[发明专利]一种适用于污水处理生物反应池的碳捕获系统

说明书

本发明涉及一种适用于污水处理生物反应池的碳捕获系统，属于污水处理工程碳减排技术领域。所述系统包括顶罩、碳汇植物、具有称量功能的固定网、基质和数据终端；顶罩覆盖在盛有污水的生物反应池开口上方并设置有通风口；固定网安装在生物反应池中污水水面之上；碳汇植物固定在固定网内填装的基质中；所述碳捕获系统中，碳汇植物能够捕获生物反应池中污水处理产生的CO₂，并利用污水水源和污水中营养物质快速生长，将捕获的CO₂封存在自身中；数据终端能够根据碳汇植物的重量变化连续计算得到所述碳捕获系统每日碳捕获量和累计碳捕获量并显示在数据终端，无需人工计算。所述系统碳捕获效率高，建造和运行成本低，适用于多种污水处理工艺。

技术领域

本发明涉及一种适用于污水处理生物反应池的碳捕获系统，属于污水处理工程碳减排技术领域。

背景技术

碳排放是人类正在面临的重要挑战之一，为此我国提出了双碳目标。

碳现有的碳捕获系统和装置，大多适用于工业产生的CO₂的捕获，如“二氧化碳捕获装置与方法(CN201410642339)”、“二氧化碳捕获装置与系统及其方法(CN201611122850)”、“二氧化碳捕获系统和操作二氧化碳捕获系统的方法(CN201611149934)”等。虽然污水处理过程中也会产生大量的CO₂排放，但是现有的碳捕获系统并不适用于污水处理技术领域：一方面由于工业产生的CO₂通常以点源(例如烟囱)的方式排放，可通过管路将二氧化碳直接引入捕获系统，但是污水处理过程中，因污水池面积较大，产生的CO₂分散排放，现有技术中的二氧化碳捕获装置难以对污水池中产生的CO₂进行高效收集；另一方面，现有技术中二氧化碳捕获装置多是基于化学方法或吸附剂吸附实现碳捕获，其所需化学原料(例如氧化钙)在制造过程中会产生CO₂，所以基于该方法实现的碳捕获，总体上并不能真正实现碳减排，并且收集的气体CO₂很难储存，即使封存于地下，也有溢出的风险。因此，污水处理领域还未有适宜的碳捕获装置和方法。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于污水处理生物反应池的碳捕获系统，所述系统利用碳汇植物捕获CO₂，不存在原料制备产生CO₂的问题，且捕获的CO₂封存在收割后的碳汇植物中，便于填埋封存或利用；所述系统碳捕获效率高，建造和运行成本低，展示效果好，适用于多种污水处理工艺。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案。

一种适用于污水处理生物反应池的碳捕获系统，包括顶罩、碳汇植物、固定网和基质；

所述顶罩覆盖在盛有污水的污水处理生物反应池开口上方，起到聚集CO₂和保温的作用；所述顶罩形状可根据污水处理生物反应池的形状调整，使其与污水处理生物反应池形状契合；所述顶罩上设置有通风口；当顶罩内温度太高时，可开启通风口进行通风降温；

所述固定网安装在污水处理生物反应池中污水水面之上，能够装载基质并固定碳汇植物；所述固定网形状可根据污水处理生物反应池的形状调整，使其与污水处理生物反应池形状契合；

所述基质为碎石或陶粒，置于固定网内，用于固定碳汇植物，并可重复利用；

所述碳汇植物为生长速度快、年产植物鲜重量不低于50kg/m²、碳含量不低于0.4kg/kg d.m.的水生植物；所述碳汇植物能够捕获污水处理生物反应池中污水处理产生的二氧化碳，并利用污水水源和污水中营养物质快速生长，将捕获的CO₂封存在碳汇植物自身中；表现出高效碳捕获能力，每年可多次收割，年净碳汇量可达21kg/m²；

所述碳捕获系统中，碳汇植物的年碳捕获量可用式(1)计算：