CN101486603A

CN101486603A - 一种有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置

Info

Publication number: CN101486603A
Application number: CNA2009100777300A
Authority: CN
Inventors: 孙晓红; 吴川福; 薛念涛; 韩梅琳; 仇天雷; 汪群慧
Original assignee: BEIJING AGRICULTURAL BIOLOGICAL TECHNOLOGY Research CENTRE; University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: BEIJING AGRICULTURAL BIOLOGICAL TECHNOLOGY Research CENTRE; University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: CN101486603B

Abstract

本发明涉及一种有机固体废弃物好氧堆肥控制与生物滴滤塔控制相耦合的除臭保氮装置，属于固体废弃物处置和资源化技术领域。本发明的除臭保氮装置由生物滴滤塔除臭系统、废液回喷系统组合构成。生物滴滤塔脱臭系统的高压离心抽风机(8)出口与进气管(17)连接、进气管(17)设在生物滴滤塔下部，中部为填料层(6)、上部设有出气管(18)、喷淋液收集槽(12)位于塔底部、槽内有放空管(14)与废液回喷系统的进水管(13)。废液回喷系统的水质调节池(27)还与渗滤液管道系统(23)出口相连、池内设置搅拌装置(31)、在水质调节池(27)与管道系统(24)之间装有计量泵(28)。本发明操作简单、易行，可实现堆料翻堆、废液回喷及生物滴滤塔供气的同步控制，生物滴滤塔除臭效果好，且可有效控制堆料的氨氮挥发。

Description

一种有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置

技术领域

本发明属于固体废弃物处置和资源化技术领域，特别涉及一种有机固体废弃物好氧堆肥控制与生物滴滤塔控制相耦合的除臭保氮装置。

背景技术

随着经济的快速发展和人口的不断增长，我国每年排放的固体废弃物逐年增加。根据畜牧业发展规划，预计到2010年和2020年，我国畜禽粪便量将分别达到25亿吨和40亿吨。如何处置这些固体废弃物以保护环境是我国乃至世界所面临的一个重要课题。堆肥化技术是对有机固体废弃物进行无害化、资源化处理处置的有效方法之一，很多国家已经实现了有机固体废弃物堆肥的商品化生产。堆肥是堆肥化过程的生物降解和转化产物。堆肥过程不仅可以减少有机固体废弃物的体积、重量、臭味，杀灭病原菌、虫卵、植物种子等，同时会产生大量的腐殖质。生产出来的堆肥产品，可以作为土壤调理剂和植物营养源，能有效地改善土壤结构、提高土壤肥力。

工业上，有机物的堆肥过程中产生的气体将会污染环境，堆肥产生的气体通常具有量大，浓度低的特性。堆肥厂的臭气主要来自垃圾运输车，储料仓，分选区和堆肥区，恶臭气体主要成分为：氨(NH₃)，硫化氢(H₂S)，甲基硫((CH₃)₃S)，三甲胺((CH₃)₃N)，二硫甲基((CH₃)₃S₂)，乙醛(CH₃CHO)，苯乙烯(C₆H₅C₂H₃)等。其中，氨是好氧堆肥臭气中的主要成分。这是因为在好氧堆肥过程中普遍存在氮素损失的问题，95％的氮素损失主要是由NH₃挥发引起的。一般畜禽粪便堆肥过程中氨氮的损失幅度可达10％～50％。氨氮的挥发不仅降低了成熟堆肥中氮营养成分的含量，也导致恶臭的发生。

堆肥过程中，尽管采用严格的管理措施以及对堆肥过程的优化可以有效减少臭气的产生，但一般无法满足达标排放的要求。因此，必须对堆肥过程产生的臭气进行处理。臭气处理的原理是除去有臭味的成分或通过化学或生物反应把它转化为无臭物质，目前采用的除臭方法较多，总体可以分为物化法和生物法两大类。与物化法相比，生物法处理此类臭气更加的廉价，其中生物过滤法研究得较多，即采用成熟堆肥、木屑等作填料的生物过滤床(塔)去除堆肥过程中产生的臭味。而生物滴滤法用于堆肥除臭，特别是将堆肥控制与生物滴滤塔控制相耦合的除臭保氮装置尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置，主要涉及一种堆肥控制与生物滴滤塔控制相耦合的除臭保氮装置。可为今后有机固体废弃物好氧堆肥化技术的推广提供一定的参考。

本发明的有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置，由生物滴滤塔除臭系统、废液回喷系统组合构成，其特征在于：

生物滴滤塔脱臭系统由抽气总管、高压离心抽风机、气压表、进气管、气体流量计、填料层、出气管、气压表、引风机、装料口、顶盖、喷淋液收集槽、顶盖、放空管、过滤器、离心水泵、喷淋管、水压表、喷淋头组成。

废液回喷系统由进水管、阀门、水质调节池、搅拌装置、计量泵、管道系统、阀门、淋水装置组成。

所述的抽气总管与高压离心抽风机入口相连，高压离心抽风机出口与进气管相连接，进气管设在生物滴滤塔下部，并配有气压表与气体流量计。生物滴滤塔的出气管设在塔上部，并配有气压表与引风机。生物滴滤塔顶部的装料口配有顶盖。

所述的生物滴滤塔与喷淋液收集槽为一体式设计，喷淋液收集槽位于生物滴滤塔底部。

所述的离心水泵由时间继电器控制。离心水泵进水口配有过滤器，出口连接喷淋管，喷淋管配有水压表，位于生物滴滤塔内的喷淋管装有喷淋头。

所述的生物滴滤塔喷淋液收集槽底部设有废液回喷系统进水管与放空管，废液回喷系统进水管连接废液回喷系统中的水质调节池。进水管中装有阀门，进水管内液体流动为重力流。喷淋液收集槽顶部配有顶盖。

所述的废液回喷系统中水质调节池还与渗滤液管道系统出口相连，渗滤液管道系统内渗滤液流动为重力流。废液回喷系统中计量泵由时间继电器控制。

本发明的优点：

(1)由于有机固体废弃物好氧堆肥过程中产生臭气的主要成分是氨气，同时也产生大量的二氧化碳。两者可以分别作为生物滴滤塔内微生物的氮源和碳源，因此，不需要向滴滤塔内补充和添加能源物质。

(2)本装置与现有技术相比，具有无需更换填料，可控制pH值，占地面积小，运行费用低，对臭气成分具有良好的处理效果。

(3)生物滴滤塔的喷淋液中含有丰富的硝氮(好氧堆肥过程产生的含氨臭气经塔内微生物的硝化作用转化为硝氮)，多次循环使用后的喷淋液经废液回喷系统回喷到堆料中，可防止代谢产物对塔内微生物的毒害作用，减少污染，同时还生成一种易于被作物吸收的含NH₄NO₃·CaCO₃的有机无机复混肥。

附图说明：

图1..本发明的生物滴滤塔除臭系统示意图。

图2.本发明的生物滴滤塔除臭系统俯视图。

图3.本发明的生物滴滤塔除臭系统顶盖示意图。

图4.本发明的废液回喷系统示意图。

具体实施方式

实施例1：

有机固体废弃物好氧堆肥处理装置，由混合搅拌机、一次发酵反应渠道、机械翻堆机、粉碎机、输送设备、筛分机组合构成。一次发酵反应渠道底部设有鹅卵石层、一套完整的渗滤液收集管道及抽气支道。抽气支管与抽气总管相连。

有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置，由生物滴滤塔除臭系统、废液回喷系统组合构成。生物滴滤塔脱臭系统(如图1所示)由抽气总管16、高压离心抽风机8、气压表2、进气管17、气体流量计9、填料层6、出气管18、气压表19、引风机3、装料口20、顶盖21、喷淋液收集槽12、顶盖11、放空管14、过滤器15、离心水泵10、喷淋管5、水压表7、喷淋头4组成。

废液回喷系统(如图4所示)由进水管13、阀门25、水质调节池27、搅拌装置31、计量泵28、管道系统24、阀门30、淋水装置29组成。

有机固体废弃物好氧堆肥过程中产生的含氨臭气汇集抽气总管经高压离心抽风机8与气体流量计9后进入生物滴滤塔底部。在生物滴滤塔中部填料层6，含氨臭气被微生物吸附降解，净化后的气体由生物滴滤塔顶部(装有引风机3)的出气管18排出。生物滴滤塔进口配备气压表2，出口配备气压表19，根据气压表读数之差可知生物滴滤塔压降值。生物滴滤塔内微生物所需水分由离心水泵10提供，喷淋液经过滤器15由离心水泵10提升至生物滴滤塔上部进行喷淋。喷淋液收集槽12位于生物滴滤塔底部，槽底有放空管14及废液回喷系统进水管13，槽顶配有顶盖11。

堆肥过程中产生的渗滤液流经鹅卵石层进入渗滤液收集管道，经渗滤液管道系统23输送至废液回喷系统中的水质调节池27，渗滤液收集管道内渗滤液流动为重力流。废液回喷系统中的计量泵由时间继电器控制。

废液回喷系统中水质调节池27收集喷淋液与渗滤液后进行水质调节，调节后溶液由计量泵28，管道系统24，阀门30及淋水装置29喷洒于一次发酵反应渠道22与二次发酵静态垛26堆料表面。

用本发明的除臭保氮装置处理牛粪好氧堆肥过程中产生的含氨臭气并抑制氨的挥发。

采用牛粪与蘑菇渣作为堆肥原料，通过加入含氮物料及其他辅料，使得初始堆肥的混合原料的C/N＝25～30：1，含水率为45％～50％。混合均匀的物料倒入一次发酵反应渠道内进行好氧堆肥。有机固体废弃物好氧堆肥处理装置中堆肥的通风方式为翻堆与强制通风相结合。堆体中心温度维持在55～65℃，当堆体中心温度超过70℃时，启动机械翻堆机与废液回喷系统进行翻堆与喷淋。机械翻堆机翻堆与废液回喷系统回喷可以同步进行，也可以不同步进行。堆肥过程中产生的臭气由高压离心抽风机抽至生物滴滤塔进行处理，且高压离心抽风机给一次发酵反应渠道抽风通气的时间间隔与向生物滴滤塔进气口供气的时间间隔一致。生物滴滤塔喷淋率由进气温度决定，当进气温度低于50℃时，喷淋率为0.25～1.00m³喷淋液/m³填料·h；当进气温度高于50℃时，喷淋率为1.00～2.21m³喷淋液/m³填料·h。水质调节池收集堆肥过程中产生的渗滤液与生物滴滤塔内喷淋液后进行水质调节，调节后的溶液由计量泵，管道系统，阀门及淋水装置喷洒于一次发酵反应渠道与二次发酵静态垛肥料表面。从而实现堆肥控制与生物滴滤塔控制相耦合，无二次污染产生。经过本系统处理的牛粪达到了无害化卫生标准(GB7959-87)，满足了生物有机肥的标准，同时经过生物滴滤塔处理后，臭气中氨、硫化氢、臭气浓度分别为0.22mg/m³、0mg/m³和40，去除率分别达到99％、100％和98％，出气达到了恶臭污染物排放标准(GB14554-93)。

Claims

1.一种有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置，由生物滴滤塔除臭系统、废液回喷系统组合构成，其特征在于：

生物滴滤塔脱臭系统由抽气总管(16)、高压离心抽风机(8)、气压表(2)、进气管(17)、气体流量计(9)、填料层(6)、出气管(18)、气压表(19)、引风机(3)、装料口(20)、顶盖(21)、喷淋液收集槽(12)、顶盖(11)、放空管(14)、过滤器(15)、离心水泵(10)、喷淋管(5)、水压表(7)和喷淋头(4)组成；生物滴滤塔(1)顶部的装料口(20)配有顶盖(21)；离心水泵(10)由时间继电器控制；离心水泵(10)进水口配有过滤器(15)，出口连接喷淋管(5)，喷淋管(5)配有水压表(7)，位于生物滴滤塔(1)内的喷淋管(5)装有喷淋头(4)；

废液回喷系统由进水管(13)、阀门(25)、水质调节池(27)、搅拌装置(31)、计量泵(28)、管道系统(24)、阀门(30)、淋水装置(29)组成；抽气总管(16)与高压离心抽风机(8)入口相连，高压离心抽风机(8)出口与进气管(17)相连接，进气管(17)设在生物滴滤塔下部，并配有气压表(2)与气体流量计(9)；生物滴滤塔(1)的出气管(18)设在塔上部，并配有气压表(19)与引风机(3)；水质调节池(27)与渗滤液管道系统(23)出口相连，渗滤液管道系统(23)内渗滤液流动为重力流；废液回喷系统中计量泵(28)由时间继电器控制。

2.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置，其特征在于：所述的生物滴滤塔(1)与喷淋液收集槽(12)为一体式设计，喷淋液收集槽(12)位于生物滴滤塔(1)底部。

3.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物好氧堆肥的除臭保氮装置，其特征在于：所述的生物滴滤塔(1)喷淋液收集槽(12)底部设有废液回喷系统进水管(13)与放空管(14)，废液回喷系统进水管(13)连接废液回喷系统中的水质调节池(27)；进水管(13)中装有阀门(25)，进水管(13)内液体流动为重力流；喷淋液收集槽(12)顶部配有顶盖(11)。