一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法。设置一种一体化装置，包括生活垃圾填埋装置和光催化反应装置。生活垃圾填埋装置作为厌氧反硝化反应器，产生的垃圾渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理，解决可生化性低的渗滤液经好氧硝化处理后难以达到排放标准的问题；经光催化反应后的低浓度出水渗滤液再次进入生活垃圾填埋装置，为厌氧微生物提供有利条件，从而形成异位光催化原位反硝化生物反应器填埋装置，实现光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化。

A Photocatalytic Recharge Leachate Method for Accelerating Landfill Stabilization

【技术实现步骤摘要】
一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法
本专利技术属于环保和光催化
，特别涉及一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法。
技术介绍
填埋由于操作简单、投资少、处理量大等优点，是目前广泛使用的垃圾处理方法。然而，填埋也存在垃圾稳定化时间长、产生渗滤液成分复杂且难于处理等问题。为了实现填埋垃圾的快速降解以及渗滤液的达标排放，以渗滤液回灌为主的生物反应器填埋技术应运而生，其中异位硝化原位反硝化脱氮型生物反应器填埋技术因可从源头上解决渗滤液氨氮浓度过高的问题，在生活垃圾填埋和渗滤液处理领域受到关注。然而，随着填埋时间的延长，渗滤液中可生物降解有机物含量逐渐降低，难生物降解有机物含量累积，污染物浓度无法得到进一步降低，去除率接近0%。此时，采用单一的生物法处理老龄化垃圾渗滤液无法达到排放标准，高浓度渗滤液回灌至填埋场不仅达不到最初加速填埋垃圾稳定的目的，反而会增加填埋场负荷。因此，为了加速填埋垃圾降解，必须提高异位渗滤液的处理效果。光催化氧化是在有催化剂的条件下进行光化学降解的过程，具有强氧化性、反应速度快、无二次污染并可在常温常压下反应等优势，被认为是具有良好发展前景的环保新技术。通过光催化氧化法，渗滤液中难降解有机物可在强氧化性自由基的作用下被降解为CO2和H2O、无机盐类及无机酸等小分子。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法。本专利技术的思路：对于回灌型生物反应器填埋技术，通过光催化氧化反应降低回灌渗滤液中难降解有机物的浓度，实现低浓度渗滤液回灌至原位反硝化反应器中，从而降低反硝化反应器负荷并为厌氧微生物提供有利条件，达到加速填埋垃圾稳定化的目的。具体步骤为：（1）设置一种一体化装置，该一体化装置包括生活垃圾填埋装置和光催化反应装置。所述生活垃圾填埋装置为密闭式厌氧反硝化反应器，其主体采用不锈钢圆柱，柱高65cm，直径34cm，自下而上为下部砾石层、生活垃圾层和上部砾石层；单侧等距离设有上、中、下三个固体取样孔；顶部设有渗滤液回灌口和出气口；渗滤液由渗滤液回灌口进入生活垃圾填埋装置后由液体分布器均匀布水，依次流经上部砾石层、生活垃圾层和下部砾石层，其中，上部砾石层具有缓冲和再次布水的功能，下部砾石层装填砾石粒径上细下粗，起到承托生活垃圾和汇集渗滤液的作用；产生的渗滤液由底部填埋装置出水口流出，收集于填埋装置储水箱，经水泵泵至光催化反应装置。所述光催化反应装置包括反应主体、转子和磁力搅拌器；该光催化反应装置每天在太阳光或全波长灯管发射光照射下运行，生活垃圾填埋装置产生的渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理，经光催化处理后的渗滤液由底部反应装置出水口流出，收集于反应装置储水箱，经水泵泵至生活垃圾填埋装置的渗滤液回灌口，再次引入生活垃圾填埋装置进行处理；其中反应主体采用圆柱形玻璃容器。（2）将步骤（1）设置的一体化装置按照以下步骤运行：生活垃圾填埋装置产生的渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理；光催化反应装置的出水再次进入生活垃圾填埋装置，按照此步骤进行循环。（3）完成步骤（2），即实现光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化。本专利技术方法的优点：（1）本专利技术利用太阳光光催化氧化可生化性差的填埋场老龄化渗滤液，使其满足渗滤液排放标准，而后将光催化氧化处理后的低浓度渗滤液回灌至生活垃圾填埋场，为厌氧微生物提供有利条件，从而加速填埋垃圾的稳定化。（2）本专利技术利用太阳光光催化氧化处理老龄垃圾渗滤液，经济有效、操作简单、管理方便。（3）本专利技术通过光催化氧化实现了老龄垃圾渗滤液中难降解有机物的转化，而非转移。附图说明图1是本专利技术实施例中所用装置的结构示意图。图中标记：1-渗滤液回灌口；2-出气口；3-液体分布器；4-上部砾石层；5-固体取样孔；6-下部砾石层；7-填埋装置出水口；8-填埋装置储水箱；9,14-水泵；10-转子；11-磁力搅拌器；12-反应装置出水口；13-反应装置储水箱；A-垃圾填埋装置；B-光催化反应装置。图2是本专利技术对照例中所用装置的结构示意图。图中标记：1,10-渗滤液回灌口（进水口）；2-出气口；3,11-布水器；4,12-上部砾石层；5,13-固体取样孔；14-通风管；6-下部砾石层；15-斜面砾石层；7,18-出水口；8,19-储水箱；9,20-水泵；16-气泵；17-气体流量计；C-生活垃圾填埋装置；D-矿化垃圾反应装置。具体实施方式实施例：一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法，包括以下步骤：（a）设置一种一体化装置，包括生活垃圾填埋装置A和光催化反应装置B，生活垃圾填埋装置A和光催化反应装置B构成了异位光催化氧化原位反硝化一体化装置；生活垃圾填埋装置A为密闭式厌氧反硝化反应器，其主体采用不锈钢圆柱，柱高65cm，直径34cm，自下而上依次装填砾石、生活垃圾和砾石；单侧等距离设有上、中、下三个固体取样孔5；顶部设有渗滤液回灌口1和出气口2，顶盖与柱体间采用带橡胶垫的法兰承接方式密封。渗滤液由渗滤液回灌口1进入生活垃圾填埋装置A后由液体分布器3均匀布水，依次流经上部砾石层4（5cm，具有缓冲和再次布水的功能）、生活垃圾层（40cm）和下部砾石层6（5cm，装填砾石粒径上细下粗，起到承托生活垃圾和汇集渗滤液的作用）；产生的渗滤液由底部的填埋装置出水口7流出（1次/d），收集于填埋装置储水箱8，经水泵9泵至光催化反应装置B；光催化反应装置B由反应主体（圆柱形玻璃容器，高15cm，直径12cm）、转子10和磁力搅拌器11组成，向渗滤液中加入光催化剂，在磁力搅拌器11和太阳光(无太阳光时采用全波长灯管作为光源)的作用下进行光催化反应；经光催化处理后的出水渗滤液由底部的反应装置出水口12流出，收集于反应装置储水箱13，经水泵14泵至生活垃圾填埋装置的渗滤液回灌口1。所述生活垃圾取自桂林市雁山镇垃圾中转站；经过两年异位同步硝化反硝化原位反硝化处理，填埋装置产生的渗滤液达到老龄化水平。（b）将步骤（a）设置的一体化装置按照以下步骤运行：生活垃圾填埋装置产生的渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理；光催化反应装置的出水再次进入生活垃圾填埋装置，按照此步骤进行循环。根据实际需要设定装置运行参数，通过漏斗浇灌垃圾渗滤液，进水后关闭漏斗和盖子间的阀门，每天进渗滤液前将前一天装置中反应后的渗滤液放出，然后立即关闭出水阀。试验过程中每天测定一次出水渗滤液中的各污染物浓度变化。所述光催化反应装置所用的光催化剂参照文献“EnhancedPhotoactivityofV-NCodopedTiO2DerivedfromaTwo-StepHydrothermalProcedurefortheDegradationofPCP-NaunderVisibleLightIrradiation”制备得到，具体步骤如下：（1）将1mol∙L-1的Ti(SO4)2与定量的NH4VO3（NH4VO3同Ti(SO4)2的分子含量比为1%）溶入70ml超纯水中并混合均匀，得到混合溶液。随后将混合溶液移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，并严格密封，后置入烘箱100℃水热保持20h。自然冷却至室温后，所得水热样品经离心（8000r/min，5min），并用超纯水和乙醇轮流清洗数次后，于70℃干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法，其特征在于具体步骤为：（1）设置一种一体化装置，该一体化装置包括生活垃圾填埋装置和光催化反应装置；所述生活垃圾填埋装置为密闭式厌氧反硝化反应器，其主体采用不锈钢圆柱，柱高 65 cm，直径 34 cm，自下而上为下部砾石层、生活垃圾层和上部砾石层；单侧等距离设有上、中、下三个固体取样孔；顶部设有渗滤液回灌口和出气口；渗滤液由渗滤液回灌口进入生活垃圾填埋装置后由液体分布器均匀布水，依次流经上部砾石层、生活垃圾层和下部砾石层，其中，上部砾石层具有缓冲和再次布水的功能，下部砾石层装填砾石粒径上细下粗，起到承托生活垃圾和汇集渗滤液的作用；产生的渗滤液由底部填埋装置出水口流出，收集于填埋装置储水箱，经水泵泵至光催化反应装置；所述光催化反应装置包括反应主体、转子和磁力搅拌器；该光催化反应装置每天在太阳光或全波长灯管发射光照射下运行，生活垃圾填埋装置产生的渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理，经光催化处理后的渗滤液由底部反应装置出水口流出，收集于反应装置储水箱，经水泵泵至生活垃圾填埋装置的渗滤液回灌口，再次引入生活垃圾填埋装置进行处理；其中反应主体采用圆柱形玻璃容器；（2）将步骤（1）设置的一体化装置按照以下步骤运行：生活垃圾填埋装置产生的渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理；光催化反应装置的出水再次进入生活垃圾填埋装置，按照此步骤进行循环；（3）完成步骤（2），即实现光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化。...

【技术特征摘要】
1.一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的方法，其特征在于具体步骤为：（1）设置一种一体化装置，该一体化装置包括生活垃圾填埋装置和光催化反应装置；所述生活垃圾填埋装置为密闭式厌氧反硝化反应器，其主体采用不锈钢圆柱，柱高65cm，直径34cm，自下而上为下部砾石层、生活垃圾层和上部砾石层；单侧等距离设有上、中、下三个固体取样孔；顶部设有渗滤液回灌口和出气口；渗滤液由渗滤液回灌口进入生活垃圾填埋装置后由液体分布器均匀布水，依次流经上部砾石层、生活垃圾层和下部砾石层，其中，上部砾石层具有缓冲和再次布水的功能，下部砾石层装填砾石粒径上细下粗，起到承托生活垃圾和汇集渗滤液的作用；产生的渗滤液由底部填埋装置出水口流出，收集于填埋装...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓杰，李洁，伍贝贝，秦永丽，李倩，欧车权宜，邹雨竹，张红霞，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45