一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统技术方案

本发明专利技术涉及垃圾处理技术领域，且公开了一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，包括填埋场、填埋场优化系统、渗滤液净化系统，所述渗滤液净化系统分为前处理装置、生物组合工艺装置、非均相芬顿氧化装置，本发明专利技术创新渗滤液的“前处理+生物处理+深度处理”的组合工艺，优化了传统渗滤液清洁过程中因组件受损、管路堵塞等现象造成的净化效率低下问题。同时，还利用非均相芬顿氧化技术深度清洁渗滤液中的毒理物质，在达到高效过滤渗滤液目的的同时还促进了污泥循环利用以及污染物零排放。装置在中间环节采用了联动式生物组合工艺配合Fe3O4对厌氧过程进行催化，从而保证了良好的反应条件，实现甲烷产量最大化。实现甲烷产量最大化。实现甲烷产量最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统


[0001]本专利技术涉及垃圾处理
，具体为一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济发展水平急速提高与城镇化速度大幅加快，人口数量不断增加，由居民生活水平逐年改善带来的城市及乡村生活垃圾产量激增问题愈加严重，迅速上升的生活垃圾污染问题已成为一项难题。垃圾填埋过程易产生成分复杂、浓度高、色度大、具有强力刺激性气味的垃圾渗滤液。这些渗滤液中含有多种有害物质，如难降解的萘、菲等芳香族化合物，其中高浓度的COD使常规生化清洁方式难以达到理想净化效果。同时垃圾填埋场体系中易出现的渗滤液防渗处理不当、导排系统管道结垢、易燃的甲烷气体泄露等问题，不仅会对填埋场运行以及周围居民生产生活造成一定影响，而且违背现阶段我国提倡的“垃圾无害化”政策。因此，寻求一套绿色循环的垃圾填埋场体系修复方案刻不容缓。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，解决了上述背景中提出的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，包括填埋场、填埋场优化系统、渗滤液净化系统，所述渗滤液净化系统分为前处理装置、生物组合工艺装置、非均相芬顿氧化装置，所述填埋场优化系统包括有气体导排装置、管道优化系统、监测系统。
[0007]优选的，所述填埋场包括有废弃垃圾，所述废弃垃圾外表面设有两个外场保护层，两个所述外场保护层之间设有有防渗层，位于外侧的所述外场保护层外表面覆盖有土壤，所述土壤表面种植有观赏植被，所述外场保护层由土工布与排水网组成，所述防渗层由土工布与土工膜组成，位于所述废弃垃圾外侧一周土地内设有防渗墙，所述防渗墙底端延伸至地下不透水层，所述防渗墙与所述废弃垃圾之间土壤内设有渗滤液排导装置，所述渗滤液排导装置底端贯穿至地下水层，所述防渗墙外侧土壤内设有所述下水检测井，所述下水检测井内部与地下水层连通。
[0008]优选的，所述填埋场优化系统中的气体导排装置贯穿设置在各填埋层中，填埋层之间还设有竖向收集气井与横向水平收集盲沟，并安装有一系列真空设备，所述防渗墙采用HDPE膜与膨润土复合墙主体材料，HDPE膜间连接则采用E型锁扣并在其底部浇灌密封材料，所述渗滤液排导装置内部安装自动抽水泵。
[0009]优选的，所述管道优化系统包括三个方面：管道设计优化、常规清洗方式、改性导排材料，管道设计优化即在U型管道前后安装控制阀门与排渣阀，便于分段清洗；清洗方面
采用电子除垢系统与高压清洗，应用能量脉冲迅速准确找到污垢部位，改变结垢成分，利用外部无人机倾斜摄像为填埋场导排系统清洗提供参考数据；导排材料使用纳米改性土工布也可提高管道亲水性以达到结垢防治目的。
[0010]优选的，所述监测系统分为三部分：传感层、PLC远程控制系统和控制中心。传感层为多种感知设备，如水质检测装置、沼气浓度检测装置等，可对填埋场内出水水质、甲烷浓度及各工作数据进行监测，传感数据再通过PLC远程遥感传输至控制中心，控制中心可及时分析系统运行中所出现的问题，并制定对应解决方案，这些指令再由PLC远程返回至具体装置实施，从而全面控制设备运行。
[0011]优选的，所述前处理装置包含混合池、加载混凝池、絮凝池、斜管沉淀池与磁分离机，所述混合池、所述加载混凝池、所述絮凝池内部均设有搅拌机。
[0012]优选的，所述生物组合工艺装置包括有上流式厌氧污泥床、曝气生物滤池、缺氧反应器、膜生物反应器、蓄水箱、温控仪。
[0013]优选的，所述非均相芬顿氧化装置内部流化床内装填有流化颗粒，所述流化颗粒为利用生物质材料碳化法将含铁污泥制备为的多孔碳负载铁颗粒，所述非均相芬顿氧化装置内部上方设置有一定角度的倾斜挡板。
[0014]优选的，渗滤液净化系统工艺，步骤如下：
[0015]S1、前处理
[0016]将通过所述渗滤液排导装置收集完毕的渗滤液由进水泵进入所述混合池，混凝剂作用下其中的胶体与细微悬浮物将凝聚成絮凝体并沉淀，上清液则进入含磁粉的加载所述混凝池中，二者结合可加强混凝效果，从而达到高速沉降目的。充分沉降后，所述混合液在所述搅拌机推送下进入所述絮凝池与无毒、安全性高的微生物絮凝剂反应，以进一步获得浓度较低、便于后续清洁的上清液。最后，该液体进入所述斜管沉淀池沉降，除去絮状物质与磁粉后，最后通过污泥泵和所述磁分离机实现化肥沉降和磁粉的回收利用，该前处理操作尽可能缓解了重金属和NH3
‑
N对微生物的抑制作用，并为后续厌氧生物组合工艺的进行创造了良好活性条件；
[0017]S2、生物处理
[0018]预处理结束后，所述渗滤液进入净化核心步骤即生物组合工艺，所述上流式厌氧污泥床装置中高活性厌氧污泥颗粒能够对渗滤液有机物充分分解，同时积累沼气，其后渗滤液依次通过所述曝气生物滤池与所述缺氧反应器，可进一步去除溶液化学需氧量、固体悬浮物和氨氮含量，为后续进入膜生物反应器提供良好净化条件，并在膜生物反应器中投放Fe3O4，强化微生物厌氧作用，从而更为高效去除水中污染物；
[0019]S3、深度处理
[0020]在渗滤液深度处理阶段采用可回收污泥的非均相芬顿装置，将含铁污泥制备为多孔碳负载铁颗粒，并重新投入流化床参与反应，流化颗粒随消耗比重变轻、粒径变小并失效，挡板以降低流化作用，粒径较大颗粒在重力作用下将迅速下降，而铁基本消耗完毕的小颗粒则难于沉降并导入至磁分离系统进一步筛选回收。
[0021](三)有益效果
[0022]本专利技术提供了一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，具备以下
[0023]有益效果：
[0024](1)、本专利技术创新渗滤液的“前处理+生物处理+深度处理”的组合工艺，优化了传统渗滤液清洁过程中因组件受损、管路堵塞等现象造成的净化效率低下问题。同时，还利用非均相芬顿氧化技术深度清洁渗滤液中的毒理物质，在达到高效过滤渗滤液目的的同时还促进了污泥循环利用以及污染物零排放。装置在中间环节采用了联动式生物组合工艺配合Fe3O4对厌氧过程进行催化，从而保证了良好的反应条件，实现甲烷产量最大化。这样一种具有“低碳减排、节能提质”特质的渗滤液处理组合工艺设计理念能够为传统垃圾填埋场运行模式的突破提供新思路，对未来绿色低碳填埋场的广泛推行奠定坚实基础。
[0025](2)、本专利技术中混凝法沉淀与生物处理渗滤液时分别可产生具有高附加值的有机肥及沼气，而结构方面坡地种植的景观植物同完善的排气系统不仅能够充分利用净化水源、肥料和沼气，改善填埋场绿化、空气环境，还能够促进易燃气安全就地发电，为填埋场提供源源不断的电力，由此实现废弃污染物到可高效利用及富有环境价值的产品与降污效果的转化，符合绿色节能的发展理念。
[0026](3)、本专利技术系统还结合垂直防渗、气体导排、结垢清除等方式对填本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，包括填埋场、填埋场优化系统、渗滤液净化系统，其特征在于：所述渗滤液净化系统分为前处理装置、生物组合工艺装置、非均相芬顿氧化装置，所述填埋场优化系统包括有气体导排装置(6)、管道优化系统、监测系统(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，其特征在于：所述填埋场包括有废弃垃圾(7)，所述废弃垃圾(7)外表面设有两个外场保护层(4)，两个所述外场保护层(4)之间设有有防渗层(5)，位于外侧的所述外场保护层(4)外表面覆盖有土壤，所述土壤表面种植有观赏植被，所述外场保护层(4)由土工布与排水网组成，所述防渗层(5)由土工布与土工膜组成，位于所述废弃垃圾(7)外侧一周土地内设有防渗墙(2)，所述防渗墙(2)底端延伸至地下不透水层，所述防渗墙(2)与所述废弃垃圾(7)之间土壤内设有渗滤液排导装置(3)，所述渗滤液排导装置(3)底端贯穿至地下水层，所述防渗墙(2)外侧土壤内设有所述下水检测井(1)，所述下水检测井(1)内部与地下水层连通。3.根据权利要求2所述的一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，其特征在于：所述填埋场优化系统中的气体导排装置(6)贯穿设置在各填埋层中，填埋层之间还设有竖向收集气井与横向水平收集盲沟，并安装有一系列真空设备，所述防渗墙(2)采用HDPE膜与膨润土复合墙主体材料，HDPE膜间连接则采用E型锁扣并在其底部浇灌密封材料，所述渗滤液排导装置(3)内部安装自动抽水泵。4.根据权利要求1所述的一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，其特征在于：所述管道优化系统包括三个方面：管道设计优化、常规清洗方式、改性导排材料，管道设计优化即在U型管道前后安装控制阀门与排渣阀，便于分段清洗；清洗方面采用电子除垢系统与高压清洗，应用能量脉冲迅速准确找到污垢部位，改变结垢成分，利用外部无人机倾斜摄像为填埋场导排系统清洗提供参考数据；导排材料使用纳米改性土工布也可提高管道亲水性以达到结垢防治目的。5.根据权利要求1所述的一种基于生化耦合技术的垃圾填埋场治理系统，其特征在于：所述监测系统(8)分为三部分：传感层、PLC远程控制系统和控制中心，传感层为多种感知设备，如水质检测装置、沼气浓度检测装置等，可对填埋场内出水水质、甲烷浓度及各工作数据进行监测，传感数据再通过PLC远程遥感传输至控制中心，控制中心可及时分析系统运行中所出现的问题，并制定对应解决方案，这些指令再由PLC远程返回至...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜小羽，王颜和，蒋诗睿，
申请(专利权)人：姜小羽，
类型：发明
国别省市：