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畜禽养殖场粪便沼气发电机尾气氮氧化物治理

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畜禽养殖场粪便沼气发电机尾气氮氧化物治理

2020-09-15

关键词:畜禽养殖场,粪便沼气,发电机氮氧化物治理

 

一、畜禽粪便资源循环使用


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畜禽粪便是畜禽排泄物的总称, 是粮食、农作物、秸秆和牧草等形态生物质的转化形式,主要包括畜禽排出的粪便、尿及其与杂草和冲洗废污水的混合物。将粪便放在厌氧发酵池中, 培养细菌, 再靠这些细菌把粪便中的碳水化合物转化为以甲烷和一氧化碳为主要成分的沼气最后把沼气导入发电设备中燃烧发电。这个过程通常需要 20~30 天, 经过处理的粪便残渣基本没有臭味, 能作为有机肥料使用, 这种生物能发电的方法不但能减少用电成本, 而且能彻底利用可能引发温室效应的甲烷气体, 另外, 它还能根除未经处理的粪便中滋生的大量病菌和令人讨厌的臭味。

 

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二、畜禽养殖业粪污的资源化利用技术


利用粪污资源,提升处理价值,研发粪污资源化利用技术,主要将畜禽粪便转化为沼气以及化肥。1、粪污处理转化生产沼气通过沼气制造技术,将畜禽粪污置于一定的温湿度、酸碱度与碳氮条件作用下,畜禽粪便厌氧发酵,产生甲烷等可燃气体。产生的沼气主要应用于当地的养殖场农业用电,剩余的沼液、沼渣可用于农田施肥,基本实现了对于畜禽粪便的全面综合有效利用。在标准化养殖场,则要优先切断污染源,在避免二次污染的前提条件下进行粪便处理与沼气制作,它的资源化利用技术流程如下:污水搅拌稀释—自然沉淀—清理大颗粒杂质—厌氧发酵处理—气水分离—脱硫塔处理—贮气增压—发电机房沼气利用。2、粪污处理转化生产有机肥目前通过粪污处理转化生产有机肥是一大资源化有效利用技术,主要处理大型规模化养猪场、养牛场的猪粪牛粪。因为这些粪便水分较多,所以要采用固液分离干清粪的技术工艺来进行处理,即基于“固液分离+二级厌氧+好氧处理的”综合化污水处理设计。首先,废水产生以后要通过细格栅井来除掉废水中存在的漂浮物,避免漂浮物堵塞水泵以及曝气装置。随后采用离心排污泵对粪污进行固液分离,去除粪便残渣。固液分离后要将废水排入到调节池中,通过调节池配合AE厌氧罐对粪便进行厌氧发酵,并将沉积的污泥部分利用斜板沉淀池来实施最后转化。将转化后的粪便废水送往第二调节池,利用UASB反应器来实施粪污三相分离,制作沼气。将原料充分搅拌后进行快速发酵,利用厌氧反应器(保证有机负荷在3kg•COD/m3•d),再配合好氧池进行沼气转化和脱水处理,最后将粪便与沉淀池脱水污泥转化为有机肥。


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三、SCR脱硝技术治理沼气发电机组尾气氮氧化物超标


选择性催化还原法(SCR脱硝技术)对柴油机或燃气机尾气中的氮氧化物NOx进行治理,利用NH3或尿素(通常采用质量比为32.5%的尿素水溶液)作为还原性物质,在O2浓度高出 NOx浓度两个数量级以上的条件下,在一定的温度和催化剂作用下,利用NH3将NOx还原为N2和H2O,由于NH3高选择性地优先还原NOx,而不先与O2反应,故称之为“选择性催化还原”。对于多余的NH3在SCR载体末端涂覆一定比例的氨逃逸催化剂(ASC),确保NH3与O2反应生成N2和H2O,避免NH3泄漏造成二次污染。


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绿联净化Leelool氮氧化物治理系统(SCR脱硝系统)工作流程图

 

绿联净化Leelool技术团队通过与众多全球知名发动机匹配实践,高精度传感器、设计的电气系统与全球电气元件匹配,实施精准协作,确保SCR和ASC系统中NOx和NH3处理效率满足全球最严苛的排放标准。NOx治理效率95%以上。采用车用尿素泵喷射确保尿素溶液消耗量控制在较低水平。控制系统内置云端通信系统,实时提供治理后污染物排放指标;也可接入电站的DCS系统。绿联净化数据库收集有全球主流大马力发动机原始排放数据,同时,为颜巴赫Jenbacher、曼海姆MWM、卡特CAT、mtu、康明斯Cummins、铂金斯Perkins、三菱MITSUBISHI、沃尔沃VOLVO、科克GOOGOL等知名发动机累计提供过数十台1MW以上不同燃料、不同应用场景发动机尾气中的PM、CO和NOx等污染物治理成功经验。

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