CN102357343B - 一种处理恶臭和有机废气的生态棚 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理恶臭和有机废气的生态棚，属于环境工程中大气污染控制领域。该发明主要由大棚支架、内网、滤料、外网、微灌滴头、外层植被构成；由大棚支架支撑内网和外网横跨于污染源（臭源）之上；供微生物附着生长的多孔轻质滤料被内网包裹；外层的外网上覆盖了一种或多种藤本植物；通过外层下方的微灌滴头不断补充微生物和植物生长所需的水分和和营养成分。本发明具有构造简单、经济有效、功能多样、美化环境的优点，适用于无组织排放的臭源和有机废气污染源的治理。
Description
技术领域
本发明属于环境工程中大气污染控制工程的生物过滤法处理废气领域，特别涉及一种处理恶臭和有机废气的生态棚。
背景技术
工农业生产、市政工程以及社会日常生活过程中，会排放大量恶臭和有机废气。它们已经严重污染了环境，导致农作物减产，破坏森林与生态***，消耗臭氧和形成光化学烟雾，引起嗅觉污染，直接或间接地损害人体健康，甚至致癌和致畸。气相生物过滤技术是治理恶臭和有机废气污染的主要方法之一，特别适用于处理大流量、低浓度的恶臭和有机废气，具有投资运行费用低、效果较好、无二次污染等优点，应用前景广阔。
一般地，恶臭和有机废气的生物处理***通常包括气体收集单元和生物净化单元两部分。气体收集单元主要包括风机和管道，生物净化单元主要由气体增湿器和生物反应器组成。恶臭和有机废气先通过风机和管道收集，再被输送到增湿器，然后进入生物反应器被降解净化。对于集中排放恶臭和有机废气的点源，这种方式是有效和可行的。
然而，对于无组织排放恶臭或有机废气的污染源（臭源），例如垃圾填埋场、工业临时堆场、公厕、大型污水池和堆肥厂等，现有的生物处理***因收集气体困难、工程投资大、很难达到理想的气体净化效果。目前，无组织排放的恶臭和有机废气缺乏有效的处理方法与设备。
原位生物除臭的方法已经得到了开发，它采用透气、多孔的惰性材料作为载体支撑生物过滤板，微生物附着生长在载体的表面及孔内，并将生物过滤板覆盖在臭味气体发臭源的表面，气体中臭味物质以自由扩散的方式穿过生物过滤板，与微生物接触而被去除；它无需气体收集***，可简化操作，并有效降低处理臭味气体的能耗（一种臭味气体原位生物净化方法. 申请号: 201010172268.5; 申请日: 2010.05.14）。然而，该方法只适用于原位处理恶臭气体，尚处于研发阶段，其实用性和有效性有待证实。
近年来，随着城市规模扩大和城市现代化发展，人们尝试利用藤本植物进行垂直绿化来拓展城市绿化空间、提高城市绿化水平和改善城市生态环境。利用藤本植物进行垂直绿化，占地少、见效快、绿化率高，不仅能够拓展园林空间，弥补平地绿化之不足，丰富绿化景观，增加植物景观层次的变化，而且可以遮掩丑陋之处，赋予枯燥、呆板的物体以生机，增加城市建筑的艺术效果，使之与环境更加协调统一，使环境更加整洁美观、生动活泼。附着于棚架进行造景是城市绿化中应用最广泛的藤本植物造景方法，其装饰性和实用性都很强，既可作为园林小品独立成景，又具有遮荫功能，有时还具有分隔空间的作用。
同时，许多藤本植物具有净化空气的作用。研究证明，有些藤本植物可以用来清除空气中的有害物质，如甲醛、二氧化硫、氯、***、乙烯、一氧化碳、过氧化氮等，有些能截留并吸纳空气中的飘浮微粒及烟尘，有些能杀死病菌，当然还具有遮风挡雨、减少太阳辐射、减少水分蒸发的作用。
针对无组织排放的恶臭和有机废气缺乏有效的处理方法与设备和现有的原位处理方法尚不成熟等问题，本发明提出一种处理恶臭和有机废气的生态棚。用大棚支架将包裹了多孔轻质滤料的内网和覆盖藤本植物的外网支承于污染源（臭源）之上，通过附着在滤料上的微生物降解恶臭和有机废气污染物，并不断补充水分和营养物质供微生物和植物生长。微生物和藤本植物形成了一种共生体。微生物是降解污染物的主体，外层植物具有遮挡、绿化和净化空气等功能。
发明内容
本发明的目的是克服无组织排放的恶臭和有机废气缺乏有效的处理方法与设备及现有的原位处理方法尚不成熟的问题，为无组织排放的恶臭和有机废气提供一种新型有效的原位处理生态棚，同时具有美化环境、净化空气之功效。
本发明一种处理恶臭和有机废气的生态棚，其特征是它主要由大棚支架、内网、滤料、外网、微灌滴头、外层植被构成；由大棚支架支撑内网和外网横跨于污染源（臭源）之上；滤料包围在内网之间；外层的外网上覆盖了植物；通过微灌滴头不断补充微生物和植物生长所需的水分和和营养成分；适用于无组织排放的臭源或有机废气污染源的治理。
所述的生态棚横跨于污染源（臭源）之上，包括全包围拱形结构、半包围拱形结构、立墙式结构、地面卧式结构及半地下式结构。
所述的滤料为多孔轻质材料，持水和透气性能好，微生物容易附着生长，滤料层厚度为5~50 cm。
所述的内网和外网均由高强度合成材料或金属丝网制成，内网孔径为2~10 mm，外网孔径为5~20 mm。
所述的外网上覆盖的植物主要为一种或多种藤本植物，包括炮仗花、金银花、牵牛花、常春藤、爬山虎、速铺扶芳藤、铁线莲、常春油麻藤、凌霄、绿萝、蔓生百部、猕猴桃、五叶地锦、西番莲、匍枝亮绿忍冬、倒地铃、蔷薇、飘香藤。
有益效果：
本发明的实质是利用微生物对恶臭气体和挥发性有机物的生物降解作用，并依据生态学基本原理，利用藤本植物的攀援覆盖在生物过滤填料的外面，形成微生物——植物共生体。内网包裹填料上附着的微生物是降解污染物的主体，外层植物具有遮风挡雨、减少太阳辐射、减少水分蒸发的作用，还具有环境绿化和净化空气等功能。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：
1、结构简单，维护运行费用低。本发明主要由大棚支架、内网、滤料、外网、微灌滴头构成，外层培植藤本植物，内网和滤料可制成模块化单元，因此结构简单，无须繁杂的设备，维护和运行的费用较低；
2、经济有效、环境友好。利用微生物和藤本植物对污染物的降解和空气净化的作用，不会产生二次污染问题；
3、功能多样。不但微生物可以降解污染物，而且藤本植物可以净化周围空气、吸附浮尘、降解有害物质，还可以防风遮阴、减少噪音、降低太阳辐射、减少水分蒸发；
4、美化环境。生态棚能够起到垂直绿化的作用，美化环境，因此景观美学价值凸显。
附图说明
图1 全包围拱形生态棚
图2 半包围拱形生态棚
图例说明
1、污染源（臭源）；2、大棚支架；3、内网；4、滤料；5、外网；
6、微灌滴头；7、外层植被；8、废液收集与植被种植单元。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明处理恶臭和有机废气的生态棚。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围。
某工业废物临时堆场位于某市三环附近，面积约60 m2，露天堆放了一些工业原材料及废料，产生了大量的臭味气体，场界外臭气浓度达100以上，并散发一定浓度的甲醛，周界外最高点甲醛浓度达1.34 mg/m3。因此环境污染严重，必须进行处理。经论证采用本发明的全包围拱形生态棚进行处理。
该项目工程建设主要包括以下过程：
利用不锈钢材搭建大棚覆盖临时堆场，大棚高2 m。
敷设内侧外网和内网。内网孔径为2 mm，外网孔径为10 mm，均用不锈钢丝网制成。在不锈钢大棚支架外侧敷设内侧一层外网，再铺设一层内网。
在内侧内网上方20 cm处覆盖一层外侧内网，材质与内侧内网相同。两层内网之间填充聚氨酯海绵填料，填料为开孔结构，填料堆积密度为60 kg/m3，空隙率为96%，孔径为30 PPI。
在距外侧内网5 cm处铺设一层外侧外网，其材料与内侧外网相同。外侧外网的下方均匀安装一定数量的微灌滴头。各微灌滴头连接到单独设置的液体补给槽，额定补给量为300 L/day。
在大棚周边的地面处设置废液收集与植物培养单元，用于培植藤本植物和收集剩余液体，并将剩余液体打入液体补给槽进行循环。
该项目的启动过程如下：
首先选择速铺扶芳藤进行栽植，作为外层藤本植物。移植30~40 cm的速铺扶芳藤栽种到大棚***的植物培植单元，每株间距约50 cm。3个月后，速铺扶芳藤沿外层外网往上长，到达大棚顶端，并外生许多枝叶，使得整个大棚外表面基本覆盖了速铺扶芳藤枝叶。
同时，取城市污水处理厂二沉池的活性污泥100 L，培养驯化3~5 天。再取出所有的聚氨酯海绵填料进行挂膜。将附着生长了部分微生物的聚氨酯海绵填料微微晾干，即可均匀塞进内网。同时开启微灌滴头补充水分和营养物。
正常运行1个月后，大棚外面臭气浓度降低到10以下，周界外最高点甲醛浓度为0.12 mg/m3。该生态棚控制恶臭和有机废气的效果显著。
Claims (3)
1.一种处理恶臭和有机废气的生态棚，其特征在于主要由大棚支架、内网、滤料、微灌滴头、外网、外层植被构成；用大棚支架支撑内网和外网横跨于污染源之上；滤料包围在内网之间；滤料为多孔轻质材料，具有较好的持水和透气性能及微生物附着性能，滤料层厚度为5~50 cm；外网上覆盖的植物主要为炮仗花、金银花、牵牛花、常春藤、爬山虎、速铺扶芳藤、铁线莲、常春油麻藤、凌霄、绿萝、蔓生百部、猕猴桃、五叶地锦、西番莲、匍枝亮绿忍冬、倒地铃、蔷薇、飘香藤一种和多种；通过外网下方的微灌滴头不断补充水分和和营养成分；适用于无组织排放的臭源和有机废气污染源的治理。
2.根据权利要求1所述的处理恶臭和有机废气的生态棚，其特征在于棚体结构包括全包围拱形结构、半包围拱形结构、立墙式结构、地面卧式结构及半地下式结构。
3.根据权利要求1所述的处理恶臭和有机废气的生态棚，其特征在于内网和外网均由高强度合成材料或金属丝网制成，内网孔径为2~10 mm，外网孔径为5~20 mm。
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