CN102174819A - 气液两相导排井自动控制系统及导排方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种气液两相导排井自动控制系统及导排方法，该控制系统包括至少一个导排井、设置在导排井内的气液导排装置、控制每个气液导排装置进行排气和排液的控制装置以及对每个气液导排装置输出的气体进行处理的气体处理装置。该导排系统可实现气体和液体的自动导排，随着井内液位的涨跌和气体压力的变化，沼气和污水从垃圾体向导排井的位移，可产生更多的沼气，有效的实现了沼气的资源化利用，同时可避免沼气和污水的无序排放对环境的污染。该气液两相导排井自动控制系统还可推广应用在粮食、深加工、化工及医药等行业的大中型物料聚集过程的干燥、通风、气体置换、排水等工序中。

Description

气液两相导排井自动控制系统及导排方法

技术领域

本发明涉及物料堆气液导排技术，尤其涉及一种气液两相导排井自动控制系统及导排方法。

背景技术

我国城市生活垃圾的处理途径主要采用填埋处理方式，垃圾填埋场内的垃圾经过厌氧分解会产生大量的填埋气体，同时垃圾体会渗出高浓度的有毒有害污水。填埋气是一种可回收利用的能源同时又是污染性气体，因此为了综合利用垃圾填埋气体将其变废为宝，在垃圾填埋场中建立气液体导排系统是目前国内气体收集和液体处理的主要方式。当前的垃圾填埋场导排系统如图一所示，其工作原理为：垃圾填埋气经过碎石石笼102过滤后，由花管101将气体导出，同时生物降改过程中产生的高浓度污水通过盲沟103流向垃圾坝104再通过水泵105或利用自然落差将污水输送到污水处理场106。这种导排系统经过1至2年的运行后会出现导排管堵塞、石笼错位、污水无法外排以及气体导排量减少等功能失效诸多问题，且这种气体和液体被动无序的导排方式效率较低、容易污染环境。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种气液两相导排井自动控制系统及导排方法，可自动排水、排气，环保节能。

为解决上述技术问题，一方面，提供了一种气液两相导排井自动控制系统，包括至少一个导排井、设置在导排井内的气液导排装置、控制每个气液导排装置进行排气和排液的控制装置、对每个气液导排装置输出的气体进行处理的气体处理装置以及液体收集装置。

另一方面，还提供了一种气液两相导排井导排方法，包括：

动力输送步骤；启动控制装置向气液导排装置提供动力；

气液导排步骤：气液导排装置将导排井中的液体和气体分别排出；

气体处理步骤：气体处理装置对排出的气体进行处理并输出。

上述技术方案至少具有如下有益效果：本发明的气液两相导排井自动控制系统可实现气体和液体的自动导排，随着井内液位的涨跌和气体压力的变化，沼气和污水从垃圾体向导排井的位移，可产生更多的沼气，有效的实现了沼气的资源化利用，同时可避免沼气和污水的无序排放对环境的污染。该气液两相导排井自动控制系统还可推广应用在粮食、深加工、化工及医药等行业的大中型物料聚集过程的干燥、通风、气体置换、排水等工序中。

附图说明

图1是现有的导排井系统的示意图。

图2是本发明实施例的气液两相导排井自动控制系统的示意图。

图3是本发明的气液两相导排井自动控制系统一实施例的框图。

图4是图3所示实施例中导排井和气液导排装置的结构示意图。

图5是本发明的气液两相导排井自动控制系统另一实施例的框图。

具体实施方式

如图2所示的气液两相导排井自动控制系统包括至少一个导排井5、在每个导排井5内都对应设置有气液导排装置2，还包括用于对每个气液导排装置2排气和排液进行控制的控制装置1、对各个气液导排装置2所排出的气体进行处理的气体处理装置3以及液体收集装置4。

图3和图4所示为本发明的气液两相导排井自动控制系统应用于垃圾填埋场的一实施例的框图，在本实施例中以控制单个导排井导排沼气和污水为例对本系统进行详细说明。

本实施例中控制装置1包括：依次连接的空气滤清器11、空压机12、压缩风缓冲罐13以及分别与空压机12和压缩风缓冲罐13相连的第一压力电磁阀14。

其中，空气滤清器11用于清除空气中的微粒杂质；空压机12用于对空气滤清器11输出的空气进行压缩；压缩风缓冲罐13连接在空压机12的出气口和导排井5的压缩空气入口51之间，向导排井5提供压缩空气以实现导排井内的污水；第一压力电磁阀14连接在空压机12和压缩风缓冲罐13之间用于检测压缩风缓冲罐13内的空气压力并根据检测结果开启或关断空压机12。

气液导排装置2包括：设置于导排井5底部的密封筒体21、设置在密封筒体21底部的单向阀22、与导排井5的压缩空气入口51相连接的进气管23以及与导排井5的液体导排口52相连接的排水管24。导排井5还设置有气体导排口53，随着导排井5内的液位的涨跌和井内温度、压力的变化，可产生更多的沼气并通过气体导排口53输出。

所述气体处理装置3包括：与导排井5的气体导排口53相连接的用于对导排井5所输出的沼气进行脱水除沫处理的脱水除沫器31；与脱水除沫器31相连接以输出脱水除沫后的气体的罗茨风机32。

在本实施例中液体收集装置4为污水处理场，具体实施时多个导排井5排出的污水可通过污水管道排入污水处理场进行后续处理。

进一步地，控制装置1还包括：第二压力电磁阀15、自动控制箱16以及第三压力电磁阀17。其中，第二压力电磁阀15设置在压缩风缓冲罐13和导排井5的压缩空气入口51之间；第三压力电磁阀17设置在导排井5外部的排水管道中；自动控制箱16分别与第二压力电磁阀15和第三压力电磁阀17电连接用于调节第二压力电磁阀15和第三压力电磁阀17从而对液体的导排速度和导排量进行控制。第二压力电磁阀15与每个导排井5之间均设置有减压阀18。

具体实施时，本发明的气液两相导排井自动控制系统的导排方法包括：

动力输送步骤：启动控制装置向气液导排装置提供动力；

气液导排步骤：气液导排装置将导排井中的液体和气体分别排出；

气体处理步骤：气体处理装置对排出的气体进行处理并输出。

图3和图4所示气液两相导排井自动控制系统的导排工艺过程具体如下：

其中，动力输送步骤具体为：启动空气滤清器11和空压机12，将0.4Mpa-0.6Mpa的压缩空气输送到压缩风缓冲罐13，再将压缩空气从导排井5的压缩空气入口51输送到气液导排装置2内；同时通过第一压力电磁阀14检测压缩风缓冲罐13内的空气压强，当压缩风缓冲罐13内的压强低于0.3Mpa时第一压力电磁阀14开启空压机12的电源；当压缩风缓冲罐13内的压强高于0.6Mpa时关断空压机12的电源，如此循环实现空压机12因压力变化而自动开停，进而保证输出到气液导排装置2内的空气压力在一定范围内。

气液导排步骤具体为：导排井5中的液体通过设置在井底的单向阀22进入气液导排装置2的密封筒体21内，压缩空气通过进气管23进入密封筒体21内并将其内部的液体从排水管24压出，同时通过自动控制箱16对第二压力电磁阀15和第三压力电磁阀17进行调节从而控制液体的导排速度和导排量；随着导排井5内液体的液位和气体压力的变化，气体从导排井5的气体导排口53排出。

气体处理步骤具体为：导排井5中的沼气通过气体导排口53输送到气体处理装置3的脱水除沫器31进行脱水除沫处理，再通过罗茨风机32输出给用户终端，实现资源的合理利用。

图5所示为本发明的气液两相导排井自动控制系统另一实施例的框图，在本实施例中以控制单个导排井导排沼气和污水为例对本系统进行详细说明。

本实施例中控制装置1包括：电源控制箱61、下液位控制器62以及上液位控制器63。下液位控制器62和上液位控制器63设置于导排井5内，下液位控制器62和上液位控制器63用于通过检测导排井5内的液体量从而控制电源控制箱61开启或关断。

本实施例中的气液导排装置2为一设置在导排井5内底部的与电源控制箱61电连接的潜水泵，通过下液位控制器62和上液位控制器63检测导排井5内的液位，控制电源控制箱61的开关从而开启或关断潜水泵。

潜水泵的排水口与导排井5的液体导排口52相连接，将污水直接排放到液体收集装置4。在本实施例中液体收集装置4为污水处理场，具体实施时导排井5排出的污水可通过污水管道排入污水处理场进行后续处理。

所述气体处理装置3包括：与导排井5的气体导排口53相连接的用于对导排井5所输出的沼气进行脱水除沫处理的脱水除沫器31；与脱水除沫器31相连接以输出脱水除沫后的气体的罗茨风机32。

具体实施时，本发明的气液两相导排井自动控制系统的导排方法包括：

动力输送步骤：启动控制装置向气液导排装置提供动力；

气液导排步骤：气液导排装置将导排井中的液体和气体分别排出；

气体处理步骤：气体处理装置对排出的气体进行处理并输出。

图5所示的气液两相导排井自动控制系统的导排工艺过程具体如下：

其中，动力输送步骤具体为：开启电源控制箱61为潜水泵供电，同时通过下液位控制器62和上液位控制器63对导排井5内的液体量进行检测，当导排井5内液体的液位低于下液位控制器62时关断电源控制箱61，潜水泵停止工作，当导排井5内的液体的液位高于上液位控制器63时开启电源控制箱61，潜水泵启动。

气液导排步骤具体为：当导排井5中的液位抽到处于导排井5中的下液位控制器62时，其下液位控制器62将信号反馈到电源控制箱61关掉电源，潜水泵停止运行；当潜水泵停运后随着导排井5内的污水液位自动上升，当液位达到上液位控制器63时，将信号反馈到电源控制箱61开起电源，潜水泵起动将井中污水送到污水处理厂进行处理，如此循环可以确保处于垃圾堆体中的污水能及时外排；随着导排井5内液体的液位和气体压力的变化，气体从导排井5的气体导排口53中排出。

气体处理步骤具体为：导排井5中的沼气通过气体导排口53输送到气体处理装置3的脱水除沫器31进行脱水除沫处理，再通过罗茨风机32输出给用户终端，实现资源的合理利用。

该气液两相导排井自动控制系统还可推广应用在粮食、深加工、化工及医药等行业的大中型物料聚集过程的干燥、通风、气体置换、排水等工序中。

以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种气液两相导排井自动控制系统，其特征在于，包括至少一个导排井、设置在导排井内的气液导排装置、控制每个气液导排装置进行排气和排液的控制装置、对每个气液导排装置输出的气体进行处理的气体处理装置以及液体收集装置。

2.如权利要求1所述的气液两相导排井自动控制系统，其特征在于，所述控制装置包括：

用于清除空气中的微粒杂质的空气滤清器；

与所述空气滤清器相连接用于产生高压空气的空压机；

连接在所述空压机的出气口和导排井的压缩空气入口之间的压缩风缓冲罐；

用于检测所述压缩风缓冲罐内的空气压力并根据检测结果开启或关断空压机的第一压力电磁阀。

3.如权利要求1所述的气液两相导排井自动控制系统，其特征在于，所述气液导排装置包括设置于导排井底部的密封筒体、设置在所述密封筒体底部的单向阀、与导排井的压缩空气入口相连接的进气管以及与导排井的液体导排口相连接的排水管。

4.如权利要求1所述的气液两相导排井自动控制系统，其特征在于，所述气体处理装置包括：

与导排井的气体导排口相连接的用于对导排井所输出的气体进行脱水除沫处理的脱水除沫器；

与脱水除沫器相连接以输出脱水除沫后的气体的罗茨风机。

5.如权利要求2所述的气液两相导排井自动控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括：

设置在所述压缩风缓冲罐和导排井的压缩空气入口之间的第二压力电磁阀；

设置在所述导排井外部的排水管道中的第三压力电磁阀；

用于调节所述第二压力电磁阀和所述第三压力电磁阀从而控制液体导排量的自动控制箱；

所述第二压力电磁阀与每个导排井之间均设置有减压阀。

6.如权利要求1所述的气液两相导排井自动控制系统，其特征在于，所述控制装置包括电源控制箱、通过检测导排井内的液体量从而控制电源控制箱开启或关断的上液位控制器和下液位控制器；

所述气液导排装置为与所述电源控制箱电连接的潜水泵；

所述气体处理装置包括：

与导排井的气体导排口相连接的用于对导排井所输出的气体进行脱水除沫处理的脱水除沫器；

与脱水除沫器相连以输送脱水除沫后的气体的罗茨风机。

7.一种气液两相导排井导排方法，其特征在于，包括：

动力输送步骤；启动控制装置向气液导排装置提供动力；

气液导排步骤：气液导排装置将导排井中的液体和气体分别排出；

气体处理步骤：气体处理装置对排出的气体进行处理并输出。

8.如权利要求7所述的气液两相导排井导排方法，其特征在于，所述动力输送步骤具体为：启动空气滤清器和空压机，将0.4Mpa-0.6Mpa的压缩空气输送到压缩风缓冲罐，再将压缩空气输送到气液导排装置；同时通过第一压力电磁阀检查压缩风缓冲罐内的空气压强，当压缩风缓冲罐内的压强低于0.3Mpa或高于0.6Mpa时，第一压力电磁阀开启或关断空压机的电源控制箱。

9.如权利要求7所述的气液两相导排井导排方法，其特征在于，

所述气液导排步骤具体为：导排井中的液体通过单向阀进入气液导排装置，压缩空气通过进气管进入气液导排装置并将其内部的液体从排水管压出，同时通过自动控制箱对所述第二压力电磁阀和所述第三压力电磁阀进行调节从而控制液体导排量；随着导排井内液体的液位和气体压力的变化，气体从导排井的气体导排口中排出；

所述气体处理步骤具体为：导排井中的气体通过气体导排口输送到脱水除沫器进行脱水除沫处理，再通过罗茨风机输出。

10.如权利要求7所述的气液两相导排井导排方法，其特征在于，

所述动力输送步骤具体为：开启电源控制箱为潜水泵供电，同时通过上液位控制器和下液位控制器对导排井内的液体量进行检测，当导排井内液体的液位低于下液位控制器时关断电源控制箱，当导排井内的液体的液位高于上液位控制器时开启电源控制箱；

所述气液导排步骤具体为：通过潜水泵将导排井中的液体排出，随着导排井内液体的液位和气体压力的变化，气体从导排井的气体导排口中排出；

所述气体处理步骤具体为：气体通过脱水除沫器进行脱水除沫处理，再通过罗茨风机输出。

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