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一种高效农村生活垃圾处理装置制作方法

  • 专利名称
    一种高效农村生活垃圾处理装置制作方法
  • 发明者
    冯华军, 吴中良, 孙刚, 宋二喜, 廖 燕, 张驰, 沈东升
  • 公开日
    2012年1月11日
  • 申请日期
    2011年4月13日
  • 优先权日
    2011年4月13日
  • 申请人
    杭州市环境保护有限公司, 浙江工商大学
  • 文档编号
    C12M1/107GK202105840SQ2011201075
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种高效农村生活垃圾处理装置,包括垃圾填埋生物反应器、产甲烷反应器和三相分离器,其特征在于所述的装置还包括太阳能加热器,所述的垃圾填埋反应器的底部出口与产甲烷反应器的进水口连接,所述的产甲烷反应器的出水口与三相分离器的进水口相连,所述的三相分离器的出水口与垃圾填埋生物反应器的顶部入口连接,所述的垃圾填埋反应器和产甲烷反应器分别与太阳能加热装置连接;所述的垃圾填埋反应器包括筒体,所述的筒体从外至内依次为外壁、保温层、加热管和内壁,所述的加热管呈螺旋式分布;所述的产甲烷反应器包括筒体,所述的筒体从外至内依次为外壁、保温层、加热管和内壁,所述的加热管呈螺旋式分布;所述的太阳能加热器的出口分别与垃圾填埋生物反应器的加热管进口、产甲烷反应器的加热管进口相连,所述的垃圾填埋生物反应器的加热管出口、产甲烷反应器的加热管出口均与太阳能加热器的进口连接2.如权利要求1所述的高效农村生活垃圾处理装置,其特征在于所述的垃圾填埋反应器内部分为四层,从上到下依次为产气层、泥沙层、垃圾层、碎石层,所述的碎石层下方设有支撑板3.如权利要求1所述的高效农村生活垃圾处理装置,其特征在于所述的垃圾填埋生物反应器与产甲烷反应器内部均分别设有温度探头,所述的太阳能加热装置的出口管路上设有温控阀门,所述的温控阀门和温度探头均与PLC控制器连接4.如权利要求1所述的高效农村生活垃圾处理装置,其特征在于所述的垃圾填埋生物反应器上层外接导气管并与集气袋相连,所述的产甲烷反应器与三相分离器的上端也外接导气管并与同一个集气袋相连5.如权利要求1所述的高效农村生活垃圾处理装置,其特征在于所述的垃圾填埋反应器与产甲烷反应器之间、太阳能加热器与垃圾填埋生物反应器之间、三相分离器与垃圾填埋生物反应器之间均设有集水池和蠕动泵6.如权利要求1所述的高效农村生活垃圾处理装置,其特征在于所述的三相分离器与垃圾填埋生物反应器之间还设有流量计
  • 技术领域
    本实用新型涉及农村生活垃圾处理领域,尤其涉及一种太阳能加热器与垃圾生物反应器相结合以提高垃圾处理效率及产气效率的处理装置
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型公开了一种高效农村生活垃圾处理装置,包括垃圾填埋反应器、产甲烷反应器、三相分离器和太阳能加热器,垃圾填埋反应器、产甲烷反应器和三相分离器依次连接,所述的垃圾填埋生物反应器和产甲烷反应器的筒体内壁与外壁之间设有加热管,所述的太阳能加热器与垃圾填埋生物反应器和产甲烷反应器的加热管连接,为垃圾填埋反应器和产甲烷反应器加温。本实用新型通过在垃圾填埋反应器和产甲烷反应器器壁上增设太阳能加热装置,采用了太阳能作为加热能源,不仅提高了生活垃圾稳定化的效率,同时也提高了产甲烷反应器的产气量,消除了生物反应器因冬季温度低而使垃圾稳定化效率低、产气量小的问题。
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种高效农村生活垃圾处理装置的制作方法垃圾厌氧生物处理需要在适宜的环境条件下进行,温度、pH值、含水率、有毒物质等环境因素对厌氧生物处理的影响较大。目前,在实际的操作运行过程中,PH值、氧化还原电位、有毒物质对垃圾厌氧生物处理的影响已有较多的研究,并且已有相应的实际解决方法,例如垃圾渗滤液经预处理后回灌于垃圾填埋反应器中,用以消除反应器中的酸抑制现象;用渗滤液回灌增加垃圾填埋反应器中的含水率;经好氧处理后的渗滤液回灌于垃圾填埋生物反应器中可以消除氨氮对反应器的抑制作用等等。温度对厌氧生物处理有很大的影响,温度过高或低都会影响生物反应器内微生物的活性,从而影响垃圾的处理效率,而反应器在实际的运行过程中,是暴露在外界环境中的,反应器的温度条件随外界环境的改变而改变,在冬季以及春秋季的晚上,气温大幅度下降,从而造成微生物活性显著下降,而且低温对产甲烷细菌的影响远大于产酸细菌,因此反应器很容易酸化,垃圾稳定化速率下降,产气量下降。发明内容一种高效农村生活垃圾处理装置,包括垃圾填埋生物反应器、产甲烷反应器、三相分离器和太阳能加热器,所述的垃圾填埋反应器的底部出口与产甲烷反应器的进水口连接,所述的产甲烷反应器的出水口与三相分离器的进水口相连,所述的三相分离器的出水口与垃圾填埋生物反应器的顶部入口连接,所述的垃圾填埋反应器和产甲烷反应器分别与太阳能加热装置连接。所述的垃圾填埋反应器包括筒体,所述的筒体从外至内依次为外壁、保温层、加热管和内壁,所述的加热管呈螺旋式分布,所述的加热管可在外界环境温度较低的情况下为反应器加温,提高垃圾稳定化速率。所述的保温层可以有效减少加热管热量向外传递。所述的垃圾填埋反应器分为4层,从上到下依次为产气层、泥沙层、垃圾层、碎石层,所述的泥沙层能使气体均勻逸出,所述的碎石层下方设有支撑板,用以支撑上方的垃圾。所述垃圾填埋反应器的筒体侧壁上设有取样口,用以取出稳定化后的垃圾。所述的产甲烷反应器包括筒体,筒体结构的设置与垃圾填埋生物反应器相同,从外至内依次为外壁、保温层、加热管和内壁,所述的加热管呈螺旋式分布。所述的太阳能加热器的出口分别与垃圾填埋生物反应器的加热管进口、产甲烷反应器的加热管进口相连,所述的太阳能加热器的出口管路上设有温控阀门,所述的温控阀门连接PLC控制器,垃圾填埋生物反应器与产甲烷反应器内部还分别设有温度探头,用以检测反应器内部的温度,温度探头接至PLC控制器。当反应器内部温度低于20摄氏度时, PLC控制器控制总管温控阀门,使阀门处于开启状态,实行热水循环,当反应器内部温度高于35时,自动关闭温控阀门,水循环停止。所述的垃圾填埋生物反应器的加热管出口、产甲烷反应器的加热管出口均与太阳能加热器的进口连接。作为一种优选,所述的垃圾填埋反应器与产甲烷反应器之间、太阳能加热器与垃圾填埋生物反应器之间、三相分离器与垃圾填埋生物反应器之间均设有集水池和蠕动泵。 因加热管的进口设在垃圾填埋反应器和产甲烷反应器的下端,通过压力泵能使热水以一定流速从加热管的进水口流向加热管的出口。作为一种优选,所述的垃圾填埋生物反应器上层外接导气管并与集气袋相连,所述的产甲烷反应器与三相分离器的上端也外接导气管并与同一个集气袋相连。作为一种优选,所述的三相分离器与垃圾填埋生物反应器之间还设有流量计。所述的太阳能加热器的储水量要满足生物反应器所需的热水量,一般每立方米反应器需要配置20-50L左右容积的太阳能加热器。本实用新型装置具有以下优点1.在原有农村垃圾填埋处理装置的基础上增加了太阳能加热器,不仅可以解决垃圾填埋反应器冬季运行效率低、垃圾稳定化速率慢的问题,还可以促进冬季产甲烷反应器的产气速率和产气量,增加甲烷回收利用率,从而也能相应地增加经济效益。2.高效农村生活垃圾处理装置中的加热装置利用的是清洁能源-太阳能,它不但不会对环境产生污染,而且还节省了其他不可再生能源的消耗,是一种既环保又节能的高效加热装置。3.将产酸作用与产甲烷作用分别置于两个反应器中,可以通过物理分离的方法使两个反应器中菌群(产酸菌和产甲烷菌)得到优化,从而是各自的反应器都达到最佳的运行效果,垃圾稳定化速率提高,垃圾渗滤液的厌氧消化产甲烷速率也得到相应提升。4.用经过厌氧发酵处理后的渗滤液回灌于垃圾填埋生物反应器中可以消除垃圾渗滤液直接回灌对垃圾填埋生物处理产生的“青贮”现象。图1为本发明装置结构示意图。图2为本发明装置中的反应器加热管安装示意图。附图标记说明1-垃圾填埋生物反应器;2-产甲烷反应器;3-三相分离器;4-太阳能加热器;5-产气层;6-泥沙层;7-垃圾层;8-碎石层;9-垃圾填埋生物反应器加热管; 10-垃圾填埋生物反应器保温层;11-出料口 ;12-产甲烷反应器内加热管;13-产甲烷反应器保温层;14-第一集水池;15-第二集水池;16-第三集水池;17-PLC控制器;18-第一压力泵;19-第二蠕动泵;20-第二压力泵;21-第三蠕动泵;22-第四蠕动泵;23-第一液体流量计;24-第一气体流量计;25-第二气体流量计;26-第二液体流量计;27-28-集气袋;29-垃圾填埋生物反应器内壁;30-垃圾填埋生物反应器外壁;31-产甲烷反应器内壁; 32-产甲烷反应器外壁;33-太阳能加热器出水管温控阀门;34-第一温度探头;35-第二温度探头。如图1所示,一种高效农村生活垃圾处理装置,包括垃圾填埋生物反应器1、产甲烷反应器2、三相分离器3、太阳能加热器4、第一集水池14、第二集水池15、第三集水池16、 自动化控温装置17、第一压力泵18、第二蠕动泵19、第二压力泵20、第三蠕动泵21、第四蠕动泵22、第一液体流量计23、第二液体流量计沈、第一气体流量计M、第二气体流量计25、 第一集气袋27和第二集气袋观。其中垃圾填埋生物反应器1、第三集水池16、第四蠕动泵22、太阳能加热器4、第二压力泵20、产甲烷反应器2、第二蠕动泵19和第二集水池15依次串联,第二集水池15与垃圾填埋生物反应器1的底部入水口连接。三相分离器3的入水口与产甲烷反应器2的出水口连接,三相分离器3的出水口依次与第二液体流量计沈、第一集水池14、第三蠕动泵21 及垃圾填埋生物反应器1的顶部串联。垃圾填埋生物反应器1和产甲烷反应器2中设有第一温度探头34、第二温度探头35,第一温度探头34、第二温度探头35分别与PLC控制器17 连接,太阳能加热器4的出水管上设有温控阀门33,温控阀门33也与PLC控制器17相连。垃圾填埋生物反应器1的筒体设有垃圾填埋生物反应器内壁四、垃圾填埋生物反应器外壁30,内外壁之间装设有垃圾填埋生物反应器加热管9,如图2所示,加热管呈螺旋式分布,可在外界环境温度较低的情况下为反应器加温,提高垃圾稳定化速率;垃圾填埋生物反应器外壁30和垃圾填埋生物反应器加热管9之间设有垃圾填埋生物反应器保温层10, 可以有效减少加热管热量向外传递。垃圾生物填埋生物反应器1内部分为4层,从上往下依次为产气层5、泥沙层6、垃圾层7和碎石层8,碎石层下方设有支撑板,用以支撑用以支撑上方的垃圾。产气层5外接有导气管与第一气体流量计对、第一集气袋27依次串联,出垃圾填埋生物反应器1的气体经过第一气体流量计M之后用集气袋27收集;泥沙层6能使垃圾层7产生的填埋气均勻逸出;碎石层8的碎石间隙只允许渗滤液通过,用以阻挡上层垃圾往下掉落,以防垃圾堵塞渗滤液出水口。产甲烷反应器2的筒体与垃圾填埋生物反应器1的筒体结构相同,设有产甲烷反应器内壁31、产甲烷反应器外壁32,内外壁之间也设有产甲烷反应器加热管12,产甲烷反应器内加热管12与产甲烷反应器内外壁32之间设有产甲烷反应器内保温层13。产甲烷反应器2和三相分离器3的上端还外接导气管与第二气体流量计25、第二集气袋观依次串联。垃圾填埋生物反应器1和产甲烷反应器2各自的加热管进水口前还分别设有第一压力泵18、第二压力泵20并与太阳能加热器4的出水管连接,第一压力泵18、第二压力泵 20用以推动热水从反应器底部向上端流动,并且可以通过调控压力大小来调控热水在加热管中的流速。本实用新型装置运行时,垃圾填埋生物反应器1内产生的垃圾渗滤液从底部出口排入第二集水池15,第二集水池15中的渗滤液经第二蠕动泵19送入产甲烷反应器2中,产甲烷反应器2的出水进入三相分离器3经气固液分离之后,经过液体流量计沈进入第一集水池14,三相分离器3的出水然后第一集水池14中的液体通过第三蠕动泵21回灌至垃圾填埋生物反应器1中。[0032] 太阳能加热器4的热水流经温控阀33分别流至垃圾填埋生物反应器1和产甲烷反应器2的垃圾填埋生物反应器加热管9和产甲烷反应器加热管12中,在第一压力泵18 和第二压力泵20的推动下,热水从反应器底部向上端流动。垃圾填埋生物反应器1和产甲烷反应器2的加热管出水流入第三集水池16中,第三集水池16中的冷水用第四蠕动泵21 送至太阳能加热器4中。当垃圾填埋生物反应器1和产甲烷反应器2内部温度低于20摄氏度时,PLC控制器17控制总管温控温控阀门33,使温控阀门33处于开启状态,实行热水循环,当垃圾填埋生物反应器1和产甲烷反应器2内部温度高于35摄氏度时,自动关闭温控阀门33,水循环停止。



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