專利名稱：快速降解固體垃圾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垃圾降解裝置，尤其是一種通過復(fù)合補(bǔ)償布井快速降解固體垃圾的裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有越來越多的工業(yè)垃圾和生活垃圾需要進(jìn)行填埋處理。目前，大多數(shù)的垃圾降解都是在填埋場的厭氧狀態(tài)下進(jìn)行的，垃圾中的有機(jī)物質(zhì)在無氧的條件下被緩慢地發(fā)酵和分解，同時(shí)產(chǎn)生了大量的以沼氣和二氧化碳為主要成份的垃圾氣體，其中沼氣對(duì)溫室效應(yīng)的影響是二氧化碳的幾十倍，因此，垃圾填埋場所產(chǎn)生的沼氣造成了城市沼氣的主要來源。由于垃圾在厭氧的自然狀態(tài)下降解速度非常緩慢，要使其有效降解并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，約需50年或更長的時(shí)間，同時(shí)需要投入大量的資金用于垃圾場的建設(shè)和管理，使用過的垃圾場也很難再次利用，因此，垃圾場對(duì)周邊環(huán)境及地下水的污染是長期的。雖然有采用圖1所示的裝置對(duì)垃圾填埋場的固體垃圾進(jìn)行單一的輸氧和曝氣，但又由于在垃圾場1內(nèi)僅設(shè)有注氣管2，通過注氣管上的通氣孔使氧氣僅能沿其豎直的方向流動(dòng)，導(dǎo)致垃圾場單位體積內(nèi)的氧氣覆蓋率小、氧氣輸送率低和容易形成輸氧死角，同時(shí)所使用的空氣注入管的數(shù)量多，不僅不能大幅度地縮短垃圾的降解周期，還浪費(fèi)了大量的管理資金。注入氣體在垃圾中好氧反應(yīng)后，無控制地直接排入大氣，造成環(huán)境二次污染。為此，必須采取有效的方法，加快垃圾的降解速度，較少垃圾對(duì)環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高效供氧路徑和能達(dá)到氣流場疊加均勻分布效果的快速降解固體垃圾的方法，其氧氣輸送率高、布井?dāng)?shù)量及注氣管線用量少，可消除垃圾填埋場的氣體覆蓋死角，使垃圾得到全部和迅速的降解。同時(shí)，反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體可以收集處理，減少二次污染。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種快速降解固體垃圾的方法，包括以下步驟(1)、在固體垃圾場內(nèi)，按適宜的埋設(shè)規(guī)律豎直埋設(shè)多個(gè)其管壁上密布有通氣孔的注氣管和多個(gè)其管壁上密布有通氣孔的抽氣管，將各注氣管通過輸氣管網(wǎng)與注氣泵相連，將各抽氣管通過抽氣管網(wǎng)與抽氣泵相接，注氣泵和抽氣泵分別與垃圾氣體控制器相連接，由垃圾氣體控制器控制注氣管向垃圾深層注氣的同時(shí)，控制抽氣管向垃圾場外抽氣，在垃圾中形成可控制的三維空氣流，提高垃圾的降解速度。
(2)、在注氣管和抽氣管內(nèi)，分別設(shè)置氣體溫度傳感器和氣體濕度傳感器，用于測量注氣管和抽氣管內(nèi)的氣體溫度及濕度，并將測量結(jié)果送至垃圾氣體控制器。
(3)、在固體垃圾場的多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)，分別設(shè)置垃圾氣體含量傳感器，將垃圾場各監(jiān)測點(diǎn)的垃圾氣體含量經(jīng)垃圾氣體分析儀送至垃圾氣體控制器。
(4)、在固體垃圾場的另外多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)，分別設(shè)置垃圾溫度傳感器和垃圾濕度傳感器，將垃圾場各監(jiān)測點(diǎn)的位置信號(hào)以及垃圾溫度、垃圾濕度送至中央控制器。
(5)、由中央控制器對(duì)垃圾氣體控制器、垃圾溫度傳感器和垃圾濕度傳感器的檢測信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并與對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)定值進(jìn)行比較，對(duì)垃圾氣體控制器發(fā)出控制信號(hào)，控制注氣泵或抽氣泵的啟動(dòng)與停止，從而控制垃圾場內(nèi)垃圾深層的空氣含量，中央控制器還與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連以構(gòu)成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
多個(gè)注氣管可分別獨(dú)立接有注氣泵，多個(gè)抽氣管可分別獨(dú)立接有抽氣泵，注氣泵及抽氣泵分別與垃圾氣體控制器相連接。
注氣管與抽氣管的埋設(shè)規(guī)律為相互間隔或相互平行的線性設(shè)置、或以注氣管為中心的環(huán)繞式設(shè)置。
本發(fā)明的有益效果是1、垃圾降解效率高由于采用注氣與抽氣相結(jié)合的復(fù)合補(bǔ)償布井法，將氧氣在垃圾中的豎直向上流動(dòng)改變?yōu)榭煽刂频娜S流動(dòng)，使垃圾中含氧均勻、提高了氧氣的覆蓋率、有助于垃圾處理區(qū)保持最佳的好氧反應(yīng)狀態(tài)、消滅了垃圾處理的死角、使垃圾獲得充分而迅速的降解，提高降解速度100倍以上。
2、經(jīng)濟(jì)效果好由于與單一的曝氣法相比其布井距離可以提高10倍以上，該布井距離是垃圾場填埋深度的5-10倍，從而減少注氣管網(wǎng)和布井的數(shù)量、提高垃圾現(xiàn)場處理的靈活性、節(jié)省了設(shè)施投資和運(yùn)行費(fèi)用。
3、環(huán)保成效突出由于利用抽氣管將垃圾中的有害氣體進(jìn)行集中收集和處理，可效避免有害氣體對(duì)周邊大氣和環(huán)境的二次污染。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中注氣管與抽氣管間隔線性設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中注氣管與抽氣管平行線性設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明中注氣管周圍環(huán)繞四個(gè)抽氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明中注氣管周圍環(huán)繞七個(gè)抽氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明現(xiàn)場連接框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
實(shí)施例1如圖2、圖3、圖7所示，一種快速降解固體垃圾的方法，包括以下步驟(1)、在一個(gè)約1萬平方米的固體垃圾場1內(nèi)，按照相互間隔的線性設(shè)置方法，每隔10米分別埋設(shè)一根其管壁上密布有通氣孔的注氣管2和一根其管壁上密布有通氣孔的抽氣管3，將各注氣管通過輸氣管網(wǎng)與注氣泵相連，將各抽氣管通過抽氣管網(wǎng)與抽氣泵相接，注氣泵及抽氣泵分別與垃圾氣體控制器相連接。垃圾氣體控制器內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)檢測通道和輸出控制通道，并通過開關(guān)控制器或流量控制器控制向注氣管的注氣量，同時(shí)也控制抽氣管向垃圾場外的抽氣量，在垃圾中形成可控制的三維空氣流，提高垃圾的降解速度。這種通過管網(wǎng)集中注氣與抽氣的設(shè)置方法可節(jié)省注氣泵和抽氣泵的投資。
(2)、在注氣管2和抽氣管3內(nèi)，分別設(shè)置氣體溫度傳感器和氣體濕度傳感器，用于測量注氣管內(nèi)注入空氣或抽氣管內(nèi)抽出氣體的溫度及濕度，并將測量結(jié)果送至垃圾氣體控制器。
(3)、在固體垃圾場按規(guī)律分部的多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)，分別設(shè)置垃圾氣體含量傳感器，將垃圾場各監(jiān)測點(diǎn)的垃圾氣體含量經(jīng)垃圾氣體分析儀送至垃圾氣體控制器，使垃圾氣體控制器在檢測注氣管、抽氣管內(nèi)溫度及濕度的同時(shí)，也檢測垃圾氣體的含量。
(4)、在固體垃圾場按規(guī)律分部的另外多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)，分別設(shè)置垃圾溫度傳感器和垃圾濕度傳感器，將垃圾場各監(jiān)測點(diǎn)的位置信號(hào)以及垃圾溫度和垃圾濕度信號(hào)送至中央控制器，以對(duì)整個(gè)垃圾場的分布溫度進(jìn)行檢測。
(5)、由中央控制器對(duì)垃圾氣體控制器、垃圾溫度傳感器和垃圾濕度傳感器的檢測信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并與對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)定值進(jìn)行比較，對(duì)垃圾氣體控制器發(fā)出控制信號(hào)，控制注氣泵或抽氣泵的啟動(dòng)與停止，從而控制垃圾場內(nèi)垃圾深層的空氣含量，中央控制器還經(jīng)通訊端口與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，以構(gòu)成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以對(duì)多個(gè)垃圾場進(jìn)行檢測、控制與管理。
本實(shí)施例通過所提供的高效供氧路徑，按照輸氧抽氣率為1/4-1/1的比率在控制裝置的控制下將新鮮空氣加壓后均勻地輸送到垃圾場的每個(gè)部位，并通過注氣管2注入垃圾的深層，同時(shí)把好氧反應(yīng)生成的二氧化碳等其它氣體通過抽氣管3從垃圾深層中抽出。與傳統(tǒng)的單一曝氣法相比，由于本發(fā)明將氧氣在垃圾中的豎直向上流動(dòng)改變?yōu)榭煽刂频娜S流動(dòng)，使垃圾中含氧均勻、提高了氧氣的覆蓋率、有助于垃圾處理區(qū)保持最佳的好氧反應(yīng)狀態(tài)、消滅了垃圾處理的死角、使垃圾獲得充分而迅速的降解，提高降解速度100倍以上，同時(shí)有利于微生物的再生。另外，本結(jié)構(gòu)的采用可將布井距離提高到10倍以上，布井距離可為填埋深度的5-10倍，從而減少了注氣管和布井的數(shù)量、提高了垃圾現(xiàn)場處理的靈活性、節(jié)省了設(shè)施投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)便于將垃圾中的有害氣體進(jìn)行集中的收集與處理，有效避免了有害氣體對(duì)周邊大氣和環(huán)境造成的二次污染。
實(shí)施例2如圖4所示，注氣管2和抽氣管3為相互平行的線性設(shè)置，一排為注氣管2，相鄰的另一排為抽氣管3。這種方法的注氣/抽氣率為1∶1。其他與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3如圖5、圖6所示，注氣管2和抽氣管3是以注氣管2為中心的環(huán)繞式設(shè)置，注氣管周圍環(huán)繞抽氣管的數(shù)量為3-9個(gè)。其中，圖5中注氣管2周圍環(huán)繞抽氣管3的數(shù)量為4個(gè)，圖6中注氣管2周圍環(huán)繞抽氣管3的數(shù)量為6個(gè)，這種設(shè)置方式可以減少注氣管的數(shù)量。圖5方式的注氣/抽氣率為1/4。其它與實(shí)施例1相同。
對(duì)于不便于連接注氣或抽氣管網(wǎng)的垃圾場，每個(gè)注氣管可分別獨(dú)立接有注氣泵，每個(gè)抽氣管也可分別獨(dú)立接有抽氣泵，注氣泵及抽氣泵分別與垃圾氣體控制器相連接，以增加注氣泵和抽氣泵的方式代替輸氣管網(wǎng)。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)將注氣管與抽氣管有機(jī)地結(jié)合，極大地改善了垃圾的供氧條件，大大地縮短了垃圾的處理周期，有利于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
權(quán)利要求
1.一種快速降解固體垃圾的方法，其特征在于包括以下步驟(1)、在固體垃圾場內(nèi)，按適宜的埋設(shè)規(guī)律豎直埋設(shè)多個(gè)其管壁上密布有通氣孔的注氣管和多個(gè)其管壁上密布有通氣孔的抽氣管，將各注氣管通過輸氣管網(wǎng)與注氣泵相連，將各抽氣管通過抽氣管網(wǎng)與抽氣泵相接，注氣泵和抽氣泵分別與垃圾氣體控制器相連接，由垃圾氣體控制器控制注氣管向垃圾深層注氣的同時(shí)，控制抽氣管向垃圾場外抽氣，在垃圾中形成可控制的三維空氣流，提高垃圾的降解速度；(2)、在注氣管和抽氣管內(nèi)，分別設(shè)置氣體溫度傳感器和氣體濕度傳感器，用于測量注氣管和抽氣管內(nèi)的氣體溫度及濕度，并將測量結(jié)果送至垃圾氣體控制器；(3)、在固體垃圾場的多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)，分別設(shè)置垃圾氣體含量傳感器，將垃圾場各監(jiān)測點(diǎn)的垃圾氣體含量經(jīng)垃圾氣體分析儀送至垃圾氣體控制器；(4)、在固體垃圾場的另外多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)，分別設(shè)置垃圾溫度傳感器和垃圾濕度傳感器，將垃圾場各監(jiān)測點(diǎn)的位置信號(hào)以及垃圾溫度、垃圾濕度送至中央控制器；(5)、由中央控制器對(duì)垃圾氣體控制器、垃圾溫度傳感器和垃圾濕度傳感器的檢測信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并與對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)定值進(jìn)行比較，對(duì)垃圾氣體控制器發(fā)出控制信號(hào)，控制注氣泵或抽氣泵注氣和抽氣量及氣泵的啟動(dòng)與停止，從而控制垃圾場內(nèi)垃圾深層的空氣含量，中央控制器還與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連以構(gòu)成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速降解固體垃圾的方法，其特征在于所述的多個(gè)注氣管可分別獨(dú)立接有注氣泵，所述的多個(gè)抽氣管可分別獨(dú)立接有抽氣泵，注氣泵及抽氣泵分別與垃圾氣體控制器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速降解固體垃圾的方法，其特征在于所述適宜的埋設(shè)規(guī)律為注氣管與抽氣管的相互間隔或相互平行的線性設(shè)置、或以注氣管為中心的環(huán)繞式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速降解固體垃圾的方法，其特征在于注氣管周圍環(huán)繞抽氣管的數(shù)量為3-9個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速降解固體垃圾的方法，其特征在于通過注氣管向垃圾場注氣以及通過抽氣管向垃圾場抽氣的比率率為1∶4-1∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速降解固體垃圾的方法，在固體垃圾場內(nèi)，將多個(gè)注氣管和抽氣管以相互間隔、相互平行或抽氣管圍繞注氣管的方式均勻埋設(shè)在垃圾的深層，注氣管通過輸氣管網(wǎng)與注氣泵相連，抽氣管通過抽氣管網(wǎng)與抽氣泵相接，經(jīng)垃圾氣體溫度與濕度及垃圾氣體含量與垃圾溫度的檢測，由中央控制器對(duì)注氣泵和抽氣泵的啟動(dòng)停止進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)垃圾深層進(jìn)行注氣與抽氣，使垃圾中氣體呈三維流動(dòng)，形成含氧均勻、覆蓋廣泛、沒有死角的好氧反應(yīng)狀態(tài)，可提高垃圾降解速度100倍以上。其埋設(shè)注氣管和注氣管網(wǎng)的數(shù)量少，可通過抽氣管線對(duì)垃圾中的有害氣體進(jìn)行集中收集與處理，避免二次污染。本裝置還可用于對(duì)地下水污染、烯烴類造成的土壤污染或其它污染源治理。
文檔編號(hào)B09B3/00GK1644255SQ20051001115
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者唐金山 申請人:北京煜立晟科技有限公司