申请日2014.07.11
公开(公告)日2015.01.21
IPC分类号C05F9/02
摘要
本实用新型属于生物技术和环境技术领域，具体涉及到利用微生物转化的方式实现垃圾堆肥渗滤液的功能性转化系统。本实用新型由调节池、一级发酵池、微生物培养装置、微生物发生器、营养液供给罐、二级发酵池、沉淀池、发酵液贮存罐、发酵液喷洒脱臭装置、搅拌器、充氧装置、矿物填料等组成。本实用新型有效的减少垃圾渗滤液的实际产生，减少渗滤液处理负荷降低能耗，并且能够有效地抑制和消除垃圾处置过程中所产生的恶臭气体，为目前的城市垃圾堆肥场提供一套低成本、高效率、一举解决渗滤液和恶臭问题的垃圾渗滤液资源化循环利用系统。
权利要求书
1.一种垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统，其特征在于，系统是由调节池(1)、一级发酵池(2)、微生物培养装置(3)、微生物发生器(4)、营养液供给罐(5)、二级发酵池(6)、沉淀池(7)、发酵液贮存罐(8)、发酵液喷洒脱臭装置(9)、搅拌器(10)、充氧装置(11)、矿物填料(12)、微生物回流管(13)、发酵液输送管①(14)和发酵液输送管②(15)组成，从调节池(1)开始，一级发酵池(2)、二级发酵池(6)、沉淀池(7)、发酵液贮存罐(8)和发酵液喷洒脱臭装置(9)依次连接，各池之间的液体传输以提升泵连接，二级发酵池(6)的有效容积为一级发酵池(2)的2倍;微生物培养装置(3)与一级发酵池(2)经提升泵用软管连接，营养液供给罐(5)与微生物培养装置(3)相连接;沉淀池(7)下部为锥形，锥形顶部设电磁阀，并与微生物回流管(13)的一端相连接，微生物回流管(13)的另一端与一级发酵池(2)相连接;发酵液贮存罐(8)内设置潜水泵，通过发酵液输送管①(14)与调节池(1)相连接，通过发酵液输送管②(15)和微生物培养装置(3)相连接;调节池(1)设置pH计并与加药装置，一级发酵池(2)、二级发酵池(6)、微生物培养装置(3)均设置溶解氧监控器。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统，其特征在于，调节池(1)内设搅拌器(10);一级发酵池(2)和二级发酵池(6)内均设充氧装置(11)和矿物填料(12)，矿物填料(12)由不锈钢网内填充天然矿物构成，外形为柱状，圆柱直径为10~15cm，长度为发酵池有效深度的60%，一级发酵池(2)中矿物填料(12)的填料设置密度以发酵池横断面积计算为6~9个/m2，填料间距不小于25cm，二级发酵池(6)中矿物填料(12)的填料设置密度以发酵池横断面积计算为4~6个/m2，填料间距不小于40cm，矿物填料(12)均匀分布在池内，池底部设置充氧装置(11);充氧装置(11)是由风机、导气管和若干平板式微孔曝气头组成，曝气头以ABS材质的导气管与风机相连。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统，其特征在于，微生物培养装置(3)是由培养罐(16)、微生物发生器(4)、温度装置(17)和充氧装置(11)组成，其有效容积为一级发酵池(2)的有效容积的1/100-1/50;微生物发生器(4)是由固定器(18)、外筒(19)和内筒(20)组成;内筒(20)由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为8mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30%，内筒(20)直径为外筒(19)直径的三分之一，内筒(20)高度为外筒(19)高度的二分之一，内筒(20)竖直置于外筒(19)内，位于外筒(19)内部中央;外筒(19)和内筒(20)之间填充矿物;外筒(19)由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为1mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30%;直径为培养罐(16)的0.2-0.25，有效深度为培养罐(16)高度的0.2-0.25。
说明书
一种垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统
技术领域
本实用新型属于生物技术和环境技术领域，具体涉及到利用微生物转化的方式实现垃圾堆肥渗滤液的功能性转化系统。
背景技术
垃圾堆肥工艺作为城市生活垃圾实现无害化、资源化、减量化的一种有效手段，目前已被广泛推广使用，并取得了明显的效果。而城市生活垃圾中厨余垃圾含量高达40%-50%，总体的含水率可达到40%-60%，垃圾所含的水分在垃圾集中的过程中，不断渗出，形成垃圾渗滤液，同时在垃圾在转运堆放过程中，垃圾发生腐败产生大量恶臭气体，在堆肥过程中也有大量的恶臭气体产生。因此，目前的城市垃圾堆肥厂中，需要解决两个形成二次污染的问题：一个是垃圾渗滤液的处置问题，一个是堆肥过程中产生的高浓度恶臭气体的脱臭问题。
城市垃圾堆肥厂垃圾渗滤液是一种成分十分复杂、病原菌含量高、可生化性差的高浓度有机废水，是垃圾处置过程中产生二次污染的主要因素之一。一般来说，新鲜垃圾渗滤液 pH 在4~9之间，CODcr 在2000~20000mg/L 的范围内，BOD5 在60 ～ 15000mg/L 的范围内，并释放出大量恶臭物质。目前的垃圾堆肥厂对垃圾渗滤液的处置方法都是设有专门的污水处理站对垃圾渗滤液进行处理。
垃圾渗滤液由于污染负荷很高，处理难度较大，不仅要考虑处理工程的有效性和稳定性，还需要考虑工艺的经济合理性。目前，垃圾渗滤液的处理方法主要有生物处理、物化处理和土地处理方法，其中生物处理技术有好氧(如氧化塘、活性污泥法、SBR等)、厌氧(如 UASB、EGSB 等)技术、膜生物反应器(MBR)等，还有增加多级生化和纳滤反渗透等组合工艺进行处理，垃圾渗滤液中高浓度有机污染物及难生物降解物质和高浓度氨氮，致使工艺流程过长，构筑物多，管理复杂，占地面积大，运行费用高，且出水 CODcr 和氨氮不易达标。
目前，本领域技术人员多采用生化—物化—RO 膜的方式对垃圾渗滤液进行处理。这种方式强调的是提纯回收而非处理，主要是利用 RO 膜将垃圾渗滤液中无污染的水分离出来以供回收使用，但该过程中生化处理效果不佳，渗滤液中的有机物并未被处理，反而经 RO膜过滤，浓缩成有机物含量更高的浓缩液被回灌至填埋场，造成更严重的污染。另外，生化—物化—RO 膜的方式还存在工艺制程复杂、设备繁多、成本高等不足。
垃圾堆肥场脱臭目前主要采用强制通风—恶臭物质的液相吸附富集—处理吸附液的方式。这种方式需要在密闭空间内强制大风量通风换气，并且需要配置具备足够停留时间的液相吸附塔，并额外产生大量的高氨氮、高硫化物的废水，合并至垃圾渗滤液处理装置中进行处理。导致了垃圾堆肥厂产生的废水中，垃圾渗滤液本身只占15%-30%，大部分污水来自于脱臭系统的现象，并且这种方式不可避免的会由于吸附过程吸附不完全而产生恶臭气体的残留，随排风散逸至周边环境引起空气污染。
另外还有采用外部添加酶制剂或强氧化剂喷洒抑制和分解垃圾堆肥过程中产生恶臭的技术手段，但是酶制剂价格高昂，每吨可达十几万至几十万元，普通垃圾处理企业根本负担不起，而强氧化剂类的除臭产品，再分解恶臭物质的同时，也杀灭了大量的微生物，导致堆肥过程中有效微生物不足，抑制了堆肥的进程，并且破坏了堆肥过程的微生物平衡，导致病原菌和腐败细菌过剩繁殖，产生更严重的恶臭，形成恶性循环。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的处理工艺复杂、运行过程中能耗大、成本高、处理后渗滤液不能达标排放、恶臭气体无法控制等缺陷，通过利用腐植化微生物群落配合特定的装置对垃圾渗滤液进行转化，使其成为具有生物脱臭功能的发酵液，再进行垃圾堆肥场内的喷洒回用。可以有效的减少垃圾渗滤液的实际产生，减少渗滤液处理负荷降低能耗，并且能够有效地抑制和消除垃圾处置过程中所产生的恶臭气体，为目前的城市垃圾堆肥场提供一套低成本、高效率、一举解决渗滤液和恶臭问题的垃圾渗滤液资源化循环利用系统。
垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统，是由调节池、一级发酵池、微生物培养装置、微生物发生器、营养液供给罐、二级发酵池、沉淀池、发酵液贮存罐、发酵液喷洒脱臭装置、搅拌器、充氧装置、矿物填料、微生物回流管、发酵液输送管①和发酵液输送管②组成，从调节池开始，一级发酵池、二级发酵池、沉淀池、发酵液贮存罐和发酵液喷洒脱臭装置依次连接，各池之间的液体传输以提升泵连接，二级发酵池的有效容积为一级发酵池的2倍;微生物培养装置与一级发酵池经提升泵用软管连接，营养液供给罐与微生物培养装置相连接;沉淀池下部为锥形，锥形顶部设电磁阀，并与微生物回流管的一端相连接，微生物回流管的另一端与一级发酵池相连接;发酵液贮存罐内设置潜水泵，通过发酵液输送管①与调节池相连接，通过发酵液输送管②和微生物培养装置相连接;调节池设置pH计并与加药装置协同控制垃圾渗滤液pH值，一级发酵池、二级发酵池、微生物培养装置均设置溶解氧监控器。
其中，调节池内设搅拌器;一级发酵池和二级发酵池都均内设充氧装置和矿物填料，矿物填料外形为柱状，圆柱直径为10~15cm，长度约为发酵池有效深度的60%，由不锈钢网内填充天然矿物构成，一级发酵池中矿物填料的填料设置密度以发酵池横断面积计算为6~9个/m2，填料间距不小于25cm，二级发酵池中矿物填料的填料设置密度以发酵池横断面积计算为4~6个/m2，填料间距不小于40cm，矿物填料均匀分布在池内，池底部设置充氧装置;充氧装置是由风机、导气管和若干平板式微孔曝气头组成，曝气头以ABS材质的导气管与风机相连。
微生物培养装置是由培养罐、微生物发生器、温度装置和充氧装置组成，其有效容积为一级发酵池的有效容积的1/100-1/50;微生物发生器是由固定器、外筒和内筒组成;内筒由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为8mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30%，内筒直径为外筒直径的三分之一，内筒高度为外筒高度的二分之一，内筒竖直置于外筒内，位于外筒内部中央;外筒和内筒之间填充矿物;直径为培养罐的0.2-0.25，有效深度为培养罐高度的0.2-0.25。
垃圾渗滤液经本实用新型的系统转化后得到的发酵液含有大量的带有-OH 和-OOH官能团的腐植化微生物次生代谢产物，这些物质可以同时与恶臭气体中的酸性和碱性成分发生中和反应，消除臭气。发酵液中的这些活性物质也是堆肥过程中参与腐熟过程的微生物的必要营养物质，同时也是腐败微生物的拮抗物质，每天可减排垃圾渗滤液5-7m3，环境恶臭物质降低80%以上，强制通风系统运行率降低70%，脱臭装置产生的废水减少80%。