一種利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法
【專利摘要】一種利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，促進發(fā)酵反應，燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收，對燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣進行環(huán)保處理。具體做法是：將燃燒設備的煙氣出口通道連接至輸送管，輸送管再連接至反應器的進氣孔或反應器底部的空氣室曝氣嘴。本發(fā)明既節(jié)省了燃燒廢氣治理的設備和費用，又提高了有機廢棄物的好氧發(fā)酵效率，縮短了發(fā)酵時間，既環(huán)保處理了燃燒廢氣，又促進了環(huán)保處理有機垃圾廢棄物，一舉兩得，是一項節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)。
【專利說明】一種利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物發(fā)酵和燃燒尾氣治理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]禽畜養(yǎng)殖場、工業(yè)生產(chǎn)和居民生活等產(chǎn)生大量有機廢棄物，若不能得到有效的處置，極易造成嚴重的污染。對此，人們提出用堆肥、沼氣發(fā)酵、填埋及焚燒等方法處理有機廢棄物。
[0003]目前，好氧或厭氧發(fā)酵反應所用的大型發(fā)酵反應器的供熱方式主要有直接和間接加熱兩種方式，直接加熱，如向反應器中鼓入熱的空氣加熱物料等，間接加熱，如通過加熱反應器內(nèi)壁夾層或內(nèi)部蛇形管間接加熱物料等，但這兩種方式都存在某些問題，如向反應器中鼓入熱的空氣加熱物料這種方式耗能高，同時熱量浪費嚴重，間接加熱存在升溫速度慢，耗能高等問題。如專利201210060507.7 一種高效智能的好氧發(fā)酵反應系統(tǒng)及方法中，采用夾層循環(huán)水間接加熱有機物料，這種方式存在升溫速度慢，耗能高，循環(huán)水系統(tǒng)復雜，成本高等一系列問題。
[0004]煤炭、天然氣和柴油等燃料燃燒過程中釋放大量熱量，部分熱量隨尾氣一起排出，廢氣中含有大量熱量、煙塵等顆粒物、一氧化碳(CO)，二氧化硫(S02)和氮氧化物(NOx)等有毒有害氣體，若直接排放，會造成嚴重的空氣污染，如酸雨、溫室效應、霧霾等一系列環(huán)境問題，對人類身體、生產(chǎn)生活都產(chǎn)生極大的影響。目前，煤炭、天然氣和柴油等燃燒產(chǎn)生的廢氣處理中，熱量處理主要是通過冷卻裝置吸收，冷卻后的氣體再經(jīng)物理、化學或生物方法吸收，轉(zhuǎn)化，達標后排放，尾氣中熱量大多未被利用或利用率不高，即使得到利用，也存在成本高等問題。專利200910216681利用生物方法處理化石燃料燃燒廢氣的系統(tǒng)中，采用冷卻塔吸收尾氣中的熱量，再經(jīng)超聲波霧化處理，但這部分熱量只經(jīng)處理，尚未得到利用，況且冷卻塔吸收熱量也會增加處理成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:解決上述現(xiàn)有技術(shù)中有機廢棄物生物發(fā)酵的加熱問題和燃料燃燒廢氣的治理問題，而提供一種利用燃燒尾氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，該方法將兩者巧妙地結(jié)合起來，既節(jié)省了燃燒尾氣治理的設備和資金，又提高了有機廢棄物的好氧發(fā)酵反應效率，縮短了發(fā)酵時間，一舉兩得，既節(jié)能，又環(huán)保。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，促進發(fā)酵反應，燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收，對燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣進行環(huán)保處理。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，具體做法是:將燃燒設備的煙氣出口通道連接至輸送管，輸送管再連接至反應器的進氣孔或反應器底部的空氣室曝氣嘴。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的輸送管管道中間串聯(lián)有風機。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述的燃料為包含且不限定于煤炭、天然氣、柴油、重油或生物質(zhì)。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述的將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物采用帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合后通入好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，對好氧發(fā)酵反應器中的有機廢棄物進行加熱。
[0011 ] 上述技術(shù)方案中，被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)為 so2、no2、co、二噁英等。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合通過電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，通過控制器來進行調(diào)節(jié)控制，在反應器的出料端安裝有氧含量傳感器和溫度傳感器，溫度傳感器和氧含量傳感器的輸出分別連接控制器的相應輸入端，控制器將傳感器的輸入值與設定值進行比較，控制帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合的電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置；當控制器檢測到氧含量傳感器測得的含氧量低于下限設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置加大外界空氣進入量，當控制器檢測到氧含量傳感器檢測的含氧量高于上限設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置減小或關(guān)閉外界空氣進入量；當控制器檢測到溫度傳感器測得的溫度高于設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置，減小或關(guān)閉帶熱量尾氣的進入量，當控制器檢測到溫度傳感器測得的溫度低于設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置，加大帶熱量尾氣的進入量。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述的帶熱量的尾氣與外界空氣按比例混合后通入好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，其比例為(Tl: Γο0
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明將生物發(fā)酵和燃燒廢氣治理有機結(jié)合起來，利用燃燒尾氣中所含的熱量加熱發(fā)酵反應器，促進發(fā)酵反應，保證發(fā)酵高效、持續(xù)進行。煤炭、天然氣、生物質(zhì)和柴油等燃料，燃燒產(chǎn)生的氣體中含有大量的，如ΡΜ2.5等微小顆粒物，這些顆粒物能被有機物料吸收，部分轉(zhuǎn)化成為了有益的養(yǎng)分，同時，尾氣中的二氧化硫、二氧化氮等氣體與發(fā)酵反應器內(nèi)的有機物料中水分結(jié)合，釋放出H+，有利于降低有機物料的pH，中和有機物料，從而降低機物料中氨氮的釋放，減少營養(yǎng)元素的損失。最后，從發(fā)酵反應器排出的氣體經(jīng)生物濾塔處理，不產(chǎn)生二次污染?？傊?，該方法節(jié)能，環(huán)保，提高發(fā)酵效率，縮短發(fā)酵時間，降低生產(chǎn)成本。
[0016]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中鍋爐、窯爐、柴油發(fā)電機、火力發(fā)電廠、燃燒器等燃燒設備高溫煙氣的冷卻、除塵、凈化處理問題，而解決這些高溫煙氣環(huán)保處理問題，是需要大量設備和資金、能源的，與此同時，本發(fā)明又解決了現(xiàn)有技術(shù)中有機廢棄物好氧發(fā)酵反應所需物料加溫的問題，而對物料加溫也是需要設備和資金、能源的。本發(fā)明巧妙地將兩者結(jié)合起來，變廢為寶。一方面，對于物料燃燒尾氣而言，其熱量被用于有機廢棄物發(fā)酵反應加溫，替代了燃燒設備的冷卻裝置，另一方面燃燒尾氣中的有害氣體、粉塵被有機廢棄物發(fā)酵所吸收，起到了凈化作用；這樣，對于有機廢棄物好氧發(fā)酵反應而言，極大地節(jié)約了能源，節(jié)省了設備和資金的投入。因此本發(fā)明將兩者巧妙結(jié)合利用，是一項效果極其顯著的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1-煙囪，2-電動三通閥，3-燃燒設備，4-風機，5-發(fā)酵反應器，6_排氣口，7-溫度傳感器，8-氧含量傳感器。

【具體實施方式】
[0019]參見圖1，本發(fā)明的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，促進發(fā)酵反應，燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收，對燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣進行環(huán)保處理。
[0020]上述將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，具體做法是:將燃燒設備的煙氣出口通道連接至輸送管，輸送管再連接至反應器的進氣孔或反應器底部的空氣室曝氣嘴。
[0021 ] 上述的輸送管管道中間串聯(lián)有風機。
[0022]上述的燃料為煤炭、天然氣、柴油、重油或生物質(zhì)。
[0023]上述的將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物采用帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合后通入好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，對好氧發(fā)酵反應器中的有機廢棄物進行加熱。
[0024]上述被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)為S02、NO2,CO、_.惡央等。
[0025]上述帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合通過電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)。
[0026]上述將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，通過控制器來進行調(diào)節(jié)控制，在反應器的出料端安裝有氧含量傳感器和溫度傳感器，溫度傳感器和氧含量傳感器的輸出分別連接控制器的相應輸入端，控制器將傳感器的輸入值與設定值進行比較，控制帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合的電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置；當控制器檢測到氧含量傳感器測得的含氧量低于下限設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置加大外界空氣進入量，當控制器檢測到氧含量傳感器檢測的含氧量高于上限設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置減小或關(guān)閉外界空氣進入量；當控制器檢測到溫度傳感器測得的溫度高于設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置，減小或關(guān)閉帶熱量尾氣的進入量，當控制器檢測到溫度傳感器測得的溫度低于設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置，加大帶熱量尾氣的進入量。
[0027]上述的帶熱量的尾氣與外界空氣按比例混合后通入好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，其比例為(Ti: I?O。
[0028]實施例1:
煤炭、天然氣、生物質(zhì)和柴油等燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過管道與電動三通閥連接，電動三通閥的另一端與空氣聯(lián)通，電動三通閥調(diào)節(jié)進入發(fā)酵反應器的熱尾氣與冷空氣的比例，混合后的氣體經(jīng)風機鼓入發(fā)酵反應器內(nèi)，對發(fā)酵反應器中的物料進行加熱。
[0029]當反應器或被發(fā)酵物料的實際溫度低于反應器設定的溫度時，通過增大熱尾氣、減小空氣的比例，加大鍋爐的出力等提高反應器內(nèi)的溫度；當反應器或被發(fā)酵物料的實際溫度高于反應器設定的溫度時，通過減小熱尾氣的比例，減小鍋爐火焰甚至關(guān)閉鍋爐等一種或幾種方式降低溫度。
[0030]實施例2:
煤炭、天然氣和柴油等燃燒產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過管道與電動三通閥連接，電動三通閥的另一端與空氣聯(lián)通，電動三通閥調(diào)節(jié)進入發(fā)酵反應器的熱尾氣與冷空氣的比例，混合后氣體與發(fā)酵反應器的進氣管道連接，在發(fā)酵反應器的排氣端安裝抽風機，混合后的氣體在抽風負壓的作用下，進入發(fā)酵反應器，對發(fā)酵反應器中的物料進行加熱。
[0031]當反應器或被發(fā)酵物料的實際溫度低于反應器設定的溫度時，通過增大熱尾氣、減小空氣的比例，加大鍋爐的出力等提高反應器內(nèi)的溫度；當反應器或被發(fā)酵物料的實際溫度高于反應器設定的溫度時，通過減小熱尾氣的比例，減小鍋爐火焰甚至關(guān)閉鍋爐等一種或幾種方式降低溫度。
[0032]從發(fā)酵反應器中抽出的氣體經(jīng)冷卻裝置冷卻后送入生物濾塔吸收，達標后排放。當發(fā)酵完成時，關(guān)閉電動三通閥中熱尾氣輸入管，增加抽風速率，迅速降低物料溫度，排出物料。
[0033]實施例3:
煤炭、天然氣和柴油等燃燒產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過管道與電動三通閥連接，電動三通閥的另一端與空氣聯(lián)通，電動三通閥調(diào)節(jié)進入發(fā)酵反應器的熱尾氣與冷空氣的比例，在發(fā)酵反應器的進氣端和排氣端同時安裝風機，混合后的氣體在兩臺風機共同作用下進入發(fā)酵反應器內(nèi)，對發(fā)酵反應器中的物料進行加熱。當反應器或被發(fā)酵物料的實際溫度低于反應器設定的溫度時，通過增大熱尾氣、減小空氣的比例，加大鍋爐的出力等提高反應器內(nèi)的溫度；當反應器或被發(fā)酵物料的實際溫度高于反應器設定的溫度時，通過減小熱尾氣的比例，減小鍋爐火焰甚至關(guān)閉鍋爐等一種或幾種方式降低溫度。
[0034]從發(fā)酵反應器中抽出的氣體經(jīng)冷卻裝置冷卻后送入生物濾塔吸收，達標后排放。當發(fā)酵完成時，關(guān)閉電動三通閥中熱尾氣輸入管，通過增加抽風速率和抽風速率,迅速降低物料溫度，排出物料。
【權(quán)利要求】
1.一種利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，促進發(fā)酵反應；燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收，對燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量廢氣進行環(huán)保處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，具體做法是:將燃燒設備的煙氣出口通道連接至輸送管，輸送管再連接至反應器的進氣孔或反應器底部的空氣室曝氣嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述的輸送管管道中間串聯(lián)有風機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述的燃料包含且不限定于煤炭、天然氣、柴油、重油或生物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述的將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物采用帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合后通入好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，對好氧發(fā)酵反應器中的有機廢棄物進行加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，被反應器內(nèi)的有機廢棄物吸收的帶熱量廢氣中的部分化學物質(zhì)為S02、NO2、CO2、二惡英。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述將燃料燃燒產(chǎn)生的帶熱量尾氣加熱反應器內(nèi)的有機廢棄物，通過控制器來進行調(diào)節(jié)控制，在反應器的出料端安裝有氧含量傳感器和溫度傳感器，溫度傳感器和氧含量傳感器的輸出分別連接控制器的相應輸入端，控制器將傳感器的輸入值與設定值進行比較，控制帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合的三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置；當控制器檢測到氧含量傳感器測得的含氧量低于下限設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置加大外界空氣進入量，當控制器檢測到氧含量傳感器檢測的含氧量高于上限設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置減小或關(guān)閉外界空氣進入量；當控制器檢測到溫度傳感器測得的溫度高于設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置，減小或關(guān)閉帶熱量尾氣的進入量，當控制器檢測到溫度傳感器測得的溫度低于設定值時，控制器輸出控制電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置，加大帶熱量尾氣的進入量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述帶熱量尾氣與外界空氣按比例混合通過電動三通閥及其比例調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用燃燒廢氣促進好氧發(fā)酵反應的方法，其特征在于，所述的帶熱量的尾氣與外界空氣按比例混合后通入好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，其比例為(Ti: Γο?
【文檔編號】C12M1/38GK104312918SQ201410567892
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】汪深, 匡文 申請人:湖南屎殼郎環(huán)境科技有限公司, 汪深