本发明涉及畜牧养殖废气处理,特别是涉及一种畜禽舍废气降尘除臭系统。
背景技术:
1、规模化、集约化的畜牧养殖产生的废气排放问题是制约畜牧业环境友好发展的重要因素。养殖废气中的主要环境污染物包括臭气(氨气、硫化氢、挥发性有机化合物等)和粉尘(饲料、毛发、微生物气溶胶等)。因此,精准高效的废气减臭及颗粒物降尘可以显著降低养殖废气对环境的污染及对外界(尤其是养殖场周边)的不良影响。
2、传统密闭养殖舍的排风系统未对养殖废气开展一定的减排和降尘处理;有少部分养殖场对养殖废气的处理也仅限于用水量大的水洗处理,缺乏针对的降尘处理及后续的分级回收。针对废气吸收环节的水资源浪费以及气载颗粒物的分级难度大的问题,设计了一种新型高效的养殖排气的减臭、降尘及其分级回收系统。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种畜禽舍废气降尘除臭系统,以解决上述现有技术存在的问题,该系统可利用内置于风管前端的扇形喷雾系统对养殖废气内可溶物质进行吸收处理,同时利用高密度微小粒径水滴颗粒对养殖废气中的粉尘及微生物气溶胶等颗粒物进行二次凝聚以形成颗粒直径更大质量更重的颗粒物,设备末端的养殖废气成分浓度监测系统与喷雾控制系统可以自适应反馈调节雾滴的粒径和用于中和养殖废弃的化学成分浓度,之后通过变曲率的弯形风管装置,将颗粒物进行分级收集,以达到高效低成本地处理畜牧废气。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种畜禽舍废气降尘除臭系统,包括:
3、导流弯形管道,畜禽舍外墙的排风机出口处装配有所述导流弯形管道,所述导流弯形管道包括顺次连通的导流风管和弯形风管,所述导流风管倾斜向下设置,所述弯形风管呈弯形向上设置;所述导流风管的底部设置有凹槽;
4、喷雾系统,所述导流风管内设置有所述喷雾系统,所述喷雾系统包括多个沿所述导流风管轴向间隔分布的雾化喷头,所述雾化喷头通过管路与送水装置相连;
5、粉尘分级收集系统,所述弯形风管处设置有所述粉尘分级收集系统,所述粉尘分级收集系统包括出尘口和出尘挡板,所述弯形风管的通风管道不同高度处开有出尘口,每个所述出尘口处均设置有出尘挡板;
6、养殖废气成分浓度监测系统,所述养殖废气成分浓度监测系统包含安装于导流弯形管道水平段末端上方的气体成分浓度传感器;
7、喷雾控制系统,所述喷雾控制系统用于对所述雾化喷头的启动数量、喷雾流量以及喷雾雾滴粒径进行控制。
8、优选地,所述凹槽内设置有刮板,所述凹槽的末端安装有挡板,所述刮板用于定时刮出喷雾工作段管道内部的固体降尘;所述挡板可打开或关闭。
9、优选地,所述雾化喷头的数量为三个,三个所述雾化喷头沿所述导流风管的轴向等间距分布;三个所述雾化喷头均安装在导流风管的内壁上半圆。
10、优选地,在所述导流风管的径向上,中间的雾化喷头竖直向下设置,两侧的雾化喷头与中间的雾化喷头的夹角为45°。
11、优选地,所述弯形风管的曲率半径根据目标畜禽养殖厂粉尘类型进行设计。
12、优选地,根据不同颗粒的运动轨迹,在弯形管道的不同弯曲曲率处开设所述出尘口。
13、优选地,不同颗粒的运动轨迹计算方式如下:
14、颗粒重力不计,质量为m,空气阻力忽略不计,以导流弯形管道的水平段末端的水平截面圆心为圆点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系;分级系统中空气流场的方程为f(x,y),颗粒运动轨迹方程为g(x),且任何位置处空气对颗粒的作用力大小都为f,颗粒初速度水平v0;
15、颗粒所受水平方向力为:
16、
17、颗粒所受竖直方向力为:
18、
19、颗粒在水平方向运动到x位置时水平分速度为vx,竖直方向分速度为vy,利用动能定理可得方程如下:
20、
21、
22、联立上述两式解得:
23、
24、由于任一位置vy与vx的比值即为颗粒运动方程的斜率,因此:
25、
26、对上式积分可得出颗粒运动轨迹的方程:
27、
28、本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果:
29、本发明中的畜禽舍废气降尘除臭系统,含有特殊设计喷雾系统,可产生覆盖范围更广、水滴粒径小、数量多的与风机送风方向垂直的水幕,与以往采用的大范围直接淋水来处理可溶物质的方法相比,更加节省水资源,溶解吸收效率更高,并与自动控制系统结合以控制废气成分在理想范围内。
30、本发明创新提出了室内畜牧废气中不可溶于水固体颗粒的分级回收方法,创新地利用了固体颗粒的物料学特性,以粒径、质量等物理参数作为指标,设计了沿特定曲率的通风管道弯曲部位以及开口,将废气中的固体颗粒从分级回收抽送,减少了固体颗粒沉积的问题,提高了废物回收效率,为室内畜牧养殖废气提供了一种环保高效的处理方式。
1.一种畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:所述凹槽内设置有刮板,所述凹槽的末端安装有挡板,所述刮板用于定时刮出喷雾工作段管道内部的固体降尘;所述挡板可打开或关闭。
3.根据权利要求1所述的畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:所述雾化喷头的数量为三个,三个所述雾化喷头沿所述导流风管的轴向等间距分布;三个所述雾化喷头均安装在导流风管的内壁上半圆。
4.根据权利要求3所述的畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:在所述导流风管的径向上,中间的雾化喷头竖直向下设置,两侧的雾化喷头与中间的雾化喷头的夹角为45°。
5.根据权利要求1所述的畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:所述弯形风管的曲率半径根据目标畜禽养殖厂粉尘类型进行设计。
6.根据权利要求1所述的畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:根据不同颗粒的运动轨迹,在弯形管道的不同弯曲曲率处开设所述出尘口。
7.根据权利要求6所述的畜禽舍废气降尘除臭系统,其特征在于:不同颗粒的运动轨迹计算方式如下: