一种基于甲烷温室气体的排放控制系统及方法与流程

本发明涉及甲烷排放监控，特别涉及一种基于甲烷温室气体的排放控制系统及方法。

背景技术：

1、大气中的甲烷是一种对全球变暖作用仅次于二氧化碳的重要温室气体，而污水处理中产生的甲烷属于第二大排放源，污水处理以厌氧工艺居多，其中，厌氧微生物能够产生甲烷菌，用于污水水解酸化和产氢反应后，将形成的乙酸、氢及二氧化碳转化为甲烷；且厌氧微生物对温度环境极其敏感，适宜生长在20-42℃环境下，由于甲烷具有一定的热值，能够减小厌氧区内的能耗损失，使得厌氧区的温度处在厌氧微生物的适宜环境下；但当甲烷的浓度达到一定值时，会影响厌氧区内的温控平衡，降低厌氧处理微生物的存活率，需要及时进行排放。

2、为此，亟须提供一种基于甲烷温室气体的排放控制系统及方法，用于对厌氧区内的甲烷进行精准控制排放。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，主要解决了现有技术中所提到的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，包括控制模块，所述控制模块连接有数据采集模块、数据存储模块和甲烷排放处理模块；

4、所述控制模块包括控制器，所述控制器用于根据所述数据采集模块采集到的信息，控制所述甲烷排放处理模块对厌氧区内产生的甲烷进行排放；

5、所述数据采集模块包括甲烷收集单元和温度检测单元，所述甲烷收集单元和所述温度检测单元均设置在厌氧区内，所述甲烷收集单元的进气口处设置有甲烷检测仪，用于检测厌氧区内甲烷的浓度，所述温度检测单元用于检测厌氧区内的温度；

6、所述甲烷排放处理模块设置在所述甲烷收集单元的排气口处，用于对厌氧区内的甲烷进行排放；

7、所述数据存储模块用于储存所述甲烷检测仪和所述温度检测单元的检测数据。

8、优选的，所述甲烷排放处理模块包括t形排气管道，所述t形排气管道的一端安装在所述甲烷收集单元的排气口上；

9、所述t形排气管道的另一端设置有甲烷排放单元，所述甲烷排放单元的进气口设置有排气阀，所述甲烷排放单元用于将厌氧区内的甲烷气体进行排放；

10、所述t形排气管道的剩余一端设置有甲烷回收利用单元，所述甲烷回收利用单元的进气口设置有回收阀；

11、所述甲烷回收利用单元包括设置在厌氧区一侧的燃烧腔室和电火花加热组件，所述排气阀、所述回收阀和所述电火花加热组件分别与所述控制器电连接。

12、优选的，所述控制模块还包括显示屏和控制面板，所述显示屏和所述控制面板分别与所述控制器电连接；

13、所述显示屏用于显示当前厌氧区内的温度值和甲烷浓度值；

14、所述控制面板用于分别输入所述温度检测单元和所述甲烷检测仪的检测阈值。

15、优选的，所述甲烷检测仪的型号为hnag900-6-g，且所述甲烷检测仪的阈值范围设置为0.5％-1.25％。

16、优选的，所述温度检测单元的阈值范围设置为20℃-42℃。

17、一种基于甲烷温室气体的排放控制方法，应用于上述所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制系统中，具体包括以下步骤：

18、s1、首先通过所述控制面板分别设定所述甲烷检测仪和所述温度检测单元的检测阈值；

19、s2、然后通过所述甲烷检测仪检测厌氧区内此时的甲烷浓度，同时通过所述温度检测单元检测厌氧区内此时的温度值，来获取同一时刻的两组检测数据，并将两组所述检测数据上传至所述控制器储存到所述数据存储模块中，然后根据此时厌氧区的温度值和甲烷浓度是否超过检测阈值，判断甲烷是否进入所述甲烷排放处理模块；

20、s3、若此时厌氧区内的温度值和甲烷浓度均超过检测阈值，则甲烷进入所述甲烷排放处理模块；

21、若此时厌氧区内的甲烷浓度超过检测阈值，且厌氧区内的温度值不超过检测阈值，则甲烷进入所述甲烷排放处理模块；

22、若此时厌氧区内的温度值和甲烷浓度均不超过检测阈值，则甲烷不进入所述甲烷排放处理模块；

23、若此时厌氧区内的温度值超过检测阈值，且甲烷浓度不超过检测阈值，则甲烷进入所述甲烷排放处理模块。

24、优选的，所述s3中，具体包括：

25、若此时厌氧区内的温度值和甲烷浓度均超过检测阈值，则所述控制器控制所述排气阀处于打开状态，所述回收阀处于关闭状态，使得甲烷排入到所述甲烷排放单元内；

26、若此时厌氧区内的甲烷浓度超过检测阈值，且厌氧区内的温度值不超过检测阈值，则所述控制器控制所述回收阀处于打开状态，所述排气阀处于关闭状态，使得甲烷排入到所述甲烷回收利用单元，并分多次将甲烷加入到所述燃烧腔室内，再控制所述电火花加热组件点燃所述燃烧腔室内的甲烷对厌氧区进行加热，直至厌氧区的温度值达到所述温度检测单元的检测阈值为止；

27、若此时厌氧区内的温度值和甲烷浓度均不超过检测阈值，则所述控制器控制所述排气阀和所述回收阀均处于关闭状态，使得甲烷不进入所述甲烷排放处理模块；

28、若此时厌氧区内的温度值超过检测阈值，且甲烷浓度不超过检测阈值，则所述控制器所述控制排气阀处于打开状态，所述回收阀处于关闭状态，使得甲烷排入到所述甲烷排放单元内。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、本发明中，该系统使用时，首先设定甲烷检测仪和温度检测单元的检测阈值；然后通过甲烷检测仪检测厌氧区内此时的甲烷浓度，同时通过温度检测单元检测厌氧区内此时的温度值，来获取同一时刻下的两组检测数据，并将两组检测数据上传至控制器储存到数据存储模块中，用于实时监控污水生物处理系统中甲烷的排放量，便于对甲烷进行精准控制排放；然后控制器根据两组检测数据对甲烷排放处理模块下发控制指令，从而对厌氧区内的甲烷进行及时排放，使得厌氧区的温度处在厌氧微生物的适宜环境下。

技术特征：

1.一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，其特征在于：包括控制模块，所述控制模块连接有数据采集模块、数据存储模块和甲烷排放处理模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，其特征在于：所述甲烷排放处理模块包括t形排气管道，所述t形排气管道的一端安装在所述甲烷收集单元的排气口上；

3.根据权利要求1所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，其特征在于：所述控制模块还包括显示屏和控制面板，所述显示屏和所述控制面板分别与所述控制器电连接；

4.根据权利要求1所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，其特征在于：所述甲烷检测仪的型号为hnag900-6-g，且所述甲烷检测仪的阈值范围设置为0.5％-1.25％。

5.根据权利要求1所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，其特征在于：所述温度检测单元的阈值范围设置为20℃-42℃。

6.一种基于甲烷温室气体的排放控制方法，应用于权利要求1-5任一项所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制系统中，其特征在于，具体包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于甲烷温室气体的排放控制方法，其特征在于，所述s3中，具体包括：

技术总结
本发明涉及甲烷排放监控技术领域，特别涉及一种基于甲烷温室气体的排放控制系统，包括控制模块，控制模块连接有数据采集模块、数据存储模块和甲烷排放处理模块；控制模块包括控制器，控制器用于根据数据采集模块采集到的信息，控制甲烷排放处理模块对厌氧区内产生的甲烷进行排放；本发明中，该系统使用时，能够通过甲烷检测仪检测厌氧区内此时的甲烷浓度，同时通过温度检测单元检测厌氧区内此时的温度值，获取同一时刻的两组检测数据，并将两组检测数据上传至控制器储存到数据存储模块中，然后控制器根据两组检测数据对甲烷排放处理模块下发控制指令，从而对厌氧区内的甲烷进行及时排放，使得厌氧区的温度处在厌氧微生物的适宜环境下。

技术研发人员：葛丽莎,赵娇,施莲莲,孟凡伟,肖峰
受保护的技术使用者：陕西燃气集团富平能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12