專利名稱：：隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)，具體講，為一種隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置。
背景技術(shù)：
：垃圾好氧堆肥的堆體是一個(gè)復(fù)雜的生物反應(yīng)系統(tǒng)，堆體內(nèi)部各部分的物料均勻度、通氣狀況等件質(zhì)存在差異，鼓風(fēng)供氧控溫過程、氣溫等外界因素對(duì)堆體不同位置的垃圾堆肥腐熟度的影響不盡相同。溫度是堆肥穩(wěn)定度評(píng)價(jià)最簡(jiǎn)便快捷的指標(biāo)，快速達(dá)到溫度并維持一定時(shí)間是比較理想的狀態(tài)。通過垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)控制空氣的供給和排出能夠達(dá)到控制供氧量和控溫的目的?，F(xiàn)在常用的垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)包括供風(fēng)總管、排風(fēng)總管、多個(gè)供風(fēng)支管和多個(gè)排風(fēng)支管，供風(fēng)支管的一端連通供風(fēng)總管，另一端用于連通發(fā)酵風(fēng)溝進(jìn)行供風(fēng)；排風(fēng)支管的一端連通排風(fēng)總管，另一端用于連通發(fā)酵隧道進(jìn)行排風(fēng)。然而這種垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)使得氣體直接排出，沒有使排出的氣體中的熱量得到再利用，使得垃圾發(fā)酵的周期較長(zhǎng)。盡管也有些垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)通過循環(huán)風(fēng)管從發(fā)酵隧道中引入了一些排出氣體，但這種方式只是單個(gè)隧道氣體的自體循環(huán)，不能達(dá)到充分利用余熱的冃的，由于各隧道間的溫度會(huì)存在差異，這種方式不便于整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)的溫度控制和余熱利用。所以有必要對(duì)現(xiàn)有的垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以便更好的達(dá)到余熱利用和各隧道的溫度均衡調(diào)節(jié)的目的。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置，包括供風(fēng)總管、排風(fēng)總管、多個(gè)供風(fēng)支管和多個(gè)排風(fēng)支管，供風(fēng)支管的一端連通供風(fēng)總管，另一端用于連通發(fā)酵風(fēng)溝進(jìn)行供風(fēng)；排風(fēng)支管的一端連通排風(fēng)總管，另一端用于連通發(fā)酵隧道進(jìn)行排風(fēng)，該系統(tǒng)還包括多個(gè)余熱利用風(fēng)管，余熱利用風(fēng)管的一端連通排風(fēng)總管，另一端連通供風(fēng)支管，余熱利用風(fēng)管設(shè)置有余熱利用風(fēng)閥。較佳地，該系統(tǒng)還包括多個(gè)循環(huán)風(fēng)管，循環(huán)風(fēng)管的-端連通供風(fēng)支管，另一端用于連通發(fā)酵隧道進(jìn)行循環(huán)用風(fēng)，循環(huán)風(fēng)管設(shè)置有循環(huán)風(fēng)閥。較佳地，供風(fēng)支管連接有風(fēng)機(jī)，供風(fēng)支管設(shè)置有供風(fēng)風(fēng)閥。較佳地，余熱利用風(fēng)管與供風(fēng)支管的連接為軟連接。本發(fā)明的余熱利用風(fēng)管直接從排風(fēng)總管中引入帶有余熱的排出氣體，起到了對(duì)整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)中各發(fā)酵隧道的氣溫均衡調(diào)節(jié)的作用，很好的利用了余熱，縮短了發(fā)酵周期。圖1為隧道供風(fēng)系統(tǒng)示意圖；圖2為隧道排風(fēng)系統(tǒng)示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)隧道供風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)正視圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)隧道供風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明的單個(gè)隧道供風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)正視圖；圖6為本發(fā)明的單個(gè)隧道供風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)側(cè)視圖。圖中，l-供風(fēng)總管，2-排風(fēng)總管，3-供風(fēng)支管，4排風(fēng)支管，5-余熱利用風(fēng)管，6-發(fā)酵風(fēng)溝，7-發(fā)酵隧道，8-風(fēng)機(jī)，9-循環(huán)風(fēng)管，IO供風(fēng)風(fēng)闊，11-循環(huán)風(fēng)閥。具體實(shí)施例方式下面舉例詳細(xì)說明本發(fā)明的隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置。如圖1、2、5、6所示，本發(fā)明的隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置包括供風(fēng)總管1、排風(fēng)總管2、多個(gè)供風(fēng)支管3和多個(gè)排風(fēng)支管4，供風(fēng)支管3的一端連通供風(fēng)總管1，另一端用于連通發(fā)酵風(fēng)溝6進(jìn)行供風(fēng)；排風(fēng)支管4的一端連通排風(fēng)總管2,另一端用于連通發(fā)酵隧道7進(jìn)行排風(fēng)，該系統(tǒng)還包括多個(gè)余熱利用風(fēng)管5，余熱利用風(fēng)管5的一端連通排風(fēng)總管2，另一端連通供風(fēng)支管3，余熱利用風(fēng)管5設(shè)置有余熱利用風(fēng)閥。該系統(tǒng)還包括多個(gè)循環(huán)風(fēng)管9，循環(huán)風(fēng)管的一端連通供風(fēng)支管3，另一端用于連通發(fā)酵隧道7進(jìn)行循環(huán)用風(fēng)，循環(huán)風(fēng)管9設(shè)置有循環(huán)風(fēng)閥11。供風(fēng)支管3連接有風(fēng)機(jī)8，供風(fēng)支管3設(shè)置有供風(fēng)風(fēng)閥10。其中，余熱利用風(fēng)管5與供風(fēng)支管3的連接為軟連接。上述隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置是在北京市南宮堆肥廠的垃圾發(fā)酵處理工藝供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)。北京市南宮堆肥廠原有的系統(tǒng)是由德國政府捐贈(zèng)的，中國及亞洲地區(qū)高度自動(dòng)化、大規(guī)模、現(xiàn)代化垃圾堆肥廠之一，承擔(dān)著北京市宣武區(qū)和豐臺(tái)區(qū)的部分垃圾處理任務(wù)。南宮堆肥廠采用先進(jìn)的強(qiáng)制通風(fēng)隧道式好氧發(fā)酵技術(shù),日處理能力為600噸，改造前的垃圾發(fā)酵處理工藝的單個(gè)隧道供風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)如圖3和4所示，也就是相對(duì)本發(fā)明來說，原有系統(tǒng)沒有圖5和圖6所示的余熱利用風(fēng)管5。原有的發(fā)酵工藝流程為生活垃圾原料—8天隧道高溫發(fā)酵—12天后熟化—12天最終熟化—堆肥產(chǎn)品。由于生活垃圾產(chǎn)量日益劇增，垃圾處理設(shè)施的壓力越來越大，南宮堆肥廠對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行了調(diào)整，也即調(diào)整為本發(fā)明的系統(tǒng)，使得隧道高溫發(fā)酵升溫時(shí)間由原來的23天縮短為1天，使堆肥高溫發(fā)酵周期縮短為6天，南宮堆肥廠城市垃圾日處理量將可以提高到650700噸。下面先說明利用圖3和圖4所示的系統(tǒng)的進(jìn)行垃圾處理的工藝。進(jìn)入南宮的生活垃圾在填裝完發(fā)酵隧道7(以下簡(jiǎn)稱隧道7)后，發(fā)酵過程正式開始，整個(gè)發(fā)酵過程通中堆體的溫度和濕度以及循環(huán)空氣中氧的含量等最佳指標(biāo)的控制是通過調(diào)整輸入的新鮮空氣與循環(huán)氣體的比例、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及對(duì)物料加濕來實(shí)現(xiàn)的。新鮮空氣是通過供風(fēng)總管1和供風(fēng)支管3由隧道生產(chǎn)大廳引入到隧道7底部的發(fā)酵風(fēng)溝6，輸入隧道7新鮮空氣的多少通過調(diào)整單個(gè)隧道7供風(fēng)支管3的供風(fēng)風(fēng)閥10及每個(gè)風(fēng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，循環(huán)氣體是由隧道7頂部引入到隧道7底部的發(fā)酵風(fēng)溝6，循環(huán)氣體的多少通過調(diào)整單個(gè)循環(huán)風(fēng)管9的循環(huán)風(fēng)閥11及每個(gè)風(fēng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，具體供風(fēng)流程如圖1和圖3中的箭頭所示。隧道發(fā)酵完產(chǎn)生的氣體，通過安裝在隧道后墻頂端的管道由加濕站的風(fēng)機(jī)引入到生物過濾池進(jìn)行排放，排放氣體的多少通過安裝在單個(gè)隧道排風(fēng)支管的風(fēng)閥開啟角度及加濕站風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。隧道發(fā)酵的前23天，是微生物的對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期。在這個(gè)階段中應(yīng)按照要求噴灑滲瀝液來達(dá)到必須的含水率(含水率達(dá)到50%-60%)，并進(jìn)行通風(fēng)，來保證對(duì)氧的需求和升高溫度，但不需添加新鮮空氣。隨后的5天是堆肥的衛(wèi)生化過程，即病菌和植物種子的滅活過程，這一過程是通過調(diào)節(jié)通風(fēng)條件(總空氣流量/輸入新鮮空氣的量)使溫度大約保持在55—65"C狀態(tài)下來實(shí)現(xiàn)的。在此過程中，目標(biāo)溫度被設(shè)定成6(TC，由于蒸發(fā)而引起的水份的損失是由噴灑滲濾液來補(bǔ)償?shù)?。?天的后2-4天，停止添加滲濾液，通過風(fēng)干作用使堆肥的含水量小于45%。隧道排出的熱氣直接被引到加濕間，并從那里被加濕后送到生物過濾池。由于被排出的氣體溫度較高，無形當(dāng)中就造成了能量的浪費(fèi)。為充分利用這部分熱能，將節(jié)能減排落到實(shí)處，決定將隧道發(fā)酵產(chǎn)生的熱氣通過風(fēng)道引入到隧道中。改造完成后的系統(tǒng)就是本發(fā)明的隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置?，F(xiàn)在說明利用本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行垃圾處理的主要工藝流程。本發(fā)明通過在排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)總管2加裝余熱利用風(fēng)管5，直接將其它發(fā)酵隧道7產(chǎn)生的熱氣引入到連接風(fēng)機(jī)8的供風(fēng)支管3中，并通過安裝在余熱利用風(fēng)管5上的風(fēng)閥對(duì)風(fēng)量進(jìn)行控制，如圖5和圖6所示。單個(gè)隧道7所需3mm厚的板材在14nf左右，需尺寸為450*450*535的軟連接一個(gè)。通過將生物過濾池風(fēng)道中的隧道發(fā)酵產(chǎn)生的高溫氣體引入到一個(gè)剛填滿倉后的隧道。并對(duì)以后的整個(gè)發(fā)酵過程進(jìn)行跟蹤分析、采樣調(diào)查。通過下述余熱利用前后兩表對(duì)比可以看出通過利用其他隧道產(chǎn)生的熱氣作為強(qiáng)制通風(fēng)空氣的預(yù)升溫?zé)崃縼碓矗档土送L(fēng)氣體與發(fā)酵倉進(jìn)料之間的溫度差，明顯縮短了堆體的升溫時(shí)間(冬季尤為明顯)，將隧道發(fā)酵升溫時(shí)間由原來的23天縮短為l天。在隧道高溫發(fā)酵完成后，南宮還對(duì)后續(xù)發(fā)酵過程中的后熟化和最終熟化進(jìn)行了跟蹤對(duì)比，主要檢測(cè)項(xiàng)目有密度、含水率、灼燒失重、腐熟度等。堆肥的自熱能力可以說明堆肥的腐熟程度，太干或太濕的堆肥樣品會(huì)使自熱能力的測(cè)定值偏低，導(dǎo)致堆肥腐熟度的估計(jì)值過高。實(shí)驗(yàn)中利用"經(jīng)驗(yàn)法"調(diào)整堆肥樣品達(dá)到最佳含水率，經(jīng)驗(yàn)法——將堆肥樣品壓成拳頭狀，如果有水珠從指間露出，則說明樣品太濕；如果樣品團(tuán)粒沒有保持起始拳頭狀，則說明樣品太干；通過使用很小的壓力就能壓成樣品團(tuán)粒，則說明樣品的含水率合適。對(duì)太干樣品要進(jìn)行增濕，增濕過程中，水要均勻的摻和到堆肥中去；對(duì)太濕樣品要進(jìn)行干燥。把樣品過篩到10mm以下，利用"經(jīng)驗(yàn)法"調(diào)整含水率，將調(diào)整到最佳含水率的堆肥樣品分為兩部分一部分樣品利用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定其標(biāo)準(zhǔn)含水率，另一部分樣品以一種疏松傾入方式用堆肥充滿保溫瓶至瓶口，在底角上輕輕搖動(dòng)測(cè)試容器，并把密閉式刻度溫度計(jì)放在保溫瓶的1/3以下，并在室溫2(TC下放置保溫瓶，通常23天后達(dá)到溫度最大值，取測(cè)得的最高溫度進(jìn)行腐熟度測(cè)定，判定方法如下20。C3(TC為V，30。C40。C為IV，4。C5(TC為I11，50。C6(TC為n,60'C7(TC為I，只有腐熟度大于或等于IV的堆肥為腐熟堆肥。通過化驗(yàn)室的測(cè)量，所有檢測(cè)項(xiàng)目均符合堆肥的要求范圍，產(chǎn)品腐熟度也符合大于等于IV級(jí)的要求。具體檢測(cè)數(shù)據(jù)見以下量表表1隧道余熱利用前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2隧道余熱利用后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>利用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制將引入生物過濾池管道中的熱風(fēng)引入剛填充滿的隧道，利用多余的熱量來提升隧道的升溫速度，這種熱量循環(huán)利用在冬季尤為重要。對(duì)于南宮堆肥發(fā)酵倉來說，可以根據(jù)能量守恒原理，計(jì)算循環(huán)氣體在鼓風(fēng)機(jī)中的混合氣體中的比率和混合氣體的溫度。下面簡(jiǎn)要說明冬季時(shí)的熱量循環(huán)的原理。設(shè)新鮮空氣和循環(huán)氣體的比熱分別為cl和c2，密度分別為pl和p2，溫度分別為tl和仏體積分別為vl和v2，氧氣濃度分別為21%和10%，混合氣體溫度為T(°C)，又假設(shè)cl=c2，pl=p2,tl=5°C，t2=55°C。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>假設(shè)混合空氣氧氣最低濃度控制為18%,根據(jù)氧氣物料平衡，則有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>即3(式②)式②代入式①可得，混合空氣溫度T=18.6°C由此可知，在氣溫較低的冬季，若利用循環(huán)氣體作為強(qiáng)制通風(fēng)空氣的預(yù)升溫?zé)崃縼碓矗瑢⑵湟?.375:l的比例與新鮮空氣混合，就能使混合空氣氧氣濃度達(dá)到18%，且通風(fēng)空氣溫度由原來的5'C提高到18.6'C，降低了通風(fēng)氣體與發(fā)酵倉進(jìn)料之間的溫度差，有利于縮短隧道發(fā)酵倉堆體的升溫時(shí)間，使隧道高溫發(fā)酵升溫時(shí)間由原來的23天縮短為1天，彌補(bǔ)了生活垃圾的發(fā)熱量不足，促進(jìn)垃圾的降解，減少臭氣直接通過生物過濾池的排放量，使堆肥高溫發(fā)酵周期縮短為6天，南宮堆肥廠城市垃圾日處理量將可以提高到650~700噸。權(quán)利要求1、隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置，包括供風(fēng)總管(1)、排風(fēng)總管(2)、多個(gè)供風(fēng)支管(3)和多個(gè)排風(fēng)支管(4)，供風(fēng)支管(3)的一端連通供風(fēng)總管(1)，另一端用于連通發(fā)酵風(fēng)溝(6)進(jìn)行供風(fēng)；排風(fēng)支管(4)的一端連通排風(fēng)總管(2)，另一端用于連通發(fā)酵隧道(7)進(jìn)行排風(fēng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括多個(gè)余熱利用風(fēng)管(5)，余熱利用風(fēng)管(5)的一端連通排風(fēng)總管(2)，另一端連通供風(fēng)支管(3)，余熱利用風(fēng)管(5)設(shè)置有余熱利用風(fēng)閥。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置，其特征在于，該系統(tǒng)還包括多個(gè)循環(huán)風(fēng)管(9)，循環(huán)風(fēng)管的一端連通供風(fēng)支管(3)，另一端用于連通發(fā)酵隧道(7)進(jìn)行循環(huán)用風(fēng)，循環(huán)風(fēng)管(9)設(shè)置有循環(huán)風(fēng)閥(n)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置，其特征在于，供風(fēng)支管(3)連接有風(fēng)機(jī)(8)，供風(fēng)支管(3)設(shè)置有供風(fēng)風(fēng)閥(10)。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置，其特征在于，余熱利用風(fēng)管(5)與供風(fēng)支管(3)的連接為軟連接。全文摘要本發(fā)明提供了一種隧道式好氧堆肥發(fā)酵工藝余熱利用改造裝置，包括供風(fēng)總管、排風(fēng)總管、多個(gè)供風(fēng)支管和多個(gè)排風(fēng)支管，供風(fēng)支管的一端連通供風(fēng)總管，另一端用于連通發(fā)酵風(fēng)溝進(jìn)行供風(fēng)；排風(fēng)支管的一端連通排風(fēng)總管，另一端用于連通發(fā)酵隧道進(jìn)行排風(fēng)，該系統(tǒng)還包括多個(gè)余熱利用風(fēng)管，余熱利用風(fēng)管的一端連通排風(fēng)總管，另一端連通供風(fēng)支管，余熱利用風(fēng)管設(shè)置有余熱利用風(fēng)閥。本發(fā)明的余熱利用風(fēng)管直接從排風(fēng)總管中引入帶有余熱的排出氣體，很好的利用了余熱，縮短了發(fā)酵周期。文檔編號(hào)C05F17/02GK101659574SQ20091009272公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年9月22日優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日發(fā)明者萬福來,佘志鋼,徐忠新,森李,楊萬平,步金祿申請(qǐng)人:北京環(huán)境衛(wèi)生工程集團(tuán)有限公司