CN111777274A - 一种废水处理的沼气利用方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种废水处理的沼气利用方法及系统,其中,废水处理的沼气利用方法,包括以下步骤:对废水进行前置过滤,去除影响后续处理的大杂质及悬浮物,并进行存储;将存储的废水通入CSTR反应器中进行发酵反应;经过CSTR反应器剩余的发酵液通过固液分离机进行分离;经过CSTR反应器产生的沼气经过净化处理后,进入并联沼气存储罐进行分布式存储;并联沼气存储罐内的沼气依次多级输送;沼气多级输送的其中一条管路输送到大棚外置的沼气存储罐进行存储;对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫过程后,在大棚内进行燃烧增温增肥。本发明的技术方案解决了现有技术中的沼气传输压力不稳定和大棚内缺少稳压定量多方位的沼气燃烧装置的问题。
Description
技术领域
本发明涉及沼气利用的技术领域,具体而言,涉及一种废水处理的沼气利用方法及系统。
背景技术
沼气是各种有机物质在隔绝空气(还原)并且在适宜的温度、湿度条件下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气的主要成分甲烷类似于天然气,是一种理想的气体燃料,甲烷是无色无味,但是沼气含有少量硫化氢,所以略带臭味,沼气与适量空气混合后即可燃烧。
中国是世界上开发沼气较多的国家,最初主要是农村的户用沼气池,以解决秸秆焚烧和燃料供应不足的问题,后来的大中型沼气工程始于1936年,此后,利用工业废水、养殖废水、生活废水等的发酵利用,从而扩宽了沼气的生产和使用范围。
自20世纪80年代以来,建立起的沼气发酵综合利用技术,以沼气为纽带,将物质多层次利用、能量合理流动的高效农业模式,已逐渐成为中国农村地区利用沼气技术促进可持续发展的有效方法。通过沼气发酵综合利用技术,沼气用于农户生活用能和农副产品生产加工,沼液用于饲料、生物农药、培养料液的生产,沼渣用于肥料的生产。沼气发酵综合利用生态农业模式的建立使农村沼气和农业生态紧密结合,是改善农村环境卫生的有效措施,也是发展绿色种植业、养殖业的有效途径,已成为农村经济新的增长点。
此外,在现有技术中,沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。
尽管沼气已经有很多很多用途,但是随着某些地区废水的增加,沼气的产量在某些地区供过于求,因此为了拓展沼气的利用方式,有些地区探索将沼气燃烧作为大棚内的气肥(二氧化碳),并且沼气燃烧可以适当增加大棚内的温度,利用作物生长。但是存在不少问题,首先,在沼气在传输中容易造成压力不稳,导致供应不足。并且,现有技术中缺少在大棚内充分利用沼气的装置,并且有些大棚利用沼气时缺少去硫环节,沼气去硫不彻底,燃烧产生二氧化硫,当大棚温室中二氧化硫浓度达到五百万分之一(即0.2微升/升)时,会对植株造成损害。此外,不能控制大棚内沼气定量燃烧,也不能保证大棚内增肥的均匀性,保证管道气压,从而导致沼气燃烧增肥效果较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种废水处理的沼气利用方法及系统,以解决现有技术中的沼气传输压力不稳定和大棚内缺少稳压定量多方位的沼气燃烧装置的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种废水处理的沼气利用方法,包括以下步骤:
s10,前置过滤和废水存储,对废水进行前置过滤,去除影响后续处理的大杂质及悬浮物,并对前置过滤处理后的养殖废水进行存储;
s20,CSTR反应器处理,将存储的废水通入CSTR反应器中进行发酵反应;
s30,发酵液固液分离,经过CSTR反应器剩余的发酵液通过固液分离机进行分离,分离后的沼渣排出,沼液存储用于土地滴罐;
s40,沼气分布式存储,经过CSTR反应器产生的沼气经过净化处理后,进入并联沼气存储罐进行分布式存储;
s50,沼气多级输送,并联沼气存储罐内的沼气依次多级输送;
s60,大棚沼气存储,沼气多级输送的其中一条管路输送到大棚外置的沼气存储罐进行存储;
s70,沼气燃烧处理,对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫过程后,在大棚内进行燃烧增温增肥。
进一步地,步骤s70包括以下步骤:
s71,深度去硫处理,对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫处理;
s72,沼气管道稳压处理,对去硫后的沼气稳压处理,使大棚内沼气输送稳定;
s73,沼气多方位燃烧,沼气输送到大棚内的设定位置进行燃烧,使得大棚内温度升高,并且燃烧后的二氧化碳作为气肥填充到大棚内;
s74,沼气定量燃烧,在去硫后的输出管道上测量沼气的流量,达到设定量停止沼气输送,并等待管道内剩余沼气燃烧殆尽。
进一步地,步骤s40包括以下步骤:
s41,沼气进气阀依次开放,每一个并联沼气罐的进气阀依次打开,沼气按照先后顺序依次填满罐体;
s42,沼气罐测压存储,进入沼气罐的沼气实时测定罐内压力;
s43,停止沼气输入,沼气罐内的压力达到设定值,则关闭沼气罐的进气阀,并联沼气罐的其他罐体存储满后也依次关闭进气阀。
进一步地,步骤s50包括以下步骤:
s51,沼气罐内稳压处理,进入沼气罐存储的沼气保持恒定的压力状态;
s52,并联沼气罐依次使用,沼气输送时,根据沼气使用量的多少,并联沼气罐使用一个或者多个输送沼气;
s53,沼气稳压输送,并联沼气罐的每一个罐体内的沼气随着气体减少,罐内压力下降,但是罐内通过薄膜膨胀挤压沼气,缩小沼气存储空间,使沼气保持稳定压力输送,当沼气低于薄膜膨胀极限时,关闭罐体的出气阀。
进一步地,步骤s53中的薄膜在步骤s40沼气分布式存储时,沼气进入沼气罐内,所述薄膜反向膨胀,使沼气存储空间变大,从而存储更多的沼气。。
根据本申请的另一方面,提供了一种废水处理的沼气利用系统,包括:前置组件,前置组件对废水进行前置过滤和废水存储;CSTR反应器,CSTR反应器与前置组件相连,CSTR反应器对废水进行发酵处理;固液分离机,固液分离机与CSTR反应器相连,固液分离机发酵液进行固液分离;并联存储罐组件,并联存储罐组件与CSTR反应器相连,用于对沼气进行分布式存储和稳压多级输送;大棚前置组件,大棚前置组件包括大棚沼气储存罐和深度去硫装置,大棚沼气储存罐与并联存储罐组件相连,用于大棚沼气存储,深度去硫装置与大棚沼气储存罐相连,对沼气进行深度去硫操作;沼气燃烧组件,沼气燃烧组件与深度去硫装置相连,沼气燃烧组件使沼气在大棚内多方位燃烧,使沼气稳压输送到燃烧位置,并且定量燃烧。
进一步地,沼气燃烧组件包括输送管道、燃烧结构、稳压结构、气体流量计和电动阀,电动阀的第一端连接气体流量计,电动阀的第二端安装在深度去硫装置的出气口,输送管道与气体流量计相连,多个燃烧结构均匀设间隔置在输送管道上,燃烧结构与输送管道相连通,两两燃烧结构之间设置稳压结构。
进一步地,输送管道为回路结构;稳压结构包括瓶体和膨胀体,膨胀体设置在瓶体,并且瓶体和膨胀体的进气口重合在一起,并且与输送管道内部连通。
进一步地,燃烧结构包括燃烧盘、打火器和防护罩,燃烧盘与输送管道相连通,防护罩安装在燃烧盘上侧,打火器位于燃烧盘侧边。
进一步地,并联存储罐组件包括进气阀、气罐和出气阀,进气阀两端分别连接固液分离机的气体出口和气罐的进气口,出气阀的两端分别连接气罐的出气口和大棚沼气储存罐的进气口;气罐包括沼气存储区、薄膜、空气区、气泵和压力计,薄膜设置在气罐内,薄膜将气罐内部分割成沼气存储区和空气区,气泵安装在气罐上,并且与空气区连通,压力计设置在沼气存储区和空气区内。
应用本发明的技术方案,首先,废水先经过前置组件过滤掉废水中大杂质和悬浮物,放置对后续处理造成堵塞影响,并且进行废水存储。然后,废水被泵抽到CSTR反应器(全混合厌氧反应器)中,进行发酵反应,发酵液进入固液分离机进行固液分离,沼渣还田作为肥料,沼液可以通过滴灌为土地增肥,沼气从CSTR反应器的气体出口排出到并联存储罐组件。
其次,也是比较重要的环节,在并联存储罐组件中的沼气可以实现沼气分布式存储和多及输送,并且能够调节沼气存储时的压力,从而达到沼气稳压输送。其中,沼气分布式存储即为通过多个并联的罐体实现沼气的分布式存储,多个罐体依次填满。并且根据实际输送量,使用时也可以使用一个罐体,或者使用多个罐体一起输送沼气,从而实现稳压多级输送。
最后,用于大棚增肥的沼气,经过多及输送后,存入大棚沼气储存罐。当需要进行大棚内沼气燃烧增温增肥时,大棚沼气储存罐的沼气放出通过深度去硫装置进行去硫处理,然后去硫后的沼气再进入沼气燃烧组件进行燃烧增温增肥,沼气燃烧组件使沼气在大棚内多方位燃烧,使得大棚内增肥均匀,并且沼气燃烧组件使沼气稳压输送到燃烧位置,并且定量燃烧,到达设定量可以自动停止。
本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的沼气传输压力不稳定和大棚内缺少稳压定量多方位的沼气燃烧装置的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例的一种废水处理的沼气利用方法的流程图;
图2示出了大棚内沼气燃烧增温增肥的流程图;
图3示出了沼气分布式存储的流程图;
图4示出了沼气多级输送的流程图;
图5示出了本发明实施例的一种废水处理的沼气利用系统框图;
图6示出了图5中沼气燃烧组件的结构示意图;
图7示出了图5中燃烧结构的示意图;
图8示出了图5中气体流量计和电动阀配合的局部示意图;
图9示出了图5中稳压结构示意图;
图10示出了图5中并联存储罐组件的结构示意图;。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、前置组件;20、CSTR反应器;30、固液分离机;40、并联存储罐组件;41、进气阀;42、气罐;421、沼气存储区;422、薄膜;423、空气区;424、气泵;425、压力计;43、出气阀;50、大棚前置组件;51、大棚沼气储存罐;52、深度去硫装置;60、沼气燃烧组件;61、输送管道;62、燃烧结构;621、燃烧盘;622、打火器;623、防护罩;63、稳压结构;631、瓶体;632、膨胀体;64、气体流量计;65、电动阀。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
如图1-4所示,本发明实施例提供了一种废水处理的沼气利用方法,图1为废水处理的沼气利用方法的流程图,该流程包括如下步骤:
s10,前置过滤和废水存储,对废水进行前置过滤,去除影响后续处理的大杂质及悬浮物,并对前置过滤处理后的养殖废水进行存储;
s20,CSTR反应器处理,将存储的废水通入CSTR反应器中进行发酵反应;
s30,发酵液固液分离,经过CSTR反应器剩余的发酵液通过固液分离机进行分离,分离后的沼渣排出,沼液存储用于土地滴罐;
s40,沼气分布式存储,经过CSTR反应器产生的沼气经过净化处理后,进入并联沼气存储罐进行分布式存储;
s50,沼气多级输送,并联沼气存储罐内的沼气依次多级输送;
s60,大棚沼气存储,沼气多级输送的其中一条管路输送到大棚外置的沼气存储罐进行存储;
s70,沼气燃烧处理,对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫过程后,在大棚内进行燃烧增温增肥。
需要说明的是,在进行沼气分布式存储之前,沼气进行脱碳脱硫等净化处理。上述流程,为沼气的利用拓宽了沼气的利用方式,使得沼气在大棚增温增肥方面也发挥出较好的作用,并且沼气分布式存储和沼气多级输送使得沼气的传输更加稳定。
如图2所示,图2为步骤s70的进一步方法流程,即为在大棚内沼气燃烧增温增肥的过程,具体包括以下步骤:
s71,深度去硫处理,对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫处理;
s72,沼气管道稳压处理,对去硫后的沼气稳压处理,使大棚内沼气输送稳定;
s73,沼气多方位燃烧,沼气输送到大棚内的设定位置进行燃烧,使得大棚内温度升高,并且燃烧后的二氧化碳作为气肥填充到大棚内;
s74,沼气定量燃烧,在去硫后的输出管道上测量沼气的流量,达到设定量停止沼气输送,并等待管道内剩余沼气燃烧殆尽。
上述流程中,如果用于燃烧的沼气不进行进一步地去硫处理,残留在沼气中的硫化氢燃烧会生成二氧化硫,大棚温室中二氧化硫浓度达到五百万分之一(即0.2微升/升)时,几天后植株出现受害症状,首先在气孔周围及叶缘出现水浸状,在叶脉内出现斑点。高浓度则会使植株组织脱水、死亡。因此进行去硫处理较为重要。此外,燃烧1立方沼气可以释放大约23000kJ热量,可以利用这一数据来确定不同容积的大棚增温保温所需沼气量。1立方沼气燃烧后能产生0.9立方二氧化碳,由此可以确定沼气的燃烧量。为了使大棚内整体温度升温均匀,但不超温,也为使二氧化碳的浓度均匀升高,但不超量,因此对沼气进行多方位燃烧和定量燃烧。
如图3所示,图3为步骤s40的进一步方法流程,即为沼气分布式存储的方法流程,具体包括以下步骤:
s41,沼气进气阀依次开放,每一个并联沼气罐的进气阀依次打开,沼气按照先后顺序依次填满罐体;
s42,沼气罐测压存储,进入沼气罐的沼气实时测定罐内压力;
s43,停止沼气输入,沼气罐内的压力达到设定值,则关闭沼气罐的进气阀,并联沼气罐的其他罐体存储满后也依次关闭进气阀。
如图4所示,图4为步骤s50的进一步方法流程,即为沼气多级输送的方法流程,具体包括以下步骤:
s51,沼气罐内稳压处理,进入沼气罐存储的沼气保持恒定的压力状态;
s52,并联沼气罐依次使用,沼气输送时,根据沼气使用量的多少,并联沼气罐使用一个或者多个输送沼气;
s53,沼气稳压输送,并联沼气罐的每一个罐体内的沼气随着气体减少,罐内压力下降,但是罐内通过薄膜膨胀挤压沼气,缩小沼气存储空间,使沼气保持稳定压力输送,当沼气低于薄膜膨胀极限时,关闭罐体的出气阀。
需要说明的是,步骤s53中的薄膜在步骤s40沼气分布式存储时,沼气进入沼气罐内,所述薄膜反向膨胀,使沼气存储空间变大,从而存储更多的沼气。
根据本发明实施例还提供了一种废水处理的沼气利用系统,本发明实施例的废水处理的沼气利用系统可用于执行本发明实施例提供的废水处理的沼气利用方法。以下对本发明实施例提供的沼气利用系统进行介绍。
如图5-10所示,本发明实施例提供了一种废水处理的沼气利用系统,该系统包括:前置组件(10),所述前置组件(10)对废水进行前置过滤和废水存储;CSTR反应器20,CSTR反应器20与前置组件10相连,CSTR反应器20对废水进行发酵处理;固液分离机30,固液分离机30与CSTR反应器20相连,固液分离机30发酵液进行固液分离;并联存储罐组件40,并联存储罐组件40与CSTR反应器20相连,用于对沼气进行分布式存储和稳压多级输送;大棚前置组件50,大棚前置组件50包括大棚沼气储存罐51和深度去硫装置52,大棚沼气储存罐51与并联存储罐组件40相连,用于大棚沼气存储,深度去硫装置52与大棚沼气储存罐51相连,对沼气进行深度去硫操作;沼气燃烧组件60,沼气燃烧组件60与深度去硫装置52相连,沼气燃烧组件60使沼气在大棚内多方位燃烧,使沼气稳压输送到燃烧位置,并且定量燃烧。
应用本实施例的技术方案,使用时,废水先经过前置组件10过滤掉废水中大杂质和悬浮物,放置对后续处理造成堵塞影响,并且进行废水存储。然后,废水被泵抽到CSTR反应器20(全混合厌氧反应器)中,进行发酵反应,发酵液进入固液分离机30进行固液分离,沼渣还田作为肥料,沼液可以通过滴灌为土地增肥,沼气从CSTR反应器10的气体出口排出到并联存储罐组件40。之后,也是比较重要的环节,在并联存储罐组件40中的沼气可以实现沼气分布式存储和多及输送,并且能够调节沼气存储时的压力,从而达到沼气稳压输送。其中,沼气分布式存储即为通过多个并联的罐体实现沼气的分布式存储,多个罐体依次填满。并且根据实际输送量,使用时也可以使用一个罐体,或者使用多个罐体一起输送沼气,从而实现稳压多级输送。最后,用于大棚增肥的沼气,经过多及输送后,存入大棚沼气储存罐51。当需要进行大棚内沼气燃烧增温增肥时,大棚沼气储存罐51的沼气放出通过深度去硫装置52进行去硫处理,然后去硫后的沼气再进入沼气燃烧组件60进行燃烧增温增肥,沼气燃烧组件60使沼气在大棚内多方位燃烧,使得大棚内增肥均匀,并且沼气燃烧组件60使沼气稳压输送到燃烧位置,并且定量燃烧,到达设定量可以自动停止。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的沼气传输压力不稳定和大棚内缺少稳压定量多方位的沼气燃烧装置的问题。
需要说明的是,前置组件10可采用隔栅井、隔油池和调节池的组合,隔栅井隔油池主要是用于拦截废水中的微小飘浮物和悬浮颗粒,调节池可以用来调节水的流量,并且可以在调节池内调节谁的酸碱度,从而利于后续工序的处理。CSTR反应器20,为连续搅拌反应 器系统,或称全混合厌氧反应器(continuous stirred tank reactor),简称CSTR,是一种使发酵原料和微生物处于完全混合状态的厌氧处理技术。CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料。消化器内物料均匀分布,避免了分层状态,增加了物料和微生物接触的机会。固液分离机30实现发酵液沼渣和沼液的分离,便于后续应用处理。深度去硫装置52采用氧化铁脱硫剂进行去硫操作。
如图6-9所示,在本实施例的技术方案中,沼气燃烧组件60包括输送管道61、燃烧结构62、稳压结构63、气体流量计64和电动阀65,电动阀65的第一端连接气体流量计64,电动阀65的第二端安装在深度去硫装置52的出气口,输送管道61与气体流量计64相连,多个燃烧结构62均匀设间隔置在输送管道61上,燃烧结构62与输送管道61相连通,两两燃烧结构62之间设置稳压结构63。上述结构,燃烧结构62实现沼气的燃烧,从而增温增肥。稳压结构63保证沼气的输送稳定。此外,气体流量计64用于检测沼气的输送量,从而达到设定量后关闭电动阀65,从而确保沼气的定量燃烧。
如图6-9所示,在本实施例的技术方案中,其特征在于,输送管道61为回路结构;稳压结构63包括瓶体631和膨胀体632,膨胀体632设置在瓶体631,并且瓶体631和膨胀体632的进气口重合在一起,并且与输送管道61内部连通。输送管道61为回路结构使得沼气可以在大棚内多方位的燃烧,并且回路结构可以较好地保证沼气输送到远端的能力较好,使得远端的沼气量也比较充足。两两燃烧结构62之间设置稳压结构63,沼气进入输送管道61后,除了在燃烧结构62燃烧,还有部分沼气进入膨胀体632,从而使膨胀体632鼓起,多个鼓起的膨胀体632对沼气进行挤压,从而使远端燃烧结构62喷出的沼气也比较较稳定。膨胀体632可采用乳胶材料,此外,膨胀体632外的瓶体631可以限制膨胀体632的鼓起极限,从而保证膨胀体632的使用安全。
如图6-9所示,在本实施例的技术方案中,燃烧结构62包括燃烧盘621、打火器622和防护罩623,燃烧盘621与输送管道61相连通,防护罩623安装在燃烧盘621上侧,打火器622位于燃烧盘621侧边。通过总控制器控制打火器622打火,点燃燃烧盘621喷出沼气,此外,防护罩623为蜂窝状结构,可以使得燃烧的热量较好的扩散和保持。
如图10所示,在本实施例的技术方案中,并联存储罐组件40包括进气阀41、气罐42和出气阀43,进气阀41两端分别连接固液分离机30的气体出口和气罐42的进气口,出气阀43的两端分别连接气罐42的出气口和大棚沼气储存罐51的进气口;气罐42包括沼气存储区421、薄膜422、空气区423、气泵424和压力计425,薄膜422设置在气罐42内,薄膜422将气罐42内部分割成沼气存储区421和空气区423,气泵424安装在气罐42上,并且与空气区423连通,压力计425设置在沼气存储区421和空气区423内。当进行沼气存储时,所有气罐42的出气阀43关闭,多个气罐42的进气阀41依次打开,存满一个气罐42就关闭对应的进气阀41,依次类推。此外,在气罐42进气时,气泵424将空气区423的空气抽出,薄膜422向上膨胀,从而增加沼气存储区421的空间,通过设置在气罐42内的压力计425检测沼气压力,当达到存储标准时,切断进气阀41,完成一个气罐42的沼气存储。当进行沼气多级输送时,根据使用沼气量的大小,可以选择一个或者多个气罐42,并且打开其对应的出气阀43,在气罐42往外排气时,气泵424将外界空气抽入空气区423,薄膜422向下膨胀,挤压沼气存储区421的沼气,从而保证气罐42内的沼气压力稳定,从而保证沼气输送压力稳定,当设置在空气区423内的压力计425检测到空气区423的压力达到设定极限时,关闭出气阀43。
需要注意的是,本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、系统的实现装置或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
还需要说明的是,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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种废水处理的沼气利用方法,其特征在于,包括以下步骤:
s10,前置过滤和废水存储,对废水进行前置过滤,去除影响后续处理的大杂质及悬浮物,并对前置过滤处理后的养殖废水进行存储;
s20,CSTR反应器处理,将存储的废水通入CSTR反应器中进行发酵反应;
s30,发酵液固液分离,经过CSTR反应器剩余的发酵液通过固液分离机进行分离,分离后的沼渣排出,沼液存储用于土地滴罐;
s40,沼气分布式存储,经过CSTR反应器产生的沼气经过净化处理后,进入并联沼气存储罐进行分布式存储;
s50,沼气多级输送,并联沼气存储罐内的沼气依次多级输送;
s60,大棚沼气存储,沼气多级输送的其中一条管路输送到大棚外置的沼气存储罐进行存储;
s70,沼气燃烧处理,对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫过程后,在大棚内进行燃烧增温增肥。
2.根据权利要求1所述的废水处理的沼气利用方法,其特征在于,所述步骤s70包括以下步骤:
s71,深度去硫处理,对大棚沼气存储罐输出的沼气进行深度去硫处理;
s72,沼气管道稳压处理,对去硫后的沼气稳压处理,使大棚内沼气输送稳定;
s73,沼气多方位燃烧,沼气输送到大棚内的设定位置进行燃烧,使得大棚内温度升高,并且燃烧后的二氧化碳作为气肥填充到大棚内;
s74,沼气定量燃烧,在去硫后的输出管道上测量沼气的流量,达到设定量停止沼气输送,并等待管道内剩余沼气燃烧殆尽。
3.根据权利要求1所述的废水处理的沼气利用方法,其特征在于,所述步骤s40包括以下步骤:
s41,沼气进气阀依次开放,每一个并联沼气罐的进气阀依次打开,沼气按照先后顺序依次填满罐体;
s42,沼气罐测压存储,进入沼气罐的沼气实时测定罐内压力;
s43,停止沼气输入,沼气罐内的压力达到设定值,则关闭沼气罐的进气阀,并联沼气罐的其他罐体存储满后也依次关闭进气阀。
4.根据权利要求3所述的废水处理的沼气利用方法,其特征在于,所述步骤s50包括以下步骤:
s51,沼气罐内稳压处理,进入沼气罐存储的沼气保持恒定的压力状态;
s52,并联沼气罐依次使用,沼气输送时,根据沼气使用量的多少,并联沼气罐使用一个或者多个输送沼气;
s53,沼气稳压输送,并联沼气罐的每一个罐体内的沼气随着气体减少,罐内压力下降,但是罐内通过薄膜膨胀挤压沼气,缩小沼气存储空间,使沼气保持稳定压力输送,当沼气低于薄膜膨胀极限时,关闭罐体的出气阀。
5.根据权利要求4所述的废水处理的沼气利用方法,其特征在于,所述步骤s53中的薄膜在步骤s40沼气分布式存储时,沼气进入沼气罐内,所述薄膜反向膨胀,使沼气存储空间变大,从而存储更多的沼气。
6.一种废水处理的沼气利用系统,其特征在于,包括:
前置组件(10),所述前置组件(10)对废水进行前置过滤和废水存储;
CSTR反应器(20),所述CSTR反应器(20)与所述前置组件(10)相连,所述CSTR反应器(20)对废水进行发酵处理;
固液分离机(30),所述固液分离机(30)与所述CSTR反应器(20)相连,所述固液分离机(30)发酵液进行固液分离;
并联存储罐组件(40),所述并联存储罐组件(40)与所述CSTR反应器(20)相连,用于对沼气进行分布式存储和稳压多级输送;
大棚前置组件(50),所述大棚前置组件(50)包括大棚沼气储存罐(51)和深度去硫装置(52),所述大棚沼气储存罐(51)与所述并联存储罐组件(40)相连,用于大棚沼气存储,所述深度去硫装置(52)与所述大棚沼气储存罐(51)相连,对沼气进行深度去硫操作;
沼气燃烧组件(60),所述沼气燃烧组件(60)与所述深度去硫装置(52)相连,所述沼气燃烧组件(60)使沼气在大棚内多方位燃烧,使沼气稳压输送到燃烧位置,并且定量燃烧。
7.根据权利要求6所述的废水处理的沼气利用系统,其特征在于,所述沼气燃烧组件(60)包括输送管道(61)、燃烧结构(62)、稳压结构(63)、气体流量计(64)和电动阀(65),所述电动阀(65)的第一端连接所述气体流量计(64),所述电动阀(65)的第二端安装在所述深度去硫装置(52)的出气口,所述输送管道(61)与所述气体流量计(64)相连,多个所述燃烧结构(62)均匀设间隔置在输送管道(61)上,所述燃烧结构(62)与所述输送管道(61)相连通,两两所述所述燃烧结构(62)之间设置所述稳压结构(63)。
8.根据权利要求7所述的废水处理的沼气利用系统,其特征在于,所述输送管道(61)为回路结构;所述稳压结构(63)包括瓶体(631)和膨胀体(632),所述膨胀体(632)设置在所述瓶体(631),并且所述瓶体(631)和所述膨胀体(632)的进气口重合在一起,并且与所述输送管道(61)内部连通。
9.根据权利要求7所述的废水处理的沼气利用系统,其特征在于,所述燃烧结构(62)包括燃烧盘(621)、打火器(622)和防护罩(623),所述燃烧盘(621)与所述输送管道(61)相连通,所述防护罩(623)安装在所述燃烧盘(621)上侧,所述打火器(622)位于所述燃烧盘(621)侧边。
10.根据权利要求6所述的废水处理的沼气利用系统,其特征在于,所述并联存储罐组件(40)包括进气阀(41)、气罐(42)和出气阀(43),所述进气阀(41)两端分别连接所述固液分离机(30)的气体出口和所述气罐(42)的进气口,所述出气阀(43)的两端分别连接所述气罐(42)的出气口和大棚沼气储存罐(51)的进气口;所述气罐(42)包括沼气存储区(421)、薄膜(422)、空气区(423)、气泵(424)和压力计(425),所述薄膜(422)设置在所述气罐(42)内,所述薄膜(422)将气罐(42)内部分割成所述沼气存储区(421)和所述空气区(423),所述气泵(424)安装在所述气罐(42)上,并且与所述空气区(423)连通,所述压力计(425)设置在所述沼气存储区(421)和空气区(423)内。
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