脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场及渗滤液回灌工艺制造技术

一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场，其特征在于，针对现有厌氧生物反应器填埋场的氨氮积累和垃圾稳定化问题，将填埋场分为稳定区域、稳定产甲烷区域和正在填埋区域，以作为回灌填埋单元；并将这些填埋区域并联在一个工艺线内，即每个区域连接两个渗滤液收集池，即三个区域分别连接Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ六个渗滤液收集池，每个渗滤液收集池连接一个双向阀，双向阀的一路和渗滤液调节池连接，再经过一个阀门连接至现场物化处理及至污水处理厂；双向阀的另一路经过一个阀门连接ＳＢＲ池，再经过提升泵和六个阀门分别连接上述三个区域的六个回灌口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，具体涉及一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场及渗滤液回灌工艺。具体说，本工艺通过渗滤液的场外预曝气或投加化学药剂(硝酸盐)，再回灌到填埋层内进行场内反硝化，最终达到渗滤液的污染去除(有机物、氨氮)和填埋生活垃圾的快速稳定化，提高生物反应器填埋场填埋气体的产生速率，实现填埋场的碳氮协同去除。同时，通过优化设计，实现垃圾填埋单元的反复循环利用，大大节约了填埋空间。
技术介绍
城市生活垃圾的处理处置方式主要以焚烧、堆肥和填埋技术为主。作为城市生活垃圾最终处置的手段，填埋法具有不可替代的作用。正因如此，现代城市垃圾卫生填埋法一经产生，就在世界范围内得到了广泛的应用。据统计，2004年，我国城市生活垃圾填埋处理量占总处理量的87.7％，美国、欧盟的填埋处理量也占到一半以上。然而，传统的填埋处理技术遇到了两大难题一方面，随着城市生活垃圾产量的不断增加，需要占用越来越多的场地来修建新的垃圾填埋场，而有限的土地资源使得填埋场的选址越来越难；另一方面就是二次污染问题，在填埋场稳定的过程中，会释放出大量的渗滤液和填埋气体，虽然卫生填埋场设置有渗透系数足够小的防渗系统和渗滤液、填埋气体收集系统，但由于填埋场的稳定化过程非常长，一般都需要几十年的时间才能稳定，而任何收集和处理的措施都很难维持这么长久的有效性，所以填埋场对环境具有长期的潜在威胁。基于以上的分析，人们在卫生填埋场的基础上提出了生物反应器填埋场，将填埋场底部收集到的渗滤液从覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场，利用填埋场垃圾层的生物降解作用和土壤颗粒的吸附、离子交换和螯合等作用，不仅大大减少了渗滤液的量，同时使渗滤液的水质得到了改善。因此，利用垃圾填埋单元作为生物反应器，通过渗滤液回灌使填埋场缩短稳定化的时间，同时使渗滤液的水质得到改善，是渗滤液回灌的根本目的。但是值得注意的是，在生物反应器填埋渗滤液回灌过程中，由于我国生活垃圾中可堆腐有机物含量高，渗滤液中有机物和氨氮浓度很高，在回灌条件下，氨氮等迅速溶出，但衰减速率缓慢，填埋层内在降解有机物的同时容易造成氨氮的高度积累，脱氮过程又会抑制有机物的降解，这一矛盾最终造成“生物反应器”系统的失调。因此解决碳氮的协同去除是生物反应器填埋技术研究的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决以上问题，提供操作简单易行的渗滤液进行场外预曝气处理或投加化学药剂(硝酸盐)，场内反硝化的一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场及渗滤液回灌工艺。本专利技术提出一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场，针对现有厌氧生物反应器填埋场的氨氮积累和垃圾稳定化问题，将填埋场分为稳定区域、稳定产甲烷区域和正在填埋区域，以作为回灌填埋单元；并将这些填埋区域并联在一个工艺线内，即每个区域连接两个渗滤液收集池，即三个区域分别连接A、B、C、D、E、F六个渗滤液收集池，每个渗滤液收集池连接一个双向阀，双向阀的一路和渗滤液调节池连接，再经过一个阀门连接至现场物化处理及至污水处理厂。双向阀的另一路经过一个阀门连接SBR池，再经过提升泵和六个阀门分别连接上述三个区域的六个回灌口。所述正在填埋区域是指新鲜垃圾正在填埋的作业区域。所述稳定产甲烷区域是指新鲜垃圾填埋结束进行覆盖再静置6～8个月后进入稳定产甲烷状态的填埋区域。所述稳定区域是指填埋较早，不再产甲烷的区域。所述脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场渗滤液回灌工艺为根据各填埋区域的特点，采用经过场外预曝气硝化或投加过化学药剂(硝酸盐)的不同量的渗滤液进行回灌。具体步骤是，将各填埋单元的渗滤液单独收集，然后将正在填埋区域的新鲜垃圾填埋单元的渗滤液和稳定产甲烷区域的垃圾填埋单元的渗滤液经过渗滤液调节池混合后，在场外经过序批式活性污泥法(SBR)的进行好氧预处理，生成亚硝酸盐和硝酸盐，或按硝酸盐需要量＝进水-进水的量直接投加化学药剂-硝酸盐；处理后从稳定产甲烷区域的填埋层顶部进行回灌，但正在填埋区域不进行回灌。稳定区域的各个老垃圾填埋单元如果渗滤液出水已达到排放标准，则排放到下一步进行必要的物化处理后排入污水处理厂，如果没有达到标准，也收集到渗滤液调节池后与其他渗滤液混合进行回灌，但稳定区域不进行回灌。本专利技术具有如下的优点1、渗滤液的的高效净化和减量通过将填埋场总管收集的渗滤液按照各填埋单元稳定化程度不同回灌不同量的渗滤液，可以有效地控制回灌程度，达到渗滤液的最大循环和减量。2、渗滤液和填埋层的碳氮协同去除通过渗滤液的场外预处理(好氧生物曝气或投加化学药剂(硝酸盐))和场内的反硝化，使难于处理的渗滤液达到了氨氮和有机浓度降低的目的，使渗滤液的产生量也大大降低，同时又加速了垃圾的稳定化。3、缓解我国厨余垃圾组分高造成的处理初期高有机冲击负荷填埋层内的垃圾生物稳定化过程能释放出足够的碳源，为渗滤液的氨氮硝化后反硝化脱氮提供碳的来源；渗滤液回灌前硝化预处理又能有效地控制填埋层内初期的酸水解代谢，同时反硝化过程的发生降低了填埋层内的有机负荷。这就为我国生活垃圾组分中厨余垃圾含量高，易造成酸水解抑制甲烷化的问题提供了有利的解决途径。4、实现了生物反应器填埋场填埋单元的循环利用通过科学的渗滤液布水和回灌系统设计以及有效的渗滤液硝化/反硝化工艺，使得生物反应器填埋场各填埋单元实现了循环利用，节约了大量的场地，降低了开发和建设场地的费用。5、处理成本低、操作简单易行本专利技术利用填埋层作为渗滤液的处理单元，其处理成本比起其它场外渗滤液处理工艺明显降低；填埋垃圾的加速稳定化，也将节省大量的库容，降低处理的费用。同时，此项工艺的施工和构建设施也相对简单，因此本专利技术从经济上和具体操作上都十分可行。6、序批式的渗滤液预处理方式可灵活控制回灌频率和回灌量本专利技术中使用SBR池对渗滤液进行场外好氧处理或投加化学药剂(硝酸盐)，可以在不同降水条件、不同稳定化程度下灵活调节渗滤液的曝气量和回灌周期，有助于改善填埋场填埋层内的水质，加速垃圾的降解。本专利技术中，布水方式可以采用水平盲沟布管和垂直布管两种。处理后的出水渗滤液COD浓度在1000mg/L以下，达到GB16889-1997三级标准。NH3-N浓度稳定低于15mg/L，总氮去除率达到90％以上。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。图2脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器中发生的化学反应示意图。图3生物反应器填埋场示意图。具体实施例方式本专利技术提供操作简单易行的渗滤液进行场外预曝气处理6年或投加化学药剂(硝酸盐)，场内反硝化的一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场及渗滤液回灌工艺。本专利技术提出一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场，如图3所示，针对现有厌氧生物反应器填埋场的氨氮积累和垃圾稳定化问题，将填埋场分为稳定区域、稳定产甲烷区域和正在填埋区域，以作为回灌填埋单元；并将这些填埋区域并联在一个工艺线内，即每个区域连接两个渗滤液收集池，即三个区域分别连接A、B、C、D、E、F六个渗滤液收集池，每个渗滤液收集池连接一个双向阀，双向阀的一路和渗滤液调节池连接，再经过一个阀门连接至现场物化处理及至污水处理厂。双向阀的另一路经过一个阀门连接SBR池，再经过提升泵和六个阀门分别连接上述三个区域的六个回灌口。工艺流程图如图1、2所示。本专利技术工艺为一种利用了生物反应器填埋场吸收硝酸盐的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场，其特征在于，针对现有厌氧生物反应器填埋场的氨氮积累和垃圾稳定化问题，将填埋场分为稳定区域、稳定产甲烷区域和正在填埋区域，以作为回灌填埋单元；并将这些填埋区域并联在一个工艺线内，即每个区域连接两个渗滤液收集池，即三个区域分别连接Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ六个渗滤液收集池，每个渗滤液收集池连接一个双向阀，双向阀的一路和渗滤液调节池连接，再经过一个阀门连接至现场物化处理及至污水处理厂；双向阀的另一路经过一个阀门连接ＳＢＲ池，再经过提升泵和六个阀门分别连接上述三个区域的六个回灌口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建国，张妍，杨国栋，邓舟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11