一种易腐垃圾立式堆肥排水装置及方法

本发明属于排水设施领域，具体涉及一种易腐垃圾立式堆肥排水装置及方法。

背景技术：

1、目前，生活垃圾的产生量与日俱增，而末端处理处置设施建设相对较为滞后，生活垃圾的处理主要以填埋为主。对易腐垃圾进行减量化、资源化和无害化处理，减少进入末端焚烧、填埋处理处置设施的比重，是目前解决垃圾处理问题的重要措施。

2、现有技术中，易腐垃圾主要采用堆肥处理方式，城市区域由于用地限制主要采用机械辅助生物强化堆肥，通过添加微生物菌剂、机械搅拌配合强制通风供氧，加快好氧发酵过程，在7~15d周期内即可实现物料发酵腐熟；而农村地区由于经济原因主要采用阳光房堆肥处理模式，以太阳能作为辅助能量来加快易腐垃圾发酵腐熟生成肥料。两种技术目前已经得到了大规模的推广应用，但作为新兴处理技术，目前还处在探索阶段，还存在诸多不足。其中堆肥过程中排水曝气系统太过简易，普遍通过在硬质底板上设置沟槽排水、装配简易喷头曝气，排水沟槽与曝气喷头遇泥状的易腐垃圾极易堵塞，使得易腐垃圾发酵过程中产生的渗滤液无法及时排出，垃圾含水率升高，供氧效果下降。这不仅导致堆肥产品的品质无法保证，而且厌氧发酵产生的恶臭也会影响周边环境，进而影响周边村民垃圾分类的获得感和幸福感，不利于垃圾分类工作的推进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中高含水率易腐垃圾物料中渗滤液排水困难的问题，并提供一种易腐垃圾立式堆肥排水装置及方法。

2、本发明所采用的具体技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供了一种易腐垃圾立式堆肥排水装置，其包括装置壳体和层层叠加设置于装置壳体内的多层堆肥排水结构；每层堆肥排水结构中包含物料承载平台和物料搅拌推送机构；

4、所述物料承载平台包括渗滤板、顶部渗排水模块、底部排水模块、渗水挡板和下料口；所述渗滤板安装于所述底部排水模块上，且板体具有排水坡度，所述顶部渗排水模块配合安装于渗滤板上，渗滤板和顶部渗排水模块共同用于承载待堆肥的易腐垃圾物料；

5、所述渗滤板上以阵列形式开设有多个贯通孔槽，且靠近渗水挡板的下部区域开设有格栅孔；所述顶部渗排水模块包括渗排水单元、渗水支管和集水干管；所述渗排水单元有多个，一一对应安装于所述贯通孔槽中；每个渗排水单元的上表面具有与渗滤板相同的排水坡度，且上表面均匀密布有沿排水坡度方向延伸的毛细透排水带，每一条毛细透排水带由平行的槽沟和毛细孔组成，毛细孔位于渗排水单元的内部，毛细孔顶部通过槽沟连通渗排水单元的上表面；每个渗排水单元在排水方向的下游末端设置汇水槽孔，所有毛细孔的末端统一接入汇水槽孔中；每个渗排水单元的汇水槽孔均通过渗水支管统一接入集水干管中；

6、所述渗水挡板沿所述渗滤板底部与所述底部排水模块顶部平面的交线布设，用于对没有被顶部渗排水模块收集的渗滤液进行阻挡，使其进入所述格栅孔；

7、所述底部排水模块的上表面具有导流结构，导流结构的水流汇集处连接排水管，从集水干管和所述格栅孔中流出的渗滤液经过导流结构引导进入排水管中统一外排；

8、所述下料口开设于底部排水模块上，且下料口与渗滤板分别位于所述渗水挡板的两侧；

9、所述物料搅拌推送机构用于对渗滤板上的易腐垃圾物料进行定时搅拌，并将易腐垃圾物料沿着板体倾斜方向推动，并从所述下料口落入下一层堆肥排水结构中的渗滤板上。

10、作为上述第一方面的优选，所述槽沟和毛细孔的横截面尺寸均为毫米级，且槽沟的宽度小于毛细孔的孔径。

11、作为上述第一方面的优选，所述物料搅拌推送机构包括搅拌机和滑轨，滑轨安装于每一层物料承载平台上方，搅拌机的机座通过行走机构安装于滑轨上，由行走机构带动在渗滤板上方空间进行移动。

12、作为上述第一方面的优选，所述搅拌机的搅拌头高度能够上下升降，以控制搅拌头与渗滤板之间的间距。

13、作为上述第一方面的优选，所述堆肥排水结构以竖向交替层叠的形式设置于装置壳体中，且相邻两层堆肥排水结构在装置壳体中的安装侧相反，使上一层堆肥排水结构的下料口位于下一层堆肥排水结构中渗滤板的落料区域顶部。

14、作为上述第一方面的优选，所述底部排水模块上的导流结构包括前部集水槽、坡面板和集水沟槽，所述集水槽设置于所述集水干管和所述格栅孔的出水位置下方；所述坡面板成对布置于所述渗排水单元的布置区域下方，每对坡面板中间为连通集水槽和排水管的集水沟槽，各坡面板均具有将板面上的渗滤液导入集水沟槽的汇水坡度，且集水沟槽也具有将槽内渗滤液导入排水管的汇水坡度。

15、作为上述第一方面的优选，所述渗排水单元与贯通孔槽的装配缝均经过止水处理。

16、作为上述第一方面的优选，所述装置壳体中最低的一个堆肥排水结构下方具有临时储料空间。

17、作为上述第一方面的优选，所述顶部渗排水模块以能够拆卸的形式安装于所述渗滤板中，且渗排水单元的厚度与渗滤板的厚度相同。

18、第二方面，本发明提供了一种利用上述第一方面任一项所述易腐垃圾立式堆肥排水装置的易腐垃圾堆肥排水方法，其具体做法为：

19、将待堆肥的易腐垃圾输入装置壳体中，先堆积于第一层堆肥排水结构的渗滤板上；按照堆肥过程中预设的搅拌频率，由所述物料搅拌推送机构对易腐垃圾物料进行定时搅拌，推动易腐垃圾物料沿着渗滤板逐渐移动，并通过下料口逐层从上一层肥排水结构落入下一层堆肥排水结构，实现在装置壳体内部的折线形式推移；所述易腐垃圾物料在装置壳体内以折线形式推移过程中，由所述物料搅拌推送机构的定时搅拌以及在上下两层堆肥排水结构之间的物料掉落过程提供好氧堆肥的氧气；

20、同时，易腐垃圾物料发酵过程中产生的渗滤液，经由折线形式推移过程中所经过的各渗滤板上的顶部渗排水模块排出；顶部渗排水模块通过毛细透排水带和汇水槽孔的毛细吸水作用对物料中的渗滤液进行抽吸并通过渗水支管和集水干管汇集至底部排水模块；部分没有从顶部渗排水模块排出的渗滤液则在渗水挡板的阻挡下通过格栅孔排至底部排水模块；各层堆肥排水结构中的所有底部排水模块中蓄积的渗滤液通过排水管统一排入外部污水处理设备。

21、本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

22、1）本发明利用毛细虹吸作用渗排水单元与自流表面格栅孔构建多途径排水通道，有效避免杂物堵塞，发酵渗滤液得以高效快速排出，能够避免发酵物料含水率过高以及由此引发的一系列问题。

23、2）本发明基于模块化设计的渗排水单元，在实现高效排水的同时，便于维护清理与更换，能够长期发挥作用。

24、3）本发明渗滤板与底部排水模块异坡向设置，夹角空间可布置其他的堆肥设置，如曝气通风模块等；而且发酵过程气液固三相有效分离与融合，能够提高后续通风供氧效果，加快物料发酵过程，保证发酵产品质量。

技术特征：

1.一种易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，包括装置壳体（6）和层层叠加设置于装置壳体（6）内的多层堆肥排水结构；每层堆肥排水结构中包含物料承载平台（9）和物料搅拌推送机构；

2.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述槽沟（20111）和毛细孔（20112）的横截面尺寸均为毫米级，且槽沟（20111）的宽度小于毛细孔（20112）的孔径。

3.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述物料搅拌推送机构包括搅拌机（7）和滑轨（8），滑轨（8）安装于每一层物料承载平台（9）上方，搅拌机（7）的机座通过行走机构安装于滑轨（8）上，由行走机构带动在渗滤板（1）上方空间进行移动。

4.如权利要求3所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述搅拌机（7）的搅拌头高度能够上下升降，以控制搅拌头与渗滤板（1）之间的间距。

5.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述堆肥排水结构以竖向交替层叠的形式设置于装置壳体（6）中，且相邻两层堆肥排水结构在装置壳体（6）中的安装侧相反，使上一层堆肥排水结构的下料口（5）位于下一层堆肥排水结构中渗滤板（1）的落料区域顶部。

6.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述底部排水模块（3）上的导流结构包括前部集水槽（301）、坡面板（302）和集水沟槽（303），所述集水槽（301）设置于所述集水干管（203）和所述格栅孔（101）的出水位置下方；所述坡面板（302）成对布置于所述渗排水单元（201）的布置区域下方，每对坡面板（302）中间为连通集水槽（301）和排水管（304）的集水沟槽（303），各坡面板（302）均具有将板面上的渗滤液导入集水沟槽（303）的汇水坡度，且集水沟槽（303）也具有将槽内渗滤液导入排水管（304）的汇水坡度。

7.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述渗排水单元（201）与贯通孔槽（102）的装配缝均经过止水处理。

8.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述装置壳体（6）中最低的一个堆肥排水结构下方具有临时储料空间。

9.如权利要求1所述的易腐垃圾立式堆肥排水装置，其特征在于，所述顶部渗排水模块（2）以能够拆卸的形式安装于所述渗滤板（1）中，且渗排水单元（201）的厚度与渗滤板（1）的厚度相同。

10.一种利用如权利要求1~9任一项所述易腐垃圾立式堆肥排水装置的易腐垃圾堆肥排水方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种易腐垃圾立式堆肥排水装置及方法，属于排水设施领域。本发明提供的易腐垃圾立式堆肥排水装置，包括装置壳体和层层叠加设置于装置壳体内的多层堆肥排水结构；每层堆肥排水结构中包含物料承载平台和物料搅拌推送机构。该装置利用毛细虹吸作用渗排水单元与自流表面格栅孔构建多途径排水通道，配合模块化设计的渗排水单元与底部透排水模块，能够有效避免杂物堵塞。本发明能够实现易腐垃圾发酵过程中排水畅通且长期有效，提高通风供氧效果，保证发酵产品质量，减少恶臭气体释放。

技术研发人员：吴伟祥,王昊书
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14