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CN110194527A - 一种厌氧反应器沼气安全利用方法 - Google Patents

一种厌氧反应器沼气安全利用方法 Download PDF

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CN110194527A
CN110194527A CN201910446455.9A CN201910446455A CN110194527A CN 110194527 A CN110194527 A CN 110194527A CN 201910446455 A CN201910446455 A CN 201910446455A CN 110194527 A CN110194527 A CN 110194527A
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CN
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heat
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boiler
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CN201910446455.9A
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黄昭玮
肖奇
胡文立
李红
吕露
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WUHAN TIANYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION Co Ltd
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WUHAN TIANYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION Co Ltd
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    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及UASB反应器技术领域，提供了一种厌氧反应器沼气安全利用方法，包括如下步骤：S1，运行UASB反应器处理废水并持续制造沼气；S2，燃烧所述沼气，并将产生的热量提供给锅炉加热自来水；S3，采用换热器将所述锅炉产生的热水中的热量换出，并提供给所述UASB反应器持续的运行，同时将热量被换出后的所述热水重新导至锅炉中再次加热；S4，重复循环所述S1‑S3步骤，以安全利用沼气。本发明的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，通过换热器将锅炉产生的热水的热量换出，并提供给UASB反应器，可以使UASB反应器内的温度维持在一定的温度，可以保证厌氧反应的高效稳定运行，而被换热后的锅炉热水还可以继续进入到锅炉中再次加热，以达到循环使用。

Description

一种厌氧反应器沼气安全利用方法
技术领域
本发明涉及UASB反应器技术领域，具体为一种厌氧反应器沼气安全利用方法。
背景技术
垃圾渗滤液中含有大量的有机物，经UASB处理后会产生沼气，由于各方面因素的限制，目前对于该部分沼气大都采取火炬燃烧的处理方式。沼气燃烧会产生大量的能量，直接通过火炬燃烧无疑是对资源极大的浪费。而 UASB在运行过程中需要维持系统温度在30～35℃，若采用电加热或蒸汽加热等形式将会耗费大量能源。
现有技术中存在一种具有自热功能的UASB反应器系统，它通过将UASB 反应器与沼气锅炉相连，通过燃烧沼气加热自来水产生的水蒸气送至污泥反应区给反应区水体加热。然而该系统实现过程中直接将水蒸气打入污泥区会存在以下两个问题：1、水蒸气打入UASB反应器内会导致自来水的极速消耗，需要不断补充自来水；2、水蒸气直接打入UASB反应器内，局部过高的温度会导致在一定范围内污泥失活从而影响UASB反应器的处理效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厌氧反应器沼气安全利用方法，通过换热器将锅炉产生的热水的热量换出，并提供给UASB反应器，可以使UASB反应器内的温度维持在一定的温度，可以保证厌氧反应的高效稳定运行，而被换热后的锅炉热水还可以继续进入到锅炉中再次加热，以达到循环使用。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种厌氧反应器沼气安全利用方法，包括如下步骤：
S1，运行UASB反应器处理废水并持续制造沼气；
S2，燃烧所述沼气，并将产生的热量提供给锅炉加热自来水；
S3，采用换热器将所述锅炉产生的热水中的热量换出，并提供给所述 UASB反应器持续的运行，同时将热量被换出后的所述热水重新导至锅炉中再次加热；
S4，重复循环所述S1-S3步骤，以安全利用沼气。
进一步，在所述S3步骤中，采用所述换热器接收所述UASB反应器产生的厌氧循环水并将所述厌氧循环水中的热量换出，并将热量提供给所述UASB 反应器持续的运行；所述厌氧循环水在所述UASB反应器和所述换热器之间循环往复，以持续为所述UASB提供热量。
进一步，采用软水器将所述锅炉加热的自来水中的金属离子去除，并使自来水依次在所述锅炉、所述换热器以及所述软水器上循环流过。
进一步，在所述S1步骤中，采用水封罐接收所述UASB反应器制造的沼气后再排出，以维持沼气均匀出气并防止沼气回流。
进一步，在所述UASB反应器制造的沼气进入到所述水封罐前，先采用集气室对所述沼气进行收集，再通入水封罐中。
进一步，在所述S1步骤中，在所述UASB反应器制造沼气后，采用脱硫罐去除沼气中的硫化氢气体。
进一步，在所述S2步骤中，采用点火器点燃沼气，再将燃烧时产生的热量提供给所述锅炉。
进一步，采用安全气囊将所述UASB反应器产生的沼气存储，并在需要时，提供给所述点火器燃烧。
进一步，采用火炬燃烧所述UASB反应器产生的沼气以分压。
进一步，在沼气燃烧后，采用烟囱将燃烧产生的烟气排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种厌氧反应器沼气安全利用方法，通过换热器将锅炉产生的热水的热量换出，并提供给UASB反应器，可以使UASB反应器内的温度维持在一定的温度，可以保证厌氧反应的高效稳定运行，而被换热后的锅炉热水还可以继续进入到锅炉中再次加热，以达到循环使用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种厌氧反应器沼气安全利用方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种厌氧反应器沼气安全利用系统的结构框图；
附图标记中：1-UASB反应器；2-集气室；3-水封罐；4-脱硫罐；5-安全气囊；6-点火器；7-锅炉；8-烟囱；9-软水器；10-换热器；11-火炬；a-厌氧循环水；b-热水；c-温度降低的水；d-热量；e-自来水；f-沼气。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供一种厌氧反应器沼气安全利用方法，包括如下步骤：S1，运行UASB反应器1处理废水并持续制造沼气f；S2，燃烧所述沼气f，并将产生的热量d提供给锅炉7加热自来水e；S3，采用换热器10 将所述锅炉7产生的热水b中的热量d换出，并提供给所述UASB反应器1 持续的运行，同时将热量d被换出后的所述热水b重新导至锅炉7中再次加热；S4，重复循环所述S1-S3步骤，以安全利用沼气f。垃圾渗滤液中含有大量的有机物，经过UASB(上流式厌氧污泥床反应器)处理后会产生沼气f，这些沼气f大多都会通过火炬11燃烧的方式处理掉。在本实施例中，一方面，通过利用UASB反应器1产生的沼气f制造的热量d来加热锅炉7中的热水b，合理利用了沼气f内蕴含的能源。另一方面，为了使锅炉7能够持续生产热水b，将其已经加热的热水b导入至换热器10中，通过换热器10的换热作用，将热水b中的热量d换出来以得到温度降低的水c，换出来的热量d可以导至 UASB反应器1中以维持其高效且稳定的运行所需要的温度，而温度降低后的水可以再次通入到锅炉7中吸收沼气f提供的热量d，再次变为热水b，如此循环往复，可以将沼气f的能量完全利用，不需要再额外耗费能源为UASB 反应器1提供拱其稳定运行所需要的温度，也不需要去处理锅炉7中的热水b。而且，通过换热器10的换热，还避免了从锅炉7中产生的高温水蒸气直接打入到UASB反应器1中，避免了背景技术中所提及的缺陷。
以下为具体实施例：
优化上述方案，请参阅图2，在所述S3步骤中，采用所述换热器10接收所述UASB反应器1产生的厌氧循环水a并将所述厌氧循环水a中的热量d 换出，并将热量d提供给所述UASB反应器1持续的运行；所述厌氧循环水 a在所述UASB反应器1和所述换热器10之间循环往复，以持续为所述UASB 提供热量d。在本实施例中，换热器10除了能够将锅炉7产生的热水b的热量d换出来以外供UASB反应器1使用以外，其还能够接收UASB反应器1 产生的厌氧循环水a，并将其产生的热量d换出供给到UASB反应器1中，而其被降温后的水还是能够进入到UASB反应器1中继续循环使用。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，采用软水器9将所述锅炉7加热的自来水e中的金属离子去除，并使自来水e依次在所述锅炉7、所述换热器10以及所述软水器9上循环流过。在本实施例中，在锅炉7和换热器10形成的循环之间设此软水器9，可以将自来水e中的金属离子去除，以防止锅炉7在加热自来水e的过程中结垢，如此可以延长系统的使用寿命。如此锅炉7、换热器10以及软水器9三者之间形成循环，可以反复利用。但随着热水b的加热，其总是存在有蒸发而造成的自来水e损失，因此软水器9 具有供外界自来水e补充进来的加水口，以根据实际情况补充锅炉7中的水源。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，在所述S1步骤中，采用水封罐3接收所述UASB反应器1制造的沼气f后再排出，以维持沼气f 均匀出气并防止沼气f回流。在本实施例中，采用水封管，将其设在整个系统沼气f流经的点中靠前的位置，UASB反应器1产生了沼气f进入到该水封管中后，由于水的特性，可以防止沼气f回流，而且还能够使沼气f均匀地从水封罐3中排出。
进一步优化上述方案，请参阅图2，在所述UASB反应器1制造的沼气f 进入到所述水封罐3前，先采用集气室2对所述沼气f进行收集，再通入水封罐3中。在本实施例中，在UASB反应器1和水封罐3之间设集气室2，可以先一步将UASB反应器1中的沼气f聚集起来再通入到水封罐3中，可加强沼气f输送的流畅度。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，在所述S1步骤中，在所述UASB反应器1制造沼气f后，采用脱硫罐4去除沼气f中的硫化氢气体。在本实施例中，UASB反应器1在通过厌氧发酵过程将废水中的污染物去除时，不仅会产生沼气f，还会产生硫化氢气体，该气体若不经过处理，在后续火炬11燃烧和点火器6燃烧时产生的烟气中会存在二氧化硫超标的情况，以污染空气。因此，通过该脱硫罐4，沼气f进入其中后，经过脱硫处理后可以将硫化物除去，再排除的沼气f燃烧就不会产生二氧化硫。脱硫的方式为现有技术，此处就不详述其具体过程。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，在所述S2步骤中，采用点火器6点燃沼气f，再将燃烧时产生的热量d提供给所述锅炉7。在本实施例中，通过点火器6来点燃沼气f以产生热量d加热锅炉7。
进一步优化上述方案，请参阅图2，采用安全气囊5将所述UASB反应器1产生的沼气f存储，并在需要时，提供给所述点火器6燃烧。在本实施例中，安全气囊5能够在UASB反应器1产生的沼气f较多时，将其收集起来，当系统内沼气f量不足时，将储存的沼气f释放提供给锅炉7燃烧，可以起到稳压的作用。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，采用火炬11燃烧所述 UASB反应器1产生的沼气f以分压。在本实施例中，通常情况下，沼气f是燃烧后将热量d提供给锅炉7，以加热锅炉7中的自来水e。但在UASB反应器1产生沼气f量过大或锅炉7检修时，来燃烧沼气f，以起到分压的作用。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，在沼气f燃烧后，采用烟囱8将燃烧产生的烟气排出。在本实施例中，沼气f在燃烧时会产生烟气，通过烟囱8可以将该烟气排出本系统。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，运行UASB反应器处理废水并持续制造沼气；
S2，燃烧所述沼气，并将产生的热量提供给锅炉加热自来水；
S3，采用换热器将所述锅炉产生的热水中的热量换出，并提供给所述UASB反应器持续的运行，同时将热量被换出后的所述热水重新导至锅炉中再次加热；
S4，重复循环所述S1-S3步骤，以安全利用沼气。
2.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：在所述S3步骤中，采用所述换热器接收所述UASB反应器产生的厌氧循环水并将所述厌氧循环水中的热量换出，并将热量提供给所述UASB反应器持续的运行；所述厌氧循环水在所述UASB反应器和所述换热器之间循环往复，以持续为所述UASB提供热量。
3.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：采用软水器将所述锅炉加热的自来水中的金属离子去除，并使自来水依次在所述锅炉、所述换热器以及所述软水器上循环流过。
4.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：在所述S1步骤中，采用水封罐接收所述UASB反应器制造的沼气后再排出，以维持沼气均匀出气并防止沼气回流。
5.如权利要求4所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：在所述UASB反应器制造的沼气进入到所述水封罐前，先采用集气室对所述沼气进行收集，再通入水封罐中。
6.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：在所述S1步骤中，在所述UASB反应器制造沼气后，采用脱硫罐去除沼气中的硫化氢气体。
7.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：在所述S2步骤中，采用点火器点燃沼气，再将燃烧时产生的热量提供给所述锅炉。
8.如权利要求7所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：采用安全气囊将所述UASB反应器产生的沼气存储，并在需要时，提供给所述点火器燃烧。
9.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：采用火炬燃烧所述UASB反应器产生的沼气以分压。
10.如权利要求1所述的一种厌氧反应器沼气安全利用方法，其特征在于：在沼气燃烧后，采用烟囱将燃烧产生的烟气排出。
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