一種地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域，特別是涉及到一種地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國每年農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物產(chǎn)出量巨大，而且大部分都沒有得到很好的處理和利用，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，從而導(dǎo)致了自然生態(tài)的惡化。同時(shí)，我國農(nóng)村又面臨一次性能源短缺的現(xiàn)狀，兩者之間的矛盾日益顯著。應(yīng)用干法厭氧堆肥技術(shù)處理有機(jī)固體廢棄物，將二者之間的問題有效地轉(zhuǎn)化為可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)行為。即將有機(jī)固體廢棄物轉(zhuǎn)化成清潔能源沼氣和優(yōu)質(zhì)生物有機(jī)肥料，使廢棄物得到資源化利用，促進(jìn)農(nóng)村節(jié)能減排，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，加快生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，綜合效益顯著。
[0003]現(xiàn)有的干法厭氧堆肥技術(shù)主要是德國的車庫式干法厭氧堆肥技術(shù)和中國的覆膜槽干法厭氧堆肥技；詳見專利號(hào):CN200510082723.1。德國的車庫式干法厭氧堆肥技術(shù)反應(yīng)器圍墻及頂面采用混凝土結(jié)構(gòu)，入口采用高精密液壓密封門，工程建設(shè)成本高；產(chǎn)氣結(jié)束時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)殘留沼氣難以排空，存在安全隱患。中國的覆膜槽干法厭氧堆肥技術(shù)反應(yīng)器建設(shè)在日光溫室內(nèi)，能夠直接吸收太陽熱能，減少產(chǎn)氣耗能，但建設(shè)成本也較高，而且反應(yīng)器受結(jié)構(gòu)限制，單體反應(yīng)器處理能力有限，物料傳熱效果不好，池容產(chǎn)氣率低。
[0004]因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)有干法厭氧堆肥技術(shù)中存在工程建設(shè)成本高、處理能力有限、物料傳熱效果差等問題，提供一種適于畜禽養(yǎng)殖糞便及農(nóng)作物秸桿等農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案提供一種地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)，包括沼氣泵、密封硬化地面、立墻、滲液槽、水封槽、鎖膜鉤、柔性膜、進(jìn)氣管、曝氣管、儲(chǔ)氣管、排空管、擋板、排液池、排液管、水封筒、截止閥1、截止閥I1、截止閥II1、截止閥IV、覆膜車、溫度傳感器，所述沼氣泵的吸氣口與進(jìn)氣管連接，沼氣泵的出氣口分別與曝氣管、儲(chǔ)氣管和排空管連接；所述密封硬化地面的橫截面形狀為矩形，密封硬化地面的四個(gè)邊中的一邊上部設(shè)置有立墻，另外三個(gè)邊的邊緣內(nèi)部5cm?15cm處設(shè)置有滲液槽，距密封硬化地面的外邊緣5cm?15cm處設(shè)置有水封槽；所述立墻上設(shè)置有溫度傳感器；所述水封槽的槽口頂部所在平面在密封硬化地面頂部所在平面的下部；所述鎖膜鉤通過鉸鏈固定在水封槽的內(nèi)底面上；所述柔性膜包裹在密封硬化地面的外部，柔性膜的邊緣設(shè)置有孔，且柔性膜與鎖膜鉤通過孔連接；所述進(jìn)氣管的一端與沼氣泵連接，另一端位于立墻的上部，進(jìn)氣管上設(shè)置有截止閥I ;所述曝氣管鋪設(shè)在密封硬化地面上部，且與沼氣泵的出氣口連接，曝氣管上設(shè)置有截止閥II ;所述儲(chǔ)氣管上設(shè)置有截止閥III;所述排空管上設(shè)置有截止閥IV ;所述擋板活動(dòng)設(shè)置在水封槽的上部；所述排液池位于與立墻相對(duì)一側(cè)的密封硬化地面的邊緣外部，并且排液池位于水封槽的外部；所述排液管的一端與滲液槽連接，排液管的另一端管口處設(shè)置有水封筒，排液管通過水封筒與排液池連接；所述覆膜車跨越在密封硬化地面上。
[0007]所述密封硬化地面和水封槽均由三層結(jié)構(gòu)組成，第一層為硬化結(jié)構(gòu)層、第二層為次密封層和第三層為密封層。
[0008]一種地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)的使用方法，包括以下操作步驟:
[0009]步驟一、將擋板蓋于水封槽上面，利用工程機(jī)械將發(fā)酵物料在密封硬化地面上堆放成條垛，進(jìn)行好氧發(fā)酵，其中發(fā)酵物料的干物質(zhì)濃度為20%?40% ;
[0010]步驟二、關(guān)閉截止閥III和截止閥IV，打開截止閥I和截止閥II，每隔7?8個(gè)小時(shí)啟動(dòng)/關(guān)閉沼氣泵對(duì)發(fā)酵物料進(jìn)行曝氣，每次曝氣時(shí)間25?30分鐘，在曝氣過程中，空氣通過進(jìn)氣管吸入，經(jīng)沼氣泵輸出到曝氣管內(nèi)，輸出壓力為60kPa，空氣經(jīng)曝氣管通入發(fā)酵物料內(nèi)，空氣穿透料層，利用溫度傳感器測(cè)量料層溫度，物料溫度增至45°C?50°C后噴入沼液進(jìn)行接種；
[0011]步驟三、利用覆膜車將柔性膜覆蓋在料堆及密封硬化地面上，并掛好鎖膜鉤，將水封槽內(nèi)注滿水，進(jìn)行厭氧堆肥生產(chǎn)沼氣和生物肥料；
[0012]步驟四、厭氧發(fā)酵初期，利用沼氣泵將每天產(chǎn)生的雜氣通過排空管排空，直到產(chǎn)生沼氣中甲烷含量達(dá)到55%或55%以上；
[0013]步驟五、利用沼氣泵將所述步驟四結(jié)束后產(chǎn)生的沼氣抽出并儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣柜中；
[0014]步驟六、所述步驟五結(jié)束后，將由密封硬化地面及柔性膜構(gòu)成的封閉空間內(nèi)的沼氣抽空，關(guān)閉截止閥III，將水封槽內(nèi)的水排出，使空氣自然進(jìn)入由密封硬化地面及柔性膜構(gòu)成的封閉空間內(nèi)，利用沼氣報(bào)警儀測(cè)試封閉空間，當(dāng)甲烷含量小于0.4%時(shí)為測(cè)量值達(dá)到安全值，利用覆膜車將柔性膜卷起；
[0015]步驟七、對(duì)沼氣發(fā)酵殘余物重復(fù)所述步驟二操作流程，利用沼氣泵通過進(jìn)氣管吸入空氣，經(jīng)曝氣管從發(fā)酵物料底部通入進(jìn)行曝氣，曝氣管內(nèi)輸入壓力為60kPa，直至有機(jī)物降解率達(dá)到70%以上出料。
[0016]通過上述設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果:
[0017]第一，采用上述設(shè)計(jì)的地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)只有密封硬化地面及水封槽為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并需要做“三灰四漿”及高分子密封材料涂刷防滲漏密封處理外，其它墻體為紅磚砌成，建造容易，建設(shè)成本低。
[0018]第二，采用覆膜車鋪卷膜，按鈕操作，鋪膜、卷膜容易，單體密封硬化地面擴(kuò)大容易，并且覆膜車可以供多場(chǎng)地使用，工程規(guī)模擴(kuò)大容易。
[0019]第三，水封法密封，用覆膜車將柔性膜覆蓋在密封硬化地面上，用鎖膜鉤將柔性膜鎖好，水封槽注滿水即可實(shí)現(xiàn)密封，密封操作簡單。
[0020]第四，柔性膜與密封硬化地面構(gòu)成的密封空間可直觀判斷密封空間內(nèi)氣體的產(chǎn)生及排出情況，避免安全事故發(fā)生。
[0021]第五，密封硬化地面上面鋪設(shè)曝氣管，利用沼氣泵增壓，可促進(jìn)物料傳熱、透氣。
[0022]第六，密封硬化地面膜覆蓋方式便于采用條垛干法厭氧堆肥，可利用工程機(jī)械進(jìn)出料，進(jìn)出料方便。
[0023]第七，沼氣泵可以實(shí)現(xiàn)曝氣、儲(chǔ)氣、排氣一機(jī)多項(xiàng)工作，設(shè)備投資少。
[0024]第八，密封硬化地面前側(cè)的滲液槽通過排液管、水封筒與排液池連通，便于滲出的液體排出，防止?jié)B液溢出造成水封槽內(nèi)水污染。
[0025]第九，立墻上安裝的溫度傳感器便于測(cè)量料層溫度，時(shí)時(shí)觀察料層溫度變化。
【附圖說明】
[0026]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0027]圖1為本發(fā)明地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)局部放大圖。
[0029]圖3為本發(fā)明地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)投影圖。
[0030]圖4為本發(fā)明地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)局部剖視圖。
[0031]圖中1-沼氣泵、2-密封硬化地面、3-立墻、4-滲液槽、5-水封槽、6_鎖膜鉤、7_柔性膜、8-進(jìn)氣管、9-曝氣管、10-儲(chǔ)氣管、11-排空管、12-擋板、13-排液池、14-排液管、15-水封筒、16-截止閥1、17-截止閥I1、18-截止閥II1、19-截止閥IV、20-覆膜車、21 -溫度傳感器、22-硬化結(jié)構(gòu)層、23-次密封層、24-密封層。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如圖所示，本發(fā)明一種地面膜覆蓋干法厭氧堆肥發(fā)酵系統(tǒng)，包括沼氣泵1、密封硬化地面2、立墻3、滲液槽4、水封槽5、鎖膜鉤6、柔性膜7、進(jìn)氣管8、曝氣管9、儲(chǔ)氣管10、排空管11、擋板12、排液池13、排液管14、水封筒15、截止閥I 16、截止閥II 17、截止閥III18、截止閥IV 19、覆膜車20、溫度傳感器21，所述沼氣泵I的吸氣口與進(jìn)氣管8連接，沼氣泵I的出氣口分別與曝氣管9、儲(chǔ)氣管10和排空管11連接；所述密封硬化地面2的橫截面形狀為矩形，密封硬化地面2的四個(gè)邊中的一邊上部設(shè)置有立墻3，另外三個(gè)邊的邊緣內(nèi)部5cm?15cm處設(shè)置有滲液槽4，距密封硬化地面2的外邊緣5cm?15cm處設(shè)置有水封槽5 ;所述立墻3上設(shè)置有溫度傳感器21 ;所述水封槽5的槽口頂部所在平面在密封硬化地面2頂部所在平面的下部；所述鎖膜鉤6通過鉸鏈固定在水封槽5的內(nèi)底面上；所述柔性膜7包裹在密封硬化地面2的外部，柔性膜7的邊緣設(shè)置有孔，且柔性膜7與鎖膜鉤6通過孔連接；所述進(jìn)氣管8的一端與沼氣泵I連接，另一端位于立墻3的上部，進(jìn)氣管8上設(shè)置有截止閥
I16 ;所述曝氣管9鋪設(shè)在密封硬化地面2上部，且與沼氣泵I的出氣口連接，曝氣管9上設(shè)置有截止閥II 17 ;所述儲(chǔ)氣管10上設(shè)置有截止閥III 18 ;所