CN110092681A - 一种好氧堆肥仓的曝气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种好氧堆肥仓的曝气系统，应用在有机废弃物无害化资源化处理技术领域，解决了传统堆肥化系统在堆肥过程中没有对系统中氧气含量的主动调节，发酵速度慢、处理量小而且难以得到完全腐熟的技术问题，其技术方案要点是：包括堆肥仓、曝气组件和曝气控制组件；曝气组件包括设置在堆肥仓外部的进气风机和设置在堆肥仓中的曝气管；曝气管上设有曝气头，曝气控制组件包括设置在堆肥仓中的氧浓度传感器和曝气控制主机；具有的技术效果是曝气控制组件通过对堆肥仓中的氧浓度进行检测，然后控制曝气组件向堆肥仓中送入空气，使得堆肥仓中的氧浓度始终保持充足状态，较好的提高了有机废料的发酵效率和腐熟程度。

Description

一种好氧堆肥仓的曝气系统

技术领域

本发明涉及有机废弃物无害化资源化处理技术领域，特别涉及一种好氧堆肥仓的曝气系统。

背景技术

工农业生产和日常生活常常面临着废弃物无法有效处置或处理起来需要耗费大量的人力和财力的问题，农业种植业生产和养殖业产生的大量秸秆和粪便、污水处理厂生产的污泥、城市垃圾的有机物、食品和饮料加工中的边角余料等就是其中较为常见的有机废弃物。目前我国大多采用填埋或焚烧的方式处理上述有机废弃物，由于处理不当仍会造成对环境的二次污染。

有机废弃物不仅量大，而且含水率高，普遍含水率约75%左右，体积、质量都很大，导致了处理十分困难，运输成本过高。有机废弃物的资源化处理和利用已经越来越成为我国急需解决的重大问题。堆肥化技术是使有机废弃物达到稳定化和无害化的一种经济而有效的手段。

目前常用的堆肥化系统可以划分为：条垛系统和发酵槽系统。传统堆肥化系统在堆肥过程中没有对系统中氧气含量的主动调节，发酵速度慢、处理量小而且难以得到完全腐熟。

发明内容

本发明的目的是提供一种好氧堆肥仓的曝气系统，其优点是曝气控制组件通过对堆肥仓中的氧浓度进行检测，然后控制曝气组件向堆肥仓中送入空气，使得堆肥仓中的氧浓度始终保持充足状态，较好的提高了有机废料的发酵效率和腐熟程度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种好氧堆肥仓的曝气系统，包括堆肥仓、曝气组件和曝气控制组件；

所述曝气组件包括设置在堆肥仓外部的进气风机和设置在所述堆肥仓中的曝气管；所述曝气管沿其长度方向设有多个曝气头；

所述曝气控制组件包括设置在堆肥仓中的氧浓度传感器和曝气控制主机，所述曝气控制主机和进气风机与氧浓度传感器均电连接；所述堆肥仓的一侧开设进出料口。

通过上述技术方案，曝气组件中的进气风机用于向堆肥仓中送入新鲜空气，曝气管用于传输气体，曝气头用于使气体更加均匀的喷射到堆肥仓中，从而使得堆肥仓中的氧气分布更加均匀，使得有机废料能够更好的与氧气接触，以便有机废料能够更好的发酵腐熟；氧浓度传感器用于检测堆肥仓中的氧气浓度，曝气控制主机用于接收氧浓度传感器和控制进气风机工作，从而较好的对堆肥仓中的氧气浓度进行实时的调节，使得堆肥仓中的氧气始终保持充足的状态，进而较好的提高了有机废料的发酵的效率和腐熟的程度。

本发明进一步设置为：所述堆肥仓的底部沿其进深方向设有集水槽，所述集水槽沿堆肥仓的开间方向设有多个。

通过上述技术方案，集水槽用于容纳曝气管和曝气头，集水槽也用于收集有机废料中的多余水，较好的避免了有机废料中水分过多影响有机废料发酵，而且集水槽中的水可以较好的对曝气头进行密封，较好的避免了堆肥仓中的气体泄漏。

本发明进一步设置为：所述集水槽上连通有汇流管，所述汇流管将多个集水槽并联，所述汇流管上连通有集水井，集水井设置在堆肥仓外。

通过上述技术方案，汇流管用于汇聚集水槽中的水流，而且汇流管可以使多个集水槽中的水位保持一致，使得堆肥仓中各个位置的水含量相同，较好的保证了有机废料以合适的湿度进行发酵；集水井用于收集集水槽中的水，便于将水快速的抽排出去，以便保持堆肥仓中的湿度适于有机废料的发酵，从而有效的保证了有机废料的发酵速度。

本发明进一步设置为：所述曝气管设置在集水槽中，所述集水槽上盖设有穿孔盖板，所述穿孔盖板上设有供曝气头通过的曝气通孔，所述曝气管上连通有曝气主管道，所述曝气主管道将多个曝气管并联在一起。

通过上述技术方案，集水槽可以完全容纳曝气管和曝气头，而且盖板盖设在集水槽上，避免了运输机械在堆肥仓中行进时压到曝气管和曝气头；而且有机废料堆放在堆肥仓中时，也较好的避免了有机废料将曝气头覆盖，曝气通孔用于容纳曝气头，并且供气体通过，使得曝气头能够稳定的向堆肥仓中送入空气，从而较好的保证了有机废料的堆肥发酵效率。

本发明进一步设置为：所述进气风机上连通有气压平衡管，所述气压平衡管上设有平衡流量调节阀，所述气压平衡管远离进气风机的一端伸入到堆肥仓中；所述进气风机上设有供气流通入的进气管，所述进气管上设有进气流量控制阀。

通过上述技术方案，平衡流量调节阀用于控制气压平衡管的气体流量，以便更准确的向堆肥仓中通入空气，从而更好的控制有机废料发酵的效率；进气流量控制阀用于控制进气管中的气体流量，以便更准确的向堆肥仓的下方通入空气，从而进一步的控制有机废料的发酵效率，较好的保证了有机废料堆肥发酵的效率和腐熟程度。

本发明进一步设置为：所述气压平衡管远离进气风机的一端设置在堆肥仓的上部。

通过上述技术方案，进气风机通过气压平衡管可以快速的向堆肥仓的上部分送入空气，以便较好的保证堆肥仓上部的含氧量，进一步的提高了有机废料的堆肥发酵效率。

本发明进一步设置为：所述气压平衡管伸入堆肥仓的一端设有导向气嘴，所述导向气嘴设置在堆肥仓远离进出料口的一侧，所述导向气嘴的口径朝向靠近进出料口的方向逐渐增大。

通过上述技术方案，导向气嘴用于引导气流朝向四周扩散开来，从而使得堆肥仓中的含氧量更加均匀，进而使得堆肥仓中的有机废料能够更充分的与氧气接触，从而更好的提高了有机废料的发酵效率。

本发明进一步设置为：所述堆肥仓上设有用于密封进出料口的仓门，所述仓门上设有压力平衡口，所述压力平衡口处转动连接有用于密封压力平衡口的密封叶片，所述密封叶片的转轴在竖直方向偏心设置。

通过上述技术方案，仓门用于封闭进出料口，压力平衡口用于在堆肥仓内外气压差距较大时供气体通过，以便快速的平衡内外气压，从而较好的避免了由于气压差过大而导致的堆肥仓舱体受损等事故；密封叶片的用于将压力平衡口封闭，偏心设置的转轴使得密封叶片在没有外力推动的情况下能够保持竖直向下的状态，从而较好的将压力平衡口封闭。

本发明进一步设置为：所述密封叶片的转轴上设有扭簧，所述扭簧用于驱动密封叶片朝向仓门转动。

通过上述技术方案，扭簧用于驱动密封叶片朝向仓门的方向转动，从而使得密封叶片更加稳定的将压力平衡口封闭，而且通过设置不同扭力的扭簧，以便设置在不同的压力差时进行调节。

本发明进一步设置为：所述堆肥仓的顶部连通有臭气排放管，所述臭气排放管上设有臭气排放风机。

通过上述技术方案，臭气排放风机用于通过臭气排放管将堆肥仓中的臭气抽出，臭气的密度通常小于空气，臭气排放管设置在堆肥仓顶部时，能够更加准确快速的将臭气抽排到堆肥仓外部。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.氧浓度传感器对堆肥仓中的氧浓度实时的监控，使得曝气控制主机能够更加准确的控制进气风机向堆肥仓中送入空气，较好的保持了堆肥仓中的氧浓度含量始终保持充足的状态，较好的保证了堆肥仓中好氧微生物的活性，进而提高了有机废料的发酵效率和腐熟程度；

2.进气风机通过气压平衡管向堆肥仓的上部送入空气，通过曝气管和曝气头向堆肥仓的下部分送入空气，使得堆肥仓的上下氧气较为平衡而且充足，进一步的保证了堆肥仓中微生物的活性，进一步的提高了有机废料的发酵效率和腐熟程度。

附图说明

图1是实施例1的整体的结构示意图；

图2是实施例1的进出料系统的结构示意图；

图3是实施例1的集水井与集水槽位置关系的结构示意图；

图4是图3的C部分放大示意图；

图5是图2的B部分放大示意图；

图6是实施例1的钢构格栅和集水井连接关系的结构示意图；

图7是实施例1的曝气系统的结构示意图；

图8是实施例1的密封叶片与仓门连接关系的结构示意图；

图9是图1的A部分放大示意图。

附图标记：2、堆肥仓；5、进出料口；7、仓门；8、进气风机；9、曝气头；10、曝气主管道；13、氧浓度传感器；16、臭气排放管；17、臭气排放风机；18、臭气归集管；20、集水槽；21、集水井；22、排水管；24、排水泵；27、滑移导轨；30、牵引电机；31、曝气管；32、曝气电磁阀；33、导向气嘴；35、导水管；36、气压平衡管；37、汇流管；38、平衡流量调节阀；39、进气管；40、进气流量控制阀；41、压力平衡口；42、密封叶片；43、扭簧；44、曝气组件；45、曝气控制组件；46、引流管；47、曝气控制主机；48、导向吸嘴；49、穿孔盖板；50、曝气通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

参考图1，一种好氧堆肥仓的曝气系统，堆肥仓2、曝气组件44和曝气控制组件45；堆肥仓2并排设有八个，堆肥仓2的尺寸为15m*5m*5m，堆肥仓2用于堆放有机废料，使得有机废料能够在密闭的空间中进行发酵腐熟；堆肥仓2的侧壁开设有进出料口5，用于供物料、机械设备或车辆进出；曝气组件44用于将堆肥仓2外部的空气输送至堆肥仓2内，以便堆肥仓2外的氧气、温度和水汽和外部进行交换，以便保证堆肥仓2内的温度、湿度和氧浓度均为最合适的降解发酵的状态；曝气控制组件45用于监测堆肥仓2内的氧浓度，并通过控制曝气组件44，以保证降解发酵的效率。

参考图2，堆肥仓2位于进出料口5处固定有滑移导轨27，滑移导轨27沿竖直方向设置，仓门7与滑移导轨27滑移配合，堆肥仓2顶部固定有牵引仓门7滑移的牵引电机30，牵引电机30的主轴上绕设有牵引绳，牵引绳与仓门7固定连接；牵引电机30牵引仓门7沿竖直方向滑移，可以将进出料口5开启，可以同时将八个堆肥仓2的进出料口5开启，以便快速的将有机废料运输到堆肥仓2中。

参考图3和图4，堆肥仓2的底部设有集水槽20；集水槽20沿堆肥仓2的进深方向设置，集水槽20沿开间方向均匀阵列设有多个；集水槽20上盖设有穿孔盖板49，穿孔盖板49上均匀开设有多个曝气通孔50；穿孔盖板49沿集水槽20的长度方向设有多个，相邻的穿孔盖板49紧贴在一起；穿孔盖板49用于阻挡生活垃圾进入到集水槽20中，从而较好的避免了集水槽20被生活垃圾堵塞；曝气通孔50的孔径小于生活垃圾的粒径，曝气通孔50用于供气体进入到堆肥仓2中，也可供污水渗入到集水槽20中。

参考图3和图5，堆肥仓2的外部设置有集水井21，集水井21的底部低于堆肥仓2的底部，集水槽20上连通有导水管35，导水管35上连通有汇流管37，汇流管37将多个导水管35并联，使得集水槽20中的水位保持平衡；汇流管37上连通有引流管46，引流管46插设进集水井21中，集水井21与集水槽20连通，由于虹吸原理堆肥仓2中的水流在不需要动力的情况下也能通过集水槽20流入到集水井21中；集水井21中插设有排水管22，排水管22上设有排水泵24，排水泵24将污水从集水井21中快速的抽排到污水处理站中，并对污水进行处理，以免污水对环境造成污染。

参考图6，集水井21的井口与地面平齐，集水井21的井口处开设有台阶槽，台阶槽中设有钢构格栅23，钢构格栅23用于阻挡碎屑、废料或石块等固体物质掉落到集水井21中，从而较好的避免了集水井21被堵塞；钢构格栅23也可以较好的避免工作人员跌落到集水井21中，同时也使得地面较为平整，车辆能够平稳的行进。

参考图7，曝气组件44包括设置在堆肥仓2外部的进气风机8和曝气管31，曝气管31上固定有曝气头9，曝气头9沿曝气管31的长度方向设有多个；曝气管31设置在集水槽20中，穿孔盖板49可以保护曝气管31和曝气头9，使得运输设备在堆肥仓2中行进时不会压到曝气头9，集水槽20中的水可以对曝气头9进行水封，较好的避免了堆肥仓2中的气体泄漏；曝气管31上连通有曝气主管道10，曝气主管道10将多个曝气管31并联在一起，使得气体能够均匀的从多个曝气头9中吹出，以便使得堆肥仓2中的氧气分布的比较均匀，从而较好的提高了堆肥效率。

参考图7，进气风机8上连通有气压平衡管36，气压平衡管36远离进气风机8的一端伸入到堆肥仓2中，气压平衡管36设置在堆肥仓2远离进出料口5的一端；气压平衡管36上固定有导向气嘴33，导向气嘴33的口径朝向靠近进出料口5的方向逐渐增大，从而能够更好的引导气流进入到堆肥仓2中；气压平衡管36上设有平衡流量调节阀38，进气风机8上设有进气管39，进气管39用于供气流进入到进气风机8中，进气管39上设有进气流量控制阀40；进气风机8可以将空气通过气压平衡管36送入到堆肥仓2的上部，也可以将空气通过曝气主管道10送入到堆肥仓2中，可以较好的保持堆肥仓2中上下的气流较为均衡，堆肥仓2上下的氧气含量都很充足，较好的提高了堆肥发酵效率。

参考图7，曝气管31上均设有曝气电磁阀32；每个堆肥仓2均设有至少一个进气风机8；进气风机8优选为型号为C400-1.35的多级离心风机，单台风量为25980立方米每小时；整个系统共需要设置八台离心风机，另外单独设置一台备用。进气风机8工作时还可以促进仓体7上部分的气体和下部分的气体更快的流通，以便堆肥仓2中的温度更加均衡，氧气能够更加充分的被利用，从而进一步的提高了堆肥发酵的效率。

参考图1和图8，仓门7上设有压力平衡口41，压力平衡口41处转动连接有密封叶片42，密封叶片42用于密封压力平衡口41，密封叶片42的转动轴偏心设置在密封叶片42靠近上端的位置，密封叶片42在没有外力推动其转动时，密封叶片42受重力影响会将压力平衡口41封闭；密封叶片42的转轴上套设有扭簧43，扭簧43用于驱动密封叶片42朝向仓门7转动，从而能够更好的将压力平衡口41封闭。堆肥仓2中的有机废料发酵将堆肥仓2中的氧气消耗后，堆肥仓2中的气压降低，堆肥仓2外部的气压大于内部的气压，且气压差能够克服扭簧43的扭力以及密封叶片42的重力时，堆肥仓2外部的气压推动密封叶片42转动，从而堆肥仓2外部的气体可以快速的进入到堆肥仓2中；以便补充堆肥仓2中的气体，使得堆肥仓2的氧气含量始终较为充足；当堆肥仓2内外气压较为接近时，密封叶片42自身的重力以及扭簧43的扭力，使得密封叶片42稳定的将压力平衡口41封闭。

参考图1和图9，堆肥仓2顶部固定有臭气排放管16，臭气排放管16从堆肥仓2的顶部向下延伸进堆肥仓2中,臭气排放管16朝向堆肥仓2仓体内部的一端固定有导向吸嘴48，导向吸嘴48朝向远离臭气排放管16的方向大小逐渐增大；臭气排放管16上连通有臭气归集管18，臭气归集管18将多个臭气排放管16并联在一起，臭气排放风机17通过臭气排放管16和臭气归集管18将臭气传输至臭气处理设备中，对臭气进行处理后再排放到大气中，以免对环境造成污染；同时能够较好的控制堆肥仓2中的气体成分，以便更好的提高堆肥效率。

参考图1和图2，曝气控制组件45包括氧浓度传感器13和曝气控制主机47，氧浓度传感器13固定设置在堆肥仓2中；氧浓度传感器13优选为城市技术公司CiTicel系列的2FO传感器，曝气控制主机47与氧浓度传感器13、进气风机8、气压平衡管36和进气流量控制阀40均电连接，当氧浓度传感器13检测到氧浓度低于15%时，曝气控制主机47控制进气风机8加大功率，使单台进气风机8以8000立方米每小时的送风量进行送风；当氧浓度传感器13检测到氧浓度为19%至21%时，曝气控制主机47控制进气风机8恢复到初始功率，使单台进气风机8以5000立方米每小时的送风量进行送风。

参考图1和图5，在堆肥结束后，曝气控制主机47控制进气风机8关闭，臭气排放风机17和排水泵24持续工作，牵引电机30(参考图2)将仓门7开启，然后运输设备将腐熟的有机废料运出；待堆肥仓2中的水汽被臭气排放风机17和排水泵24抽干后，堆肥主机控制臭气排放风机17和排水泵24停止工作，然后运输设备将新的有机废料运输进堆肥仓2中，如此循环往复，可以持续的进行堆肥生产。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，包括堆肥仓(2)、曝气组件(44)和曝气控制组件(45)；

所述曝气组件(44)包括设置在堆肥仓(2)外部的进气风机(8)和设置在所述堆肥仓(2)中的曝气管(31)；所述曝气管(31)沿其长度方向设有多个曝气头(9)；

所述曝气控制组件(45)包括设置在堆肥仓(2)中的氧浓度传感器(13)和曝气控制主机(47)，所述曝气控制主机(47)和进气风机(8)与氧浓度传感器(13)均电连接；所述堆肥仓(2)的一侧开设进出料口(5)。

2.根据权利要求1所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述堆肥仓(2)的底部沿其进深方向设有集水槽(20)，所述集水槽(20)沿堆肥仓(2)的开间方向设有多个。

3.根据权利要求2所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述集水槽(20)上连通有汇流管(37)，所述汇流管(37)将多个集水槽(20)并联，所述汇流管(37)上连通有集水井(21)，集水井(21)设置在堆肥仓(2)外。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述曝气管(31)设置在集水槽(20)中，所述集水槽(20)上盖设有穿孔盖板(49)，所述穿孔盖板(49)上设有供曝气头(9)通过的曝气通孔(50)，所述曝气管(31)上连通有曝气主管道(10)，所述曝气主管道(10)将多个曝气管(31)并联在一起。

5.根据权利要求4所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述进气风机(8)上连通有气压平衡管(36)，所述气压平衡管(36)上设有平衡流量调节阀(38)，所述气压平衡管(36)远离进气风机(8)的一端伸入到堆肥仓(2)中；所述进气风机(8)上设有供气流通入的进气管(39)，所述进气管(39)上设有进气流量控制阀(40)。

6.根据权利要求5所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述气压平衡管(36)远离进气风机(8)的一端设置在堆肥仓(2)的上部。

7.根据权利要求6所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述气压平衡管(36)伸入堆肥仓(2)的一端设有导向气嘴(33)，所述导向气嘴(33)设置在堆肥仓(2)远离进出料口(5)的一侧，所述导向气嘴(33)的口径朝向靠近进出料口(5)的方向逐渐增大。

8.根据权利要求5所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述堆肥仓(2)上设有用于密封进出料口(5)的仓门(7)，所述仓门(7)上设有压力平衡口(41)，所述压力平衡口(41)处转动连接有用于密封压力平衡口(41)的密封叶片(42)，所述密封叶片(42)的转轴在竖直方向偏心设置。

9.根据权利要求8所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述密封叶片(42)的转轴上设有扭簧(43)，所述扭簧(43)用于驱动密封叶片(42)朝向仓门(7)转动。

10.根据权利要求1所述的一种好氧堆肥仓的曝气系统，其特征在于，所述堆肥仓(2)的顶部连通有臭气排放管(16)，所述臭气排放管(16)上设有臭气排放风机(17)。