好氧生物反应器填埋场的控制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种好氧生物反应器填埋场的控制工艺，采用分区填埋并对填埋垃圾进行曝气和渗滤液回灌操作影响场内微生物的生长代谢与酶促反应，加快城市生活填埋垃圾生物降解与沉降。曝气和渗滤液回灌操作控制在：渗滤液回灌量以体积分数计为15％～30％；回灌频率为2～3d/次，曝气频率为1:1～1:2；当前期填埋垃圾处于基本稳定状态下进行后续填埋，可有效加速填埋场的稳定化进程。本发明专利技术工艺可显著加速填埋场的稳定化进程与降低污染负荷可有效加快填埋垃圾的生物降解，加速垃圾填埋场的稳定化进程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体废物处理处置技术，尤其是好氧生物反应器填埋场快速稳定与污染控制

技术介绍
传统垃圾卫生填埋场垃圾成分复杂、稳定化所需时间长、渗滤液处理费用高、填埋场运行成本高等缺陷，故传统填埋场具有垃圾减量消纳不充足，封场后维护监管期长，风险大，填埋场再用困难等弊端，大大减弱了卫生填埋处置技术的竞争力。为解决传统卫生填埋存在的诸多问题，二十世纪后期欧美及日本等国家率先开展了“生物反应器型”填埋技术的研宄。生物反应器填埋技术可加速填埋场的稳定化，而厌氧和准好氧生物反应器填埋技术虽然在一定程度上加速了填埋垃圾的生物降解，但是都不可避免地抑制了好氧微生物的活性，有机垃圾降解速度慢且降解不完全，稳定化所需时间长，填埋过程中CH4等温室气体的产生加剧了温室效应，导致全球性的气候环境的进一步恶化。好氧生物反应器填埋技术是一种安全快捷的垃圾最终处置技术，该技术通过曝气与渗滤液回灌等控制因素，为填埋场提供充足的氧气和水分供应，因此，填埋场中好氧微生物种群结构和活性良好，生长代谢旺盛，能充分发挥其对有机物的降解功能，故有机物分解彻底，填埋场稳定快速，是垃圾填埋技术中有机垃圾降解最彻底、最快速的填埋技术。填埋垃圾的曝气频率和渗滤液回灌频率可直接影响场内微生物的生长代谢与酶促反应速度，影响场内化合物的溶解度，进而影响填埋场渗滤液的性质与产量，影响填埋垃圾的生物降解与沉降，因此，曝气频率和渗滤液回灌频率是影响好氧生物反应器填埋场稳定化进程的重要因素。控制合适的曝气频率和渗滤液回灌频率，对于提高填埋场内微生物与垃圾酶的活性、加速填埋垃圾的生物降解、加快填埋场的稳定化进程具有十分重要的意义。目前国内外对于垃圾填埋技术的研宄侧重于厌氧和准好氧垃圾填埋技术，关于好氧生物反应器填埋场快速稳定的相关控制工艺控制参数还鲜见报道，因此，研宄好氧生物反应器填埋关键技术参数对固体废物处理技术的进一步探索和技术储备都有十分重要的战略意义。
技术实现思路
鉴于现有技术的以上的不足，本专利技术立足于好氧填埋这一新型的垃圾填埋技术，提供一种好氧生物反应器填埋场快速稳定的关键技术，为好氧生物反应器填埋场的快速稳定与污染控制提供重要的技术支撑。本专利技术解决其技术问题，所采用的技术方案是:好氧生物反应器填埋场的控制工艺:对填埋垃圾进行曝气和渗滤液回灌操作影响场内微生物的生长代谢与酶促反应，加快城市生活填埋垃圾生物降解与沉降，其特征在于，渗滤液回灌量以体积分数计为15 %?30 %体积分数；回灌频率为2?3d/次，曝气频率(曝气时间:间歇时间)为1:1?1:2 ;采用分区填埋的方式进行垃圾填埋，当填埋垃圾处于基本稳定状态下进行后续填埋。本专利技术最佳工艺参数为:控制渗滤液回灌量为20%，回灌频率为2d/次；曝气频率为1: 2，曝气时间:间歇时间为0.5h:lh ;垃圾体的压实密度为550kg/m3，可加速填埋垃圾的生物降解，降低填埋场的污染负荷，加速好氧生物反应器填埋场的稳定化进程。在气温较低时，通过加热回灌渗滤液至40?50°C，有利于填埋场的稳定化进程。采用本专利技术的技术手段，好氧生物反应器填埋场快速稳定在最优回灌量和回灌频率、回灌量、曝气频率、温度、压实密度条件下，并在填埋垃圾处于基本稳定状态下进行后续填埋，不仅可减少垃圾渗滤液产量，降低渗滤液污染负荷与处理难度，还可显著加速填埋场中有机垃圾的生物降解，提高垃圾的沉降率，加速填埋场的稳定化进程，节省运行费用。本专利技术针对垃圾填埋场面临的垃圾渗滤液处理困难、固相垃圾降解缓慢、填埋场稳定化时间长等问题，通过进行渗滤液回灌、曝气、控制填埋垃圾压实密度和温度控制条件等，促进填埋场中微生物生长，加快垃圾有机成分降解，减低渗滤液污染负荷，节省填埋场运行成本，加速填埋场稳定化进程，提高填埋场使用年限，减少填埋场建设费用，节约土地资源。【附图说明】附图1回灌量对垃圾渗滤液COD浓度的影响图附图2最佳条件下污染物的变化趋势图附图3基本稳定状态下进行后续填埋渗滤液COD的变化趋势图。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术做进一步说明:实施例1采用人工曝气的方式对垃圾体进行供氧，同时进行垃圾渗滤液回灌。采用回灌量为15%?30%，渗滤液中COD浓度下降迅速，120d以后基本稳定，氨氮在80d左右低于25mg/L，达到国家规定的排放标准，垃圾体的沉降量在10d左右基本趋于稳定，垃圾的生物降解与转化快速；渗滤液回灌频率为2?3d/次，渗滤液中COD浓度150d以后基本稳定，氨氮在75d左右达到国家规定的排放标准；曝气频率为1:1?1:2所产渗滤液中COD浓度低，氨氮在70d左右达到国家规定的排放标准，曝气时间:间歇时间为0.5h:lh时，渗滤液COD的降解速率最快，垃圾沉降量最高。实施例2采用曝气频率为1:2(曝气时间:间歇时间为0.5h:lh)对垃圾体进行供氧，控制渗滤液回灌量为20% (V/V)，回灌频率为2d/次，垃圾体的压实密度为550kg/m3。好氧生物反应器填埋场所产渗滤液中COD在填埋初期急剧上升，并于第9d达到峰值38 000mg/L后急剧下降，至53d左右下降至10 000mg/L以下，103d以后下降至3000mg/L以下，120d以后直至填埋结束维持在2 000mg/L左右；填埋初期，渗滤液中氨氮快速积累，于21d达到峰值798.lmg/，其后快速下降，53d后低于国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)所规定的渗滤液氨氮排放标准25mg/L ；pH值于45d上升至8.0以上，直至实验结束一直维持在8.0?8.7之间；0?45d填埋垃圾的累计沉降量几乎呈直线上升，沉降量在45d时达到终沉降量的76.61%,90d左右趋于稳定。表明控制渗滤液回灌量为20% (V/V)，回灌频率为2d/次，曝气频率为1:2，曝气时间:间歇时间为0.5h:1h ;垃圾体的压实密度为550kg/m3，最有利于垃圾的生物降解与转化，在此条件下，微生物所需氧气与水分含量充足，填埋场内微生物数量与活性高，垃圾的稳定化程度高，垃圾体沉降速度快，有利于加速填埋场稳定化进程。在气温较低时，通过加热回灌渗滤液至40?50°C，可进一步加速好氧生物反应器填埋场的稳定化进程。实施例3填埋场的运行方式同实施例1。过高的回灌量(全回灌)或过低的回灌量(人工降雨)以及5%?10%的回灌量均不利于垃圾的生物降解，在整个填埋过程中，较回灌量为15%?30%的反应器所产还原性有机污染物的量高10.2%?15.5%，氨氮达标排放晚1d?35d，终沉降量低3.3%?13.3%，回灌量为15%?30%可有效促进垃圾的生物降解与转化。较优的回灌频率有利于加速填埋垃圾的生物降解，降低渗滤液的污染负荷。回灌频率为Id/次、5d/次和7d/次较2?3d/次的反应器所产还原性有机污染物的量高3.2 %?35.9 %，氨氮达标排放晚3d?19d，终沉降量低2.1 %?3.3 %，渗滤液中污染负荷高，稳定化所需时间长。曝气频率为1:0.5、1:3和不间断曝气较1:1?1:2的反应器高17.4%?22.1%,氨氮达标排放迟8?15d，终沉降量低1.5%?3.1% ;曝气时间:间歇时间为0.5h:lh时，渗滤液COD的降解速率最快，到实验结束时CO本文档来自技高网...

【技术保护点】
好氧生物反应器填埋场的控制工艺，对填埋垃圾进行曝气和渗滤液回灌操作影响场内微生物的生长代谢与酶促反应，加快城市生活填埋垃圾生物降解与沉降，其特征在于，渗滤液回灌量以体积分数计为15％～30％；回灌频率为2～3d/次，曝气频率为1:1～1:2；采用分区填埋的方式进行垃圾填埋，当填埋垃圾处于基本稳定状态下进行后续填埋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱忠平，刘洋，刘源月，唐建，冯猛，华建军，廖禧，付春霞，刘志刚，柯佳闻，王强，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51