一种适用于异位发酵床的气液分离曝气系统
技术领域
本实用新型属于粪便好氧发酵曝气技术领域，具体涉及一种适用于异位发酵床的气液分离曝气系统。
背景技术
堆肥和发酵床都是利用好氧发酵处理畜禽粪便的技术，二者原理相同，但二者目的不同，堆肥处理粪便目的是为了获得肥料，而发酵床是处理粪水垫料能长期运行之后的陈旧垫料再用于获得肥料，所以相比堆肥而言，发酵床需要微生物最大程度的降解粪水以将生物质转化为热能、蒸走更多的水分，同时耗氧量也更多，那么充足的氧气供给就显得非常必要了。好氧发酵的供氧主要有强制鼓风和翻抛两种方式。发酵床的最初设计并未考虑底部曝气，之后为了提升处理量而陆续增加了底部曝气系统，但绝大多数是参照堆肥鼓风方式建设。
因为堆肥周期短，要定期出料，必须考虑铲车经常进出，所以为了避免碾压，曝气管道多为预埋到与地面同高、且不能移动；另外堆肥处理物料初始水分低于65％，堆制过程中渗滤液量不大，所以一般曝气管道与渗滤液沟共用，很少会考虑坡度用于渗滤液及时流走的问题。堆肥曝气系统一般分为水泥槽+盖板(水泥板、木板等)、PE通风管打孔两种方式，曝气管道布置又分为纵向曝气、横向曝气、“丰”字曝气等。其中，纵向曝气：发酵槽多为长条形，长度>60 米，多条纵向曝气管道很难考虑坡度问题；横向曝气：设计初衷是不同发酵时间的物料曝气量不同，横向曝气管道更长、弯头多、风损大，投资及能耗相对稍高；而“丰”字曝气相比而言曝气更均匀也考虑到渗滤液问题，但投资及运行费高。
而异位发酵床多为一条宽槽(约15-20米)，垫料运行周期长，一般半年或1年甚至更久才清理1次垫料；另外，发酵床不止处理粪便，还有少量废水，其在运行过程中若加粪水量过大往往会出现大量渗滤液，为了保持发酵效果必须考虑渗滤液及时导走，否则就会出现曝气时不能排水，或曝气管道被渗滤液阻断不能曝气，所以曝气系统与渗滤液导流系统必须分离，同时考虑建设成本再结合发酵床的特点，不能直接利用堆肥的曝气方式，为此，本实用新型提出一种适用于异位发酵床的气液分离式曝气系统。
实用新型内容
本实用新型提供一种适用于异位发酵床的气液分离曝气系统，解决渗滤液与曝气的矛盾，又不影响翻耙，保证供氧充足及水分的散失，提升发酵床的处理粪水量。
为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现的：
一种适用于异位发酵床的气液分离曝气系统，包括发酵槽、渗滤液导流系统与曝气系统；所述发酵槽地面铺设有垫料；所述渗滤液导流系统位于所述发酵槽地面以下；所述渗滤液导流系统与曝气系统分离设置。
所述渗滤液导流系统为渗滤液导流沟。
所述曝气系统包括曝气管道和风机；所述曝气管道由主曝气管道和多根支曝气管道连接而成，所述支曝气管道上设有曝气孔；所述风机用于向主曝气管道送风。
本实用新型的一种实施例，所述发酵槽地面为长方形，所述渗滤液导流沟沿发酵槽底面长边方向设置。优选地，所述渗滤液导流沟设在发酵槽宽边的中间位置。
进一步地，所述发酵槽地面设置成向渗滤液导流沟倾斜，坡度的坡度系数大于0.3％。在不影响翻耙机耙齿的情况下尽量增大坡度。
进一步地，所述垫料厚度为30cm。垫料为稻壳等疏松、透气垫料。以让渗滤液从横向坡度及时自流到渗滤液导流沟内。
本实用新型的一种实施例，所述渗滤液导流沟坡度大于或等于0.3％，渗滤液导流沟宽度为15-22cm，高度根据发酵床长度和坡度而定，有效沟深>10cm。
本实用新型的一种实施例，所述渗滤液导流沟上设有盖板，相应地渗滤液导流沟两侧设有与盖板相匹配的卡槽。
进一步地，所述盖板材料为水泥、瓷砖或木板。盖板可以防止垫料进入沟内，但渗滤液又能流入导流沟。
本实用新型的一种实施例，所述主曝气管道和支曝气管道可拆卸连接。
本实用新型的一种实施例，所述主曝气管道沿发酵槽宽边方向设置，所述支曝气管道与所述主曝气管道垂直交叉设置。
进一步地，所述主曝气管道设于发酵槽地面以下，所述支曝气管道铺设在发酵床地面。
本实用新型的一种实施例，所述主曝气管道外径110-200mm，所述支曝气管道外径75-90mm，每相邻两根支曝气管道间距1.5-2m。所述支曝气管道数量具体根据发酵床宽度确定。
本实用新型的一种实施例，所述主曝气管道和支曝气管道为PE管或PVC 管。
本实用新型的一种实施例，所述曝气孔设于所述支曝气管道下方与水平面呈45度角处，且两侧的孔交错排列。
进一步地，所述支曝气管道在靠近风机端曝气孔间距为20cm，孔外径 0.3mm，在远离风机端曝气孔间距为10cm，孔外径为0.5-0.6mm。
本实用新型中，所述风机的风压根据垫料高度、水分和孔隙度而定，风机风量根据垫料体积和通风系数而定。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)因翻耙机离地高度有限，纵向无法做到有效坡度导流渗滤液，且成本高，为此创新了沿宽度面即横向设坡度，只在发酵床中间建一条纵向导流沟并建好坡度，保证所有渗滤液均匀的沿着横向地面坡度自流到渗滤液沟，再沿渗滤液沟的纵向坡度及时导走，不需挖建多条凹槽，工程量相对较小，便于已建发酵床的改建，降低成本；
(2)为防止铲车压断，主曝气管沿发酵床横向置于凹槽内，直接在地面布置纵向的支曝气管，在支曝气管上打孔曝气，根据离风机距离不同控制打孔间距及孔径，保证垫料均匀曝气，实现气液分离；
(3)主曝气管与支曝气管采用可拆卸式连接，可根据清理垫料时的需要移动支曝气管。
附图说明
图1为本实用新型适用于异位发酵床的气液分离曝气系统的俯视图；
图2为本实用新型适用于异位发酵床的气液分离曝气系统的侧视图；
图3为本实用新型适用于异位发酵床的气液分离曝气系统渗滤液导流沟的结构示意图；
图4为本实用新型适用于异位发酵床的气液分离曝气系统曝气管道的结构示意图；
图5为本实用新型适用于异位发酵床的气液分离曝气系统支曝气管道的结构示意图；
附图中标记如下：1-发酵槽；2-渗滤液导流沟；3-主曝气管道；4-支曝气管道；5-风机；6-盖板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
小型鸭场因粪便含水率高(>86％)不适合采用堆肥或废水处理系统处理，更适合用发酵床处理，但因含水率过高单位垫料处理的粪水量有限，为了提高发酵床处理的粪水量增加了底部曝气系统。
图1-图5所示的适用于异位发酵床的气液分离曝气系统，包括发酵槽1、渗滤液导流沟2、主曝气管道3、支曝气管道4和风机5。
发酵床宽4m×长60m×高1.2m，地面防渗硬底化，渗滤液导流沟2沿发酵槽1底面长边方向设置，且位于发酵槽1宽边中间位置。发酵槽1地面设置成向渗滤液导流沟2倾斜，在发酵槽1的宽面设计坡度1％(左右相差4cm)；发酵槽1底部铺设30cm厚稻壳等疏松、透气垫料，以让渗滤液从横向坡度及时自流到渗滤液导流沟2内。
渗滤液导流沟2坡度0.3％(前、后深度为15-33cm)，渗滤液导流沟2宽度为22cm，沟上面两侧卡槽各3.5cm宽，即渗滤液近地面宽29cm。渗滤液导流沟2上设有盖板6，规格为宽28cm×长60cm×厚3cm，与渗滤液导流沟2两侧的卡槽相匹配，类似倒置凸形。盖板6材料为水泥、瓷砖或木板等。目的是可以防止垫料进入沟内，但渗滤液又能流入渗滤液导流沟2。
主曝气管道3和支曝气管道4都为PVC管。主曝气管道3沿发酵槽1宽边方向设置，位于发酵槽1地面以下水泥凹槽内，支曝气管道4与主曝气管道3 垂直交叉且可拆卸设置，支曝气管道4铺设在发酵槽1地面。主曝气管道3外径110mm，因翻耙机距离地面高度约为10cm，其中支曝气管道4外径90mm，每相邻两根支曝气管道4间距为1.6m。支曝气管道4下方与水平面成45度角处设置有曝气孔，且两侧的孔交错排列。支曝气管道4远、近风机5端孔距均为10cm，其中近风机5端孔外径0.3mm，远风机5端孔外径0.6mm。通过高风压风机5向主曝气管道3通气，风机5风压为4410帕(450mmaq)，风量为1080-1980m3/h(实际测定风量约为1400m3/h)。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的较佳实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
