申请日2014.10.21
公开(公告)日2015.01.14
IPC分类号B09B5/00; C02F9/14; B01D53/58; B01D53/52; B01D53/85
摘要
本发明涉及垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统及方法，其系统包括垃圾干化装置、除臭装置和渗滤液处理装置;垃圾干化装置包括垃圾干化区，垃圾干化区上方设有可移动盖板，可移动盖板与电机连接，可移动盖板上方设有抓料爪，垃圾干化区底部设有通风隔离层、通风风管、栅板;渗滤液处理装置包括渗滤液集水池、预处理池、加热器、厌氧反应器、硝化/反硝化装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置;其方法包括以下步骤：S1、垃圾干化;S2、生物除臭;S3、渗滤液提升和输送;S4、渗滤液处理。本发明在垃圾处理的多个环节作了改进，提高了垃圾干化及渗滤液处理效率，改善了垃圾臭气微生物脱除效果。处理后的尾气和渗滤液可以达标排放。
权利要求书
1.一种垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征在于，包括垃圾干 化装置、除臭装置和渗滤液处理装置;
所述垃圾干化装置包括垃圾干化区，所述垃圾干化区上方设有可移动盖 板，所述可移动盖板与电机连接，所述可移动盖板上方设有抓料爪，所述垃圾 干化区底部设有通风隔离层、通风风管、栅板，所述栅板位于最底层，所述通 风风管位于栅板和通风隔离层之间，所述栅板下方设有中间低两边高的渗滤液 导流槽，垃圾渗滤液经过所述渗滤液导流槽流入垃圾渗滤液收集池内，干化区 外设置与通风风管连接的风机，干化区厂房外还设置抽风机，抽风机将干化区 产生的臭气送入除臭装置;所述除臭装置与排气筒连接;
所述渗滤液处理装置包括渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺 杆泵、加热器、厌氧反应器、硝化/反硝化装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、 反渗透膜装置、清水池和浓缩液池，所述渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理 池、第二螺杆泵和加热器依次连接，渗滤液处理装置还包括循环水池和检测所 述循环水池中滤液COD浓度的COD在线监测设备，所述循环水池设置在所 述加热器和厌氧反应器之间，并与所述硝化/反硝化装置连接;所述硝化/反硝 化装置还依次与超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置和清水池连接，所述 超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置与所述浓缩液池连接。
2.根据权利要求1所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，在所述垃圾干化区下方的地板的中部设有多块所述栅板。
3.根据权利要求1所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，所述螺杆泵与集水池之间设有引水罐，所述引水罐的进水管伸入所述集 水池内的液面下，所述引水罐的出水管与第一螺杆泵的进口相连。
4.根据权利要求1所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，所述第一螺杆泵的出口通过Y型管道过滤器与所述预处理池连接。
5.根据权利要求1所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，所述循环水池上设有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五 管道，第一管道与所述加热器连接，第二管道和第三管道与所述硝化/反硝化 装置连接，第四管道和第五管道与所述厌氧反应器连接;所述第一管道上设有 第一控制阀，所述第二管道上设有第二控制阀，所述第三管道上设有第三控制 阀，所述第四管道上设有第四控制阀，所述第五管道上设有第五控制阀。
6.根据权利要求5所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，渗滤液处理装置还包括阀门控制系统，所述阀门控制系统根据COD在 线监测设备的检测数据调节所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四 控制阀和第五控制阀的开闭和打开幅度。
7.根据权利要求5所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，所述厌氧反应器上还设有温度检测装置，所述温度检测装置与所述阀门 控制系统连接，所述阀门控制系统根据所述温度检测装置的检测数据控制所述 第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀的开闭和打 开幅度。
8.根据权利要求5所述的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统，其特征 在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道上均设有流 量计，所述流量计与所述阀门控制系统连接，通过所述阀门控制系统调节各管 道的流量大小。
9.一种利用权利要求1所述的处置系统的垃圾处置方法，其特征在于， 包括以下步骤：
S1、垃圾干化;将垃圾经破碎压榨后，通过抓料爪转移至垃圾干化区， 启动电机，关闭干化区上方可移动盖板，封闭干化区，让垃圾在小风量或者不 通风条件下保持2-3天;垃圾渗滤的废液，通过栅板的格栅，流入干化区下的 渗滤液导流槽，通过该导流槽流入渗滤液收集池;2-3天自然升温期后，打开 与通风风管相连接的风机，向干化区内鼓风，并调节鼓风机风量，促进垃圾堆 体中好氧微生物的快速增长，进而对生活垃圾中的可降解有机物进行陈腐处 理，使其水分释出;
S2、生物除臭;垃圾干化的同时开启干化区厂房外设置的抽风机，将干 化区产生的臭气通过废气管道送入除臭装置，利用除臭装置内填料层表面微生 物的新陈代谢作用，降解臭气中H2S、NH3等恶臭物质，臭气处理达标后，经 排气筒排放;
S3、渗滤液提升和输送;通过第一螺杆泵将渗滤液收集池中的渗滤液输 送至预处理池进行预处理，通过第二螺杆泵将经过预处理的渗滤液送入加热 器;
S4、渗滤液处理;加热后的渗滤液通过循环水池进入厌氧反应器发生厌 氧反应，渗滤液在循环水池和厌氧反应器之间反复流动，直至COD在线监测 设备检测的COD浓度降至设定值;从循环水池出来的渗滤液进入硝化/反硝化 装置处理后，通入超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置过滤。
说明书
垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统及方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，更具体地说，涉及一种垃圾干化、除臭及渗滤 液的处置系统及方法。
背景技术
市政垃圾“无害化、减量化、资源化”处理利用是世界性课题。目前我国 城乡市政垃圾的集中处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧。填埋法占地面积大， 对垃圾的减量化程度低，需做防渗处理，还要建沼气回收及渗滤液处理厂，容 易对地下水及周围空气造成污染。堆肥法适合处理含易腐有机质多的垃圾，能 实现部分资源的综合利用，但堆肥质量不易控制，有害成分常常超标。垃圾焚 烧发电在我国发展非常迅速，但投资大，运行费用高，含二噁英和重金属的飞 灰危害性大、处理困难，而且尽管采用了十分先进和复杂的净化系统，但烟气 中的二噁英仍难以控制及监测。为了充分体现“减量化、资源化、无害化”原 则，人们推出了各种市政垃圾综合处理工艺。现有的垃圾处理工艺中，存在以 下问题：
现有的垃圾处理工艺中，将原生市政垃圾经破碎压榨后，需进行干化处理。 在垃圾干化区，垃圾渗滤液会累积在干化区底部，并发酵产生可燃气体，引起 安全隐患。
通常垃圾干化过程中产生的渗滤液均集中收集在集水池内，并由渗滤液集 水池底部的潜水泵将其送至污水处理系统，待渗滤液处理达标后排放。由于垃 圾渗滤液的含泥量较高，易堵塞潜水泵。潜水泵置于渗滤液集水池底，容易被 渗滤液腐蚀，并且检修困难。同时，潜水泵流量不稳定，易带入杂质，影响后 续的处理程序。
通常市政垃圾渗滤液厌氧消化反应流程为：预处理——加热——厌氧反应 ——后续流程(如硝化/反硝化系统)。经加热器加热后的渗滤液将直接进入厌 氧反应器，厌氧处理后的滤液又直接流入后续流程。当渗滤液有机污染物含量 极高时，经过该系统一次厌氧反应后，其出水水质中有机物含量仍难以降至理 想水平，COD浓度仍然较高。另一方面，经过加热器加热后的渗滤液直接进 入厌氧反应器，会导致反应器中温度难以调节，且波动较大。厌氧反应器中起 关键作用的甲烷菌，对温度敏感。通常中温甲烷菌的生存适应温度为30-36℃， 超过该范围，或温度波动较大均会造成有机酸大量累积，抑制厌氧微生物的活 性或造成它们的死亡。
由于现有的垃圾处理工艺的上述问题，导致垃圾干化、渗滤液的处理效率 低，处理后的渗滤液存在不达标的情形，并且系统中的装置维修率高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种处理效率高，并且处理效果好的 垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种垃圾干化、除臭及 渗滤液的处置系统，包括垃圾干化装置、除臭装置和渗滤液处理装置;
所述垃圾干化装置包括垃圾干化区，所述垃圾干化区上方设有可移动盖 板，所述可移动盖板与电机连接，所述可移动盖板上方设有抓料爪，所述垃圾 干化区底部设有通风隔离层、通风风管、栅板，所述栅板位于最底层，所述通 风风管位于栅板和通风隔离层之间，所述栅板下方设有中间低两边高的渗滤液 导流槽，垃圾渗滤液经过所述渗滤液导流槽流入垃圾渗滤液收集池内，干化区 外设置与通风风管连接的风机，干化区厂房外还设置抽风机，抽风机将干化区 产生的臭气送入除臭装置;
所述除臭装置与排气筒连接;所述渗滤液处理装置包括渗滤液集水池、第 一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵、加热器、厌氧反应器、硝化/反硝化装置、 超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、清水池和浓缩液池，所述渗滤液集 水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵和加热器依次连接，渗滤液处理装 置还包括循环水池和检测所述循环水池中滤液COD浓度的COD在线监测设 备，所述循环水池设置在所述加热器和厌氧反应器之间，并与所述硝化/反硝 化装置连接;所述硝化/反硝化装置还依次与超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗 透膜装置和清水池连接，所述超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置与所述 浓缩液池连接。
上述方案中，在所述垃圾干化区下方的地板的中部设有多块所述栅板。
上述方案中，所述螺杆泵与集水池之间设有引水罐，所述引水罐的进水管 伸入所述集水池内的液面下，所述引水罐的出水管与第一螺杆泵的进口相连。
上述方案中，所述第一螺杆泵的出口通过Y型管道过滤器与所述预处理 池连接。
上述方案中，所述循环水池上设有第一管道、第二管道、第三管道、第四 管道和第五管道，第一管道与所述加热器连接，第二管道和第三管道与所述硝 化/反硝化装置连接，第四管道和第五管道与所述厌氧反应器连接;所述第一 管道上设有第一控制阀，所述第二管道上设有第二控制阀，所述第三管道上设 有第三控制阀，所述第四管道上设有第四控制阀，所述第五管道上设有第五控 制阀。
上述方案中，渗滤液处理装置还包括阀门控制系统，所述阀门控制系统根 据COD在线监测设备的检测数据调节所述第一控制阀、第二控制阀、第三控 制阀、第四控制阀和第五控制阀的开闭和打开幅度。
上述方案中，所述厌氧反应器上还设有温度检测装置，所述温度检测装置 与所述阀门控制系统连接，所述阀门控制系统根据所述温度检测装置的检测数 据控制所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀 的开闭和打开幅度。
上述方案中，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道 上均设有流量计，所述流量计与所述阀门控制系统连接，通过所述阀门控制系 统调节各管道的流量大小。
本发明还提供了一种利用权利要求1所述的处置系统的垃圾处置方法，包 括以下步骤：
S1、垃圾干化;将垃圾经破碎压榨后，通过抓料爪转移至垃圾干化区，启 动电机，关闭干化区上方可移动盖板，封闭干化区，让垃圾在小风量或者不通 风条件下保持2-3天;垃圾渗滤的废液，通过栅板的格栅，流入干化区下的渗 滤液导流槽，通过该导流槽流入外置的渗滤液收集池;2-3天自然升温期后， 打开与通风风管相连接的风机，向干化区内鼓风，并调节鼓风机风量，促进垃 圾堆体中好氧微生物的快速增长，进而对生活垃圾中的可降解有机物进行陈腐 处理，使其水分释出;
S2、生物除臭;垃圾干化的同时开启干化区厂房外设置的抽风机，将干化 区产生的臭气通过废气管道送入除臭装置，利用除臭装置内填料层表面微生物 的新陈代谢作用，降解臭气中H2S、NH3等恶臭物质，臭气处理达标后，经排 气筒排放;
S3、渗滤液提升和输送;通过第一螺杆泵将渗滤液收集池中的渗滤液输送 至预处理池进行预处理，通过第二螺杆泵将经过预处理的渗滤液送入加热器;
S4、渗滤液处理;加热后的渗滤液通过循环水池进入厌氧反应器发生厌氧 反应，渗滤液在循环水池和厌氧反应器之间反复流动，直至COD在线监测设 备检测的COD浓度降至设定值;从循环水池出来的渗滤液进入硝化/反硝化装 置处理后，通入超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置过滤。
实施本发明的垃圾干化、除臭及渗滤液的处置系统及方法，具有以下有益 效果：
1、采用垃圾自然发酵升温与好氧发酵相结合的方法，提高了垃圾干化效 率。采用鼓风干化可以防止干化区底部垃圾堆积板结，风力流通更顺畅，有利 于好氧发酵，因此干化效率更高。垃圾渗滤液经渗滤液导流槽即时流入外置的 渗滤液收集池，避免了渗滤液在干化区内累积发酵，产生可燃气体的安全隐患。
2、用外露于地面上的螺杆泵替代置于渗滤液池底的潜水泵，防止了渗滤 液对潜水泵的腐蚀，使渗滤液输送过程中流量稳定，维护检修操作方便，同时 解决了潜水泵易被堵塞的问题。
3、通过在加热器和厌氧反应器之间设立循环缓冲水池，使得COD浓度 极高的垃圾渗滤液可以循环进行厌氧反应，直至出水COD浓度降至理想水平。 在厌氧反应效率一定的情况下，通过后续流程中低COD浓度液体的回流，稀 释反应器进水中COD，进而达到降低出水COD浓度的目的。实现了多次循环 厌氧反应，显著提高了厌氧消化垃圾渗滤液的效率。由于缓冲循环水池的存在， 对厌氧反应器进水温度的调节更为灵敏。
4、本发明在垃圾处理的多个环节作了改进，提高了垃圾渗滤液处理效率， 并且处理效果好，处理后的渗滤液可以直接排放。