CN109020659A - 一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统 - Google Patents

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宋海农
杨崎峰
林宏飞
陆立海
李三破
罗剑云
龙凌
覃日帮
潘振
许景云
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Abstract

本发明公开了一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，它属于有机固体废弃物处置和资源化利用技术领域。它主要由堆肥槽和生物除臭覆盖装置构成，所述堆肥槽中堆放垃圾堆料，堆肥槽的底部设有多根曝气管道，曝气管道与鼓风机相连接；所述生物除臭覆盖装置覆盖于堆肥槽上并将垃圾堆料进行覆盖；所述堆肥槽的侧壁上设有氧气传感器、温度传感器和控制器，氧气传感器、温度传感器和鼓风机均与控制器电性连接，实现自动调节曝气量。本发明适用于垃圾填埋场、垃圾露天堆放场及其他各种废弃物堆放场，采用滑动式的覆盖辅助装置将生物除臭覆盖装置覆盖在堆肥槽上，在堆肥的同时也能很大程度地去除该过程中产生的臭气。

Description

一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统
技术领域
本发明涉及有机固体废弃物处置和资源化利用技术领域，具体涉及一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统。
背景技术
随着我国乡镇化进程的全面推进，农村乡镇的生活垃圾处理难问题越来越突出，主要是由于农村乡镇垃圾含水率高，造成其燃烧热值较低，同时有机质含量也偏低。此外，随处堆放的垃圾会产生有害气体，对周边的居民生活和健康造成了较大的影响。垃圾堆肥是处理与利用垃圾的一种有效方法，是利用垃圾中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物，使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解，形成一种类似腐蚀质土壤的物质，可用作肥料并用来改良土壤。目前，垃圾堆肥面临的主要问题是堆肥周期长和占地面积大，且垃圾堆肥过程中也会产生氨气、硫化氢、挥发性有机物等有害气体，如果不加以处理，会对周边的居民生活和健康造成影响。现有技术已有采用膜覆盖(如Gore膜)的方式对垃圾进行堆肥处理，但Gore膜的价格较高，且除臭效果还有待改进，因此，有必要开发一种既能防水除臭、减小占地面积，又能提高垃圾燃烧热值的堆肥系统，以此来摆脱当前农村垃圾处理难的困境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，该系统结构简单且方便实用，能较大程度地去除堆肥过程中产生的臭气，同时，占地面积小，具有较好的堆肥效果。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，它主要由堆肥槽和生物除臭覆盖装置构成，所述堆肥槽中堆放垃圾堆料，堆肥槽的底部设有多根曝气管道，曝气管道与鼓风机相连接；所述生物除臭覆盖装置覆盖于堆肥槽上并将垃圾堆料进行覆盖；所述堆肥槽的侧壁上设有氧气传感器、温度传感器和控制器，氧气传感器、温度传感器和鼓风机均与控制器电性连接，实现自动调节曝气量。
所述堆肥槽上设有覆盖辅助装置，生物除臭覆盖装置通过覆盖辅助装置实现方便快捷地对垃圾堆料进行覆盖操作。
所述覆盖辅助装置包括两根轨道、两个滑轮和连接杆，两条轨道分别安装在堆肥槽的两个对称侧壁顶部，两个滑轮分别安装在两条轨道上，两个滑轮之间由连接杆连接，滑轮由电机驱动行走，连接杆与生物除臭覆盖层的一端可拆卸连接。
所述两根轨道的一端分别设有滑轮档板，另一端分别连接一根与轨道相垂直的垂直杆，两根垂直杆之间连接一根可转动的辊筒，将生物除臭覆盖装置置于辊筒上可方便滑动。
所述生物除臭覆盖装置由防水透气膜、生物除臭层、高分子膜构成，生物除臭层被包覆于防水透气膜和高分子膜之间，生物除臭层的上下两面分别与防水透气膜和高分子膜粘合，包覆于生物除臭层外侧四周的防水透气膜和高分子膜之间相互粘合。
所述生物除臭层包括无纺布腔体和生物除臭填料，生物除臭填料铺设于形成封闭结构的无纺布腔体内，且生物除臭填料上附着有微生物，无纺布腔体的上下两面分别与防水透气膜和高分子膜粘合。
所述防水透气膜由聚酯膜和聚丙烯膜复合而成，所述高分子膜为聚酯膜。
所述防水透气膜和高分子膜的厚度均为0.10-0.25mm；所述生物除臭填料的厚度为3-6cm。
所述无纺布腔体内设有多块分隔板，以将无纺布腔体分隔成多个填料腔，无纺布腔体由下腔体和上盖构成，上盖设有可将下腔体与上盖形成固定连接的自封扣，通过自封扣可打开下腔体以更换填料。
所述堆肥槽的侧壁上设有氧气传感器、温度传感器和控制器，所述氧气传感器、温度传感器和鼓风机均与控制器电性连接，实现自动调节曝气量。
本发明具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统具有如下有益效果：
1.本发明采用由防水透气膜、高分子膜和生物除臭层组成的生物除臭覆盖装置覆盖垃圾堆料，既能遮风挡雨，避免恶劣气候的影响，又可让堆肥过程中产生的水蒸气和二氧化碳排出；其堆肥过程中产生的一部分臭气被高分子膜内表面形成的水膜吸收并随水滴回落至堆体中被微生物分解，另一部分臭气将被生物除臭层中的微生物分解，从而最大限度地去除臭气。
2.本发明采用滑轮和轨道组合作为覆盖辅助装置，相对于传统的卷膜机而言，结构简单且方便实用，采用覆盖辅助装置将生物除臭覆盖装置覆盖在堆体上，可较大程度地去除堆肥过程中产生的臭气。
3.本发明通过采用温度传感器和氧气传感器，可实时监测堆肥过程的温度以及所需氧浓度，并可实现自动调节曝气量。
附图说明
图1是本发明具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统在覆盖堆肥时的状态示意图；
图2是本发明具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统采用的堆肥槽的结构示意图。
图3是本发明具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统采用的生物除臭覆盖装置的剖视图。
图中：1-堆肥槽；2-生物除臭覆盖装置；21-防水透气膜；22-高分子膜；23-生物除臭层；24-无纺布腔体，24-1—下腔体，24-2—上盖；25-生物除臭填料；26-自封扣；3-轨道；4-滑轮；5-连接杆；6-滑轮挡板；7-氧气传感器；8-温度传感器；9-控制器；10-鼓风机；11-垂直杆；12-辊筒；13-曝气管道。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统主要由堆肥槽1和生物除臭覆盖装置2构成，堆肥槽1中堆放垃圾堆料，堆料的高度等于或低于堆肥槽1的高度，生物除臭覆盖装置2覆盖于堆肥槽1上并将堆料进行覆盖；堆肥槽1的底部设有多根曝气管道13，本实例的曝气管道的数量优选为7根，7根曝气管道13与两个鼓风机10相连接，两个鼓风机10安装在堆肥槽1的对称外侧壁上。
所述堆肥槽1上设有覆盖辅助装置，如图2所示，覆盖辅助装置包括两根轨道3、两个滑轮4和连接杆5，两条轨道3分别安装在堆肥槽1的两个对称侧壁顶部，两个滑轮4分别安装在两条轨道3上，两个滑轮4之间由连接杆5连接，滑轮4由电机(图中未示出)驱动行走，连接杆5与生物除臭覆盖装置2的一端形成可拆卸连接。
本发明所述堆肥槽1的侧壁上设有氧气传感器7、温度传感器8和控制器9，氧气传感器7、温度传感器8和鼓风机10均与控制器9电性连接，通过氧气传感器7和温度传感器8可实时监测堆肥过程的温度以及所需氧浓度，并通过控制器9控制鼓风机10的启闭或转速可实现自动调节曝气量。
如图3所示，本发明采用的生物除臭覆盖装置2由防水透气膜21、生物除臭层23、高分子膜22组成，生物除臭层23被包覆于防水透气膜21和高分子膜22之间，生物除臭层23的上下两面分别与防水透气膜21和高分子膜22通过热熔胶粘合，防水透气膜23和高分子膜22的长与宽均大于无纺布腔体24的长和宽，将防水透气膜和高分子膜的四周边缘相互粘合，更加方便将生物除臭覆盖装置2的四周边缘固定在堆体上。
所述生物除臭层23包括无纺布腔体24和生物除臭填料25，生物除臭填料25铺设于形成封闭结构的无纺布腔体24内，且生物除臭填料上附着有微生物，无纺布腔体的上下两面分别与防水透气膜21和高分子膜22粘合。
所述防水透气膜21由聚酯膜和聚丙烯膜复合而成，所述高分子膜22为聚酯膜。
所述防水透气膜21和高分子膜22的厚度均为0.10-0.25mm；所述生物除臭填料的厚度为3-6cm。
所述无纺布腔体24内设有多块分隔板，以将无纺布腔体分隔成多个填料腔，无纺布腔体由下腔体24-1和上盖24-2构成，上盖24-2的中部和两短边设有可将下腔体24-1与上盖24-2形成固定连接的自封扣26，通过自封扣26可将无纺布腔体打开以更换填料。
本发明所述两根轨道3的一端分别设有滑轮档板6，另一端分别连接一根与轨道3相垂直的垂直杆11，两根垂直杆11之间连接一根可转动的辊筒12。
当将生物除臭覆盖装置2覆盖于堆肥槽1上时，将生物除臭覆盖装置2的一端与连接杆5连接，另一端置于辊筒12上，当电机驱动滑轮4在轨道3上滑动时，可避免滑轮3滑出轨道，连接杆5带动生物除臭覆盖装置2向前拖动，生物除臭覆盖装置2可在辊筒12上滑动，更加方便覆盖。
本发明采用的无纺布腔体24内的生物除臭填料25可由以下重量份的原料制得：20-30份树皮碎屑、10-15份碳酸钙、28-35份火山岩以及粘合剂制得，所用粘合剂为12-16份淀粉和8-12份糊精的混合物。在本实施方式中，生物除臭填料由22份树皮碎屑、12份碳酸钙、30份火山岩以及15份淀粉和10份糊精混合制得。
本发明通过将防水透气膜21、高分子膜22和生物除臭层23进行组合，防水透气膜21可有效防止雨水进入堆体，堆肥过程中产生的一部分臭气被高分子膜内表面形成的水膜吸收并随水滴回落至堆体中被微生物分解，另一部分臭气将被生物除臭层中的微生物分解，从而最大限度地去除臭气。
为了验证堆肥过程中的除臭效果，申请人对本发明堆肥系统进行了实验。
选取同一生活垃圾场中的垃圾，平均分为三份相同重量进行堆肥，分别采用本发明实施例的堆肥覆盖装置、对比例1的聚酯膜和对比例2的膨胀聚四氟乙烯膜对垃圾进行覆盖堆肥，得到的结果如下表所示。
组别 硫化氢去除率(％) 氨氮去除率(％)
本发明实施例 95.2 86.9
对比例1 43.5 32.6
对比例2 85.5 79.4
由上表可知，本发明相对于对比例1和对比例2，硫化氢的去除率最高，为95.2％，氨氮去除率为86.9％，因此，本发明对于堆肥过程中产生的臭气具有显著的去除效果，适合推广应用。

Claims (9)

1.一种具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：它主要由堆肥槽和生物除臭覆盖装置构成，所述堆肥槽中堆放垃圾堆料，堆肥槽的底部设有多根曝气管道，曝气管道与鼓风机相连接；所述生物除臭覆盖装置覆盖于堆肥槽上并将垃圾堆料进行覆盖；所述堆肥槽的侧壁上设有氧气传感器、温度传感器和控制器，氧气传感器、温度传感器和鼓风机均与控制器电性连接，实现自动调节曝气量。
2.根据权利要求1所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述堆肥槽上设有覆盖辅助装置，生物除臭覆盖装置通过覆盖辅助装置实现方便快捷地对垃圾堆料进行覆盖操作。
3.根据权利要求2所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述覆盖辅助装置包括两根轨道、两个滑轮和连接杆，两条轨道分别安装在堆肥槽的两个对称侧壁顶部，两个滑轮分别安装在两条轨道上，两个滑轮之间由连接杆连接，滑轮由电机驱动行走，连接杆与生物除臭覆盖层的一端可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述两根轨道的一端分别设有滑轮档板，另一端分别连接一根与轨道相垂直的垂直杆，两根垂直杆之间连接一根可转动的辊筒，将生物除臭覆盖装置置于辊筒上可方便滑动。
5.根据权利要求1或2或3所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述生物除臭覆盖装置由防水透气膜、生物除臭层、高分子膜构成，生物除臭层被包覆于防水透气膜和高分子膜之间，生物除臭层的上下两面分别与防水透气膜和高分子膜粘合，包覆于生物除臭层外侧四周的防水透气膜和高分子膜之间相互粘合。
6.根据权利要求5所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述生物除臭层包括无纺布腔体和生物除臭填料，生物除臭填料铺设于形成封闭结构的无纺布腔体内，且生物除臭填料上附着有微生物，无纺布腔体的上下两面分别与防水透气膜和高分子膜粘合。
7.根据权利要求5所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述防水透气膜由聚酯膜和聚丙烯膜复合而成，所述高分子膜为聚酯膜。
8.根据权利要求5所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述防水透气膜和高分子膜的厚度均为0.10-0.25mm；所述生物除臭填料的厚度为3-6cm。
9.根据权利要求5所述具有生物除臭功能的垃圾堆肥系统，其特征在于：所述无纺布腔体内设有多块分隔板，以将无纺布腔体分隔成多个填料腔，无纺布腔体由下腔体和上盖构成，上盖设有可将下腔体与上盖形成固定连接的自封扣，通过自封扣可打开下腔体以更换填料。
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