渠道式垃圾好氧堆肥工藝
好氧堆肥處理垃圾的工藝有很多種，在我國投入運行的垃圾好氧堆肥處理廠也有一些，但真正成功運行的并不多。渠道式垃圾好氧堆肥工藝在國外，如加拿大， 美國，德國，意大利等都已有很多成功運行業績，但目前在我國還沒有得到應用。我國山東青島市已采用該工藝，建造日處理為300噸的現代化垃圾堆肥廠，是我國第一座渠道式垃圾好氧堆肥廠。
1 概述
所謂渠道式垃圾好氧堆肥就是將垃圾在混凝土渠道中進行好氧發酵，通過翻推機的翻推和最終垃圾熟化，從而產生廢料的過程。
渠道式垃圾好氧堆肥系統包括：
混合/攪拌系統，即固定雙螺旋垂直攪拌器；
好氧反應混凝土渠道，停留時間為28天；
離心鼓風機，提供空氣給堆肥中的有機物，該離心鼓風機由定時器控制；
一套完整的垃圾滲濾液收集系統，該系統從好氧反應混凝土渠道下部收集任何從堆肥廢物流出的液體；
每個好氧反應混凝土渠道的框架和頂部覆蓋頂棚密封系統，該系統可以使氣味散射減到最少而且保存濕氣；
堆肥翻推機，該翻推機由柴油機和液壓驅動；
廢氣凈化系統。
2 垃圾攪拌混合準備
原生垃圾經預分選后直接卸入垃圾攪拌車內，在垃圾攪拌車上裝有螺旋垂直攪拌器，用于攪拌和混合垃圾。如果來料含水量超過70%，可以適當加入一些疏松劑，如草，木屑或樹葉等，使含水率達到50%---60%左右后再送入堆肥廠。在有機垃圾中添加疏松劑會使有機垃圾變得多孔性。疏松劑的添加可以大大提高氧氣在堆肥垃圾中的傳送。大顆粒的廢木屑可以在堆肥系統尾部，通過篩選再返回堆肥系統中，這樣一方面可以減少廢木屑的用量，另一方面可以使各種細菌附著在廢木屑上，從而改善堆肥質量。
操作員可以通過計量器計量每批混合物的重量，這些信息于是會傳送到計算機中去。攪拌混合時間將根據垃圾的類型不同從5分鐘到15分鐘。 在攪拌混合階段，每個螺旋垂直攪拌器將會混合所有的成分。該攪拌器系統也可以裝備剪刀，以提供優良的剪切功能。垃圾混合的好壞直接影響以后的堆肥效果。垃圾攪拌也可以設定成固定式，也可根據垃圾的成分和物理特性，調整垃圾攪拌的時間。如果必要的話，在垃圾攪拌過程中還可以加入有效微生物，實現垃圾發酵目的。垃圾攪拌和混合的作用是均化垃圾成分，提高垃圾堆肥質量。
垃圾攪拌和混合后，可以通過輸送帶輸送， 或通過裝載機直接送到好氧反應混凝土渠道中。
3 堆肥渠道
堆肥系統包括幾組堆肥單元，每個單元又包括三個渠道。每個渠道的尺寸是根據垃圾的處理量和垃圾成分而單獨設計的。通常渠道長約60-110米長，3米寬，2.4米高。垃圾最初被放在渠道內的一端，28天后，垃圾通過翻推機被移動到好氧反應混凝土渠道的另一端。翻推機翻推垃圾的面積通常是7.2平方米。翻推機每兩天通過好氧反應混凝土渠道一次或在二星期時期內在好氧反應混凝土渠道內運行七次。
為了防止垃圾滲濾液滲入地下，污染地下水，渠道底部必須作防滲處理。
4 翻推機
整套翻推機包括；驅動發動機，傳送帶， 提升系統 ，傳送倉 ，維修用操作平臺。因使用遙控設備故無需駕駛艙。
翻推機在混凝土渠道上移動，翻推機由柴油引擎驅動。提升傳動裝置可以伸到渠道的一側。提升傳動裝置含有固定在獨立鏈條上的漿形棒。漿形棒沿渠道將堆肥垃圾提升，攪拌和移動。翻推機前進的速度根據垃圾負荷，大約每分鐘1.2米。 舉例來說，在渠道的最后階段，垃圾的混合已經很容易，這樣就不需要在渠道前段所需的功率。垃圾在渠道前段通常很濕很重。翻推機的運動將使垃圾利用最佳的空氣氣路，保證垃圾達到殺死各種病菌的合適溫度， 并且在渠道內移動垃圾。
翻推機的操作是遙控的，當翻推機運行到渠道前段時，位于渠道前端的限位開關將使翻推機停下。翻推機設備的設計、制造和安裝應保證高度的工作可靠性并保證最小的維修工作量。
5 通風系統
通風系統使整個堆肥系統中最關鍵的系統之一，在每個渠道上都有若干獨立的通風區域。通風區域的長度是根據垃圾成分和渠道長度設計的。通風區域的構造使用包埋在渠道地板下的通風管道。該通風管道的材質通常是PVC。
該堆肥系統是一個好氧發酵堆肥系統，新鮮的空氣經過地板移動到上面的堆肥垃圾中。根據堆肥工藝的需要，在每個通風區域中都設有一套離心鼓風機和干管， 以供給足夠的空氣。通風管道上有透氣孔，這樣可以使在通風管道上的透氣孔提供相同的空氣量。干管把鼓風機送出的空氣分配到通風支管中。離心鼓風機通過時間和堆肥溫度反饋由計算機控制。
堆內溫度的測定主要是測量堆肥底部和中部的溫度，通過肥堆內的溫度確定風量的供給情況，并據此調整鼓風機的供風量。
6 工藝控制系統
堆肥處理廠的控制由 PLC系統來實現。在每部分控制面板安裝觸摸屏監視器以便于操作人員監控，并且所有數據可以通過以太網卡傳送到管理/操作控制室，并且如果需要可傳送至管理/監控辦公室。全部控制系統通過使用工業自動化軟件進行操作。
控制系統通過生動的圖像自動控制和監視處理廠的運行，警報信息顯示在管理/操作控制室。 所有交接班報告，警報和事件都將儲存進計算機硬盤，并可以按日期自動打印輸出。
垃圾通常將會在整個堆肥系統中停留4個星期。可以制出堆肥時間和溫度的曲線圖，以反映垃圾發酵情況。這些系統數據圖可以顯示在計算機上，堆肥系統將會被一部計算機控制。
通過調整離心風機的供風量， 可以使垃圾的發酵溫度保持在最佳的溫度范圍內（55℃到65℃）。這可以通過時間和溫度兩方面來控制。溫度探棒（1m長的）可以用手插入渠道壁內。每個通風區域的中心部位會有一個溫度探棒。在開始運行之前，渠道內外的溫度應該是一樣的。這些熱電偶將會將每小時的溫度信號，反饋到鼓風機和警報系統中。
控制系統主要包括：
計算機控制鼓風機系統（包括時間和堆肥溫度反饋兩個參；
專用軟件，包括數據傳載功能；
控制箱， 包括繼電器和開關；
溫度探棒傳感線；
控制每個鼓風機的溫度探棒；
電線標示。
7 垃圾滲濾液收集系統
該系統有一個總的垃圾滲濾液收集系統。渠道底部是混凝土結構。墻壁和地板之間的邊緣由一種被涂橡膠的混合物封閉。通風管在渠道地板下也可以作為垃圾滲濾液收集管。任何垃圾滲濾液都將從管中排到中央的垃圾滲濾液收集箱里。垃圾滲濾液可以被送到污水處理廠集中處理，也可以在垃圾滲濾液收集箱附近建一個小型污水處理廠，專門處理垃圾滲濾液。
8 噴灌系統
堆肥工藝需要補充水，因為垃圾在渠道中會失去水分。 進入渠道中的垃圾的理想含水率是50%左右。在每個通風區域上可以配備一套噴灌系統，噴灌系統包括獨立的噴嘴系統，干管，支管，噴灌支線，支撐系統，電磁閥，電泵和所有所需附件。噴灌系統通過時間控制，而且能用計算機調整，噴灌系統將會被安裝在渠道上面，垃圾的濕度（含水率）可以通過操作者目測或取樣測定。
9 渠道頂棚
每個渠道單元（含三個渠道） 都有頂棚，以保護環境。 頂棚系統通常是熱沾鍍鋅鋼弓形結構，包括在渠道墻兩側的防腐框架結構。垃圾發酵會自然產生氣味，尤其在堆肥的第一星期期間，頂棚可以使垃圾發酵產生的氣味不擴散到大氣環境中去，從而使這些氣體經過氣體凈化器再排放到大氣中去。
頂棚系統包括在渠道墻兩側的防腐框架結構。防水布覆蓋在防腐框架結構上。防水布和混凝土墻之間的過渡通過不銹鋼帶來密封。
10 氣體凈化器
垃圾發酵會自然產生各種氣體， 用氣體凈化器來凈化這些有害氣體。通風機將所有渠道所產生的臭氣抽到氣體凈化器中去。 通風機表面要做防腐處理，以避免有害氣體對通風機的腐蝕。氣體凈化器包括通風地板和裝有碎木屑的反應床。氣體凈化器的地板有一個坡度，以收集垃圾滲濾液，空氣將通過空氣管道系統，在15cm直徑的管道內得到分配，氣體凈化器的設計簡單高效。
11 電動轉換車架
電動轉換車架是帶電動液壓驅動系統和鋼輪的重載鋼結構。電動轉換車架可以將翻推機從一個渠道運行到另一個渠道。當翻推機運行到渠道前端時，提升工作臺提升， 翻推機再返回到渠道中，翻推機從一個渠道運行到另外一個渠道是通過一個電動轉換車架完成的。翻推機脫離渠道后，會運行到電動轉換車架上，再從電動轉換車架駛向下一個渠道。
12 渠道卷門
每個好氧反應混凝土渠道的末端都有渠道卷門，渠道卷門通常是熱沾鍍鋅鋼結構，而且可以電動控制。它主要包括：
涂上橡膠液的卷簾帆布；
電機和導向；
邊緣密封；
13 結語
該系統的特點是工藝流程簡單，工程投資少，運行費用低，每個渠道式的條形堆肥可以看成是一個模塊，便于模塊式管理，自動化程度高。翻推機的翻推高度可以達到2.5米，大大節省了占地面積。翻推過程可實現24小時無人連續操作。該系統適用面較廣，既可以處理城市生活垃圾，也可以處理農場牛糞、雞糞和豬糞等特殊垃圾。堆肥產品可以作為粗肥用于農田或綠化用肥等。筆者認為該技術適合我國國情，大部分設備可以在國內設計和加工，有些關鍵設備如翻推機可以在引進，吸收消化的基礎上在國內批量生產，從而開辟一條垃圾處理產業化和資源化的道路。
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