CN103242073B - 一种槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法，所述方法包括：给堆肥槽中加入堆肥原料，堆肥槽产生的臭气在卷帘的遮挡下由集气罩收集，臭气经过引风机进入风管，然后进入旋风除尘器去除粉尘，再进入除臭塔，经过除臭塔处理后的臭气再进入生物滤池。采用本发明的方法能够有效的减少臭气释放，提高堆肥效率，并且在好氧堆肥的开放式环境条件下，可较好的收集和去除臭气成分。
Description
技术领域
本发明涉及臭气处理领域，特别涉及一种槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法。
背景技术
我国每年有机固体废弃物产生量巨大，仅畜禽粪便产生量约为25～30亿吨鲜重，农作物秸秆约7亿吨。目前对此资源的利用很不充分，许多大型畜禽场排放的畜禽粪便，未经处理直接排放入农业生态系统，其中含有多种病原菌和寄生虫卵，破坏农业系统、污染环境、威胁人体健康。而农作物秸秆在广大农村除少部分用作燃料、畜禽饲料外，大部分被丢弃。这部分有机固体废弃物若不加以合理利用，不仅会导致有机物资源的大量浪费，而且还会造成环境的严重污染。
根据国内外发展经验，有机固体废弃物的处理应以资源化利用为主导方向，主要的技术途径就是通过对有机固体废弃物资源进行生物堆肥处理，实现废弃物的资源化、无害化利用。有机固体废弃物通过高温堆肥处理，可实现废弃物的无害化和资源化利用。目前国内应用最多的堆肥工艺是条垛式和地上浅槽式两种类型。槽式堆肥技术具有堆肥周期短、产品质量均匀，节约劳动力等优点。然而该工艺仍然无法解决堆肥过程中产生大量臭气的问题。堆肥厂的臭气主要包括挥发性无机物(VICs)和挥发性有机物(VOCs)。在VICs中，NH3和H2S是堆肥过程中产生的重要臭气物质；VOCs主要是乙硫醇、丙硫醇、甲硫醇、丁硫醇、甲醛、乙醛、丙醛、甲硫醚、丁醛、乙醚。这些臭气已经严重影响堆肥厂及其周边的大气环境。因此，堆肥厂的除臭工程成为有机固体废弃物高温堆肥过程不可或缺的一部分。
从目前的研究来看，恶臭治理的方法基本上是采用物理、化学和生物手段。然而这些方法用于堆肥过程的除臭仍存在效果不稳定、成本过高、影响堆肥品质和生物安全性等问题。市场上缺少有效的用于堆肥厂这种开放式环境的臭气收集和处理系统。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种能够有效的减少臭释放，提高堆肥效率，并且在好氧堆肥的开放式环境条件下，可较好的收集和去除臭气成分的槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：
一种槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法，所述方法包括：
给堆肥槽中加入堆肥原料，堆肥槽产生的臭气在卷帘的遮挡下由集气罩收集，臭气经过引风机进入风管，然后进入旋风除尘器去除粉尘，再进入除臭塔，经过除臭塔处理后的臭气再进入生物滤池。
所述堆肥原料为鸡粪与蘑菇渣；调整鸡粪与蘑菇渣的比例使堆肥C/N为25～30:1，含水率为50%～60%。
所述堆肥槽分为前段升温区、中间高温区和后段降温区，所述堆肥原料首先在前段升温区，采用正压曝气，后移入中间高温区，采用负压抽气，抽出的气体通入堆肥槽的前段升温区，最后移入后段降温区，采用正压曝气。
进一步地，当堆肥原料在前段升温区的温度高于60℃后，利用翻抛机翻堆，堆肥原料在堆肥槽内向前移动，进入堆肥槽的中间高温区，给前段升温区内加入新的堆肥原料。
进一步地，进入所述除臭塔的气体依次经过除臭塔内的聚苯乙烯、陶粒和聚氨酯泡沫。
所述除臭塔的底部装有除臭液。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
第一、本发明采用分段式曝气方式，堆肥槽的前段升温阶段和后段降温阶段采用正压通风曝气，中间的高温阶段（同时也是臭气产生的主要阶段）采用负压曝气。高温阶段负压曝气产生的气体通入堆肥槽的前段部分，既可以加速堆肥升温，又可以减少臭气排放。
第二、常规槽式堆肥槽为开放式堆肥，臭气难以收集处理。本发明在常规槽式堆肥基础上设计有集气罩和卷帘，呈半封闭式，可有效地收集臭气，减少臭气外逸扩散。
第三、本发明所用除臭菌液为一种植物提取液，可将臭气包裹，然后附着在生物填料上被微生物分解，对于堆肥厂所产生的复杂臭气具有很好的去除效果。
第三、除臭塔由下至上分别采用聚苯乙烯、陶粒和聚氨酯泡沫三种不同的填料，具有耐酸碱腐蚀、耐生物降解的特性且比表面积大，有利于微生物的生长、繁殖，提高降解效果。
第四、组合式的简易生物滤池可将经过除臭塔之后剩余的臭气降解，达标排放。
附图说明
图1是本发明提供的槽式堆肥臭气收集和处理装置的结构示意图；
图2是本发明提供的堆肥槽结构示意图；
图3是本发明提供的堆肥槽曝气系统结构示意图。
附图中，各标号所代表的组件列表如下：
1 堆肥槽、2 鼓风机、3 集气罩、4 卷帘、5 风管、6 吸气管、7 旋风除尘器、8引风机、9 除臭塔、10 生物滤池。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1，一种槽式堆肥臭气收集和处理装置，包括堆肥槽1，堆肥槽1上方设有集气罩3,集气罩3通过风管5连接旋风除尘器7，旋风除尘器7连接引风机8，引风机8连接除臭塔9，除臭塔9连接生物滤池10。
作为优选,集气罩3上方设置吸气管6，吸气管6连接风管5。
作为优选,堆肥槽1的一侧设置鼓风机2。由鼓风机2通过风管连接堆肥槽1，向堆肥槽1内曝气。
鼓风机2位于堆肥槽1的侧边，由风管联接，向槽内曝气。
作为优选,集气罩3通过卷帘4连接堆肥槽1。卷帘4为塑料膜，与堆肥槽和集气罩联接。当翻抛机出现故障时可卷起。
参见图1、图2和图3，发明的工作原理：根据堆肥物料的升温、高温和降温情况,将堆肥槽1分成三段：前段升温区、中间高温区和后段降温区，同一个集气罩同时收集。三个区是根据堆肥温度变化情况划分的，一般堆肥物料进槽后1-3天内为升温区。如堆肥槽1长30m，前10m为升温区，采用正压曝气，中间10m为高温区，采用负压曝气，升温区和高温区共用一个鼓风机，将负压抽出的热气体通入前端的升温区，这样既减少了臭气释放又有利于堆肥前期升温。后10m降温区采用常规正压曝气，采用另一个鼓风机。堆肥槽1产生的臭气在卷帘4的遮挡下由吸气管6进入集气罩3收集，臭气经过引风机8进入风管5进入旋风除尘器7去除粉尘，引风机8的入口联接旋风除尘器7将气体引入，出口联接除臭塔9。引风机8用于集气罩3的气体收集，同时向除臭塔9送入气体。除臭塔9底部装有除臭液，除臭液为一种植物提取液和微生物除臭菌剂的混合物，通过水泵将其引到除臭塔的填料层。臭气进入除臭塔9经过一级填料，一级填料上有喷淋装置，除臭液对臭气进行初步洗涤，去除氨气等水溶性气体，剩余臭气经过二级填料，二级填料上方同样有喷淋装置，除臭液中的植物提取液可将臭气包裹附着在生物填料上，被包裹的臭气再经生物填料上的微生物降解，然后气体再经过三级填料，该层为脱水层，可在进一步分解臭气的同时去除水分。经过除臭塔的三级填料的臭气基本被降解，组合式的简易的生物滤池10可将经过除臭塔之后剩余的臭气进一步降解，达标排放。
本发明中植物提取液为NEW BIO-C生物脱臭液与除臭微生物菌剂以1:2（V：V）混合，得到混合液。除臭微生物菌剂购自于广州农冠（台资）生物科技有限公司。
组合式的简易的生物滤池由下至上共分3层，底层为火山岩生物填料（购自于天津市世纪科艺实验室设备有限公司），中间层为珍珠岩（购自于佛山市南海区和顺明义蛭石珍珠岩厂），最顶层为中药渣、堆肥和蘑菇渣（按照重量比1:1：1进行混合）混合物。中药渣可以为任何中药的残渣，中药渣的含水率控制在30%-50%。
本发明的优点是臭气收集和去除效率高，臭气分解彻底，并且投资少、运行维护费用低，使用寿命长。
本发明中堆肥是一个微生物分解有机物质，释放热量的过程，当有机物质减少时微生物活性降低，温度自然下降。堆肥物料堆放在堆肥槽的前段部分，当物料升温后经翻抛机翻堆，物料向前移动，到达中间部分进行高温发酵。堆肥槽前段部分加入新的物料。当中间部分开始降温后再经翻抛机翻堆使物料到达堆肥槽后端，物料温度继续下降，最后移出堆肥槽进行熟化。而新的物料又开始下一个发酵过程。
本发明的臭气减排、收集和处理方法尤其适用于处理鸡粪等含氮量高的有机固体废弃物。
一种槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法，所述方法包括：
给堆肥槽中加入堆肥原料，堆肥槽分为前段升温区、中间高温区和后段降温区，所述堆肥原料首先在前段升温区，采用正压曝气，后移入中间高温区，采用负压抽气，抽出的气体通入堆肥槽的前段升温区，最后移入后段降温区，采用正压曝气；当堆肥原料在前段升温区的温度高于60℃后，利用翻抛机翻堆，堆肥原料在堆肥槽内向前移动，进入堆肥槽的中间高温区，给前段升温区内加入新的堆肥原料。堆肥槽产生的臭气在卷帘的遮挡下由集气罩收集，臭气经过引风机进入风管，然后进入旋风除尘器去除粉尘，再进入除臭塔，经过底部的除臭液，再依次经过除臭塔内的聚苯乙烯、陶粒和聚氨酯泡沫，经过除臭塔处理后的臭气再进入生物滤池。
其中，采用鸡粪与蘑菇渣作为堆肥原料；调整鸡粪与蘑菇渣的比例使堆肥C/N为25～30:1，优选30:1，含水率为50%～60%，优选55%。混合均匀的物料倒入堆肥槽前10m内进行好氧堆肥。槽式堆肥的供氧方式采用翻堆和强制通风两种方式相结合。在堆肥槽的前10m采用正压曝气，当堆肥进入高温期，温度高于60℃后利用翻抛机翻堆，物料在堆肥槽内向前移动，进入堆肥反应槽的中部区域，这时再向槽内加入新的堆肥原料。堆肥槽中部区域采用负压抽气，抽出的气体通入堆肥槽的前10m，由于高温期堆肥温度较高，负压曝气所获得气体也具有一定温度，所以当这部分气体进入后有利于新物料的升温，加快了堆肥进程。而且高温期臭气排放量最高，采用负压曝气有利于减少气体的排放。
堆肥槽产生的臭气在卷帘的遮挡下由集气罩收集，集气罩进口的NH3浓度为304mg/m3、H2S浓度为18.2mg/m3、VOC16.6ppm。臭气经过风机进入风管，然后进入旋风除尘器去除粉尘，引风机的入口联接旋风除尘器将气体引入，出口联接除臭塔。臭气进入除臭塔经过一级填料，一级填料上有喷淋装置，除臭液对臭气进行初步洗涤，去除氨气等水溶性气体，剩余臭气经过二级填料，二级填料为生物填料，上方同样有喷淋装置，除臭液中的植物提取液可将臭气包裹附着在生物填料上，被包裹的臭气再经生物填料上的微生物降解，增强除臭效果，经过二级填料的臭气基本被降解。最后气体经过混合填料，该层为脱水层，可在进一步分解臭气的同时去除水分。除臭塔出口测得的NH3浓度为31.2mg/m3，VOC浓度为5.5ppm，而硫化氢未检测到。除臭塔处理后的臭气再进入生物滤池，经生物滤池处理后测得NH3浓度为0.3mg/m3，VOC浓度为0.2ppm，H2S 0mg/m3。去除率分别为99%，99%和100%。
其中，一级填料为聚苯乙烯，二级填料为陶粒，三级填料为聚氨酯泡沫。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种槽式好氧堆肥臭气减排、收集和处理方法，其特征在于，所述方法包括：
给堆肥槽中加入堆肥原料，堆肥槽产生的臭气在卷帘的遮挡下由集气罩收集，臭气经过引风机进入风管，然后进入旋风除尘器去除粉尘，再进入除臭塔，经过除臭塔处理后的臭气再进入生物滤池；
所述堆肥槽分为前段升温区、中间高温区和后段降温区，所述堆肥原料首先在前段升温区，采用正压曝气，后移入中间高温区，采用负压抽气，抽出的气体通入堆肥槽的前段升温区，最后移入后段降温区，采用正压曝气；
所述堆肥原料为鸡粪与蘑菇渣；调整鸡粪与蘑菇渣的比例使堆肥C/N为25～30:1，含水率为50％～60％；
当堆肥原料在前段升温区的温度高于60℃后，利用翻抛机翻堆，堆肥原料在堆肥槽内向前移动，进入堆肥槽的中间高温区，给前段升温区内加入新的堆肥原料；
进入所述除臭塔的气体依次经过除臭塔内的聚苯乙烯、陶粒和聚氨酯泡沫；
所述除臭塔的底部装有除臭液。
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