一种用于隧道式堆肥发酵仓内的凝露收集系统的制作方法

文档序号:15394417发布日期:2018-09-08 01:50阅读:620来源:国知局
本发明主要涉及在固体废弃物处理领域中的一种凝露收集系统。更确切的说,是一种堆肥发酵仓内的凝露收集系统,可以将仓体内部表面的凝露快速导流并收集起来。特别适用于封闭式、半封闭式或隧道式的堆肥发酵仓内。
背景技术
:目前堆肥已成为国内垃圾处理的主流方式。堆肥是固体废弃物中的有机物经过生物化学的降解作用,使之成为腐殖质状,用作土壤的改良剂或肥料。传统堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。厌氧堆肥多采用人工堆置,优点是处理工艺简单,成品中较多保持氮,缺点是消耗原料中的有机质,堆置周期太长,占地多,臭味大,有些物质不易腐烂,病菌不易杀死,对环境产生二次污染。好氧堆肥又称高温堆肥,它可以利用现代化技术和机械化设备处理垃圾,具有物料分解彻底,臭味小,病菌可以全部杀死,生产周期短等优点。不同堆肥技术的主要区别在于维持堆肥物料均匀及通气条件所使用的技术手段。这些技术可以简单到把均匀的物料堆成条垛式,然后定期翻堆倒垛以提供好氧条件,或者复杂到把堆料放入发酵仓中,用机械设备对物料进行连续的混匀,通过通气设备进行连续的通气。堆肥系统的分类大同小异,根据技术的复杂程度,一般分为三类:条垛式、通气静态垛式、发酵仓式系统。条垛式是堆肥系统中最简单的一种,即将堆肥物料以条垛形状堆置,条垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形。通气静态垛是在堆肥过程中不进行物料的翻堆,通过鼓风机通风使堆体保持好氧状态。发酵仓系统是使物料在部分或全部封闭的容器内,控制通气和水分条件,使物料进行生物降解和转化。堆肥的整个工艺包括通风、温度控制、水分控制等几个方面。作为发酵仓系统,应尽可能地满足工艺的要求,促进微生物新陈代谢的功能。例如翻堆、曝气、搅拌、通风、排水等,最终达到缩短发酵周期、提高发酵速率的目的。高温堆肥处理主要是依靠发酵过程中微生物生长繁殖产生的热量来使物料中的水分快速蒸发,进而达到生物干化的目的。在发酵仓堆肥系统中仓体处于密闭状态,主要是通过抽气管道将水蒸气和臭气成分收集后处理,但大量的水蒸气在向上活动过程中由于温度差会凝结在仓体的顶部或侧部的结构表面形成凝露,凝露中含有有机物分解产生的大部分挥发酸和小分子有机物,时间长就会造成仓体内部表面的腐蚀,金属结构的锈蚀,以及由于凝露返滴至物料中而延缓堆肥发酵的干化进程。所以,如何使冷凝的水蒸气快速得到收集,而不会积留在仓内腐蚀仓体结构,已成为堆肥工程领域亟待解决的问题之一。技术实现要素:本发明提供了一种隧道式堆肥发酵仓内的凝露收集系统,实施该系统可以防止堆肥发酵过程中产生的大量含腐蚀性成分的水蒸气,长期停留在仓体内部表面,对仓体结构的腐蚀;通过快速导流收集装置防止凝露返滴至物料中而延缓堆肥过程。该发明可满足发酵仓式堆肥系统的工艺要求,有效地收集发酵过程中产生的大量冷凝水,降低腐蚀性,防止水蒸气返滴,加快干化速度,缩短发酵周期,提高发酵效率。本凝露收集系统位于隧道式堆肥发酵仓内部靠近仓顶处。系统主要由导水顶棚、集水槽和系统支架构成。导水顶棚通过系统支架以一定的弯曲弧度呈弧形位于发酵仓内,边缘和顶部固定,导水顶棚边缘下方安装有集水槽,集水槽以一定的倾斜角度固定于仓壁并连接排水管道。系统所有装置位于发酵仓内部,其安装尺寸可根据发酵仓尺寸而定;发酵仓内导水顶棚采用防腐蚀、可弯曲性好、导热性能好的板材;导水顶棚具有防雾滴基层,底表面布有亲水性涂层,能起到冷凝并防止下滴的作用;上表面布有疏水性涂层,可迅速排走冷凝水;导水顶棚的弯曲弧度能最大限度的使水滴沿板层汇流至集水槽内;集水槽倾斜角度可保证收集后的冷凝水顺利流入排水管道进行处理或资源化利用。使用本发明时,堆肥发酵过程中产生的大量水蒸气接触到导水顶棚后预冷而形成凝露,位于导水顶棚底部的凝露在超亲水性涂层的作用下附着在板底表面,由于导水顶棚呈弧形,所以在重力作用下会迅速滑落至两侧的集水槽内。位于导水顶棚顶部的凝露在疏水性涂层的作用下,在表面停留时间很短,也会迅速滑落至集水槽内。集水槽的倾斜角度能保证冷凝水顺利流入排水管道进行处理。系统支架,集水槽和所有固定连接处采用不锈钢板或不锈钢射钉,可防止腐蚀。该系统可根据仓体尺寸直接在堆肥发酵仓内安装固定,无需土建、电路和管线,对整个发酵仓运行不产生干扰和影响,能适应不同的仓体形式和堆肥物料,系统安装方便快捷,负荷承受能力大,使用寿命长。该凝露收集系统是对现有发酵仓式堆肥处理方式的完善和保证,能有效解决仓体腐蚀问题。附图说明附图1为本发明实例隧道式堆肥发酵仓侧面图。附图2为本发明实例发酵车间立面图。附图3为本发明实例凝露收集系统具体布置图。附图4为本发明实例凝露收集系统固定部位放大图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的描述。本发明为一种用于隧道式堆肥发酵仓内部的凝露收集系统,其特征在于:该凝露收集系统特别适用于类似图1所示的封闭式、半封闭式或隧道式的堆肥发酵仓系统。导水顶棚6位于发酵仓上部,根据仓的结构形式以及翻堆机运行空间,确定具体安装位置,不干扰翻堆机在牛腿3上的行走空间,保证堆肥发酵系统能正常运行。该导水顶棚6由多块防雾滴板材连接而成,每块板的大小由发酵仓尺寸而定。导水顶棚6由凝露收集系统支架7固定,系统支架7与仓体的连接固定点4-1、4-2分别位于仓顶部和两侧,支架采用不锈钢射钉固定。导水顶棚6保持一定的弧度,能够最大限度的使水蒸气8冷凝形成的凝露分别沿导水顶棚6上下表面汇流至集水槽9内。导水顶棚6的弯曲弧度由试验经验而定。导水顶棚6底表面布有超亲水性材质涂层,上表面为疏水性材质涂层,涂层均匀连续分布于导水顶棚板材表面。集水槽9固定于发酵仓壁2上,位于导水顶棚6与发酵仓壁2连接处下方,使导水顶棚6的两侧终端位于集水槽9内部。集水槽9沿发酵仓壁2以1‰~5‰的倾斜度固定于发酵仓壁2内壁,槽侧边缘由钢条固定,槽末端连接发酵车间的排水管道。对本发明所需的导水顶棚防雾滴板材,进行防雾滴性能测试,具体如下:采用三种不同板材进行性能测试实验:a型普通板材为0号(厚度为6mm)、防雾滴板1号(厚度为8mm)、防雾滴板2号(厚度为10mm),b型普通板材为3号(厚度为8mm)、防雾滴板4号(厚度为8mm),c型防雾滴板5号(厚度为8mm),进行加热沸腾-冷凝实验,改变不同的倾斜角度,比较各板水汽凝结、滴落情况,实验情况对比见下表:表1不同板材滴雾情况实验比较板材编号板材厚度(单位mm)倾角(单位°)滴落时间061530min未滴落063535min181530min未滴落183535min184525min2104526min384530min以上48157min48457min584530min未滴落在实验过程中,当水沸腾后0、1、2、3、5号板上均立刻凝结大量白雾,透光率迅速下降,雾滴滴落的时间均在30min左右,随着倾角的增大,雾滴滴落的时间略有减小,但总体防雾滴的效果并不明显。4号板的性能测试实验发现:当水沸腾后,4号板上虽有凝水,但板材仍保持透明,并在水沸腾7min后,雾气凝聚成滴沿倾斜面流下;整个蒸发-冷凝过程中,板材都保持透明;倾角对滴落的时间没有影响,且当板倾角为0°放置蒸发-冷凝持续30min,板表面有较大颗粒的水滴汇聚,但并不会直接滴落,板的持水效果较好,在实际应用中如果有一定倾角的安装,便可以顺势流下进行收集。另外,实验还发现在晾干过程中,4板比其他板材晾干的时间短。实验结果显示,主要有以下几条结论:1.板材厚度和防滴雾效果无关。2.对于防雾性较差的板材而言,随着倾角的增大,滴落时间略有减少。3.实验中1、2号防雾滴板,5号防雾滴板和普通板材0、3号的性能差别不大,防雾滴效果不佳;而4号防雾滴板性能明显优于其他板材,防雾滴效果较好。下面结合实例进行说明:假定某城市污泥堆肥工程,采用密闭发酵仓式系统,处理能力为100吨/天,单一发酵仓处理能力为10~20吨/天,共5~10个发酵仓,每个发酵仓内部结构完全相同。采用滚筒式翻堆机翻堆,翻堆机行走牛腿高约4~6米,翻堆机顶部高于牛腿上表面1~1.5米。凝露收集系统分别安装于每个发酵仓内部。图2为某城市污泥堆肥工程发酵车间发酵仓侧面图,发酵仓并排分布于车间内,仓的数量n=总处理量m/单仓处理量m。本发明凝露收集系统分别安装于发酵仓内,每个仓安装1套。仓体为混凝土结构,内加保温层。发酵仓的内部结构及凝露收集系统布置如图3、图4,翻堆机行走牛腿3位于发酵仓壁2距仓底约4.5米处,凝露收集系统根据翻堆机行走空间的尺寸,确定与仓壁固定点至少高于翻堆机行走牛腿3约1米。集水槽9安装于系统固定点4-1下方。为稳定集水槽边缘的不锈钢板,采用钢条固定,每3~6米设置1根固定钢条。集水槽倾斜角度为1‰~5‰,末端连接排水管道。安装了本凝露收集系统之后,该项目在8个月的运行时间内,收集管道平均每天收集冷凝水约0.63l,8个月共收集142.2l。较未安装该收集系统之前,污泥经高温发酵后的出仓物料含水率平均下降了1.15%,仓体内金属结构腐蚀程度明显减轻,污泥翻堆设备维修周期从93天延长至121天,可以维持正常运转,故障率下降30%。期间运行监测数据如下表所示。月份物料进仓含水率(单位%)物料出仓含水率(单位%)管道收集水量(单位l)2010.0559.135.80.712010.0658.236.70.692010.0760.535.60.692010.0861.137.40.642010.0957.235.30.582010.1056.838.10.592010.1155.939.20.562010.1253.840.10.58当前第1页12
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