上的带有网孔的平面层状结构；在厌氧发酵罐上设有空气通入装置2，该空气通入装置的进气口位于载体层的下方、发酵原料液5上方的储气室空间。在生物燃气发酵过程中，载体位于发酵液液面的上部储气室空间，由于该发酵的生化环境相对稳定，载体上附着的脱硫菌如脱氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌等微生物能够在该发酵环境中维持较正常的生物代谢，这样发酵罐中产生的含硫化氢的生物燃气从原料液面下方上升并穿过微生物载体层，同时，储气室中通入微量空气，在附着有大量脱硫菌等微生物的载体上便能够发生生化反应，生成单质硫，从而达到脱硫的目的，一段时间后硫会集结在载体上，此时只需在储气室上方的双层膜外模轻轻敲打，受到震动的单质硫便会脱落，进入发酵料液中，后随发酵产物一同排出，回归自然，因此也能够保证脱硫过程的持续恒定。