[发明专利]一种可在线维护的原位脱硫设备及维护方法

说明书

本发明属于沼气生产和利用技术领域，具体涉及一种可在线维护的原位脱硫设备及维护方法，本发明的可在线维护的原位脱硫设备应用于厌氧发酵罐(1)，包括设置在所述厌氧发酵罐(1)沼气层(2)中的化学‑生物联合脱硫装置(3)、位于所述化学‑生物联合脱硫装置(3)下方的曝气装置(4)、与所述曝气装置(4)相连接的空气流量控制装置(5)以及在线维护接口(6)。本发明的可在线维护的原位脱硫设备，脱硫效果好，并且不需要停机维护，高效方便。

技术领域

本发明属于沼气生产和利用技术领域，具体涉及一种可在线维护的脱硫设备及维护方法。

背景技术

畜禽粪便的厌氧发酵处理是农牧业废弃物能源化、资源化利用的重要模式，受养殖行业饲料蛋白含量高的影响，粪便中硫含量较高，尤其是鸡粪、鸭粪和奶牛粪，高负荷厌氧发酵沼气中硫化氢含量经常可以达到5000-12000mg/L,沼液中以硫化铵形态存在的硫离子浓度可以达到0.05-0.1M，这种高硫化氢状态不仅造成沼气脱硫成本高，而且容易造成发酵抑制，这在高负荷厌氧发酵中尤其严重。

沼气原位脱硫是将脱硫工艺设置在厌氧发酵罐上部沼气层内，在沼气层布设脱硫微生物附着生长的填料，通过向沼气中通入少量空气，促进脱硫微生物生长，实现原位脱硫。原位脱硫具有成本较低的特点，同时由于气液相平衡(沼气-沼液)，通过降低沼气中的硫化氢浓度，可以间接降低沼液中溶解和离子态的硫化氢含量，有利于防止厌氧发酵产生抑制现象。

然而，传统的原位脱硫均为生物脱硫，对发酵负荷、原料组成、运行状态等造成的硫化氢浓度和沼气产生波动的适应能力弱，抗冲击负荷能力差，具有较大的局限性。同时原位脱硫生成的硫磺颗粒或逐渐堵塞脱硫填料，降低脱硫效率，需要经常停机维护原位脱硫设备，从而会降低厌氧单元运行效率和运行小时数，尤其是沼气中硫化氢浓度较大时，对厌氧发酵系统整体运行效率影响较大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种高效率的可在线维护的原位脱硫设备及维护方法。

为实现本发明的上述目的，本发明提供一种可在线维护的原位脱硫设备，应用于厌氧发酵罐，包括设置在所述厌氧发酵罐沼气层中的化学-生物联合脱硫装置、位于所述化学-生物联合脱硫装置下方的曝气装置、与所述曝气装置相连接的空气流量控制装置以及在线维护接口；

所述化学—生物联合脱硫装置包括多个安装主绳，安装主绳上连接有多个化学-生物联合原位脱硫填料，所述化学-生物联合原位脱硫填料微好氧条件下化学催化硫化氢生成硫单质和为脱硫微生物提供生长载体；

每个所述安装主绳两端分别设有在线维护接口。

根据本发明的一个方面，所述在线维护接口设置在所述厌氧发酵罐罐顶板上，包括空腔主体和与所述空腔主体可拆卸连接的密封顶盖，所述空腔主体中设有牵引绳和牵引绳固定装置，所述牵引绳与所述安装主绳相连接；

所述牵引绳的长度≥1.2倍安装主绳的长度。

根据本发明的一个方面，所述曝气装置包括：

曝气主管，固定在所述化学-生物联合原位脱硫填料的下端；

多个与所述曝气主管相连通的曝气支管，所述曝气支管位于曝气主管下侧，出气方向向下；

所述曝气主管和所述曝气支管均为弹性软管。

根据本发明的一个方面，所述曝气主管与所述曝气支管的内径比≥6.5：1。

根据本发明的一个方面，所述化学-生物联合原位脱硫填料的填料比表面积≥3000m²/m³，单个所述厌氧发酵罐的填料用料按照公式1进行计算：公式1：