CN102180719A

CN102180719A - 一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施

Info

Publication number: CN102180719A
Application number: CN2010105885573A
Authority: CN
Inventors: 王世平; 孟瑜磊; 刘兴举; 席北斗; 王天阳; 肖文丽; 魏自民; 李鸣晓
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明公开了属于农业废弃物利用技术领域的一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施。该腐解设施包括：一堆肥仓，其内设置渗滤液收集管道，其上设有生物质处理排气管道；一渗滤液收集池，所述渗滤液收集管道与该渗滤液收集池连通。本发明采用的腐解设施对农村固体废弃物进行好氧堆肥，堆肥温度易于保温控制，堆肥过程产生废气采用生物质玉米棒芯、秸秆芯作为特殊气体吸附材料进行处理。堆肥过程中收集渗滤液回喷，不仅可以保证堆肥的含水量，也可以实现废水零排放，该设施随时可进行正负压调整仓内气体，充分利用农村现有生物质资源，能有效净化堆肥产生的异味。

Description

一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施

技术领域

本发明属于农业废弃物利用技术领域，特别涉及一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施。

背景技术

农村生活垃圾的成分和产生量随着农村经济的快速发展和生活水平的提高发生相应的变化，而农村中很大部分的村庄没有符合标准的垃圾消纳设置，同时，卫生填埋、高温堆肥和焚烧及综合处理技术等又受当地经济发展条件制约很难在农村推广应用，目前仍以利用废旧坑塘简易填埋为主，有些村庄的生活垃圾根本不作处理，随意堆放在村外、路边、河流旁，且不能及时覆盖，二次污染严重。随着新农村建设的全面开展，农村生活垃圾处理问题受到广泛关注。采用简易半地下式密闭堆肥发酵仓，利用农村生物质玉米棒芯、秸秆芯作为特殊气体吸附材料进行堆肥废气处理，渗滤液发酵回用技术实现对污水的零排放等综合处理工艺技术，减容比例大，无害化效果好，资源化利用率高，能体现低投入，高产出的特点，操作简便，随进、随处理。同时对“三废”处理能得到有效控制，这种工艺技术目前国内外未见报道。

发明内容

传统堆肥工艺堆肥质量不好，产生的异味污染周边空气，渗滤液属于高浓度废水，对环境造成二次污染。

本发明的目的是提供一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施，其特征在于，该腐解设施包括：

一堆肥仓，其内设置渗滤液收集管道，其上设有生物质处理排气管道；

一渗滤液收集池，所述渗滤液收集管道与该渗滤液收集池连通。

所述生物质处理排气管道上可设置风机。

所述堆肥仓可采用如下尺寸：仓体宽度3～6米，高度1.5～2.0米，长度50～80米，可臥于地下0.8米左右。具体大小可根据当地每日垃圾产生量来确定，所述生物质处理排气管道长度与所述堆肥仓仓体长度一致。向堆肥仓内的垃圾加入适量的微生物菌剂，进行静态连续好氧堆肥发酵，如需进行动态发酵，可在发酵仓内进行人工翻拌，或者用翻拌机进行翻拌，所述堆肥仓上可设置风机。可用风机向发酵仓内通风实现好氧发酵。

垃圾中产生的渗滤液通过渗滤液收集管道流入渗滤液收集池，将收集到的渗滤液回喷到垃圾堆肥上，保证其合适的含水量。

垃圾堆肥过程中产生的异味通过生物质处理排气管道排放到环境中，所述堆肥仓上可设置风机，排气管道中可填充有吸附剂，一定粒径的玉米棒芯、秸秆芯均作为吸附剂，并且吸附剂上喷有除臭菌，能有效吸收和分解发酵过程中产生的臭味物质。

所述生物质处理排气管道内部可设置有相互交错的隔板，见图3，这种构造可以增加堆肥废气在排气管道中的吸附时间，从而增加废气的被吸附量，增强除臭效果。达到饱和的吸附剂能够用于二次堆肥。

本发明的有益效果为：本发明的方法与现有的垃圾填埋法、焚烧法等垃圾处理方法相比最大优点就是投入小，运行成本低，处理周期短，“三废”零排放。本发明的方法专用的腐解设备采用玉米棒芯、秸秆芯等作为吸附剂，并喷洒上除臭菌，能够有效净化发酵产生的臭味气体，达到吸附饱和后的吸附剂还可以用于二次堆肥，不仅成本低廉，而且充分利用了农村的现有资源，实现了生物质资源循环利用；通过收集滤渗液回喷不仅保证了堆肥的含水量，而且可以实现污水零排放，非常适用农村有机废物处理。另外，该腐解设备是半地下的，容易操作，基础设施投入少，而且保温效果好，能够增强堆肥效果。

本工艺中采用生物质玉米棒芯、秸秆芯作为特殊气体吸附材料进行废气处理，能有效净化堆肥产生的气体，另外，收集渗滤液回喷堆肥不仅可以保证堆肥的含水量，也可以实现污水零排放，真正实现了农业资废弃物源循环利用。本装置工艺简便，运行成本低，适合农村产业实际推广应用。

本发明采用的腐解设施对农村固体废弃物进行好氧堆肥，堆肥温度易于保温控制，堆肥过程产生废气采用生物质玉米棒芯、秸秆芯作为特殊气体吸附材料进行处理。堆肥过程中收集滤渗液回喷，不仅可以保证堆肥的含水量，也可以实现废水零排放，该设施随时可进行正负压调整仓内气体，充分利用农村现有生物质资源，能有效净化堆肥产生的异味。

附图说明

图1是本发明的腐解设施的示意图；

图2是本发明的腐解设施的立体示意图；

图3是本发明的腐解设施中生物质处理排气管道示意图；

图中标号：

1、2、3、4-生物质处理排气管道；5、8-风机；6-堆肥仓；7-渗滤液收集管道；8-风机；9-渗滤液收集池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施，如图1、2所示，该腐解设施包括：

一堆肥仓6，其内设置渗滤液收集管道7，其上设有生物质处理排气管道1、2、3、4；

一渗滤液收集池9，所述渗滤液收集管道7与该渗滤液收集池9连通。

所述生物质处理排气管道1、2、3、4上均设置风机8。

所述堆肥仓6仓体宽度3～6米，高度1.5～2.0米，长度50～80米。可臥于地下0.8米左右。

半地下封闭性好，便于堆肥发酵保温，发酵气体处于自然垂拔高度，排放节省动力。

所述生物质处理排气管道1、2、3、4长度与所述堆肥仓6仓体长度一致。

所述堆肥仓6上设置风机。

所述生物质处理排气管道1、2、3、4中填充有生物质材料吸附剂。例如玉米棒芯、秸秆芯等。

所述生物质处理排气管道1、2、3、4内部设置有相互交错的隔板。如图3所示。

好氧和厌氧堆肥过程中均可产生恶臭气体，但主要的致臭物质来自于厌氧过程。垃圾在堆放或堆肥过程中，在氧气足够时，垃圾中的有机成分如蛋白质等，在好氧细菌的作用下产生刺激性气体NH₃等；在氧气不足时，厌氧细菌将有机物分解为不彻底的氧化产物如含硫的化合物H₂S、SO₂、硫醇类等和含氮的化合物如胺类、酰胺类等。这些物质的成分较为复杂，有许多可以归为挥发性有机组分(VOCs)，这些气体可能有毒，并对公众健康构成威胁。

农村有大量的玉米棒芯、秸秆芯，它们由于其疏松多空的结构适于作为吸附剂填充在该腐解设备的排气管道中，并且在玉米棒芯、秸秆芯喷洒上除臭菌后，还可以作为除臭菌的碳源，另外，在堆肥除臭生态系统中，含水量是一个重要的物理因素。水分的主要作用在于溶解有机物，参与微生物的新陈代谢。除臭过程中，微生物分解有机物的过程是在有机物颗粒表面的一层薄薄的液态膜中进行的。因此，微生物需要一个水环境作为媒介才能完成对有机废物的分解，而堆肥过程中产生的气体含有足够的水分，被风机抽入到排气管道中，能够为吸附剂上的除臭菌提供水分。此外，当吸附材料达到了吸附饱和之后，还能用于二次堆肥，这样也真正实现了农村废弃物资源循环利用。

水分不仅保证微生物的新陈代谢，也能在蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。所以，堆肥原料中水分的多少，直接影响好氧堆肥反应速度的快慢，影响堆肥的效率和质量，甚至关系到堆肥工艺的成败。系统含水量过低，会影响液态膜的形成，从而影响微生物的生态转化行为；堆体含水率低于30％时，分解过程进展相当迟缓，当水分低于12％时，微生物的繁殖就会停止。反之，过高的含水量导致颗粒的间隙内充水，使系统的孔隙率降低，而氧气在气态中的扩散速度是在液态中的10000倍。所以，过高的含水率会导致氧气供给不足，使系统出现厌氧环境，从而微生物的代谢过程不完全，以致产生不良臭气。含水量超过65％，堆体内将有厌氧环境存在。一般认为堆肥初始相对含水量在40％～70％能保证堆肥的顺利进行，而最适宜含水量为50％～60％。

本腐解设施中，通过渗滤液收集管道和渗滤液收集池收集垃圾的水分，然后通过回喷保证堆肥的含水量，不仅使得堆肥顺利进行，而且实现了堆肥过程中的污水零排放。

Claims

1.一种利用生物质解决农村生活垃圾堆肥废气的腐解设施，其特征在于，该腐解设施包括：

一堆肥仓(6)，其内设置渗滤液收集管道(7)，其上设有生物质处理排气管道(1、2、3、4)；

一渗滤液收集池(9)，所述渗滤液收集管道(7)与该渗滤液收集池(9)连通。

2.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述生物质处理排气管道(1、2、3、4)上设置风机(8)。

3.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述堆肥仓(6)仓体宽度3～6米，高度1.5～2.0米，长度50～80米。

4.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述生物质处理排气管道(1、2、3、4)长度与所述堆肥仓(6)仓体长度一致。

5.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述堆肥仓(6)上设置风机。

6.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述生物质处理排气管道(1、2、3、4)中填充有吸附剂。

7.根据权利要求6所述的腐解设施，其特征在于，所述吸附剂采用生物质材料。

8.根据权利要求7所述的腐解设施，其特征在于，所述生物质材料包括玉米棒芯和秸秆芯。

9.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述生物质处理排气管道(1、2、3、4)内部设置有相互交错的隔板。

10.根据权利要求1所述的腐解设施，其特征在于，所述腐解设施为半地下发酵仓设施。