什么是沼氣生物脫硫？

運(yùn)行過厭氧反應(yīng)器的工程師都知道，厭氧反應(yīng)會產(chǎn)生沼氣，而沼氣中往往含有一定量的硫化氫（H2S）。不同的工業(yè)廢水，沼氣中硫化氫的含量各有不同。如果硫化氫含量過高，就必須在進(jìn)鍋爐燃燒之前脫除沼氣中的硫化氫，以避免腐蝕管道和鍋爐。今天，我們就介紹一下當(dāng)前比較先進(jìn)的沼氣生物脫硫技術(shù)。

1. 沼氣的來源

沼氣通常來源于污水厭氧處理、糞便、秸稈發(fā)酵、石油天然氣等，凈化后的沼氣可作為清潔能源，替代天然氣、煤炭，用于發(fā)電、取暖、生產(chǎn)蒸汽等；分離出的硫化氫氣體被轉(zhuǎn)換成固態(tài)的生物硫磺，可作為化肥、化工等行業(yè)的原料。沼氣經(jīng)過吸收凈化可資源利用，即實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，也節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2. 沼氣的價值

1m3沼氣≈0.65m3天然氣≈0.7kg標(biāo)準(zhǔn)煤≈ 7.5kg 蒸汽≈1.8kwh電，按照工業(yè)天然氣3.0元/立方米計(jì)算，利用1立方沼氣可節(jié)約1.95元。

2. 沼氣脫硫和煙氣脫硫的區(qū)別

沼氣脫硫和煙氣脫硫雖然都是脫硫，但確是完全不同的兩種工藝。煙氣脫硫是從工業(yè)廢氣中脫除二氧化硫SO₂和SO₃。我們常說的脫硫脫硝，就指的是脫除二氧化硫。而沼氣脫硫是指從沼氣中脫除硫化氫(H₂S)，以減少對后續(xù)管道、燃燒鍋爐或發(fā)電機(jī)的腐蝕。

3. 什么是沼氣生物脫硫？

沼氣生物脫硫（簡稱沼氣脫硫）是利用生物菌種去除沼氣中腐蝕性強(qiáng)、毒性強(qiáng)的硫化氫氣體的一種工藝方法，這個工藝具有自動化程度高，流程簡潔，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。

3. 工藝原理

如下圖，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入洗滌塔，通過與堿性循環(huán)噴淋液發(fā)生吸收反應(yīng)，從而去除沼氣中的硫化氫。吸收硫化氫的富液回流至生物反應(yīng)器內(nèi)，通過生物轉(zhuǎn)化，將硫化氫轉(zhuǎn)化成固態(tài)單質(zhì)硫磺，并將溶液再生為可用于洗滌沼氣的堿性吸收液（亦成為貧液），從而實(shí)現(xiàn)了吸收劑的回收和再生循環(huán)利用。通過硫沉淀器實(shí)現(xiàn)硫磺固體的分離。

此工藝將弱堿性條件下硫化氫的物理化學(xué)吸收與空氣作用下堿性溶液的生物再生相結(jié)合。含有硫化氫的沼氣進(jìn)入洗滌塔，在這里被吸收硫化氫的堿溶液洗滌，處理后的沼氣硫化氫去除率高達(dá)99.5%。經(jīng)系統(tǒng)處理后，沼氣可用于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電，用作鍋爐燃料或輸入至當(dāng)?shù)匦⌒凸饩W(wǎng)絡(luò)。

幾乎不含硫化氫的沼氣從洗滌塔頂部逸出，含硫化氫的溶液流入生物反應(yīng)器，在此細(xì)菌在限制供氧條件下將其氧化為單質(zhì)硫和堿。該系統(tǒng)的少量排出液（含鈉鹽）和副產(chǎn)品硫磺中都不含硫化物，排放沒有問題。

 4. 生物脫硫的技術(shù)優(yōu)勢

- 全自動無人值守，高度穩(wěn)定可靠。

- 深度的硫化氫去除（出口硫化氫含量低于25 ppm）

- 可耐受氣體流量和硫負(fù)荷較寬范圍的波動

- 沼氣不會被空氣稀釋：沼氣和空氣之間有嚴(yán)格的物理分離

- 只需少量的堿、水和營養(yǎng)物

- 沒有堵塞和污垢的風(fēng)險，因此維護(hù)工作量少

- 常溫常壓運(yùn)行

- 產(chǎn)生單質(zhì)硫：可作為肥料和殺蟲劑

5. 應(yīng)用的領(lǐng)域

沼氣生物脫硫技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛。污水厭氧處理、糞便、秸稈發(fā)酵、石油天然氣產(chǎn)生的沼氣硫化氫含量過高，都可以應(yīng)用。