专利名称：快速降解固体垃圾的方法
技术领域：
本发明涉及一种垃圾降解装置，尤其是一种通过复合补偿布井快速降解固体垃圾的装置。
背景技术：
随着我国国民经济的发展，有越来越多的工业垃圾和生活垃圾需要进行填埋处理。目前，大多数的垃圾降解都是在填埋场的厌氧状态下进行的，垃圾中的有机物质在无氧的条件下被缓慢地发酵和分解，同时产生了大量的以沼气和二氧化碳为主要成份的垃圾气体，其中沼气对温室效应的影响是二氧化碳的几十倍，因此，垃圾填埋场所产生的沼气造成了城市沼气的主要来源。由于垃圾在厌氧的自然状态下降解速度非常缓慢，要使其有效降解并达到稳定状态，约需50年或更长的时间，同时需要投入大量的资金用于垃圾场的建设和管理，使用过的垃圾场也很难再次利用，因此，垃圾场对周边环境及地下水的污染是长期的。虽然有采用图1所示的装置对垃圾填埋场的固体垃圾进行单一的输氧和曝气，但又由于在垃圾场1内仅设有注气管2，通过注气管上的通气孔使氧气仅能沿其竖直的方向流动，导致垃圾场单位体积内的氧气覆盖率小、氧气输送率低和容易形成输氧死角，同时所使用的空气注入管的数量多，不仅不能大幅度地缩短垃圾的降解周期，还浪费了大量的管理资金。注入气体在垃圾中好氧反应后，无控制地直接排入大气，造成环境二次污染。为此，必须采取有效的方法，加快垃圾的降解速度，较少垃圾对环境的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高效供氧路径和能达到气流场叠加均匀分布效果的快速降解固体垃圾的方法，其氧气输送率高、布井数量及注气管线用量少，可消除垃圾填埋场的气体覆盖死角，使垃圾得到全部和迅速的降解。同时，反应中产生的气体可以收集处理，减少二次污染。
本发明所采取的技术方案是一种快速降解固体垃圾的方法，包括以下步骤(1)、在固体垃圾场内，按适宜的埋设规律竖直埋设多个其管壁上密布有通气孔的注气管和多个其管壁上密布有通气孔的抽气管，将各注气管通过输气管网与注气泵相连，将各抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，注气泵和抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接，由垃圾气体控制器控制注气管向垃圾深层注气的同时，控制抽气管向垃圾场外抽气，在垃圾中形成可控制的三维空气流，提高垃圾的降解速度。
(2)、在注气管和抽气管内，分别设置气体温度传感器和气体湿度传感器，用于测量注气管和抽气管内的气体温度及湿度，并将测量结果送至垃圾气体控制器。
(3)、在固体垃圾场的多个监测点内，分别设置垃圾气体含量传感器，将垃圾场各监测点的垃圾气体含量经垃圾气体分析仪送至垃圾气体控制器。
(4)、在固体垃圾场的另外多个监测点内，分别设置垃圾温度传感器和垃圾湿度传感器，将垃圾场各监测点的位置信号以及垃圾温度、垃圾湿度送至中央控制器。
(5)、由中央控制器对垃圾气体控制器、垃圾温度传感器和垃圾湿度传感器的检测信号进行运算，并与对应参数的设定值进行比较，对垃圾气体控制器发出控制信号，控制注气泵或抽气泵的启动与停止，从而控制垃圾场内垃圾深层的空气含量，中央控制器还与网络服务器相连以构成远程控制系统。
多个注气管可分别独立接有注气泵，多个抽气管可分别独立接有抽气泵，注气泵及抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接。
注气管与抽气管的埋设规律为相互间隔或相互平行的线性设置、或以注气管为中心的环绕式设置。
本发明的有益效果是1、垃圾降解效率高由于采用注气与抽气相结合的复合补偿布井法，将氧气在垃圾中的竖直向上流动改变为可控制的三维流动，使垃圾中含氧均匀、提高了氧气的覆盖率、有助于垃圾处理区保持最佳的好氧反应状态、消灭了垃圾处理的死角、使垃圾获得充分而迅速的降解，提高降解速度100倍以上。
2、经济效果好由于与单一的曝气法相比其布井距离可以提高10倍以上，该布井距离是垃圾场填埋深度的5-10倍，从而减少注气管网和布井的数量、提高垃圾现场处理的灵活性、节省了设施投资和运行费用。
3、环保成效突出由于利用抽气管将垃圾中的有害气体进行集中收集和处理，可效避免有害气体对周边大气和环境的二次污染。
图1为现有技术结构示意图。
图2为本发明工作原理结构示意图。
图3为本发明中注气管与抽气管间隔线性设置结构示意图。
图4为本发明中注气管与抽气管平行线性设置结构示意图。
图5为本发明中注气管周围环绕四个抽气管的结构示意图。
图6为本发明中注气管周围环绕七个抽气管的结构示意图。
图7为本发明现场连接框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明具体实施方式
作进一步详细地描述。
实施例1如图2、图3、图7所示，一种快速降解固体垃圾的方法，包括以下步骤(1)、在一个约1万平方米的固体垃圾场1内，按照相互间隔的线性设置方法，每隔10米分别埋设一根其管壁上密布有通气孔的注气管2和一根其管壁上密布有通气孔的抽气管3，将各注气管通过输气管网与注气泵相连，将各抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，注气泵及抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接。垃圾气体控制器内设有数据检测通道和输出控制通道，并通过开关控制器或流量控制器控制向注气管的注气量，同时也控制抽气管向垃圾场外的抽气量，在垃圾中形成可控制的三维空气流，提高垃圾的降解速度。这种通过管网集中注气与抽气的设置方法可节省注气泵和抽气泵的投资。
(2)、在注气管2和抽气管3内，分别设置气体温度传感器和气体湿度传感器，用于测量注气管内注入空气或抽气管内抽出气体的温度及湿度，并将测量结果送至垃圾气体控制器。
(3)、在固体垃圾场按规律分部的多个监测点内，分别设置垃圾气体含量传感器，将垃圾场各监测点的垃圾气体含量经垃圾气体分析仪送至垃圾气体控制器，使垃圾气体控制器在检测注气管、抽气管内温度及湿度的同时，也检测垃圾气体的含量。
(4)、在固体垃圾场按规律分部的另外多个监测点内，分别设置垃圾温度传感器和垃圾湿度传感器，将垃圾场各监测点的位置信号以及垃圾温度和垃圾湿度信号送至中央控制器，以对整个垃圾场的分布温度进行检测。
(5)、由中央控制器对垃圾气体控制器、垃圾温度传感器和垃圾湿度传感器的检测信号进行运算，并与对应参数的设定值进行比较，对垃圾气体控制器发出控制信号，控制注气泵或抽气泵的启动与停止，从而控制垃圾场内垃圾深层的空气含量，中央控制器还经通讯端口与网络服务器相连，以构成远程控制系统，远程控制系统可以对多个垃圾场进行检测、控制与管理。
本实施例通过所提供的高效供氧路径，按照输氧抽气率为1/4-1/1的比率在控制装置的控制下将新鲜空气加压后均匀地输送到垃圾场的每个部位，并通过注气管2注入垃圾的深层，同时把好氧反应生成的二氧化碳等其它气体通过抽气管3从垃圾深层中抽出。与传统的单一曝气法相比，由于本发明将氧气在垃圾中的竖直向上流动改变为可控制的三维流动，使垃圾中含氧均匀、提高了氧气的覆盖率、有助于垃圾处理区保持最佳的好氧反应状态、消灭了垃圾处理的死角、使垃圾获得充分而迅速的降解，提高降解速度100倍以上，同时有利于微生物的再生。另外，本结构的采用可将布井距离提高到10倍以上，布井距离可为填埋深度的5-10倍，从而减少了注气管和布井的数量、提高了垃圾现场处理的灵活性、节省了设施投资和运行费用，同时便于将垃圾中的有害气体进行集中的收集与处理，有效避免了有害气体对周边大气和环境造成的二次污染。
实施例2如图4所示，注气管2和抽气管3为相互平行的线性设置，一排为注气管2，相邻的另一排为抽气管3。这种方法的注气/抽气率为1∶1。其他与实施例1相同。
实施例3如图5、图6所示，注气管2和抽气管3是以注气管2为中心的环绕式设置，注气管周围环绕抽气管的数量为3-9个。其中，图5中注气管2周围环绕抽气管3的数量为4个，图6中注气管2周围环绕抽气管3的数量为6个，这种设置方式可以减少注气管的数量。图5方式的注气/抽气率为1/4。其它与实施例1相同。
对于不便于连接注气或抽气管网的垃圾场，每个注气管可分别独立接有注气泵，每个抽气管也可分别独立接有抽气泵，注气泵及抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接，以增加注气泵和抽气泵的方式代替输气管网。
本发明的实现将注气管与抽气管有机地结合，极大地改善了垃圾的供氧条件，大大地缩短了垃圾的处理周期，有利于环保事业的发展。
权利要求
1.一种快速降解固体垃圾的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、在固体垃圾场内，按适宜的埋设规律竖直埋设多个其管壁上密布有通气孔的注气管和多个其管壁上密布有通气孔的抽气管，将各注气管通过输气管网与注气泵相连，将各抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，注气泵和抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接，由垃圾气体控制器控制注气管向垃圾深层注气的同时，控制抽气管向垃圾场外抽气，在垃圾中形成可控制的三维空气流，提高垃圾的降解速度；(2)、在注气管和抽气管内，分别设置气体温度传感器和气体湿度传感器，用于测量注气管和抽气管内的气体温度及湿度，并将测量结果送至垃圾气体控制器；(3)、在固体垃圾场的多个监测点内，分别设置垃圾气体含量传感器，将垃圾场各监测点的垃圾气体含量经垃圾气体分析仪送至垃圾气体控制器；(4)、在固体垃圾场的另外多个监测点内，分别设置垃圾温度传感器和垃圾湿度传感器，将垃圾场各监测点的位置信号以及垃圾温度、垃圾湿度送至中央控制器；(5)、由中央控制器对垃圾气体控制器、垃圾温度传感器和垃圾湿度传感器的检测信号进行运算，并与对应参数的设定值进行比较，对垃圾气体控制器发出控制信号，控制注气泵或抽气泵注气和抽气量及气泵的启动与停止，从而控制垃圾场内垃圾深层的空气含量，中央控制器还与网络服务器相连以构成远程控制系统。
2.根据权利要求1所述的快速降解固体垃圾的方法，其特征在于所述的多个注气管可分别独立接有注气泵，所述的多个抽气管可分别独立接有抽气泵，注气泵及抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接。
3.根据权利要求1或2所述的快速降解固体垃圾的方法，其特征在于所述适宜的埋设规律为注气管与抽气管的相互间隔或相互平行的线性设置、或以注气管为中心的环绕式设置。
4.根据权利要求3所述的快速降解固体垃圾的方法，其特征在于注气管周围环绕抽气管的数量为3-9个。
5.根据权利要求1所述的快速降解固体垃圾的方法，其特征在于通过注气管向垃圾场注气以及通过抽气管向垃圾场抽气的比率率为1∶4-1∶1。
全文摘要
本发明涉及一种快速降解固体垃圾的方法，在固体垃圾场内，将多个注气管和抽气管以相互间隔、相互平行或抽气管围绕注气管的方式均匀埋设在垃圾的深层，注气管通过输气管网与注气泵相连，抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，经垃圾气体温度与湿度及垃圾气体含量与垃圾温度的检测，由中央控制器对注气泵和抽气泵的启动停止进行控制，同时对垃圾深层进行注气与抽气，使垃圾中气体呈三维流动，形成含氧均匀、覆盖广泛、没有死角的好氧反应状态，可提高垃圾降解速度100倍以上。其埋设注气管和注气管网的数量少，可通过抽气管线对垃圾中的有害气体进行集中收集与处理，避免二次污染。本装置还可用于对地下水污染、烯烃类造成的土壤污染或其它污染源治理。
文档编号B09B3/00GK1644255SQ20051001115
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月12日 优先权日2005年1月12日
发明者唐金山 申请人:北京煜立晟科技有限公司