專利名稱：一種處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程中大氣污染控制工程的生物過濾法處理廢氣領(lǐng)域，特別涉及一種處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚。
背景技術(shù)：
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市政工程以及社會(huì)日常生活過程中，會(huì)排放大量惡臭和有機(jī)廢氣。它們已經(jīng)嚴(yán)重污染了環(huán)境，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，破壞森林與生態(tài)系統(tǒng)，消耗臭氧和形成光化學(xué)煙霧，引起嗅覺污染，直接或間接地?fù)p害人體健康，甚至致癌和致畸。氣相生物過濾技術(shù)是治理惡臭和有機(jī)廢氣污染的主要方法之一，特別適用于處理大流量、低濃度的惡臭和有機(jī)廢氣，具有投資運(yùn)行費(fèi)用低、效果較好、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。一般地，惡臭和有機(jī)廢氣的生物處理系統(tǒng)通常包括氣體收集單元和生物凈化單元兩部分。氣體收集單元主要包括風(fēng)機(jī)和管道，生物凈化單元主要由氣體增濕器和生物反應(yīng)器組成。惡臭和有機(jī)廢氣先通過風(fēng)機(jī)和管道收集，再被輸送到增濕器，然后進(jìn)入生物反應(yīng)器被降解凈化。對于集中排放惡臭和有機(jī)廢氣的點(diǎn)源，這種方式是有效和可行的。然而，對于無組織排放惡臭或有機(jī)廢氣的污染源(臭源)，例如垃圾填埋場、工業(yè)臨時(shí)堆場、公廁、大型污水池和堆肥廠等，現(xiàn)有的生物處理系統(tǒng)因收集氣體困難、工程投資大、 很難達(dá)到理想的氣體凈化效果。目前，無組織排放的惡臭和有機(jī)廢氣缺乏有效的處理方法與設(shè)備。原位生物除臭的方法已經(jīng)得到了開發(fā)，它采用透氣、多孔的惰性材料作為載體支撐生物過濾板，微生物附著生長在載體的表面及孔內(nèi)，并將生物過濾板覆蓋在臭味氣體發(fā)臭源的表面，氣體中臭味物質(zhì)以自由擴(kuò)散的方式穿過生物過濾板，與微生物接觸而被去除； 它無需氣體收集系統(tǒng)，可簡化操作，并有效降低處理臭味氣體的能耗(一種臭味氣體原位生物凈化方法.申請?zhí)?01010172^8.5;申請日2010.05.14)。然而，該方法只適用于原位處理惡臭氣體，尚處于研發(fā)階段，其實(shí)用性和有效性有待證實(shí)。近年來，隨著城市規(guī)模擴(kuò)大和城市現(xiàn)代化發(fā)展，人們嘗試?yán)锰俦局参镞M(jìn)行垂直綠化來拓展城市綠化空間、提高城市綠化水平和改善城市生態(tài)環(huán)境。利用藤本植物進(jìn)行垂直綠化，占地少、見效快、綠化率高，不僅能夠拓展園林空間，彌補(bǔ)平地綠化之不足，豐富綠化景觀，增加植物景觀層次的變化，而且可以遮掩丑陋之處，賦予枯燥、呆板的物體以生機(jī)， 增加城市建筑的藝術(shù)效果，使之與環(huán)境更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使環(huán)境更加整潔美觀、生動(dòng)活潑。附著于棚架進(jìn)行造景是城市綠化中應(yīng)用最廣泛的藤本植物造景方法，其裝飾性和實(shí)用性都很強(qiáng)，既可作為園林小品獨(dú)立成景，又具有遮蔭功能，有時(shí)還具有分隔空間的作用。同時(shí)，許多藤本植物具有凈化空氣的作用。研究證明，有些藤本植物可以用來清除空氣中的有害物質(zhì)，如甲醛、二氧化硫、氯、乙醚、乙烯、一氧化碳、過氧化氮等，有些能截留并吸納空氣中的飄浮微粒及煙塵，有些能殺死病菌，當(dāng)然還具有遮風(fēng)擋雨、減少太陽輻射、 減少水分蒸發(fā)的作用。針對無組織排放的惡臭和有機(jī)廢氣缺乏有效的處理方法與設(shè)備和現(xiàn)有的原位處理方法尚不成熟等問題，本發(fā)明提出一種處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚。用大棚支架將包裹了多孔輕質(zhì)濾料的內(nèi)網(wǎng)和覆蓋藤本植物的外網(wǎng)支承于污染源(臭源)之上，通過附著在濾料上的微生物降解惡臭和有機(jī)廢氣污染物，并不斷補(bǔ)充水分和營養(yǎng)物質(zhì)供微生物和植物生長。微生物和藤本植物形成了一種共生體。微生物是降解污染物的主體，外層植物具有遮擋、綠化和凈化空氣等功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服無組織排放的惡臭和有機(jī)廢氣缺乏有效的處理方法與設(shè)備及現(xiàn)有的原位處理方法尚不成熟的問題，為無組織排放的惡臭和有機(jī)廢氣提供一種新型有效的原位處理生態(tài)棚，同時(shí)具有美化環(huán)境、凈化空氣之功效。本發(fā)明一種處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，其特征是它主要由大棚支架、內(nèi)網(wǎng)、濾料、外網(wǎng)、微灌滴頭、外層植被構(gòu)成；由大棚支架支撐內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)橫跨于污染源(臭源)之上； 濾料包圍在內(nèi)網(wǎng)之間；外層的外網(wǎng)上覆蓋了植物；通過微灌滴頭不斷補(bǔ)充微生物和植物生長所需的水分和和營養(yǎng)成分；適用于無組織排放的臭源或有機(jī)廢氣污染源的治理。所述的生態(tài)棚橫跨于污染源(臭源)之上，包括全包圍拱形結(jié)構(gòu)、半包圍拱形結(jié)構(gòu)、 立墻式結(jié)構(gòu)、地面臥式結(jié)構(gòu)及半地下式結(jié)構(gòu)。所述的濾料為多孔輕質(zhì)材料，持水和透氣性能好，微生物容易附著生長，濾料層厚度為5 50 cm。所述的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)均由高強(qiáng)度合成材料或金屬絲網(wǎng)制成，內(nèi)網(wǎng)孔徑為2 10 mm，夕卜網(wǎng)孔徑為5 20 mm。所述的外網(wǎng)上覆蓋的植物主要為一種或多種藤本植物，包括炮仗花、金銀花、牽?；ā⒊４禾?、爬山虎、速鋪扶芳藤、鐵線蓮、常春油麻藤、凌霄、綠蘿、蔓生百部、獼猴桃、五葉地錦、西番蓮、匍枝亮綠忍冬、倒地鈴、薔薇、飄香藤。有益效果
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是利用微生物對惡臭氣體和揮發(fā)性有機(jī)物的生物降解作用，并依據(jù)生態(tài)學(xué)基本原理，利用藤本植物的攀援覆蓋在生物過濾填料的外面，形成微生物——植物共生體。內(nèi)網(wǎng)包裹填料上附著的微生物是降解污染物的主體，外層植物具有遮風(fēng)擋雨、減少太陽輻射、減少水分蒸發(fā)的作用，還具有環(huán)境綠化和凈化空氣等功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于
1、結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低。本發(fā)明主要由大棚支架、內(nèi)網(wǎng)、濾料、外網(wǎng)、微灌滴頭構(gòu)成，外層培植藤本植物，內(nèi)網(wǎng)和濾料可制成模塊化單元，因此結(jié)構(gòu)簡單，無須繁雜的設(shè)備，維護(hù)和運(yùn)行的費(fèi)用較低；
2、經(jīng)濟(jì)有效、環(huán)境友好。利用微生物和藤本植物對污染物的降解和空氣凈化的作用，不會(huì)產(chǎn)生二次污染問題；
3、功能多樣。不但微生物可以降解污染物，而且藤本植物可以凈化周圍空氣、吸附浮塵、降解有害物質(zhì)，還可以防風(fēng)遮陰、減少噪音、降低太陽輻射、減少水分蒸發(fā)；
4、美化環(huán)境。生態(tài)棚能夠起到垂直綠化的作用，美化環(huán)境，因此景觀美學(xué)價(jià)值凸顯。


圖1全包圍拱形生態(tài)棚圖2半包圍拱形生態(tài)棚
圖例說明
1、污染源(臭源)；2、大棚支架；3、內(nèi)網(wǎng)；4、濾料；5、外網(wǎng)； 6、微灌滴頭；7、外層植被；8、廢液收集與植被種植單元。
具體實(shí)施例方式下面通過具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實(shí)施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍。某工業(yè)廢物臨時(shí)堆場位于某市三環(huán)附近，面積約60 m2，露天堆放了一些工業(yè)原材料及廢料，產(chǎn)生了大量的臭味氣體，場界外臭氣濃度達(dá)100以上，并散發(fā)一定濃度的甲醛， 周界外最高點(diǎn)甲醛濃度達(dá)1.:34 mg/m3。因此環(huán)境污染嚴(yán)重，必須進(jìn)行處理。經(jīng)論證采用本發(fā)明的全包圍拱形生態(tài)棚進(jìn)行處理。該項(xiàng)目工程建設(shè)主要包括以下過程
利用不銹鋼材搭建大棚覆蓋臨時(shí)堆場，大棚高2 m。敷設(shè)內(nèi)側(cè)外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)。內(nèi)網(wǎng)孔徑為2 mm，外網(wǎng)孔徑為10 mm，均用不銹鋼絲網(wǎng)制成。 在不銹鋼大棚支架外側(cè)敷設(shè)內(nèi)側(cè)一層外網(wǎng)，再鋪設(shè)一層內(nèi)網(wǎng)。在內(nèi)側(cè)內(nèi)網(wǎng)上方20 cm處覆蓋一層外側(cè)內(nèi)網(wǎng)，材質(zhì)與內(nèi)側(cè)內(nèi)網(wǎng)相同。兩層內(nèi)網(wǎng)之間填充聚氨酯海綿填料，填料為開孔結(jié)構(gòu)，填料堆積密度為60 kg/m3,空隙率為96%，孔徑為 30 PPI。在距外側(cè)內(nèi)網(wǎng)5 cm處鋪設(shè)一層外側(cè)外網(wǎng)，其材料與內(nèi)側(cè)外網(wǎng)相同。外側(cè)外網(wǎng)的下方均勻安裝一定數(shù)量的微灌滴頭。各微灌滴頭連接到單獨(dú)設(shè)置的液體補(bǔ)給槽，額定補(bǔ)給量為 300 L/day。在大棚周邊的地面處設(shè)置廢液收集與植物培養(yǎng)單元，用于培植藤本植物和收集剩余液體，并將剩余液體打入液體補(bǔ)給槽進(jìn)行循環(huán)。該項(xiàng)目的啟動(dòng)過程如下
首先選擇速鋪扶芳藤進(jìn)行栽植，作為外層藤本植物。移植3(T40 cm的速鋪扶芳藤栽種到大棚外圍的植物培植單元，每株間距約50 cm。3個(gè)月后，速鋪扶芳藤沿外層外網(wǎng)往上長， 到達(dá)大棚頂端，并外生許多枝葉，使得整個(gè)大棚外表面基本覆蓋了速鋪扶芳藤枝葉。同時(shí)，取城市污水處理廠二沉池的活性污泥100 L，培養(yǎng)馴化;Γ5天。再取出所有的聚氨酯海綿填料進(jìn)行掛膜。將附著生長了部分微生物的聚氨酯海綿填料微微晾干，即可均勻塞進(jìn)內(nèi)網(wǎng)。同時(shí)開啟微灌滴頭補(bǔ)充水分和營養(yǎng)物。正常運(yùn)行1個(gè)月后，大棚外面臭氣濃度降低到10以下，周界外最高點(diǎn)甲醛濃度為 0. 12 mg/m3。該生態(tài)棚控制惡臭和有機(jī)廢氣的效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，其特征它主要由大棚支架、內(nèi)網(wǎng)、濾料、外網(wǎng)、微灌滴頭、外層植被構(gòu)成；由大棚支架支撐內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)橫跨于污染源(臭源)之上；濾料包圍在內(nèi)網(wǎng)之間；外層的外網(wǎng)上覆蓋了植物；通過外網(wǎng)下方的微灌滴頭不斷補(bǔ)充水分和和營養(yǎng)成分；適用于無組織排放的臭源和有機(jī)廢氣污染源的治理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，其特征在于生態(tài)棚橫跨于污染源(臭源)之上，包括全包圍拱形結(jié)構(gòu)、半包圍拱形結(jié)構(gòu)、立墻式結(jié)構(gòu)、地面臥式結(jié)構(gòu)及半地下式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，其特征在于濾料為多孔輕質(zhì)材料，持水和透氣性能好，微生物容易附著生長，濾料層厚度為5 50 cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3其中任意一項(xiàng)所述的處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，其特征在于內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)均由高強(qiáng)度合成材料或金屬絲網(wǎng)制成，內(nèi)網(wǎng)孔徑為2 10 mm，外網(wǎng)孔徑為5 20 mmD
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4其中任意一項(xiàng)所述的處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，其特征在于外網(wǎng)上覆蓋的植物主要為一種或多種藤本植物，包括炮仗花、金銀花、牽?；?、常春藤、爬山虎、速鋪扶芳藤、鐵線蓮、常春油麻藤、凌霄、綠蘿、蔓生百部、獼猴桃、五葉地錦、西番蓮、匍枝亮綠忍冬、倒地鈴、薔薇、飄香藤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理惡臭和有機(jī)廢氣的生態(tài)棚，屬于環(huán)境工程中大氣污染控制領(lǐng)域。該發(fā)明主要由大棚支架、內(nèi)網(wǎng)、濾料、外網(wǎng)、微灌滴頭、外層植被構(gòu)成；由大棚支架支撐內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)橫跨于污染源(臭源)之上；供微生物附著生長的多孔輕質(zhì)濾料被內(nèi)網(wǎng)包裹；外層的外網(wǎng)上覆蓋了一種或多種藤本植物；通過外層下方的微灌滴頭不斷補(bǔ)充微生物和植物生長所需的水分和和營養(yǎng)成分。本發(fā)明具有構(gòu)造簡單、經(jīng)濟(jì)有效、功能多樣、美化環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，適用于無組織排放的臭源和有機(jī)廢氣污染源的治理。
文檔編號(hào)B01D53/84GK102357343SQ20111033760
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者丁力行, 余關(guān)龍, 余志 , 吳方同, 楊春平, 蔣昌波, 謝敏, 陳宏 申請人:長沙理工大學(xué)