申请日2005.10.24
公开(公告)日2006.06.14
IPC分类号C02F11/02
摘要
本发明公开了一种污泥生物处理矿化生态系统，该系统包括人工湿地床，该人工湿地床为带有四壁的池状结构，人工湿地床四壁及底部铺设有防水层，该防水层上设有填料层，该填料层包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合层、稻草层、大粒径碎石层及小粒径碎石层，在粗河砂及草炭混合层上水平铺设有若干道泥浆输入管，在人工湿地床的底部水平铺设有若干道排水管;所述填料层上种植有湿地植物，其内添加有微生物。由于本发明的填料层选用天然材料，并且不用添加任何化学药剂，因此节省能源、成本低，并且更加环保和谐。
权利要求书
1、一种污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：包括人工湿地床， 该人工湿地床为带有四壁的池状结构，人工湿地床四壁及底部铺设 有防水层，该防水层上设有填料层，该填料层包括由上到下依次分 布的粗河砂及草炭混合层、稻草层、大粒径碎石层及小粒径碎石层， 在粗河砂及草炭混合层上水平铺设有若干道泥浆输入管，在人工湿 地床的底部水平铺设有若干道排水管;所述每道泥浆输入管分别通 过铺设于稻草层上的石块固定结构层固定;泥浆输入管由水平管段 及间隔分布于水平管段上的若干个伸出填料层的垂直管段构成，水 平管段末端封闭，垂直管段上端开口为泥浆输出口;所述排水管由 水平管段及间隔分布于水平管段封闭端及其中部的若干个伸出填 料层的垂直管段构成，水平管段上开设有滤水孔，垂直管段上端设 有透气通孔;所述填料层上种植有湿地植物，其内添加有微生物。
2、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述石块固定结构层的断面形状为正梯形;所述泥浆输入管的垂直管 段上端开口处设置管帽。
3、如权利要求2所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于，所 述石块固定结构层由粒径50-100mm的鹅卵石或碎石组成，并且分 别围绕所述泥浆输入管上的垂直管段设置。
4、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述粗河砂及草炭混合层中的粗河砂与草炭的体积比为2/1。
5、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述稻草的长度大于300mm。
6、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述大粒径碎石层中碎石的粒径为25-60mm。
7、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述小粒径碎石层中碎石的粒径为13-24mm。
8、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述湿地植物为芦苇或香蒲或菖蒲或水葱或鸢尾。
9、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述湿地植物包括芦苇、香蒲、菖蒲、水葱、鸢尾，其种植面积比为 芦苇/香蒲/菖蒲/水葱/鸢尾=5/2/1/1/1。
10、如权利要求1所述的污泥生物处理矿化生态系统，其特征在于：所 述粗河砂及草炭混合层31的厚度不小于160mm，所述大粒径碎石 层的厚度不小于150mm，小粒径碎石层的厚度为380mm。
说明书
一种污泥生物处理矿化生态系统
技术领域
本发明涉及一种污泥生物处理矿化生态系统。
背景技术
在污水处理过程中，会产生大量的活性污泥，目前通常采用物理分 离的方法达到脱水的目的，如离心力法、重力法等方法，在外力的强制 作用下将污泥中的固态物质和液态物质分离，并通过在液态物质中添加 化学药剂将其矿化;这种传统的方法，能量消耗大并且容易造成二次污 染。
发明内容
针对上述情况，本发明的目在于提供一种节省能源、无需添加化学 药剂、更加自然、更加生态和谐、环境安全的污泥生物处理矿化生态系 统。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案为：
一种污泥生物处理矿化生态系统，包括人工湿地床，该人工湿地床 为带有四壁的池状结构，人工湿地床四壁及底部铺设有防水层，该防水 层上设有填料层，该填料层包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合 层、稻草层、大粒径碎石层及小粒径碎石层，在粗河砂及草炭混合层上 水平铺设有若干道泥浆输入管，在人工湿地床的底部水平铺设有若干道 排水管;所述每道泥浆输入管分别通过铺设于稻草层上的石块固定结构 层固定;泥浆输入管由水平管段及间隔分布于水平管段上的若干个伸出 填料层的垂直管段构成，水平管段末端封闭，垂直管段上端开口为泥浆 输出口;所述排水管由水平管段及间隔分布于水平管段封闭端及其中部 的若干个伸出填料层的垂直管段构成，水平管段上开设有滤水孔，垂直 管段上端设有透气通孔;所述填料层上种植有湿地植物，其内添加有微 生物。
进一步，所述石块固定结构层的断面形状为正梯形;所述泥浆输入 管的垂直管段上端开口处设置管帽。
进一步，所述石块固定结构层由粒径50-100mm的鹅卵石或碎石组 成，并且分别围绕所述泥浆输入管上的垂直管段设置。
进一步，所述粗河砂及草炭混合层中的粗河砂与草炭的体积比为 2/1。
进一步，所述稻草的长度大于300mm。
进一步，所述大粒径碎石层中碎石的粒径为25-60mm。
进一步，所述小粒径碎石层中碎石的粒径为13-24mm。
进一步，所述湿地植物为芦苇或香蒲或菖蒲或水葱或鸢尾。
进一步，所述湿地植物包括芦苇、香蒲、菖蒲、水葱、鸢尾，其种 植面积比为芦苇/香蒲/菖蒲/水葱/鸢尾=5/2/1/1/1。
进一步，所述粗河砂及草炭混合层的厚度不小于160mm，所述大粒 径碎石层的厚度不小于150mm，小粒径碎石层的厚度为380mm。
由于本发明的污泥生物处理矿化生态系统包括人工湿地床，人工湿 地床四壁及底部设有防水层，该防水层上设有填料层，该填料层包括由 上到下依次分布的粗河砂及草炭混合层、稻草层、大粒径碎石层及小粒 径碎石层，在处理过程中，污泥经上述各层依次过滤，将污泥中的固态 物质和液态物质分离，由于填料层上还添加有多种微生物并种有芦苇、 香蒲、菖蒲、水葱或鸢尾等植物，在分离过程中，这些微生物可分解矿 化污泥中的有机污染物，消减、净化污泥中的重金属或降低重金属毒性， 并对污泥中的氮、磷富营养污染进行修复，而填料层种植的芦苇、香蒲、 菖蒲、水葱、鸢尾等植物可吸收污泥中的有机物及磷、氮等有害物质， 由于不同植物对有害成分的吸收能力不同，其中芦苇对磷的吸收能力很 强，香蒲对氮的吸收能力很强，而菖蒲还能发出香味并可驱赶蚊蝇，因 此将芦苇、香蒲、菖蒲、水葱及鸢尾按照面积比5/2/1/1/1的比例种植， 可使各种植物充分发挥作用，更有效吸收有害物质;另外，上述植物还 可以通过改变根际环境来改变污染物的化学形态，从而使根际微生物能 够发挥重要作用，进一步净化污泥。由于本发明的填料层选用天然材料， 并且不用添加任何化学药剂，因此节省能源、成本低，并且更加环保和 谐;由于泥浆输入管通过设置于稻草层内的石块固定结构层固定，并且 泥浆输入管包括水平管段及间隔均布于水平管段上的垂直管段，并且垂 直管段上端开口处设有管帽，因此可使待净化的污泥从垂直管段上端流 出经管帽拦挡后，沿石块固定结构层流到填料层上，使污泥分布均匀。 另外，所述填料层空隙率高、渗透能力强，所以在处理过程中，更加有 利于氧气流通、植物的生长及冬季的保温等，并且强度高，有效防止堵 塞，可长期稳定运行;并且，填料层独特的空间结构和配置比例，使得 填料层具有较高的微生物附着性能，使根脉人工介质中得以存在种类繁 多、数量庞大的各种细菌、真菌、原生动物，从而有利于维持生态系统 平衡和完成生态系统的功能。