一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统

文档序号:1915832 发布日期:2021-12-03 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统 (Energy-concerving and environment-protective rubbish compost, deodorization and leachate treatment system ) 是由 靳菁 纪智慧 成一知 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统,包括太阳能热水器、堆肥仓、臭气渗滤液处理装置、风机、臭氧发生器以及太阳光跟踪聚光器,所述堆肥仓内设有暖气片,所述暖气片与太阳能热水器连通,所述堆肥仓与臭气渗滤液处理装置连通,所述堆肥仓的顶部与臭气渗滤液处理装置的顶部通过风机连通,所述风机用于将堆肥仓内的臭气抽至臭气渗滤液处理装置内,所述臭氧发生器与臭气渗滤液处理装置的顶部连通,所述太阳光跟踪聚光器与臭气渗滤液处理装置连通。本发明具有如下优点:以太阳能为供热能源对垃圾进行堆肥反应,同时采用光催化协同臭氧氧化对臭气及渗滤液进行处理,整个过程节能环保,不产生二次污染,处理效率好,处理成本低。(The invention discloses an energy-saving and environment-friendly garbage composting, deodorizing and leachate treating system which comprises a solar water heater, a composting bin, an odor leachate treating device, a fan, an ozone generator and a sunlight tracking condenser, wherein heating plates are arranged in the composting bin, the heating plates are communicated with the solar water heater, the composting bin is communicated with the odor leachate treating device, the top of the composting bin is communicated with the top of the odor leachate treating device through the fan, the fan is used for pumping odor in the composting bin into the odor leachate treating device, the ozone generator is communicated with the top of the odor leachate treating device, and the sunlight tracking condenser is communicated with the odor leachate treating device. The invention has the following advantages: solar energy is used as heat supply energy to carry out composting reaction on garbage, and photocatalysis and ozone oxidation are adopted to treat odor and percolate, so that the whole process is energy-saving and environment-friendly, secondary pollution is not generated, the treatment efficiency is good, and the treatment cost is low.)

一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统

技术领域

本发明涉及节能环保技术领域,尤其涉及一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统。

背景技术

随着经济的不断发展,人民生活水平的提高,生活垃圾的产生量也在不断增长,正在影响生态环境、侵占大量土地资源、污染地下水源,危害着人类的健康和生存。许多无能力提供生活垃圾集中收集处理服务的农村地区,主要采取填埋、自然堆放等处理方法,侵占了大面积的土地。如不能及时有效地处理,长此以往,堆放的生活垃圾不仅会成为苍蝇、蚊虫等病原体滋生的场所,更可能破坏地表植被,降低土壤肥力,改变土壤的性质和结构,直接影响农业生产。为解决农村生活垃圾产生源点多,布局分散,不利于集中处理的问题,各种农村生活垃圾就地处理技术快速地应用发展,堆肥处理技术运行成本低、减容效果显著,产出的肥料可用于土壤修复和农业种植,可有效提高垃圾无害化处理效率与资源化利用率,是易腐生活垃圾处理处置过程中的优势选择。

好氧堆肥是在有氧条件下,好氧细菌对有机固体废物进行吸收、氧化、分解,通过矿质化、腐殖化过程将有机固体废物变成稳定性好的腐熟有机肥料的过程;微生物分解利用有机物的过程中,不但生成了大量可被植物利用的营养物质-有效态 N、P、K化合物等,而且又合成新的性质稳定、具有活性的的高分子有机物-腐殖质。好氧堆肥具有温度高、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小、可以大规模采用机械处理等突出优点。

随着环境污染问题日益严重,寻找一项净化效率高,二次污染小的净化技术势在必行。光催化氧化等高级氧化技术凭借着高净化效率、低运行成本、无二次污染等优点,受到越来越多的重视与青睐,已得到业内的广泛认可。臭氧分解产生氧化性很强的•OH,臭氧不仅能将光催化产生的电子吸收,形成氧化性极强的羟基自由基或活性氧离子,提高光催化净化效率,而且还能够抑制光生空穴与电子的复合,延长催化剂寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统,其可以解决背景技术中涉及的技术问题。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统,包括太阳能热水器、堆肥仓、臭气渗滤液处理装置、风机、臭氧发生器以及太阳光跟踪聚光器,所述堆肥仓内设有暖气片,所述暖气片与所述太阳能热水器连通,所述堆肥仓与所述臭气渗滤液处理装置连通,所述堆肥仓的顶部与所述臭气渗滤液处理装置的顶部通过所述风机连通,所述风机用于将所述堆肥仓内的臭气抽至所述臭气渗滤液处理装置内,所述臭氧发生器与所述臭气渗滤液处理装置的顶部连通,所述臭气渗滤液处理装置内设有掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝,所述太阳光跟踪聚光器与所述掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝连通。

作为本发明的一种改进:所述堆肥仓的底部设有倾斜设置的底板,所述堆肥仓的侧壁对应所述底板倾斜的底部设有滤液口,所述臭气渗滤液处理装置与所述滤液口连通。

作为本发明的一种改进:所述暖气片的进水口与所述太阳能热水器的出水口连通,所述暖气片的出水口与所述太阳能热水器的进水口连通。

作为本发明的一种改进:所述掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝的制备方法如下:

制备钇掺杂草酸氧钛酸溶液;

将玻璃纤维丝用水洗涤干净;

将洁净的玻璃纤维丝加热到 50~80℃,浸入温度为 50~80℃的钇掺杂草酸氧钛酸溶液中,采用浸润提拉法在玻璃纤维丝表面形成钇掺杂草酸氧钛酸前驱物薄膜;

对涂附了钇掺杂草酸氧钛酸前驱物的玻璃纤维丝进行热处理,热处理时以室温作为起始温度,以 10~20℃/分的升温速度升温至 480~520℃,保温 30~60 分钟后,待自然冷却后获得成品。

与相关技术相比,本发明提供的一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统具有如下优点:本发明以太阳能为供热能源对垃圾进行堆肥反应,同时采用光催化协同臭氧氧化对臭气及渗滤液进行处理,整个过程节能环保,不产生二次污染,处理效率好,处理成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:

图1为本发明节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示,本发明提供了一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统,包括太阳能热水器1、堆肥仓2、臭气渗滤液处理装置3、风机4、臭氧发生器5以及太阳光跟踪聚光器6,所述堆肥仓2内设有暖气片(未图示),所述暖气片与所述太阳能热水器1连通,所述堆肥仓2与所述臭气渗滤液处理装置3连通,所述堆肥仓2的顶部与所述臭气渗滤液处理装置3的顶部通过所述风机4连通,所述风机4用于将所述堆肥仓2内的臭气抽至所述臭气渗滤液处理装置3内,所述臭氧发生器5与所述臭气渗滤液处理装置3的顶部连通,所述臭气渗滤液处理装置3内设有掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝31,所述太阳光跟踪聚光器6与所述掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝31连通。

所述堆肥仓2的底部设有倾斜设置的底板21,所述堆肥仓2的侧壁对应所述底板21倾斜的底部设有滤液口(未标号),所述臭气渗滤液处理装置3与所述滤液口连通。

所述暖气片的进水口与所述太阳能热水器1的出水口连通,所述暖气片的出水口与所述太阳能热水器1的进水口连通,这样,热水可在所述暖气片与所述太阳能热水器1之间循环。

本发明通过设置太阳能热水器1,将太能阳辐射产生的光能转化成热能并储存,将太阳能热水器1与堆肥仓2有机地结合在一起,使供能装置中的能量高效、快速地传递给有机生活垃圾,有效提高有机生活垃圾发酵的相对环境温度,使新鲜可堆腐垃圾中微生物活性增大,极早地进入发酵状态,另外维持反应器型高温好氧堆肥仓在环境温度较低时依然能够良好运行。

本发明采用光催化协同臭氧氧化对臭气及渗滤液进行处理。

臭氧氧化具有氧化能力强、杀菌效果好、无二次污染等优点。臭氧氧化法降解有机物的机理主要可分为两种:1)臭氧与有机物直接反应;2)臭氧分解产生氧化性很强的·OH,·OH 再与有机物反应。

采用“钇掺杂玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝”作为光催化剂拓展太阳光有效利用的范围,并应用太阳光跟踪聚光器系统聚焦太阳光使采光量扩大。特点在于:采用“钇掺杂玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝”作为光催化剂,降低了导致有机物化学键断裂的照射光的能量阈值,把降解的光波从紫外光区(占太阳光强度 4%左右)拓展到可见-紫外光光区(占太阳光强度 50%左右),太阳光利用率提高了约 10 倍;透明的“钇掺杂玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝”的另一个重要作用是把太阳光导入垃圾渗滤液中,对垃圾渗滤液内部进行光催化降解,使降解反应区域从反应液表面扩展到整个区域;采用太阳光跟踪聚光器系统将采光面积从传统降解方式的液体实际面积转换成透镜的采光面积,太阳光采光总量可以通过增加太阳光跟踪聚光器系统凸透镜面积和数量得到无限延伸,从理论上讲,能够解决“天然治理”不能满足垃圾渗滤液不断剧增的矛盾;通过太阳光跟踪聚光器系统聚光后的太阳光可以通过塑料光导介质管进行传导,使太阳光不能够直接照射到的垃圾渗滤液也能够同样实现降解。

需要进一步说明的是,本发明提供的所述掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝的制备方法如下:

制备钇掺杂草酸氧钛酸溶液;

将玻璃纤维丝用水洗涤干净;

将洁净的玻璃纤维丝加热到 50~80℃,浸入温度为 50~80℃的钇掺杂草酸氧钛酸溶液中,采用浸润提拉法在玻璃纤维丝表面形成钇掺杂草酸氧钛酸前驱物薄膜;

对涂附了钇掺杂草酸氧钛酸前驱物的玻璃纤维丝进行热处理,热处理时以室温作为起始温度,以 10~20℃/分的升温速度升温至 480~520℃,保温 30~60 分钟后,待自然冷却后获得成品。

透明的玻璃纤维基钇掺杂二氧化钛光降解触媒丝被安插在臭气渗滤液处理装置3的上部盖板上,使聚光后的太阳光能够通过光降解触媒丝作为传导介质向垃圾渗滤液中传递。玻璃纤维基钇掺杂二氧化钛光降解触媒丝的作用是:(1)作光降解的光催化剂(触媒);(2)作为聚光后的太阳光向垃圾渗滤液中传递的介质,解决了光难以照射到向垃圾渗滤液内部的难题;(3)实现易损模块的可更换性、避免了使用粉末光催化剂难以回收的问题。容器上部盖板及光降解触媒丝都可以拆卸更换。

太阳光跟踪聚光器6可以把照射到地面的太阳光聚光后集中地应用于目的区域,并且能够通过感应系统调整透镜角度使之始终对准太阳光入射方向,使太阳从早晨到傍晚每一时段的太阳光都能够被收集到,把太阳光跟踪聚光器应用于此,目的是有效跟踪和收集太阳光,再通过塑料光导介质传导和转移于透明的“掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝”进行垃圾渗滤液的光催化降解,即被降解的垃圾渗滤液不必直接暴露在室外,可以通过塑料光导介质的传导在室内也能够接受聚光太阳光并进行太阳光降解实验。

采用钇掺杂的玻璃纤维基二氧化钛光触媒丝作为光催化剂,并将太阳光聚光后用于降解垃圾渗滤液有机质,是一种典型的地球化学处理方法,能够体现出以“天然治理天然”、低成本、高效益,能够充分利用和回收被废弃资源的优越性。

本发明提供的节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统的工作原理如下:

堆肥仓2的仓顶设置有太阳能热水器1,每个所述的堆肥仓2的仓内设置有暖气片,所述的太阳能热水器1的出水口通过管道与所述的暖气片的进水口连通,所述的暖气片的出水口通过管道与所述的太阳能热水器的进水口连通,每个所述的堆肥仓2设置有斜坡状的底板21,将渗滤液收集后流入臭气渗滤液处理装置3,顶端臭气通过风机4吹入臭气渗滤液处理装置3。

透明的玻璃纤维基钇掺杂二氧化钛光降解触媒丝被安装在臭气渗滤液处理装置3内,使聚光后的太阳光能够通过光降解触媒丝作为传导介质向垃圾渗滤液中传递,同时向装置内通入臭氧,臭氧分解产生氧化性很强的·OH,臭氧不仅能将光催化产生的电子吸收,形成氧化性极强的羟基自由基或活性氧离子,提高光催化净化效率,而且还能够抑制光生空穴与电子的复合,延长催化剂寿命。

光催化协同臭氧氧化技术不仅可有效降解渗滤液中有机物,还能有效净化硫化氢及氨气,减少臭气产生。

与相关技术相比,本发明提供的一种节能环保的垃圾堆肥、除臭与渗滤液处理系统具有如下优点:本发明以太阳能为供热能源对垃圾进行堆肥反应,同时采用光催化协同臭氧氧化对臭气及渗滤液进行处理,整个过程节能环保,不产生二次污染,处理效率好,处理成本低。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

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