一种沼气脱硫的方法技术

本发明专利技术公开了一种沼气脱硫的方法，所述方法包括利用牛粪进行沼气脱硫的步骤，牛粪中含有脱硫微生物，脱硫效果显著，与市售的脱硫微生物相比，不仅节约了成本，还能循环利用。

A Methodology for Desulfurization of Biogas

The invention discloses a method for biogas desulfurization, which includes the steps of using cow dung for biogas desulfurization. The cow dung contains desulfurization microorganisms, and the desulfurization effect is remarkable. Compared with the commercial desulfurization microorganisms, the method not only saves the cost, but also can be recycled.

【技术实现步骤摘要】
一种沼气脱硫的方法
：本专利技术属于沼气发酵领域，尤其涉及一种沼气脱硫方法。
技术介绍
：沼气是生物质能源，属于可再生资源，随着经济的高速发展，有机废弃物、高浓度有机废水的厌氧消化技术得到迅速发展和提升，沼气的清洁开发与利用逐渐成为主要研究方向。沼气是一种混合气体，主要含CH4和CO2，除此之外，还含有H2S。硫化氢对管道、仪器、金属设备具有腐蚀性，并且，燃烧硫化氢产生的二氧化硫对环境也有一定的污染。如何将沼气中的硫化氢除去，是沼气生产过程中的关键环节。沼气去除硫化氢的方法有干法脱硫，湿法脱硫和生物脱硫。干法脱硫需要频繁地跟换脱硫剂，造成劳动强度大、运行成本高，大规模应用已被淘汰。湿法脱硫采用碱液(NaOH或Na2CO3)与沼气逆流接触脱除硫化氢，在再生槽内通过特定的催化剂(萘醌类物质)，将碱液吸收后的硫化氢催化生成单质硫、硫代硫酸盐、硫酸盐，同时碱液大部分得到再生，可继续在洗涤塔内吸收硫化氢，工艺复杂需专人值守，设备投资成本大。生物脱硫将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中，混合气体通过生物滤池、生物滴滤池以去除硫化氢，生物脱硫需要控制温度和反应时间，条件苛刻。生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物经供生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫去除。生物脱硫技术是80年代发展起来的常规脱硫替代新工艺,具有许多优点：不需催化剂和氧化剂(空气除外)，不需处理化学污泥，产生很少生物污染，低能耗，回收硫，效率高，无臭味。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种沼气脱硫的方法，所述方法包括使用牛粪对沼气进行脱硫的步骤。另一方面，本专利技术还提供了牛粪在沼气脱硫中的应用。另一方面，本专利技术还提供了牛粪在制备沼气脱硫剂中的应用。在一个实施方式中，所述牛粪为来自养殖场的牛粪。在一个实施方式中，所述牛粪为经过曝气处理的牛粪。优选的，所述曝气处理的条件如下：通气速率为1-10L/小时，优选，3-5L/小时；曝气时间为12-48h，优选24-36h，更优选24h。优选的，所述曝气处理的温度为常温，优选在曝气净化装置中进行；优选的，所述曝气处理后的牛粪中的固形物含量为1-10％，优选3-5％。在另一个实施方式中，所述牛粪在曝气处理前还经过预处理步骤；所述预处理包括：将牛粪加水清洗、净化，除去牛粪中的泥砂；优选的，加水后，牛粪水中固形物含量为1-10％，优选1-5％，更优选1-2％。在另一个实施方式中，牛粪还可以与其他的脱硫剂同时使用，优选，生物脱硫剂，所述生物脱硫剂选自绿色硫细菌和/或脱氮硫杆菌。本专利技术的技术方案如下：有益效果：本专利技术采用牛粪直接作为脱硫剂，牛粪中含有脱硫微生物，脱硫效果显著，与市售的脱硫微生物相比，不仅节约了成本，还能循环利用；如果直接采用脱硫微生物进行脱硫，脱硫微生物的生长繁殖需要营养物质，在沼气发酵装置运行完一个发酵周期后，脱硫微生物会面临活力丧失以及脱硫能力降低的风险，为了提高脱硫效果，需重新补充脱硫微生物；但是，牛粪自身中的营养成分可作为脱硫微生物生长所需物质，因此，与分离纯化的脱硫微生物相比，采用牛粪直接作为脱硫剂，可循环使用，在实际使用过程中，牛粪作为脱硫层可使用5-10年无需更换，不仅节约了成本，还提高了利用效率。附图说明：图1.沼气发酵装置示意图，其中，1-罐体，2-罐顶，3-脱硫剂层，4-储气腔，5-沼气收集管，6-脱硫剂支撑装置，7-承重层，8-物料界面，9-立柱，10-空气管道，11-流量计，12-调节阀，13-止回阀，14-空气泵。具体实施方式：实施例1脱硫剂的制备本专利技术采用牛粪作为沼气脱硫剂，选用来自山东、内蒙古等地养殖场的牛粪，将牛粪涂刷到图1所示的沼气发酵装置的脱硫剂支撑装置6上，从而可以实现沼气脱硫的效果。如图1所示，沼气发酵装置包括罐体1和罐顶2；所述罐体和罐顶之间设置有脱硫剂层3，本申请中，脱硫剂层3即为牛粪；所述脱硫剂层和罐顶之间形成储气腔4，用于储存经过脱硫的沼气；所述脱硫剂层置于脱硫剂支撑装置6上，所述脱硫剂支撑装置为滤网，滤网的孔径为1.5mm；所述滤网置于承重层7上，承重层为成辐条状排列的尼龙绳，从中间立柱9到罐体1每隔一段距离安装一根8-10mm粗的尼龙绳，形成承重层。承重层置于罐体内部物料界面8之上。罐顶2上还设置有沼气收集管5，罐顶2为气膜顶，气膜顶的材料为PE材料，气膜顶四周外沿和罐体顶端的四周外沿密封。当储气腔中的沼气收集到一定程度时，由于罐体内的压力增加，会导致气膜胀气膨大，此时可通过沼气收集管释放沼气。罐体1上还设置有空气管道10，所述空气管道10上还设置有流量计11、调节阀12、止回阀13和空气泵14。为了提高牛粪的脱硫效果，专利技术人对牛粪进行了预处理。首先，水洗、净化牛粪，除去泥沙，保证牛粪水中固形物含量为1-10％；之后，在牛粪中通入空气，通气速率为2-10L/小时，通气时间为12-48h；最后得到的牛粪中的固形物含量保持在1-10％。为了优化牛粪的脱硫效果，本专利技术进行了两因素试验，采用不同的通气速率、和通气时间来预处理牛粪，通过预试验验证不同处理条件下牛粪的脱硫效果，处理前沼气中硫化氢的含量为2000ppm，试验设计与结果见表1。表1牛粪预处理工艺对脱硫效果的影响注：表1中沼气处理前的硫化氢含量为2000ppm由表1可知，当通气时间低于20小时或高于36小时的时候，牛粪的脱硫效果不佳，这是因为通气时间太短不利于牛粪中脱硫微生物的繁殖，但是，时间太长的话，牛粪中其他的微生物也会大量繁殖，会削弱脱硫微生物的脱硫效果。当通气时间在20-36h、通气速率为3-7L/小时，牛粪的脱硫效果较好，尤其是在通气时间为24h、通气速率为3-5L/小时，牛粪的脱硫效果最好。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沼气脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括使用牛粪对沼气进行脱硫的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种沼气脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括使用牛粪对沼气进行脱硫的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牛粪为经过曝气处理的牛粪。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述曝气处理的条件如下：通气速率为1-10L/小时，优选，3-5L/小时；曝气时间为12-48h，优选24-36h，更优选24h。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述曝气处理的温度为常温，优选在曝气净化装置中进行。5.根据权利要求2-4所述的方法，其特征在于，所述曝气处理后的牛粪中的固形物含量为1-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋龙，刘梦奇，肖俊伟，杨丰信，阮仕攀，程勇，黄加强，
申请(专利权)人：南京蓝色气候能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32