申请日2010.05.12
公开(公告)日2010.09.01
IPC分类号C05F17/02
摘要
一种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统和方法，每条堆垛底部的基础台内沿堆垛长向铺设至少一根布风管，布风管的通风孔上方的基础台开有槽，并在通风孔上方的槽内铺有透气保护层，布风管一端与连接风机的主布风管连接，另一端用管堵封闭，布风管封闭的一端朝下开有的渗滤液流出口，在管堵和渗滤液流出口外周设有清理槽，清理槽内设有与渗滤液流出口连接的渗滤液缓存排放装置;堆垛上方沿长向设置一个抽风管道，在抽风管道底部分布有抽风口，各条抽风管道与主抽风管连接。本发明在确保整个堆肥堆体中较好充氧状态的同时大幅度降低了土建工程量，使系统结构更简单、便于操作。同时也对堆肥过程中产生的废气实现了针对性、高效性的收集。
权利要求书
1.一种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，包括堆垛(16)底部的布风管(4)和基础台(1)，其特征在于：堆垛平行布置成长条堆形，每条堆垛底部的基础台(1)内沿堆垛长向铺设至少一根布风管(4)，布风管上分布有通风孔(3)，通风孔上方的基础台(1)开有槽，并在通风孔上方的槽内铺有透气保护层，布风管一端与连接风机(9)的主布风管连接，布风管另一端用管堵(17)封闭，布风管封闭的一端朝下开有的渗滤液流出口(18)，在管堵和渗滤液流出口(18)外周设有清理槽(12)，清理槽内设有与渗滤液流出口(18)连接的渗滤液缓存排放装置，清理槽(12)一侧开有渗滤液排放口(8)，渗滤液排放口(8)与废水排放管连接;
所述堆垛(16)上方沿长向设置一个抽风管道(13)，在抽风管道底部分布有抽风口，各条抽风管道(13)与主抽风管(29)连接。
2.根据权利要求1所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述堆垛底部铺设的布风管为一根时，布风管布置在堆垛底部中间，堆垛底边宽s与堆垛高度h的关系需满足：
h=(0.06～1.5)×1/2 ×s;
所述堆垛下铺设的布风管为多根时，布风管在条堆中的布置左右对称，布风管之间的距离a不大于最靠外侧的布风管至堆垛底边外角的距离b，且最左或最右一条布风管距离堆垛底边外角的距离b与堆垛的高度h关系满足：
h=(0.06～1.5)×b。
3.根据权利要求1所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述布风管(4)的通风孔(3)上连接有喷嘴、曝气头或PVC孔板，通风孔(3)上方的基础台(1)上开有V形槽或窄条形槽，或是与布风管(4)同宽的槽，槽内的透气保护层由一层小颗粒(20)和一层散状物质(21)构成。
4.根据权利要求1或3所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述渗滤液缓存排放装置为一个U形管(6)，U形管一端与布风管上的渗滤液流出口(18)连接，另一端与清理槽上的渗滤液排放口(8)连接，U形管(6)内装有介质液(7)，介质液高度所产生的静压力△P不小于渗滤液流出口(18)处的风压。
5.根据权利要求4所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述渗滤液缓存排放装置为一个直管(10)，直管上端与布风管上的渗滤液流出口(18)连接，另一端伸入清理槽底部，清理槽内在渗滤液排放口(8)以下装有液体(11)，管堵(17)外侧连接有检测阀门(19)，直管(10)最低点与渗滤液排放口之间的高度所产生的静压△P不小于渗滤液流出口(18)处的风压。
6.根据权利要求4所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述各条抽风管道(13)内均设有电动阀门(14)，电动阀门(14)由抽风控制系统控制，主抽风管(29)与引风机(15)连接;或者在各抽风管道(13)内设有一个管内抽风机(22)，并在出风的一侧设有一个单向阀门板(5)。
7.根据权利要求4所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述抽风管道(13)固定，抽风管道的抽风口下方由软连接管(27)连接引风罩(2)，引风罩(2)上方由绳(35)与一定滑轮(28)连接，绳绕过定滑轮(28)与电动手柄连接。
8.根据权利要求4所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述抽风管道(13)由软管与主抽风管(29)连接，抽风管道(13)由管箍(26)与其上方的滑道(25)连接，滑道内连接有滚轮(23)，滚轮再由刚性连接板(33)与其上方的动滑轮(24)焊接固定，绕过动滑轮(24)的绳一端与建筑结构顶端固定，另一端缠绕在电动手柄上;或者抽风管道(13)直接由固定链(34)与其上方的动滑轮(24)固定，绕过动滑轮的绳(35)一端与建筑结构顶端固定，另一端缠绕在电动手柄上。
9.根据权利要求1或8所述的堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，其特征在于：所述抽风管道(13)底部还连接有引风罩(2)。
10.一种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的方法，其特征在于：
所述堆垛的通风方法如下：将堆垛(16)平行布置成长条堆形，在堆垛底部的基础台(1)内部沿堆垛长向铺设至少一根布风管(4)，布风管一端与连接风机(9)的主布风管连接，另一端用管堵(17)封闭，并在布风管上铺设一层透气保护层，空气从布风管上的通风孔(3)进入堆垛后呈半圆形均匀分布;
所述堆垛的渗滤液收集方法如下：
渗滤液由通风孔(3)流入布风管(4)内部，在管堵和布风管的渗滤液流出口(18)外周设置清理槽(12)，并在清理槽(19)内安装渗滤液缓存排放装置，将渗滤液缓存排放装置与渗滤液流出口(18)连接，清理槽(12)一侧的渗滤液排放口(8)与废水排放管连接;
所述堆垛的废气收集方法如下：
在每条堆垛(16)上方沿堆垛长向设置一个抽风管道(13)，抽风管道底部分布有抽风口，每条抽风管道上安装电动阀门(14)，电动阀门(14)与抽风控制系统连接，各条抽风管道(13)与主抽风管(29)连接，主抽风管(29)与引风机(15)连接，由抽风控制系统根据各堆垛的通风信号和堆肥阶段，控制阀门的开启度，从而控制抽风量。
说明书
一种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种有机废物堆肥处理系统，以及堆肥方法。
背景技术
高温好氧发酵，通常称作堆肥，是一种常见的有机废物处理方法，堆肥有强制通风和自然通风，强制通风技术中通常采用的通风技术是在堆肥垛、容器(反应器)或发酵槽的整个底部面积上均匀布置多孔，布有多孔的床底、板底部是一个气体缓存空腔(室)，配备连接有送风管路、阀门及鼓风机，多孔床底部横向、纵向均匀密集布置气孔;堆肥中产生的废气被无序排放或通过在堆肥间设置的风道抽走，渗滤液通过另预留沟、渠收集。这种盲目追求大布风面积的常见技术不仅操作、维修复杂，而且通常把通风孔位置设置与地平面高度一致，忽视了通风口易堵塞、渗滤液不便收集、承压差等问题的存在。
目前的应用通风方式普遍存在以下问题：土建工程量大，设施维护困难，布设管道较易堵塞或通气性差，产生的渗滤液和废气不便于收集，以及发酵间没有针对性抽风，风量大，除臭难，鼓风耗高。常规通风系统处理含水率、粘度较高的有机废物，如脱水污泥时，通风孔易被污泥糊死，从而导致布气不均匀;或是对进出料的操作要求较高、抗压性差。
传统的废气收集做法是让废气无序排放，或在堆肥车间中设置抽风设备，很难实现对臭气针对性、高密性的扑集，仅按照室内一定的换气率，收集车间中已混合稀释后的气体，这样不仅抽出的气体量过大，废气处理设施所需的处理能力很大，而且，由于堆肥车间中各个堆肥单元废气产生量随时间空间在不断变化，这种统一抽风方式反倒会稀释废气，难以真正得到有效处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统和方法，要解决传统的通风方式存在工程量大、管道易堵塞的问题，以及废气无序排放、污染大、能耗高的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
这种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的系统，包括堆垛底部的布风管和基础台，堆垛平行布置成长条堆形，每条堆垛底部的基础台内沿堆垛长向铺设至少一根布风管，布风管上分布有通风孔，通风孔上方的基础台开有槽，并在通风孔上方的槽内铺有透气保护层，布风管一端与连接风机的主布风管连接，布风管另一端用管堵封闭，布风管封闭的一端朝下开有的渗滤液流出口，在管堵和渗滤液流出口外周设有清理槽，清理槽内设有与渗滤液流出口连接的渗滤液缓存排放装置，清理槽一侧开有渗滤液排放口，渗滤液排放口与废水排放管连接;
所述堆垛上方沿长向设置一个抽风管道，在抽风管道底部分布有抽风口，各条抽风管道与主抽风管连接。
所述堆垛底部铺设的布风管为一根时，布风管布置在堆垛底部中间，堆垛底边宽s与堆垛高度h的关系需满足：
h=(0.06～1.5)×1/2 ×s;
所述堆垛下铺设的布风管为多根时，布风管在条堆中的布置左右对称，布风管之间的距离a不大于最靠外侧的布风管至堆垛底边外角的距离b，且最左或最右一条布风管距离堆垛底边外角的距离b与堆垛的高度h关系满足：
h=(0.06～1.5)×b。
所述布风管的通风孔上连接有喷嘴、曝气头或PVC孔板，通风孔上方的基础台上开有V形槽或窄条形槽，或是与布风管同宽的槽，槽内的透气保护层由一层小颗粒和一层散状物质构成。
所述渗滤液缓存排放装置为一个U形管，U形管一端与布风管上的渗滤液流出口连接，另一端与清理槽上的渗滤液排放口连接，U形管内装有介质液，介质液高度所产生的静压力△P不小于渗滤液流出口处的风压。
所述渗滤液缓存排放装置为一个直管，直管上端与布风管上的渗滤液流出口连接，另一端伸入清理槽底部，清理槽内在渗滤液排放口以下装有液体，管堵外侧连接有检测阀门，直管最低点与渗滤液排放口之间的高度所产生的静压△P不小于渗滤液流出口处的风压。
所述各条抽风管道内均设有电动阀门，电动阀门由抽风控制系统控制，主抽风管与引风机连接;或者在各抽风管道内设有一个管内抽风机，并在出风的一侧设有一个单向阀门板。
所述抽风管道固定，抽风管道的抽风口下方由软连接管连接引风罩，引风罩上方由绳与一定滑轮连接，绳绕过定滑轮与电动手柄连接。
所述抽风管道由软管与主抽风管连接，抽风管道由管箍与其上方的滑道连接，滑道内连接有滚轮，滚轮再由刚性连接板与其上方的动滑轮焊接固定，绕过动滑轮的绳一端与建筑结构顶端固定，另一端缠绕在电动手柄上;或者抽风管道直接由固定链与其上方的动滑轮固定，绕过动滑轮的绳一端与建筑结构顶端固定，另一端缠绕在电动手柄上。
所述抽风管道底部还连接有引风罩。
一种堆肥的堆垛通风、废气和渗滤液收集的方法，
所述堆垛的通风方法如下：
将堆垛平行布置成长条堆形，在堆垛底部的基础台内部沿堆垛长向铺设至少一根布风管，布风管一端与连接风机的主布风管连接，另一端用管堵封闭，并在布风管上铺设一层透气保护层，空气从布风管上的通风孔进入堆垛后呈半圆形均匀分布;
所述堆垛的渗滤液收集方法如下：
渗滤液由通风孔流入布风管内部，在管堵和布风管的渗滤液流出口外周设置清理槽，并在清理槽内安装渗滤液缓存排放装置，将渗滤液缓存排放装置与渗滤液流出口连接，清理槽一侧的渗滤液排放口与废水排放管连接;
所述堆垛的废气收集方法如下：
在每条堆垛上方沿堆垛长向设置一个抽风管道，抽风管道底部分布有抽风口，每条抽风管道上安装电动阀门，电动阀门与抽风控制系统连接，各条抽风管道与主抽风管连接，主抽风管与引风机连接，由抽风控制系统根据各堆垛的通风信号和堆肥阶段，控制阀门的开启度，从而控制抽风量。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
为了克服常规堆肥方法中的缺陷，本发明对堆肥条堆形式和通风形式进行了优化，不再盲目追求表观上的大面积布风，而是基于对堆肥堆体内部结构的分析，找出影响布风均匀性的根本因素，对堆体堆型、通风管铺设以及通风孔设置进行优化。与常规堆肥方法相比，本发明的优势在于，在确保整个堆肥堆体中较好充氧状态的同时大幅度降低了土建工程量，使得系统结构更简单、便于操作。同时也提出一种废气的收集系统，通过通风系统和废气收集系统联合优化、堆肥堆的通风控制与其对应的废气收集连锁控制和可升降的抽风管道，进而对过程中所产废气实现针对性、高效性的收集。
本发明把渗滤液收集与通风管道结合在一起，基础台采用不透水和不通气的抗压材料建成。堆垛底部的基础台中铺设布风管，布风管的一端连接风机，另一端用管堵封闭，当管内有异物或渗滤液时可打开管堵和通风，将异物和渗滤液在清理槽中收集。为了避免布风管道被铲车或翻抛设备作业时等重载破坏，在布风管的上方有一层透气保护层，而且这样用于处理含水率、粘度较高的有机废物时，空气可从出气口中流出，由于这层透气保护层形成的气体缓冲作用，即使有粘稠状的物质粘在通风孔的正上方，气体也很容易穿过这层透气保护层从别处进入到堆体内，能有效的防止通风孔的完全堵塞。
本发明把渗滤液收集与通风管道结合在一起，通风系统在为堆体提供好氧环境的同时还具有渗滤液收集功能，并在风管末端设置一清理槽，给出渗滤液缓存、排出的方法。利用水位压差原理，当水位差大于通风管道中的压力时，渗滤液可以被收集而不影响管道的通风作业。
本发明的渗滤液收集方法是通过通风管上的通风口让渗滤液流进通风管内。在堆肥过程中微生物对有机物的氧化分解会产生水分，大部分水分由通风作用可以以水蒸气的形式挥发，也会有一部分水分受重力作用以渗滤液的形式渗出。本发明提出一种便利的渗滤液压差排放装置，其特征是在不影响通风系统的前提下，利用水位压差原理实现渗滤液的收集和排放。当水位差大于通风管道中的压力时，渗滤液可以被收集而不影响管道的通风作业。
本发明所采用的废气收集方法是当某个堆垛单元进行通风时，与之对应的抽风口或抽风管此时也应以较大的抽气量与之对应。即抽风量通过通风量来控制。该方法可减少堆垛过程中产生的废气对环境的影响，以及优化废气收集系统，降低抽气以及废气处理的能耗。
当主抽风管对应多条抽风管道时，在与连接主风管道前都设有独立开度可调节的电动控制阀门，将通风系统和废气收集系统联动控制，从而有效避免了车间内气体无序地外溢和减少盲目抽风带来的资源浪费。
本发明还提出一种抽风管道升降方法，可更有效定向、定位收集废气。当堆肥堆垛铺料或者翻抛作业完成后，通过控制，吊在顶部的抽风管或引风罩可以下降、接近条堆的顶部，以达到更有效收集从条堆中产生废气的目的。当堆肥发酵周期结束后，再将抽风管或引风罩提升，以便于出料作业。
本发明将废气收集与通风的联合优化，把抽气点、抽气量与堆垛单元的运行工况、臭气发生量相结合，从而达到有效收集废气和减小总的抽风量的效果，可广泛应用于有机废物，如垃圾、污泥、粪渣的堆肥方法，用于改善堆肥中的通风布风，以及废气和渗滤液的收集。
本发明具有以下优点：
1、 减少土建工程量。
2、 布气更均匀。
3、 简单、有效收集堆肥过程中产生的废气和渗滤液。
4、 独立控制、降低能耗。
5、 减少臭气排放、改善周边作业环境。
