啤酒废水处理厂沼气发电与余热利用
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污水处理厂中的能源回收与利用研究1.引言净化和处理污水是现代城市的重要任务,而随着能源和环境问题日益突出,污水处理厂能源回收与利用成为了研究的热点。
本文将重点探讨污水处理厂中的能源回收与利用方法,旨在提高能源利用效率、减少环境污染并降低运营成本。
2.污水处理厂的能源消耗污水处理厂是典型的能源消耗大户,其中主要能源消耗包括电力、燃气和燃油。
为了提高能源利用效率,降低碳排放量,需要寻找可持续的能源回收与利用方法。
3.污水处理厂中的能源回收与利用技术3.1 沼气回收与利用污水处理厂中产生的污泥可以通过厌氧消化产生沼气,沼气可以用于发电、供热或进行燃料替代。
采用沼气回收与利用技术不仅可以减少温室气体排放,还可以降低运营成本。
3.2 余热利用在污水处理过程中,会产生大量的余热,利用这些余热可以为厂区供暖或进行其他加热操作。
通过余热回收利用技术,可以减少能源消耗,提高能源利用效率。
3.3 结晶水回收与利用在一些工业污水处理过程中,会产生一定量的结晶水,该水中含有一定浓度的有机物和无机盐等成分。
通过适当的处理方法,可以回收和利用结晶水中的有机物和无机盐,降低处理成本,减少对外部水资源的需求。
3.4 生物质能源利用污水处理过程中会产生大量的废弃物质,如污泥、植物渣等,这些废弃物质可以通过生物质能源利用技术进行转化和利用。
例如,通过污泥的厌氧消化,可以产生可燃性沼渣,用作生物质能源。
此外,植物渣可以通过生物质发电或制造生物燃料等方式进行能源回收与利用。
4.污水处理厂能源回收与利用的优势与挑战4.1 优势污水处理厂能源回收与利用技术具有降低碳排放量、减少运营成本、提高能源利用效率等优势。
通过合理的能源回收与利用,还可以提供可再生能源,实现环境保护与可持续发展的双重目标。
4.2 挑战污水处理厂能源回收与利用技术在实际应用中也面临一些挑战。
首先,污水处理厂的能源回收与利用技术需要高度专业化的运营和维护,需要培养专业人才。
啤酒厂余热回收节能降碳措施说到啤酒厂,大多数人脑海里浮现的都是那些高大的啤酒发酵罐、瓶瓶罐罐的啤酒和各种欢声笑语的聚会场景。
可别忘了,啤酒厂的背后可是有着不少"重口味"的工艺流程在支撑,不仅仅是那些金黄的液体。
实际上,啤酒的生产过程就像是一个大"蒸汽锅",其中产生的余热可是一个巨大的能源宝藏。
想想看,这些热量如果不加以利用,岂不是白白浪费?这些热量的浪费也会直接导致能源的消耗、二氧化碳的排放,真的是“得不偿失”啊!所以呢,啤酒厂余热回收的节能降碳措施,真的是既聪明又必要。
先说说啤酒厂到底是怎么“热得满头大汗”的吧。
你看,在生产啤酒的过程中,温度是个大问题。
从麦芽的加热到水的加热、从发酵到蒸汽的利用,每一步都需要热量,尤其是蒸汽。
蒸汽出来的热水、热气如果直接排放掉,不仅浪费能源,还可能让环境更加恶化。
咱们就说说这蒸汽,如果能回收再利用,能给厂子带来的好处可不小。
比如说,回收这些蒸汽加热厂里的水,减少了加热锅炉的需求,就能省下一笔不少的能源费用。
而这还只是冰山一角哦。
说到回收余热,啤酒厂也不是傻乎乎的,每年都会做足功夫,研究各种方法把这些“热能”巧妙地利用起来。
举个简单的例子,在一些啤酒厂,他们会在蒸汽产生的过程中,装上热交换器。
你想想,热交换器就像是一个小小的“魔法师”,能把本来要跑到空气中的热量都吸回来,然后再用于加热其他设备或者水源,减少锅炉的使用,真的是一举两得。
更妙的是,这样的措施还能够减少锅炉燃料的消耗,降低二氧化碳的排放,简直是“节能减排”的高手。
除了蒸汽回收,啤酒厂的冷却系统也是一个“大金矿”。
冷却水和冷凝水每年都会产生大量的热量,很多时候这些水被直接排放掉,但其实它们也是“能量矿石”。
如果能回收这部分热量,用来为厂里的其他系统供热,简直就是“捡钱”!有些啤酒厂就设计了一种系统,能够回收冷却水中的热量,用于加热水或者其他生产所需的设备,减少了对外部能源的依赖。
啤酒厂污水处理后的沼气发电及余热利用全球最大的某啤酒酿造中心,生产规模已达到年产啤酒150万t水平。
该啤酒厂长期坚持以实现经济效益与环境效益的双赢为经营理念,按照循环经济“减量化、再利用、资源化”三大原则,采取了一系列切实可行的各项节能降耗、保护环境的措施。
该啤酒厂的生产废水主要来源为麦芽车间、酿造车间及包装车间等,这些生产废水中含有大量高强度的有机污染物,如浸麦废水、麦汁残余物、糖化醪残留物、麦汁和凝固物沉渣、酵母残留物和凝固物沉渣、硅藻土酵母蛋白质沉淀物、啤酒及微细有机残留物等。
废水COD一般在2200-2800mg/L,废水量每日有1.2-1.5万m³,建厂初期污水处理工艺采用的活性污泥法好氧生物处理技术,占地多,处理污水有限,并在污水处理过程中会产生硫化氢及沼气影响周边环境。
该厂扩建为年产啤酒能力150万t,同时改建了污水处理站,采用第三代UASB污水厌氧生物处理技术,是一种具有容积负荷高、占地少、投资省等突出优点的污水处理技术。
该啤酒厂在污水厌氧生物处理中采用IC内循环式厌氧反应技术,除了污水处理达标排放之外还产生相当多的沼气(甲烷含量在75%左右)。
沼气中的甲烷排放至大气中会造成大气污染,其温室效应是二氧化碳的21倍。
如何回收利用沼气“节能减排”,使啤酒厂经济良性循环是首要考虑的问题。
一、沼气回收利用工艺与系统组成在沼气回收利用工艺中,首先是对沼气进行净化处理,然后进行发电,再把余热进一步利用于制冷。
由于沼气中含有大量的甲烷(经检测达到81%),热值已接近天然气,所以采用高品位的能源先去产生有高附加值的电能,再将发电中所产生的低品位能源中温烟气(400℃左右)及热水(100℃左右)去制冷,用于啤酒生产。
该啤酒厂沼气回收利用工艺将能源梯级利用,热效益可达70%。
1、沼气回收利用工艺流程图1、沼气回收利用工艺流程图生产啤酒的污水经过IC反应器后产生沼气每日可达1-1.2万m³,沼气中甲烷含量在75%-80%,每立方沼气热值为26.8-28.6MJ。
污水处理的能源利用方法污水处理是一项重要的环保工作,有效地处理污水不仅可以净化环境,还可以通过能源利用带来经济效益。
本文将介绍一些污水处理的能源利用方法,并探讨其优缺点。
一、沼气发电沼气发电是一种常见的污水处理能源利用方法。
通过污水的厌氧发酵过程,产生的沼气可以用于发电或供热。
沼气中主要含有甲烷、二氧化碳等气体,其中甲烷是一种重要的可再生能源。
利用沼气发电,不仅可以满足自身能源需求,还可以将多余的电能出售给电力公司,实现经济回报。
沼气发电的优点是能源利用效率高,同时还能减少污水处理过程中的温室气体排放。
然而,沼气发电技术需要专业的操作和维护,成本较高,不适用于所有污水处理厂。
二、生物质燃料制备生物质燃料是将污水处理过程中产生的固体废物进行处理和利用,将其转化为可燃的燃料。
常见的生物质燃料制备方法包括干燥、压制和炭化等。
生物质燃料可以用于取暖、烹饪以及发电等用途。
生物质燃料制备的优点是可以充分利用废物资源,减少环境污染。
然而,生物质燃料的制备过程比较繁琐,需要专业的设备和技术支持。
三、热泵技术热泵技术是一种通过污水中的热能来产生热水或发电的方法。
热泵技术利用恒温冷媒在高温和低温之间传递热量,从而实现能源的转换。
热泵可以用于供热、供冷、制热水等方面。
热泵技术的优点是能源利用效率高,不会产生二氧化碳等排放物。
然而,热泵设备的投资和运行成本相对较高,需要考虑其经济可行性。
四、植物湿地处理植物湿地处理是一种以湿地植物为主要处理介质,通过生物降解和吸附作用将污水中的有机物和有害物质去除的方法。
植物湿地处理不仅可以净化污水,还可以将植物产生的生物质用于能源利用,例如生物质发电、生物燃料等。
植物湿地处理的优点是简单易行,对环境友好。
然而,植物湿地处理需要较大的土地面积,并且处理效率相对较低,适用于小型城市或乡村地区。
结论污水处理的能源利用方法多种多样,每种方法都有其特点和适用范围。
在选择合适的能源利用方法时,需要考虑到污水处理厂的规模、经济可行性和环境影响等因素。
对于啤酒厂废水的处理及回用:当前发展状况摘要:啤酒酿造的过程中经常产生大量的废水、污水和固体废弃物,而这些都必须以最安全、成本最小的情况下得到处理并能满足政府为保护环境制定的严格的排放法规。
据估计每制造一升的啤酒都需要消耗接近十升的水,大部分用于酿造、冲洗和冷却的过程。
然后这些水必须处理掉或经安全处理以便回用,而这往往给大多数啤酒厂带来巨大的花费及问题。
因此,许多啤酒厂商在现在寻找:(1)在啤酒酿造过程中减少水使用的方法;(2)适当花费、安全处理啤酒废水并重用的手段。
根据已有的文献,本文提供了对于当下啤酒厂废水处理工艺包含潜在应用的评价,重点在于啤酒厂废水的处理和重用,同时也包括了对于未来发展建议的探讨。
关键词:啤酒废水生物需氧量化学需氧量预处理处理回用1.简介尽管每年都要排放大量的高污染废水,但酿造工业是任何国家经济的重要组成部分。
实际上,啤酒是位于茶、碳酸盐饮料、牛奶、咖啡之后的第五大消费饮料。
啤酒酿造主要涉及两个主要步骤,即酿造和之后的包装。
有这些步骤产生副产品(如粉碎后的谷物和剩余酵母等)等和废水混合后便成为了污水。
据估计每生产1升的啤酒就会产生3-10升污水,这取决于生产方式及水的使用方式。
换句话说,大量的水在啤酒酿造过程中被消耗掉了。
同样,因为大量的用水,啤酒厂每年也要排放大量的高污染工业废水。
同时还需注意到,不同工艺产生的废水是不同的。
例如在瓶子的清洗过程需要耗费大量的水,但产生的污水中所包含的总有机质只占到啤酒厂产生废水的极小一部分。
另一方面,发酵和过滤产生的污水却富含大量有机物/生物需氧量(BOD),但其体积却很小,仅占到大约3%的总污水量却包含了97%的BOD。
啤酒厂的废水一般有以下处理途径:(1)直接排放于水体(海洋、河流和湖泊),(2)直接进入市政污水管道系统,(3)经历了一些预处理后排入水体或市政污水管道系统,(4)进入到啤酒厂自己的废水处理设施。
未经处理(或部分处置)的啤酒厂直接进入水体会构成潜在或直接的严重污染,因为废水中含有大量的有机物需要耗费氧气去降解。
啤酒生产中沼气回收综合利用技术
一、所属行业:啤酒行业
二、技术名称:啤酒生产中沼气回收综合利用技术
三、适用范围:使用厌氧工艺处理污水的啤酒、味精、柠檬酸等发酵工业。
四、技术内容:
1.技术原理
经过脱硫处理后的沼气进入内燃机发电机组发电,排出的烟气和发电机的水套循环水直接进入烟气热水补燃型溴化锂吸收式冷水机组,驱动机组进行制冷运行,对外提供空调冷水,实现能源的梯级利用,提高能源的综合利用率。
2.关键技术
安全防护技术、沼气脱硫技术、沼气净化、干燥及恒压输送技术、内燃发电设备和余热制冷系统设备系统选型及配套方案、控制和信息的集成技术。
3.工艺流程
五、主要技术指标:
项目(XX啤酒)正式投用以来,沼气发电机组月发电量可达50-70万KWh,制冷量相当于耗电超过200万KWh的制冷机组,年节约量折合标煤3600多吨,同时也减少了火力发电相应的烟尘、SO2的排放。
六、技术应用情况:
我国在工业企业对生物质能,特别是在啤酒行业对污水厌氧处理产生沼气的回收处理及再利用研究和应用较少,处于刚刚起步阶段。
七、典型用户及投资效益:
XX股份实施的沼气回收利用项目竣工投产后,2009年沼气发电机组发电量为408万KWh,余热制冷524×107kcal,节约了冷机用电260万KWh。
投资3000万,年节能效益500万,投资回收期6年。
八、推广前景和节能潜力:
使用厌氧工艺处理污水的啤酒、制糖、味精、柠檬酸等发酵工业均可推广。
啤酒厂的废水处理及综合利用作者:吴荣鲜来源:《中国科技博览》2015年第09期[摘要]啤酒厂的各个生产环节都会产生废水,如果处理不当,会造成资源浪费,更会造成环境污染,因此做好啤酒厂的废水处理及综合利用是一项非常重要的工作。
[关键词]啤酒厂废水处理综合利用中图分类号:[TE992.2] 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0375-01进入80年代以来,随着经济的发展,啤酒行业也得到飞速发展。
在1949年以前,全国啤酒厂不到10家,总产量不到万吨。
1949年后,中国啤酒工业发展较快,到2013年全年产量已达到5061.5万千升。
但是在啤酒产业得到飞速发展的同时,啤酒产业的废水产生量也非常惊人。
啤酒行业是食品工业中耗水量较大的行业,一般来说每生产1吨啤酒的耗水量从8~25吨不等。
以生产1吨啤酒排放20吨废水计算,我国啤酒工业每年排放的废水量高达10.12亿吨,如果这些废水不进行处理和综合利用,会给环境造成严重污染。
啤酒废水是一种中、高浓度有机废水,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产100吨啤酒所排出的COD值相当于14000人生活污水的COD值,悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS,其污染程度是相当严重的,所以要对啤酒废水进行一定的处理。
为推进“十二五”期间环境保护事业的科学发展,加快资源节约型、环境友好型社会建设,2011年12月12日,国务院印发了《国家环境保护“十二五”规划》,该规划分析了当前我国的环境形式,提出了“十二五”期间环境保护的目标和任务。
啤酒厂作为污水排放大户,应积极响应国家对环境保护的要求,对啤酒污水进行处理和回收利用。
以下就啤酒厂的废水处理及综合利用进行分析和探讨。
1.啤酒工业废水的处理1.1 啤酒工业废水的来源与特征啤酒厂污水的主要来源有麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟水、洗涤水、凝固物洗涤水;麦汁制备过程的糖化过滤洗涤水:发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水;罐装过程的洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水和成品与车间洗涤水;另外还有办公楼、食堂、宿舍的生活污水。
污水处理中的能源回收和资源利用污水处理是现代生活中不可或缺的一环,可以净化污染的水源,保护环境和人类健康。
然而,传统的污水处理方法消耗大量的能源,并且产生的副产品往往未被充分利用。
为了解决这一问题,污水处理中的能源回收和资源利用成为了重要的研究和实践领域。
一、能源回收1. 污泥发酵产生沼气在污水处理过程中,产生的污泥可以通过厌氧消化的方式发酵产生沼气。
这种沼气可以被用作发电、供热或燃料,以满足污水处理厂自身的能源需求。
同时,剩余的沼气还可以通过外部供应系统提供给周边社区或工业用途,使能源得到更大范围的回收利用。
2. 膜生物反应器提取可燃气体膜生物反应器是一种高效的污水处理技术,能够将有机物转化为可燃气体。
该技术利用微生物的作用,将污水中的有机物降解并产生甲烷等可燃气体。
这些可燃气体可以用于发电或供热,从而实现能源的回收利用。
二、资源利用1. 污泥生物质化和土壤改良传统的污水处理过程中,产生的污泥通常被视为废弃物,处理和处置成本较高。
然而,通过适当的处理,污泥中的有机质和营养物质可以被转化为有价值的生物质,并且可以用于土壤改良和农业肥料的生产。
这样不仅减少了废弃物的处理成本,还能够将污泥中的有机物质变废为宝,实现资源的循环利用。
2. 回收污水中的营养物质污水中的营养物质,如氮和磷,是植物生长所必需的。
传统的污水处理过程中,这些营养物质通常被移除并废弃。
然而,通过适当的控制和处理,污水中的营养物质可以被回收和利用。
例如,可以将处理后的污水用于灌溉农田或养殖业,以提供植物所需的营养物质,同时减少对化学肥料的依赖。
三、前景展望污水处理中的能源回收和资源利用在环境保护和可持续发展方面具有巨大潜力。
通过利用污水处理过程中产生的废弃物,不仅可以减少能源消耗和环境污染,还可以为社会和经济提供可持续的供能和资源支持。
未来,随着技术的不断进步和创新,相信污水处理中能源回收和资源利用的效率和效益会进一步提高,为可持续发展做出更大的贡献。
啤酒废水处理厂沼气发电与余热利用
一:背景介绍
啤酒废水主要来源为制麦废水、糖化废水、过滤废水、发酵洗罐水、洗瓶水和杀菌水,综合排水浓度范围一般为:pH=5.5~12.0,水温为20~45℃,CODCr=1200~4500mg/L,BOD5=700~2500mg/L,SS=300~600mg/L,TN=30~100mg/L,每生产1t啤酒废水排放量为5~15m3,平均废水量约10m3。
啤酒废水的主要特点之一是浓度较高,BOD5/CODCr值高,一般在0.5以上,非常有利于生物处理。
国内20世纪80年代主要采用好氧处理工艺或水解+好氧工艺处理啤酒废水。
此类工艺处理总的说来效果较好,主要缺点是能耗较高。
随着能源危机和能源价格的上涨,在废水处理工艺的选择上,能耗成为重要的考虑因素,节能甚至可回收能量的废水处理技术成为发展的方向。
在此背景下,厌氧处理法由于具有不需要氧气、产生的细胞物质比较少,能够产生可利用的CH4气体,而且处理成本相对较低,并把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来等优点,成为处理啤酒废水的一种切实有效的办法。
污水在厌氧处理过程中产生大量的沼气,沼气是富含甲烷的生物质气体,甲烷含量高达60%-70%,热值比城市煤气略高,是非常好的气体燃料,具有很好的利用价值。
同时沼气也是污染性气体,含有硫化物气体(硫化氢、硫醇、硫醚、噻吩等有机硫化物)、氨气、卤素类气体等恶臭或刺激性气体,严重影响大气环境质量。
另外沼气中的甲烷还是强温室效应气体,其当量质量是二氧化碳的21倍。
因此资源化利用沼气具有多重经济和社会价值。
沼气发电及余热回收利用,是最大限度回收利用沼气技术的发展方向。
针对与此,本公司基于多年来在生物质气体利用方面的技术研发和工程应用方面的经验,以沼气发电利用为主要技术环节,以多种余热回收并形成热能输出为辅助环节,以最大限度地燃烧利用沼气并获得可供碳交易的温室气体减排量为目的,开发出了整套的包含气体收集、净化处理、发电与余热利用在内的系统化技术,可以为沼气发电及余热利用工程全方位地提供产品或工程建设服务。
二:沼气发电系统组成
完整的沼气发电系统及工程包含五大部分,分别是:沼气收集管路系统、沼气净化及预处理装置、发电机组及余热利用装置、电力控制输出装置、系统监测与控制设备,见流程图。
本公司可以提供整套的设备供应和工程建设,也可以分项提供部件设备,产品的结构组成与功能特点如下所示。
2.1沼气收集管路系统
沼气收集系统包含了从厌氧反应器(UASB、IC等装置)排气管到气体净化设备之间的管路和功能设备,主要有气液分离器、水封、浮顶稳压柜和管道。
(1)气液分离器:气液分离器用于将从厌氧反应器中随沼气一起带出的泡沫等液体物质从沼气中分离出来,内部带消泡装置,分离后液体自动排污。
采用碳钢材料,内部采用树脂涂层防腐,外部采用镀锌防腐。
(2)水封:用于控制厌氧反应器集气室内的压力,同时防止管路中出现负压现象。
水封装置采用镀锌碳钢制罐状水封,带液位显示装置。
(3)浮顶稳压柜:采用水封式浮顶稳压柜,用于控制沼气输送压力处于稳定数值,使整个系统运行稳定。
浮顶稳压柜容积为10立方米,输出压力和位置信号作为整个系统的一组控制信号。
(4)管道:采用镀锌无缝钢管,外包聚胺酯保温材料,以避免沼气在管道内温度发生大的改变。
2.2沼气净化及预处理装置
沼气净化及预处理装置实现对沼气进行脱硫、脱水、过滤等净化处理,同时对沼气进行抽取、加压输出、稳压、稳流控制,并实现沼气计量以及系统的安全保护功能,主要有沼气脱硫装置、火炬和预处理装置。
(1)沼气脱硫装置:采用先进的湿法脱硫工艺,对沼气进行连续脱硫处理,能够在浓度在5000mg/m3以下的进气硫化氢脱除到出气浓度为20mg/m3的,满足燃气中硫化氢的浓度要求。
该装置中包含洗涤脱硫塔、再生塔、计量加药泵、富液罐、贫液罐等部件,将硫化氢氧化为单质硫,可以实现对硫的资源化回收。