一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统及驯化方法与流程

1.本发明涉及生物净化技术领域，特别涉及一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统及驯化方法。


背景技术：

2.当前，餐厨垃圾厂、生活垃圾发电厂、食品加工厂、饲料加工厂、污水处理厂、化工厂中针对恶臭废气净化的方法中，一般采用生物脱臭净化工艺，需要对微生物进行驯化形成生物膜，才能形成恶臭废气脱臭净化能力。同时驯化时间过长会导致臭气外溢等引发的生态环境问题和附近居民投诉。
3.因此，如何消除现有对餐厨垃圾厂、生活垃圾发电厂、食品加工厂、饲料加工厂、污水处理厂、化工厂产生恶臭气体、工业废气采用的生物净化技术缺陷，是本领域技术人员所要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统及驯化方法，旨在提高对于恶臭废气脱臭的净化能力。
5.本发明实施例提供了一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统，包括：
6.营养配比添加系统，用于配比及添加药剂和菌种，所述营养药剂和菌种用于驯化微生物；
7.生物净化设备，所述生物净化设备包括一生物滤池，用于驯化培养微生物以及降解恶臭废气；
8.动力系统，用于连通所述营养配比添加系统和生物净化设备，并将所述营养配比添加系统中的药剂菌种转运至所述生物滤池内。
9.进一步的，所述营养配比添加系统包括多个添加装置，所述多个添加装置包括磷酸二氢钾添加装置、尿素添加装置、葡萄糖添加装置、红糖添加装置和菌种接种液添加装置；其中，每一添加装置均包括电动补水阀、液位计、溢流口、搅拌电机、加料口及加药计量泵；所述电动补水阀、液位计、溢流口和加药计量泵围绕所述添加装置的侧边设置，所述搅拌电机设置于所述添加装置的上方，所述加料口设置于所述添加装置的上方且位于所述搅拌电机的一侧；
10.所述电动补水阀在添加装置内通过加料口添加药剂及菌种后自动打开，且所述搅拌电机同步开启，以使药剂及菌种充分溶解；
11.所述液位计根据添加装置内的液位输送信号控制所述电动补水阀的开启和关闭状态。
12.进一步的，所述动力系统包括加药管路、加湿水箱和加湿水泵，所述生物滤池内设置有一用于接种驯化和培养微生物的生物过滤床；
13.所述营养配比添加系统通过所述加药管路与所述加湿水箱的一端连通，并通过所
述加药计量泵将所述药剂和菌种转运至所述加湿水箱中，所述加湿水箱的另一端与一用于向所述生物过滤床喷洒的第一喷洒件连通，并通过所述加湿水泵向所述第一喷洒件提供所述药剂和菌种。
14.进一步的，所述动力系统还包括循环水箱和循环水泵，所述生物滤池内还设置有一用于降解恶臭废气的生物洗涤床；
15.所述循环水箱的一端与所述生物滤池连通，另一端与一用于向所述生物洗涤床喷洒的第二喷洒件，所述循环水箱通过所述循环水泵与向所述第二喷洒件提供生物液。
16.进一步的，所述生物过滤床内设置有复合生物填料，所述复合生物填料包括悬浮发泡球、火山岩、树皮和竹炭；所述第一喷洒件将药剂和菌种喷洒至所述复合生物填料上，形成第一生物膜；
17.所述生物过滤床内的恶臭废气反应净化时间为12～18秒；
18.所述生物洗涤床内设置有无机填料，所述无机填料采用pp多面球；所述第二喷洒件将生物液喷洒至所述无机填料上，形成第二生物膜；
19.所述生物洗涤床内的恶臭废气反应净化时间为2～5秒。
20.进一步的，所述药剂配比为磷酸二氢钾：尿素：葡萄糖：红糖＝1：4：2：2，每10000m3废气量添加药剂量磷酸二氢钾、尿素、葡萄糖、红糖分别为1kg、4kg、2kg、2kg；
21.所述菌种与废气量比例为20l/万m3废气。
22.进一步的，还包括用于自动调节营养配比添加系统与生物净化设备的运行状态的智能控制装置，所述智能控制装置包括温度传感器、ph传感器及液位传感器，所述温度传感器和液位传感器设置于每一所述添加装置上，所述ph传感器设置于循环水箱内，所述温度传感器、ph传感器及液位传感器分别与一控制主板连接。
23.进一步的，所述生物滤池箱体的顶部设置有进风口和出风口，所述进风口与恶臭废气源相连通，所述出风口通过风管与一用于提供排风动力的引风机相连通。
24.本发明实施例还提供了一种恶臭气体生物脱臭微生物的驯化方法，包括：
25.利用营养配比添加系统配比及添加药剂和菌种；
26.通过动力系统将所述药剂和菌种转运至生物净化设备中；
27.通过所述药剂和菌种在所述生物净化设备的生物滤池中驯化微生物，以及降解恶臭废气。
28.进一步的，所述通过所述药剂和菌种在所述生物净化设备的生物滤池中驯化微生物，以及降解恶臭废气，包括：
29.通过第一喷洒件向所述生物滤池中的生物过滤床均匀喷洒药剂和菌种，在所述生物过滤床的复合生物填料上培养形成第一生物膜；
30.通过第二喷洒件向所述生物滤池中的生物洗涤床均匀喷洒生物液，在所述生物洗涤床的无机填料上培养形成第二生物膜。
31.本发明实施例提供了一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统及驯化方法，该系统包括：营养配比添加系统，用于配比及添加药剂和菌种，所述营养药剂和菌种用于驯化微生物；生物净化设备，所述生物净化设备包括一生物滤池，用于驯化培养微生物以及降解恶臭废气；动力系统，用于连通所述营养配比添加系统和生物净化设备，并将所述营养配比添加系统中的药剂菌种转运至所述生物滤池内。本发明实施例通过营养配比添加系统配比添
加药剂和菌种，然后将药剂和菌种应用在生物净化设备，以驯化培养微生物以及降解恶臭废气，可提高对于恶臭废气脱臭的净化能力。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例提供的一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统的结构示意图；
34.图2为本发明实施例提供的一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统中添加装置的结构示意图；
35.图3为本发明实施例提供的一种恶臭气体生物脱臭微生物的驯化方法的流程示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
38.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
39.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
40.下面请参见图1，本发明实施例提供的一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统，具体包括：
41.营养配比添加系统，用于配比及添加药剂和菌种，所述营养药剂和菌种用于驯化微生物；
42.生物净化设备，所述生物净化设备包括一生物滤池20，用于驯化培养微生物以及降解恶臭废气；
43.动力系统，用于连通所述营养配比添加系统和生物净化设备，并将所述营养配比添加系统中的药剂菌种转运至所述生物滤池内。
44.本实施例中，通过营养配比添加系统配比及添加药剂和菌种，然后利用动力系统将所述营养配比添加系统中的药剂菌种转运至所述生物滤池20内，接着，在所述生物滤池20内，进行驯化培养微生物以及降解恶臭废气等操作。
45.本实施例所述的一种恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统，一方面通过外加微生
物接种液和营养物质，另一方面利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，结合微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成co2、h2o、h2so4、hno3等简单无机物，同时微生物进行不断地繁殖。如下式所示：
[0046][0047]
生物净化设备处理臭气，要经过三个阶段，即污染物质的溶解过程、污染物质的生物吸附吸收过程、污染物质的生物降解过程。
[0048]
第一阶段：污染物质的溶解过程。
[0049]
污染物与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水，成为液相中的分子或离子，即污染物质由气相转移到液相，相平衡过程遵循亨利定律。
[0050]
第二阶段：污染物质的生物吸附吸收过程。
[0051]
水溶液中的污染成分被微生物吸附、吸收，污染成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的臭气成分。被吸附的疏水性的有机物通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后，才能相继地被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶)的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。
[0052]
第三阶段：污染物质的生物降解过程。
[0053]
计入微生物细胞的污染成分作为微生物生活活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。具体转化过程如下：
[0054]
进入微生物细胞体内的有机物，在各种细胞胞内酶(如脱氢酶、氧化酶等)的催化作用下，微生物对其进行氧化分解，同事进行合成代谢产生新的微生物细胞。一部分有机物通过氧化分解最终转化为h2o和co2等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质(原生质)所需要的能力。此过程可用下式表示：
[0055][0056]
与此同时，微生物利用另一部分有机物及分解代谢过程中所产生的能力进行合成代谢以形成新的细胞物质。此过程可用下式表示：
[0057][0058]
上述转化过程中，当底物的含量充足时，微生物处于快速增长的阶段，有大量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增长，微生物生长对底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入体内源呼吸阶段。此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能力，成为维持其生长繁殖提供能量的主要方式。
[0059]
本实施例所述的恶臭废气可以包含氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳和苯乙烯等物质，还可以包含餐厨垃圾厂、生活垃圾发电厂、食品加工厂、饲料加工厂、污水处理厂、化工厂产生的成分复杂的其它恶臭污染物。
[0060]
在一实施例中，所述营养配比添加系统包括多个添加装置，所述多个添加装置包括磷酸二氢钾添加装置1、尿素添加装置2、葡萄糖添加装置3、红糖添加装置4和菌种接种液添加装置5；其中，每一添加装置均包括电动补水阀7、液位计8、溢流口6、搅拌电机9、加料口10及加药计量泵11；所述电动补水阀7、液位计8、溢流口6和加药计量泵11围绕所述添加装
置的侧边设置，所述搅拌电机9设置于所述添加装置的上方，所述加料口10设置于所述添加装置的上方且位于所述搅拌电机9的一侧；
[0061]
所述电动补水阀7在添加装置内通过加料口10添加药剂及菌种后自动打开，且所述搅拌电机9同步开启，以使药剂及菌种充分溶解；
[0062]
所述液位计8根据添加装置内的液位输送信号控制所述电动补水阀7的开启和关闭状态。
[0063]
本实施例中，所述营养配比添加系统包含磷酸二氢钾添加装置1、尿素添加装置2、葡萄糖添加装置3、红糖添加装置4和菌种接种液添加装置5。如图2所示，每一所述的添加装置包括电动补水阀7、液位计8、溢流口6、搅拌电机9、加料口10及加药计量泵11。在一具体实施例中，所述药剂配比为磷酸二氢钾：尿素：葡萄糖：红糖＝1：4：2：2，每10000m3废气量添加药剂量磷酸二氢钾、尿素、葡萄糖、红糖分别为1kg、4kg、2kg、2kg，药剂的添加方式为通过加药计量泵11定时定量输送至加湿水箱11再进入生物滤池20过滤段；所述菌种的添加方式在驯化初期间断6小时添加一次，菌种接种液与废气量比例为20l/万m3废气。进一步的，快速驯化周期为3天，所述生物净化设备可以达到最佳净化状态，即所述驯化周期相比较传统自然驯化周期缩短12天。
[0064]
所述电动补水阀7在添加装置内通过加料口10添加了药剂及菌种后,自动打开，并同步开启搅拌电机9，使得药剂及菌种能充分溶解。所述液位计8根据添加装置内的液位输送信号控制电动补水阀7的开启和关闭状态。优选的，所示液位计8采用磁翻板液位计。
[0065]
在一实施例中，所述动力系统包括加药管路、加湿水箱12和加湿水泵15，所述生物滤池20内设置有一用于接种驯化和培养微生物的生物过滤床；
[0066]
所述营养配比添加系统通过所述加药管路与所述加湿水箱12的一端连通，并通过所述加药计量泵11将所述药剂和菌种转运至所述加湿水箱12中，所述加湿水箱12的另一端与一用于向所述生物过滤床喷洒的第一喷洒件18连通，并通过所述加湿水泵15向所述第一喷洒件18提供所述药剂和菌种。
[0067]
本实施例中，所述营养配比添加系统通过所述加药管路与所述加湿水箱12的一端连通，并通过所述加药计量泵11在微生物快速驯化期间输送菌种和营养药剂。
[0068]
所述第一喷洒件18喷洒的营养药剂和菌种进入所述生物过滤床，使微生物持续地繁殖。具体的，所述生物过滤床通过加湿水泵15间断性喷洒营养药剂或菌种，所述间断时间为20分钟喷洒12-20秒。
[0069]
进一步的，所述动力系统还包括循环水箱17和循环水泵16，所述生物滤池内还设置有一用于降解恶臭废气的生物洗涤床；
[0070]
所述循环水箱17的一端与所述生物滤池20连通，另一端与一用于向所述生物洗涤床喷洒的第二喷洒件19，所述循环水箱47通过所述循环水泵16与向所述第二喷洒件19提供生物液。
[0071]
所述循环水泵16与循环水箱17连通，且循环水箱17的一端与生物净化设备底部水箱连通，另一端与第二喷洒件19连通，从而能够通过循环水泵16及第二喷洒件19不断地将生物液喷洒至所述生物洗涤床上，在无机填料上形成生物膜。
[0072]
优选的，所述生物净化设备还可以包括ph仪表13、电导率仪表14，所述ph仪表13、电导率仪表14等内置于循环水箱17中，检测循环水箱17水质情况，以提高驯化效果和净化
程度。优选的，生物滤池20箱体材质为玻璃钢，所述第一喷洒件18材质选用ppr(三型聚丙烯，又称无规共聚聚丙烯管)，所述加湿水泵15选用槽外立式泵，具有检修方便、造价低等优先，过流部位选用fprr材质。另外，所述循环水箱17与生物滤池20箱体联通，生物滤池20底部水质与循环水箱17水质相同。
[0073]
在一实施例中，所述生物过滤床内设置有复合生物填料，所述复合生物填料包括悬浮发泡球、火山岩、树皮和竹炭；所述第一喷洒件18将药剂和菌种喷洒至所述复合生物填料上，形成第一生物膜；
[0074]
所述生物过滤床内的恶臭废气反应净化时间为12～18秒；
[0075]
所述生物洗涤床内设置有无机填料，所述无机填料采用pp多面球；所述第二喷洒件19将生物液喷洒至所述无机填料上，形成第二生物膜；
[0076]
所述生物洗涤床内的恶臭废气反应净化时间为2～5秒。
[0077]
本实施例中，所述生物过滤床设置多种复合生物填料，恶臭废气经过生物过滤床时反应净化时间为12-18秒。优选的，生物过滤床填料为悬浮发泡球、火山岩、树皮、竹炭等多种有机及无机填料组成。
[0078]
所述生物洗涤床设置无机填料，恶臭废气经过生物洗涤床反应净化时间为2-5秒。优选的，生物洗涤床无机填料采用pp多面球(采用聚丙烯塑料制成球状，在球中部沿整个周长有一道加固环，环的上下各有十二片球瓣)，规格采用dn50。
[0079]
所述生物洗涤床循环生物液与废气比不小于3l：1m3，恶臭废气与生物洗涤液有效反应时间为2-5秒。
[0080]
在一实施例中，还包括用于自动调节营养配比添加系统与生物净化设备的运行状态的智能控制装置，所述智能控制装置包括温度传感器、ph传感器及液位传感器，所述温度传感器和液位传感器设置于每一所述添加装置上，所述ph传感器设置于循环水箱内，所述温度传感器、ph传感器及液位传感器分别与一控制主板连接。
[0081]
本实施例中，在所述恶臭气体生物脱臭微生物的净化系统中设置所述智能控制装置，所述智能控制装置利用传感器测量液位、温度、ph等数据，从而达到自动调节添加装置与生物净化设置的运行状态的效果，进而实现快速驯化微生物和使生物净化设备快速实现最佳净化效果。所述的传感器可以包括温度传感器、ph传感器及液位传感器等，当然，对于传感器采集到的数据，还需要所述控制主板对其进行数据处理及分析等，如此方能为运行状态提供数据支撑。
[0082]
在一实施例中，所述生物滤池20箱体的顶部设置有进风口21和出风口22，所述进风口21与恶臭废气源相连通，所述出风口22通过风管与一用于提供排风动力的引风机23相连通。通过所述引风机23为生物净化设备提供抽排风动力，所述引风机采用变频玻璃房材质，防腐耐用。进一步的，所述生物净化设备还设置有用于通风排烟的烟囱24。
[0083]
图3为本发明实施例提供的一种恶臭气体生物脱臭微生物的驯化方法的流程示意图，具体包括：步骤s301～s303。
[0084]
s301、利用营养配比添加系统配比及添加药剂和菌种；
[0085]
s302、通过动力系统将所述药剂和菌种转运至生物净化设备中；
[0086]
s303、通过所述药剂和菌种在所述生物净化设备的生物滤池中驯化微生物，以及降解恶臭废气。
[0087]
在一实施例中，所述通过所述药剂和菌种在所述生物净化设备的生物滤池20中驯化微生物，以及降解恶臭废气，包括：
[0088]
通过第一喷洒件18向所述生物滤池20中的生物过滤床均匀喷洒药剂和菌种，在所述生物过滤床的复合生物填料上培养形成第一生物膜；
[0089]
通过第二喷洒件19向所述生物滤池20中的生物洗涤床均匀喷洒生物液，在所述生物洗涤床的无机填料上培养形成第二生物膜
[0090]
由于方法部分的实施例与系统部分的实施例相互对应，因此方法部分的实施例请参见系部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
[0091]
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0092]
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。