一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备和方法与流程

1.本发明涉及一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备和方法。

背景技术：

2.有机垃圾厌氧发酵生产沼气，既解决了环境问题，又使有机垃圾(包括城市有机垃圾，工业有机垃圾和农业有机垃圾)转化成可再生的高品质能源。有机垃圾的厌氧发酵具有成本低、操作简便、处理效率高等优点，是解决环境污染和资源匮乏的有效途径。
3.然而，厌氧发酵得到的沼气中含有微量的硫化氢h2s，其浓度通常为600ppm至4000ppm。必须从沼气中除去这种h2s，以防止空气污染并保护使用沼气的设备不受腐蚀。此外，厌氧发酵后，沼液中包含nh
4+
，其浓度通常为300至2000mg/l。沼液在作为污水排放之前，必须从沼液中去除氨，以防止污染。
4.现有技术中有以下工艺可用于去除沼气中的硫化氢：(1)用氧化铁进行干法去除，该方法中反应物存在成本高，需要频繁更换反应物，且用过的反应物处理成本高；(2)液态物理洗涤法，例如采用高压水或螯合铁溶液作为吸收溶液，其反应物成本高，投资大；(3)生物滤池和生物滴滤池，这两种方法的处理过程中会生成硫酸，不利于降解菌的外部条件，导致去除过程的效率降低，且硫酸还会损坏设备中的过滤器支架，因此需要经常更换支架；另外，还需要为降解菌投加营养物质，工艺操作复杂；(4)生物洗涤器需要高的投资成本，且工艺操作复杂。
5.对于去除沼液中的氨，现有技术中也有以下工艺：(1)缺氧/含氧反应器，其消化液中铵盐浓度高，需要使用大量化学药品，运营成本大，设备占地面积大；(2)厌氧氨氧化反应器：需要大量操作知识进行操作，对发酵情况的波动很敏感，且该方法始终需要进行其他处理才能达到排放标准；(3)汽提脱氨法，需要大量使用化学药品，成本高；(4)磷酸镁铵结晶法中，也需要大量化学品，且始终需要进行其他处理才能达到排放标准。
6.综上所述，现有技术中的处理工艺普遍存在投资和运营成本高昂的缺陷。因此，需要到一种成本低，工艺简单的能够同时去除沼气中的硫化氢和去除沼液中的氨的设备。

技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中暂未有同时能够去除沼气中的硫化氢和去除沼液中的氨的设备和方法，以及现有技术中对于沼气的硫化氢处理工艺和沼液中的氨的处理工艺投资、运行成本高的缺陷，提供一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备和方法。本发明的设备和方法高效地实现了沼气中的硫化氢和沼液中的氨的去除。
8.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题。
9.本发明提供了一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其包括厌氧发酵单元、第一反应器和第二反应器；
10.其中，所述厌氧发酵单元的上部通过沼气输送管道与所述第一反应器连接；所述
厌氧发酵单元的下部通过沼液输送管道与所述第二反应器连接；
11.所述第一反应器的下部通过第一液体输送管道与所述第二反应器的上部连接，用于将所述第一反应器下部的物料输送至所述第二反应器，作为第二反应液；
12.所述第二反应器的下部通过第二液体输送管道与所述第一反应器的上部连接，用于将所述第二反应器下部的物料输送至所述第一反应器，作为第一反应液；
13.所述第一反应器与第一气体管道连接，所述第一气体管道用于向所述第一反应器供应反应气体，所述第一反应器的内部填充有用于嗜酸菌生长的培养基；
14.所述第二反应器与第二气体管道连接，所述第二气体管道用于向所述第二反应器供应气体。
15.本发明中，较佳地，所述第一液体输送管道中设有第一泵，所述第一泵用于控制所述第一液体输送管道中物料的流量和/或流速。
16.本发明中，较佳地，所述第二液体输送管道中设有第二泵，所述第二泵用于控制所述第二液体输送管道中物料的流量和/或流速。
17.本发明中，所述厌氧发酵单元为本领域常规的厌氧发酵单元，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气通过所述沼气输送管道输送至所述第一反应器中，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液通过所述沼液输送管道输送至所述第二反应器中，其中，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气中含有硫化氢，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液中含有nh
4+
和氨气。
18.较佳地，所述厌氧发酵单元的上部通过所述沼气输送管道与所述第一反应器的下部连接。
19.较佳地，所述厌氧发酵单元的下部通过所述沼液输送管道与所述第二反应器的中部连接。
20.较佳地，所述沼液输送管道中设有第三泵，所述第三泵用于控制所述沼液输送管道中的物料的流量和/或流速。
21.较佳地，所述沼液输送管道中设有第一相分离装置，所述第一相分离装置分别与第一固体收集管道和第一液体收集管道连接，所述第一液体收集管道与所述第二反应器连接，所述第一相分离装置用于将所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液进行固液分离。较佳地，所述第一相分离装置包括但不限于挤压机，螺旋挤压机，过滤器或沉淀池。
22.一优选实施方式中，所述厌氧发酵单元通过所述沼液输送管道与所述第一相分离装置、所述第三泵和所述第二反应器依次连接。
23.本发明中，所述第一反应器用于去除所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气中的硫化氢。
24.较佳地，所述第一反应器内的上部设有第一喷淋器，所述第二反应器的下部通过第二液体输送管道与所述第一喷淋器连接。
25.较佳地，所述第一反应器的上部与第一气体收集管道连接，用于收集第一反应器中去除硫化氢的沼气。
26.更佳地，所述第一气体收集管道与所述第二气体管道连通；进一步更佳地，所述第一气体收集管道中设有热量提供装置和/或温度调节系统。其中，所述热量提供装置既可回收所述第一气体收集管道中气体的热量，又可将所述第一气体收集管道中的沼气燃烧，提
供热量。所述热量提供装置较佳地设有第一空气入口。所述温度调节系统较佳地设有第二空气入口，所述温度调节系统将来自所述热量提供装置的气体与空气混合，以控制第二气体管路中气体的温度。
27.较佳地，所述第一反应器的下部与所述第一气体管道连接。
28.较佳地，所述第一气体管道中设有第一鼓风机，用于控制所述第一气体管道中的气体流量或流速。
29.本发明中，所述第二反应器用于去除沼液中的氨。
30.较佳地，所述第二反应器内的上部设有第二喷淋器，所述第一反应器的下部通过第一液体输送管道与所述第二喷淋器连接。
31.较佳地，所述去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备还包括硫酸储罐，所述硫酸储罐通过硫酸输送管道与所述第二喷淋器连接，用于向所述第二反应器补充硫酸；更佳地，所述硫酸输送管道中设有计量泵，用于控制硫酸进料的速度；更佳地，所述第一液体输送管道与所述硫酸输送管道汇集成一路后，再与所述第二喷淋器连接。可通过监控第二反应器中氨的浓度，调整是否需要通过所述硫酸储罐向所述第二反应器补充硫酸。
32.较佳地，所述第二反应器的上部与第二气体收集管道连接，用于收集第二反应器中反应得到的气体。
33.较佳地，所述第二反应器的下部与第一固液收集管道连接，用于收集所述第二反应器中反应得到的固体和液体。所述第二反应器中反应得到的固体一般为沼渣和(nh4)2so4晶体，所述第二反应器中反应得到的液体一般为沼液。
34.更佳地，所述第一固液收集管道中设有第二相分离装置，所述第二相分离装置分别与第二固体收集管道和第二液体收集管道连接，分别收集固体和液体。所述第二相分离装置较佳地包括但不限于挤压机，螺旋挤压机，过滤器或沉淀池。
35.较佳地，所述第二反应器的下部与所述第二气体管道连接。
36.较佳地，所述第二气体管道中设有第二鼓风机，用于控制所述第二气体管道中的气体流量或流速。
37.一优选实施方式中，所述第一反应器通过连通的所述第一气体收集管道和所述第二气体管道与所述热量提供装置、所述温度调节系统、所述第二鼓风机和所述第二反应器依次连接。
38.本发明还提供了一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的方法，其采用如前所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备进行；
39.所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气输送至所述第一反应器，进行硫化氢的去除；
40.所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液输送至所述第二反应器，将所述第一反应器下部的物料输送至所述第二反应器进行反应，进行氨的去除；
41.将所述第二反应器下部的物料输送至所述第一反应器。
42.本发明中，所述厌氧发酵单元中的反应一般为干式厌氧发酵，湿式厌氧发酵或污水厌氧发酵；所述厌氧发酵单元可进行有机废物的连续处理或批次处理。
43.本发明中，所述厌氧发酵单元中反应的有机废物一般为城市有机垃圾，工业有机垃圾或农业有机垃圾，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气中硫化氢的含量一般为600ppm
～4000ppm，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液中氨的含量一般为300～2000mg/l。
44.本发明中，较佳地，所述培养基的材质包括但不限于熔岩、聚丙烯环、海藻酸钙珠、岩棉、陶瓷、木屑、木皮、锯末、堆肥、沼渣或畜禽粪便。
45.本发明中，较佳地，所述嗜酸菌为硫杆菌属的细菌。
46.本发明中，所述第一反应器中，在嗜酸菌的催化作用下，所述硫化氢与第一气体管道供应的气体反应，反应方程式为h2s+2o2→
h2so4。所述第一反应器下部的物料为含硫酸的沼液，将其输送至所述第二反应器。所述第二反应器中，所述第二气体管道供应的气体从所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液中提取得到氨气，氨气与所述第一反应器下部的物料中的硫酸反应，反应方程式为2nh3+h2so4→
(nh4)2so4。所述第二反应器中生成的硫酸铵可作为肥料回收。所述第二反应器下部的物料为去除氨的沼液，一优选实施方式中，将其输送至所述第一反应器，一方面可调节所述第一反应器的ph值，使得所述第一反应器的ph值条件一直保持在细菌活动的最佳条件，另一方面可为所述嗜酸菌提供营养物质。申请人巧妙地结合了两个反应，实现了沼气中的硫化氢和沼液中的氨的去除，且运营、投资成本低。
47.较佳地，所述第一反应器内的ph值为2～8。
48.较佳地，所述第一气体管道向所述第一反应器供应的气体为空气或氧气。
49.本领域技术人员知晓，供应的气体应能够满足所述第一反应器中需要进行的反应。较佳地，所述第一气体管道向所述第一反应器供应的气体的体积为所述沼气输送管道输送至所述第一反应器的沼气的体积的0.5％～10％。
50.较佳地，所述第二气体管道向所述第二反应器供应的气体为空气。本领域技术人员知晓，供应的气体应能够满足所述第二反应器中需要进行的反应。
51.较佳地，所述第二气体管道向所述第二反应器供应的气体的温度为100℃～400℃。利用较高温度的气流可加热所述第二反应器中的沼液，使沼液中的水分蒸发。较佳地，所述第二反应器中蒸发的水分占所述厌氧发酵单元输送至所述第二反应器的沼液的质量百分比大于20％。
52.较佳地，所述第一液体输送管道中液体的体积占所述沼气输送管道输送至所述第一反应器的沼气的体积的0.01％～3％。
53.较佳地，所述第二液体输送管道中液体的体积占所述沼气输送管道输送至所述第一反应器的沼气的体积的0.01％～3％。
54.本发明的积极进步效果在于：
55.(1)本发明的第一反应器收集得到的去除硫化氢的沼气中，h2s浓度可以低至5ppm，h2s的去除效率可达99.8％以上；第二反应器收集得到的去除氨的沼液中，nh
4+
和nh3的总浓度可以低至5mg/l，去除效率可为99％以上；第二反应器收集得到的气体中nh3的总浓度可低于1ppm。本发明高效地实现了沼气中的硫化氢和沼液中的氨的去除。
56.(2)本发明中，将第二反应器的沼液输送至第一反应器，不需要向第一反应器添加额外的营养物质和ph值调节物质，第一反应器中的嗜酸菌能够持续地在最佳活动条件下参与反应。与传统的氨汽提工艺相比，本发明的去除沼液中的氨的方法中，对化学反应物的需求减少了85％至100％(根本不需要化学物质)。本发明的去除方法运营、投资成本低。
附图说明
57.图1为实施例1中的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备。
58.图2为实施例2中的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备。
59.附图标记说明
60.厌氧发酵单元1
61.沼气输送管道2
62.沼液输送管道3
63.第一反应器4
64.培养基5
65.第一气体管道6
66.第一鼓风机7
67.第二液体输送管道8
68.第二泵9
69.第一液体输送管道10
70.第一泵11
71.第二反应器12
72.第二气体管道13
73.第二鼓风机14
74.第三泵15
75.第一气体收集管道16
76.第一固液收集管道17
77.第二气体收集管道18
78.热量提供装置19
79.第一空气入口20
80.第二空气入口21
81.温度调节系统22
82.计量泵23
83.硫酸储罐24
84.硫酸输送管道25
85.第一相分离装置26
86.第一液体收集管道27
87.第一固体收集管道28
88.第二相分离装置29
89.第二液体收集管道30
90.第二固体收集管道31
具体实施方式
91.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
92.实施例1
93.如图1所示的一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其包括厌氧发酵单元1、第一反应器4和第二反应器12；厌氧发酵单元1的上部通过沼气输送管道2与第一反应器4连接；厌氧发酵单元1的下部通过沼液输送管道3与第二反应器12连接；第一反应器4的下部通过第一液体输送管道10与第二反应器12的上部连接，用于将第一反应器4下部的物料输送至第二反应器12，作为第二反应液；第一反应器4与第一气体管道6连接，第一气体管道6用于向第一反应器4供应反应气体，第一反应器4的内部填充有用于嗜酸菌生长的培养基；第二反应器12与第二气体管道13连接，第二气体管道13用于向第二反应器12供应气体。
94.第一液体输送管道10中设有第一泵11，第一泵11用于控制第一液体输送管道10中物料的流量和/或流速。第二反应器12的下部通过第二液体输送管道8与第一反应器4的上部连接，用于将第二反应器12下部的物料输送至第一反应器4，作为第一反应液。第二液体输送管道8中设有第二泵9，第二泵9用于控制第二液体输送管道8中物料的流量和/或流速。
95.厌氧发酵单元1的上部通过沼气输送管道2与第一反应器4的下部连接。厌氧发酵单元1的下部通过沼液输送管道3与第二反应器12的中部连接。沼液输送管道3中设有第三泵15，第三泵15用于控制沼液输送管道3中的物料的流量和/或流速。
96.第一反应器4用于去除厌氧发酵单元1中反应得到的沼气中的硫化氢。第一反应器4内的上部设有第一喷淋器，第二反应器12的下部通过第二液体输送管道8与第一喷淋器连接。第一反应器4的上部与第一气体收集管道16连接，用于收集第一反应器4中去除硫化氢的沼气。第一反应器4的下部与第一气体管道6连接。第一气体管道6中设有第一鼓风机7，用于控制第一气体管道6中的气体流量或流速。
97.第二反应器12用于去除沼液中的氨。第二反应器12内的上部设有第二喷淋器，第一反应器4的下部通过第一液体输送管道10与第二喷淋器连接。第二反应器12的上部与第二气体收集管道18连接，用于收集第二反应器12中反应得到的气体。第二反应器12的下部与第一固液收集管道17连接，用于收集第二反应器12中反应得到的固体和液体。第二反应器12的下部与第二气体管道13连接。第二气体管道13中设有第二鼓风机14，用于控制第二气体管道13中的气体流量或流速。
98.实施例1的设备每天处理食品工厂的20吨水果残渣。该设备的厌氧发酵单元1每天生产2530立方米的沼气，其中含2000ppmv的h2s；每天产生16.5吨的沼液，其中沼液含400mg/l的氨。沼气通入第一反应器4，沼液通入第二反应器12，分别处理沼气和沼液。第一反应器4的体积为6m3，并使用聚丙烯环作为培养基5。添加到第一反应器4中的空气为50立方米/天。从第一反应器4第一气体收集管道16收集的清洁的沼气的h2s浓度为5ppmv。第二液体输送管道8的流量为10m3/h；第一液体输送管道10的流量为10m3/h。添加到第二反应器12的空气为390m3/h，进入第二反应器12之前，使用食品工厂工艺的废热将空气加热到100℃。第一固液收集管道17中的输出nh
4+
浓度为45mg/l。第二气体收集管道18中的氨浓度低于1ppm。
99.实施例2
100.如图2所示的一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其包括厌氧发酵单元1、第一反应器4和第二反应器12；厌氧发酵单元1的上部通过沼气输送管道2与第一反应器4连接；厌氧发酵单元1的下部通过沼液输送管道3与第二反应器12连接；第一反应器4的
下部通过第一液体输送管道10与第二反应器12的上部连接，用于将第一反应器4下部的物料输送至第二反应器12，作为第二反应液；第一反应器4与第一气体管道6连接，第一气体管道6用于向第一反应器4供应反应气体，第一反应器4的内部填充有用于嗜酸菌生长的培养基；第二反应器12与第二气体管道13连接，第二气体管道13用于向第二反应器12供应气体。
101.第一液体输送管道10中设有第一泵11，第一泵11用于控制第一液体输送管道10中物料的流量和/或流速。第二反应器12的下部通过第二液体输送管道8与第一反应器4的上部连接，用于将第二反应器12下部的物料输送至第一反应器4，作为第一反应液。第二液体输送管道8中设有第二泵9，第二泵9用于控制第二液体输送管道8中物料的流量和/或流速。
102.厌氧发酵单元1的上部通过沼气输送管道2与第一反应器4的下部连接。厌氧发酵单元1的下部通过沼液输送管道3与第二反应器12的中部连接。沼液输送管道3中设有第三泵15，第三泵15用于控制沼液输送管道3中的物料的流量和/或流速。
103.沼液输送管道3中设有第一相分离装置26，第一相分离装置26分别与第一固体收集管道28和第一液体收集管道27连接，第一液体收集管道27与第二反应器12连接，第一相分离装置26用于将厌氧发酵单元1中反应得到的沼液进行固液分离。厌氧发酵单元1通过沼液输送管道3与第一相分离装置26、第三泵15和第二反应器12依次连接。
104.第一反应器4用于去除厌氧发酵单元1中反应得到的沼气中的硫化氢。第一反应器4内的上部设有第一喷淋器，第二反应器12的下部通过第二液体输送管道8与第一喷淋器连接。第一反应器4的上部与第一气体收集管道16连接，用于收集第一反应器4中去除硫化氢的沼气。第一反应器4的下部与第一气体管道6连接。第一气体管道6中设有第一鼓风机7，用于控制第一气体管道6中的气体流量或流速。
105.第一气体收集管道16与第二气体管道13连通；第一气体收集管道16中设有热量提供装置19和温度调节系统22。热量提供装置19既可回收第一气体收集管道16中气体的热量，又可将第一气体收集管道16中的沼气燃烧，提供热量。热量提供装置19设有第一空气入口20。温度调节系统22设有第二空气入口21，温度调节系统22将来自热量提供装置19的气体与空气混合，以控制第二气体管路中气体的温度。
106.第二反应器12用于去除沼液中的氨。第二反应器12内的上部设有第二喷淋器，第一反应器4的下部通过第一液体输送管道10与第二喷淋器连接。第二反应器12的上部与第二气体收集管道18连接，用于收集第二反应器12中反应得到的气体。第二反应器12的下部与第一固液收集管道17连接，用于收集第二反应器12中反应得到的固体和液体。第二反应器12的下部与第二气体管道13连接。第二气体管道13中设有第二鼓风机14，用于控制第二气体管道13中的气体流量或流速。
107.去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备还包括硫酸储罐24，硫酸储罐24通过硫酸输送管道25与第二喷淋器连接，用于向第二反应器12补充硫酸；硫酸输送管道25中设有计量泵23，用于控制硫酸进料的速度；第一液体输送管道10与硫酸输送管道25汇集成一路后，再与第二喷淋器连接。
108.第一固液收集管道17中设有第二相分离装置29，第二相分离装置29分别与第二固体收集管道31和第二液体收集管道30连接，分别收集固体和液体。
109.第一反应器4通过连通的第一气体收集管道16和第二气体管道13与热量提供装置19、温度调节系统22、第二鼓风机14和第二反应器12依次连接。
110.实施例2的设备每天处理60吨有机生活垃圾。该设备的厌氧发酵单元1每天产生8300立方米沼气，其中含有2500ppmv的h2s；每天产生50吨沼液，其中沼液含有600mg/l的氨。沼气通入第一反应器4，沼液通入第二反应器12，分别处理沼气和沼液。第一反应器4的体积为25m3，并使用熔岩作为培养基5。添加到第一反应器4中的空气为210立方米/天。从第一反应器4第一气体收集管道16收集的清洁的沼气的h2s浓度为5ppmv。第二液体输送管道8的流量为45m3/h；第一液体输送管道10的流量为45m3/h。从第一反应器4第一气体收集管道16收集的清洁的沼气在发电机中燃烧以发电。该工艺产生6300m3/h的550℃的热烟气。将这些烟气与冷空气混合，以产生第二气体管道13中的温度为300℃的气流，并将其注入第二反应器12中。通过硫酸输送管道25向第二反应器12中添加12kg/天的硫酸。在第二反应器12中，来自厌氧发酵单元1的沼液中的水以24t/天的速度的被蒸发，是厌氧发酵单元1输送至第二反应器12的沼液的流量的50％。第一固液收集管道17中的输出nh
4+
浓度为5mg/l。第二气体收集管道18中的氨浓度低于1ppm。
111.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，其包括厌氧发酵单元、第一反应器和第二反应器；其中，所述厌氧发酵单元的上部通过沼气输送管道与所述第一反应器连接；所述厌氧发酵单元的下部通过沼液输送管道与所述第二反应器连接；所述第一反应器的下部通过第一液体输送管道与所述第二反应器的上部连接，用于将所述第一反应器下部的物料输送至所述第二反应器，作为第二反应液；所述第二反应器的下部通过第二液体输送管道与所述第一反应器的上部连接，用于将所述第二反应器下部的物料输送至所述第一反应器，作为第一反应液；所述第一反应器与第一气体管道连接，所述第一气体管道用于向所述第一反应器供应反应气体，所述第一反应器的内部填充有用于嗜酸菌生长的培养基；所述第二反应器与第二气体管道连接，所述第二气体管道用于向所述第二反应器供应气体。2.如权利要求1所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，所述第一液体输送管道中设有第一泵；和/或，所述第二液体输送管道中设有第二泵；和/或，所述厌氧发酵单元的上部通过所述沼气输送管道与所述第一反应器的下部连接；和/或，所述厌氧发酵单元的下部通过所述沼液输送管道与所述第二反应器的中部连接；和/或，所述沼液输送管道中设有第三泵。3.如权利要求2所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，所述沼液输送管道中设有第一相分离装置，所述第一相分离装置用于将所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液进行固液分离，所述第一相分离装置分别与第一固体收集管道和第一液体收集管道连接，所述第一液体收集管道与所述第二反应器连接；较佳地，所述第一相分离装置为挤压机，螺旋挤压机，过滤器或沉淀池；较佳地，所述厌氧发酵单元通过所述沼液输送管道与所述第一相分离装置、所述第三泵和所述第二反应器依次连接。4.如权利要求1所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，所述第一反应器内的上部设有第一喷淋器，所述第二反应器的下部通过第二液体输送管道与所述第一喷淋器连接；和/或，所述第一反应器的上部与第一气体收集管道连接，用于收集第一反应器中去除硫化氢的沼气；和/或，所述第一反应器的下部与所述第一气体管道连接；和/或，所述第一气体管道中设有第一鼓风机；和/或，所述第二气体管道中设有第二鼓风机。5.如权利要求4所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，所述第一气体收集管道与所述第二气体管道连通；所述第一气体收集管道中设有热量提供装置和/或温度调节系统；所述温度调节系统设有第二空气入口；
较佳地，所述第一反应器通过连通的所述第一气体收集管道和所述第二气体管道与所述热量提供装置、所述温度调节系统、所述第二鼓风机和所述第二反应器依次连接。6.如权利要求1所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，所述第二反应器内的上部设有第二喷淋器，所述第一反应器的下部通过第一液体输送管道与所述第二喷淋器连接；和/或，所述第二反应器的上部与第二气体收集管道连接，用于收集第二反应器中反应得到的气体；和/或，所述第二反应器的下部与第一固液收集管道连接，用于收集所述第二反应器中反应得到的固体和液体；所述第二反应器的下部与所述第二气体管道连接。7.如权利要求6所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备，其特征在于，所述去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备还包括硫酸储罐，所述硫酸储罐通过硫酸输送管道与所述第二喷淋器连接，用于向所述第二反应器补充硫酸；较佳地，所述硫酸输送管道中设有计量泵；较佳地，所述第一液体输送管道与所述硫酸输送管道汇集成一路后，再与所述第二喷淋器连接；和/或，所述第一固液收集管道中设有第二相分离装置，所述第二相分离装置分别与第二固体收集管道和第二液体收集管道连接；较佳地，所述第二相分离装置为挤压机，螺旋挤压机，过滤器或沉淀池。8.一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的方法，其特征在于，其采用如权利要求1～7中任一项所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备进行；所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气输送至所述第一反应器，进行硫化氢的去除；所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液输送至所述第二反应器，将所述第一反应器下部的物料输送至所述第二反应器进行反应，进行氨的去除；将所述第二反应器下部的物料输送至所述第一反应器。9.如权利要求8所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的方法，其特征在于，所述厌氧发酵单元中的反应为干式厌氧发酵，湿式厌氧发酵或污水厌氧发酵；和/或，所述厌氧发酵单元中反应的有机废物为城市有机垃圾，工业有机垃圾或农业有机垃圾；和/或，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼气中硫化氢的含量为600～4000ppm；和/或，所述厌氧发酵单元中反应得到的沼液中氨的含量为300～2000mg/l；和/或，所述培养基的材质为熔岩、聚丙烯环、海藻酸钙珠、岩棉、陶瓷、木屑、木皮、锯末、堆肥、沼渣或畜禽粪便；和/或，所述嗜酸菌为硫杆菌属的细菌。10.如权利要求9所述的去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的方法，其特征在于，所述第一反应器内的ph值为2～8；和/或，所述第一气体管道向所述第一反应器供应的气体为空气或氧气；和/或，所述第一气体管道向所述第一反应器供应的气体的体积为所述沼气输送管道输送至所述第一反应器的沼气的体积的0.5％～10％；和/或，所述第二气体管道向所述第二反应器供应的气体为空气；
和/或，所述第二气体管道向所述第二反应器供应的气体的温度为100℃～400℃；和/或，所述第二反应器中蒸发的水分占所述厌氧发酵单元输送至所述第二反应器的沼液的质量百分比大于20％；和/或，所述第一液体输送管道中液体的体积占所述沼气输送管道输送至所述第一反应器的沼气的体积的0.01％～3％；和/或，所述第二液体输送管道中液体的体积占所述沼气输送管道输送至所述第一反应器的沼气的体积的0.01％～3％。

技术总结

本发明公开了一种去除沼气中的硫化氢和沼液中的氨的设备和方法。该设备包括厌氧发酵单元、第一反应器和第二反应器；厌氧发酵单元的上部通过沼气输送管道与第一反应器连接；厌氧发酵单元的下部通过沼液输送管道与第二反应器连接；第一反应器的下部通过第一液体输送管道与第二反应器的上部连接；第二反应器的下部通过第二液体输送管道与第一反应器的上部连接；第一反应器与第一气体管道连接，第一气体管道用于向第一反应器供应反应气体，第一反应器的内部填充有用于嗜酸菌生长的培养基；第二反应器与第二气体管道连接，第二气体管道用于向第二反应器供应气体。本发明的设备和方法高效地实现了沼气中的硫化氢和沼液中的氨的去除。去除。去除。