一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置及其调节方法

技术领域

本发明属于垃圾填埋技术领域，尤其涉及一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置及其调节方法。

背景技术

近年来，随着垃圾填埋场好氧修复技术的兴起，垃圾填埋场的生态修复速度大大加快，填埋场的稳定化进程有了质的改变，由于好氧修复技术比传统的厌氧降解法降解速度提高了30倍以上，垃圾填埋场好氧修复技术成为近年来广泛用于填埋场生态修复领域的一项技术。

作为好氧修复技术中的供气系统，主要由供气的风机、管道、阀门、仪表以及注气井构成。空气经供气风机加压，然后通过对应的注气阀门控制的注气管道，再经过堆体中均匀分布的注气井注入到垃圾堆体中的各个位置，进行好氧反应。为了保证好氧反应的稳定运行，需要保证堆体中气体的气量、堆体的温度和湿度在合理范围内。而气体的气量由供气风机决定，堆体的温度可由气体温度来调节，所以供气系统，特别是供气风机的良好运行对于好氧修复技术中好氧反应尤为重要。

常规的供气风机，运转起来噪音大，困扰着填埋场周边居民，本来治理垃圾填埋场是一个造福于民的工程，却给居民带来了噪声污染，还受到居民的投诉。

并且，常规的供气风机使用一段时间后，空气中的粉尘和絮体容易通过风机的入风口进入风机内，时间久了，容易造成风机的污染和堵塞，需要经常停机清理，给操作带来了麻烦的同时，影响系统的供气效率，还对风机的性能产生不良影响。

另外，空气经过风机的动能转换为压力势能和热能，风机出口气体带压，同时温度被加高，当环境温度很高的时候，比如夏季，风机出口气体温度很容易高于注气管道的耐热极限，势必会影响注气管道的使用性能，并且管道中的气体温度过高，会影响好氧反应的最佳状态。但是，当环境温度很低的时候，比如冬季，风机出口气体温度，可能达不到注气管道的耐热极限，与此同时，堆体内的好氧反应也因为温度低的影响，受到影响，被加温的空气的加入反而有利于堆体中好氧反应的进行。因此，控制风机出口气体的温度，既能保护注气管道的使用寿命，又能更好的保证堆体内的好氧反应温度。

以往，在垃圾填埋场好氧修复项目的供气风机调节过程中，由于没有把握操作要领，会造成风机喘振、或者风机风量下降快、噪声过大、出口温度过高等各种问题，选择一种合理的供气系统和供气系统的调节方法来减少避免这些情况的发生，很有必要。

另外，供气风机作为供气系统的最重要的设备之一，投资比较大，然而一个垃圾填埋场好氧修复治理项目，一般需要2～3年的治理周期，供气风机的使用寿命远不止2～3年，垃圾填埋场好氧治理结束后，风机于填埋场而言，也就失去了意义，造成了资源的极度浪费。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置及其调节方法，其噪音小，不容易堵塞，风机出气口温度比较低，延长管道使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置，包括箱体和箱体内的风机主机、驱动装置、空气过滤器、入口消音器、空气换热器、单向阀、控制柜，所述箱体分为风机室和控制室，所述风机主机安装在风机室内，风机主机通过驱动装置进行驱动，该风机主机的入口连接有入口消音器和空气过滤器，风机主机的出口连接有管道件，该管道件的出口连接有空气换热器，所述空气换热器连接有单向阀，该单向阀连接有出气口，并且在管道件上设有旁通自动阀、旁通消音器，所述控制室内安装有控制柜，所述驱动装置、旁通自动阀电连接到控制柜。

在上述技术方案中，所述空气过滤器和入口消音器之间设有压差变送器，该压差变送器与控制柜电连接。

在上述技术方案中，所述管道件上设有出口压力传感器和出口压力表，并且出口压力传感器与控制柜电连接。

在上述技术方案中，所述风机主机的入口和出口处均设有管道补偿器。

在上述技术方案中，所述空气换热器的出口端设有温度传感器，该温度传感器连接到控制柜。

在上述技术方案中，所述驱动装置为电机，控制室内设有变频器，电机与变频器电连接，变频器与控制柜电连接。

在上述技术方案中，所述控制室和风机室均设有箱窗、排风扇和箱门。

在上述技术方案中，所述风机主机和驱动装置通过风机底座、减震垫安装在风机室内。

一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置的调节方法，包括以下步骤：

(1)在垃圾填埋场进行注气作业前，打开后续管道上的阀门，保证注气管路畅通；

(2)在垃圾填埋场进行注气作业时，开启风机的同时，开启空气换热器和旁通自动阀；

(3)待风机运转稳定后，即气量和气压达到额定值时，再关闭旁通自动阀；

(4)设置空气换热器出口的温度传感器与空气换热器联动，当气体温度高于设定温度时，开启空气换热器，当气体温度低于设定温度时，关闭空气换热器；

(5)运行一段时间后，从好氧反应的效果，反推供气风机气量是否合适，电机采用的是变频控制，可以通过变频器调整电机转速，从而调整风机风量，进而将堆体中气量调整到最合适的气量；

(6)日常运行过程中，需要时时观察风机出口压力，监控风机风量，当风机风量和压力出现异常时，需要及时判断，解除异常。

在上述技术方案中，步骤3中，当空气过滤器出口的压差指示器超过限值时，需要暂停风机，将过滤器消音器内的过滤器拆除，清洗或者更换，然后再恢复风机的运行。

本发明的有益效果是：箱式形式的供气风机，加上入口处安装了空气消音器，运转起来噪音更小，不会对周围居民造成影响。同时，在风机入口处安装了空气过滤器，定期清洗或者更换滤芯，可以大大降低风机污堵情况，也提升了风机的运行性能，除此之外，在风机出口安装空气换热器，在空气换热器出口安装温度传感器，电连控制柜，既能在风机出气温度较高情况下保护注气管道的使用，又能在环境温度较低时，将经风机加热的空气进入垃圾堆体，加速堆体内好氧反应的进行；

另外，这种箱式供气风机，拆装方便，可以多次回收利用，大大降低设备成本。整个风机运转可以实现全自动运行，大大节省人力成本；

该调节方法可有效避免风机喘振、或者风机风量下降快、噪声过大、出口温度过高等各种问题，延长供气风机使用寿命，还可以有效的调节供气风机，保证好氧反应供气的温度和气量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1部分结构的俯视图。

其中：1-空气过滤器、2-驱动装置、3-风机主机、4-空气换热器、5-单向阀、6-入口消音器、7-压差变送器、8-出口压力传感器、9-出口压力表、10-管道件、11-出气口、12-管道补偿器、13-旁通自动阀、14-旁通消音器、15-旁通出口、16-风机底座、17-减震垫、18-箱体、19-控制室排风扇、20-风机室排风扇、21-控制室箱门、22-箱窗、23-控制柜、24-变频器、25-温度传感器，26、风机室箱门。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置，包括箱体18和箱体18内的风机主机3、驱动装置2、空气过滤器1、入口消音器6、空气换热器4、单向阀5、控制柜23，所述箱体18分为风机室和控制室，所述风机主机3安装在风机室内，风机主机3通过驱动装置2进行驱动，该风机主机3的入口连接有入口消音器6和空气过滤器1，风机主机3的出口连接有管道件10，该管道件10的出口连接有空气换热器4，所述空气换热器4连接有单向阀5，该单向阀5连接有出气口11，并且在管道件10上设有旁通自动阀13、旁通消音器14，旁通消音器的出口为旁通出口15，所述控制室内安装有控制柜23，所述驱动装置2、旁通自动阀13电连接到控制柜23。

在上述技术方案中，所述空气过滤器1和入口消音器6之间设有压差变送器7，该压差变送器7与控制柜23电连接。

在上述技术方案中，所述管道件10上设有出口压力传感器8和出口压力表9，并且出口压力传感器8与控制柜23电连接。

在上述技术方案中，所述风机主机3的入口和出口处均设有管道补偿器12，用于消除管道中产生的热应力。

在上述技术方案中，所述空气换热器4的出口端设有温度传感器25，该温度传感器25连接到控制柜23。

在上述技术方案中，所述驱动装置2为电机，控制室内设有变频器24，电机与变频器24电连接，变频器24与控制柜23电连接。

在上述技术方案中，所述控制室和风机室均设有箱窗22，控制室设有控制室排风扇19和控制室箱门21，风机室设有风机室排风扇20和风机室箱门26。

在上述技术方案中，所述风机主机3和驱动装置2通过风机底座16、减震垫17安装在风机室内。

一种用于垃圾填埋场好氧修复的供气装置的调节方法，包括以下步骤：

(1)在垃圾填埋场进行注气作业前，打开后续管道上的阀门，保证注气管路畅通；

(2)在垃圾填埋场进行注气作业时，开启风机的同时，开启空气换热器4和旁通自动阀13；

(3)待风机运转稳定后，即气量和气压达到额定值时，再关闭旁通自动阀13；

(4)设置空气换热器4出口的温度传感器25与空气换热器4联动，当气体温度高于设定温度时，开启空气换热器4，当气体温度低于设定温度时，关闭空气换热器4；上限值设置依据考虑注气管道耐热极限，空气换热器的开启频率结合堆体内温度来进行调整后再确定，

(5)运行一段时间后，从好氧反应的效果，反推供气风机气量是否合适，电机采用的是变频控制，可以通过变频器调整电机转速，从而调整风机风量，进而将堆体中气量调整到最合适的气量；

(6)日常运行过程中，需要时时观察风机出口压力，监控风机风量，当风机风量和压力出现异常时，需要及时判断，解除异常。

在上述技术方案中，步骤3中，当空气过滤器1出口的压差指示器超过限值时，需要暂停风机，将空气过滤器1，入口消音器6内的过滤器拆除，清洗或者更换，然后再恢复风机的运行。

供气风机运转过程如下：

每次开启风机(即风机主机和驱动装置)的同时，开启空气换热器4和旁通自动阀13，待风机运转稳定后，即气量和气压达达到稳定后，再关闭旁通自动阀门，以上过程通过自动连锁控制，可以避免开启风机时，由于管路堵塞或者不通畅，损坏风机。旁通管道上的旁通消音器可以有效降低排出气体的噪音。

供气风机正常运行时，空气经空气过滤器1过滤后，再经入口消音器6降低噪声后，进入风机，被加压加温后，从风机出口出来，进入空气换热器4，气温被降低，然后经单向阀5后，进入后续注气管道中。其中，空气过滤器1出口安装有压差变送器7，用与提示清洗或者更换滤芯，风机出口安装有压力传感器8和压力表9，用于监测风机出口压力。

供气风机出口气体的温度自动调节，可根据空气换热器4出口温度传感器来调节，当气体温度高于设定温度时，开启空气换热器4，当气体温度低于设定温度时，关闭空气换热器。该温度的上限值设置依据考虑注气管道耐热极限，空气换热器的开启频率结合堆体内温度来进行调整后最后确定。

风机出口气体的气量的调节，根据好氧反应效果来反推所需要的合适的气体气量，然后通过变频器来调整风机转速，进而调整风机风量。

所述旁通自动阀13带防爆功能。

所述电机带防爆功能。

所述箱体为集装箱，所述集装箱的材质为集装箱专用板。

风机内管道管件采用HDPE管道，或者碳钢管道或其他能够耐受填埋场气体的管道。

在一个垃圾填埋场好氧治理结束后，仅仅只需要将风机的出气口11处的管口拆除，即可完成供气风机的整体拆除，拆除的风机可以用于下一个垃圾填埋场的好氧修复或者用于垃圾筛分的好氧预处理工艺中的供气，实现设备的回收利用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。