生活垃圾生物反应器及好氧-厌氧-准好氧循环处理方法技术

本发明专利技术公开了一种生物反应器，包括：反应器；水平和垂直的穿孔通风管，水平通风管安装于反应器的内部底端，且两端均与外界相连通，垂直通风管一端与水平通风管相连通，另一端与外界连通；渗滤液调节池，渗滤液调节池内设有潜污泵，潜污泵的出水口通过渗滤液回灌管与布水器相连通，布水器设置于反应器的顶部；一端与反应器底部连通的渗滤液导排管，另一端与渗滤液调节池相通，且出口位于渗滤液调节池最高水位线以上；渗滤液导排管、渗滤液回灌管和水平通风管上均设有开关阀；设置于反应器上端的水封槽；安装于水封槽上，并罩设于反应器顶部开口端的集气罩，集气罩上开设排气口。本发明专利技术还公开了一种生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生活垃圾处理装置
，特别涉及一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。
技术介绍
随着经济的发展，城市化进程的加快，城市生活垃圾的产量与日俱增，垃圾围城的现象迫使人们很早就开始关注城市生活垃圾的处理，目前已形成了以卫生填埋、焚烧和堆肥为主体的生活垃圾规模化常规处理技术。但是一直以来，农村生活垃圾的污染和处理并未得到人们足够的关注，导致当前严重缺乏针对农村生活垃圾的处理方法和技术。卫生填埋是当前城市生活垃圾的主要处理方法，该技术主要是依靠微生物作用降解生活垃圾，实现生活垃圾达的无害化。但是卫生填埋技术存在稳定化时间长、甲烷产率相对较低、易产生二次污染等问题，为此，生物反应器填埋场成为当前世界生活垃圾填埋处理的研究热点。生物反应器填埋场根据微生物的不同作用，可分为好氧、厌氧和准好氧3种类型。其中好氧降解速度最快，厌氧降解可回收甲烷等清洁能源，准好氧降解能有效地去除氮类污染物。但是，这些不同类型的生物反应器填埋场尚未实现优势互补的高效组合。一方面，依靠单一的生物处理作用，存在各自的不足，诸如好氧运行费用高，厌氧存在氨氮和有机酸抑制现象，准好氧存在技术不成熟等问题；另一方面，通过不同类型的反应器串联组合，虽然能形成互补，但是会增加建设和运行费用。因此，仍需要研究廉价高效的生活垃圾生物反应器设备和技术。随着农村经济的发展和农民生活水平的提高，不但使农村生活垃圾产量急剧增力口，而且组分特性发生了巨大的变化，这导致了农村生活垃圾的污染问题日益凸显。但是当前城市生活垃圾的处理技术不但费用高，而且规模大、集约化程度高，无法适应农村经济水平相对较低，生活垃圾产量相对较小，排放分散等特点。因此，如何充分利用和改进现有的城市生活垃圾处理技术，有效地处理农村的生活垃圾，使其能在农村得到利用和推广，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。一方面，通过改进生物反应器结构，将其小型化和设备化，降低了设备的投资和运行费用；另一方面，通过特定的运行方法，在单一生物反应器中实现生活垃圾的好氧、厌氧和准好氧降解，加速了生活垃圾的稳定化速度；此外，通过多个生物反应器的组合，实现了循环连续运行，能有效地处理生活垃圾，有利于在农村中得到推广。一种生物反应器，用于生活垃圾的处理，包括反应器；水平通风管和垂直通风管，所述水平通风管和垂直通风管上均设有若干通气孔，所述水平通风管安装于所述反应器的内部底端，且所述水平通风管的两端均与外界相连、通，所述垂直通风管一端与所述水平通风管相连通，另一端与外界连通；渗滤液调节池，所述渗滤液调节池内设有潜污泵，所述潜污泵的出水口通过渗滤液回灌管与布水器相连通，所述布水器设置于所述反应器的顶部；一端与所述反应器的底部连通的渗滤液导排管，所述渗滤液导排管的另一端与所述渗滤液调节池相通，所述渗滤液导排管 、渗滤液回灌管和所述水平通风管上均设有开关阀；设置于所述反应器上端的水封槽；安装于所述水封槽上，并罩设于所述反应器的顶部开口端的集气罩，所述集气罩上开设有排气口。优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液调节池为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池周围的多个。优选地，在上述生物反应器中，所述反应器底部从下向上依次还包括第一土工布、级配砾石层和第二土工布，所述渗滤液导排管与所述级配砾石层相对齐，所述水平通风管安装于所述第二土工布上方；所述第二土工布上方用于布置垃圾层；所述垃圾层上方用于布置陈腐垃圾覆盖层，所述布水器布置于所述陈腐垃圾覆盖层上方。优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液导排管倾斜布置，且所述渗滤液导排管的出水口高度低于进水口高度，且所述渗滤液导排管的出水口高于所述渗滤液调节池的最高水位线。优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液导排管、所述垂直通风管和水平通风管的管径> 100mm。一种生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，采用如上任一项所述的生物反应器进行处理，包括第一个反应器的处理步骤I)打开所述水平通风管和渗滤液导排管，向反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；2)生活垃圾装填完成后，关闭水平通风管、渗滤液回灌管和渗滤液导排管，并安装集气罩，对生活垃圾进行厌氧降解；3)完成厌氧降解后，打开集气罩、水平通风管和渗滤液导排管，使空气通过水平通风管、垂直通风管、渗滤液导排管形成的通路进入，此时在生活垃圾的底部、表层、水平通风管和垂直通风管周围形成好氧-缺氧-厌氧的环境，使生活垃圾在准好氧环境下进行降解；4)生活垃圾完全腐熟后出料。优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述步骤2)具体包括步骤21)完成对生活垃圾的装填后，将布水器放置于陈腐垃圾覆盖层上，并通过软管将渗滤液回灌管与布水器相连；22)关闭渗滤液回灌管、水平通风管和渗滤液导排管，并安装集气罩，开始厌氧降解；23)降解第一预设时间后，打开渗滤液导排管，将渗滤液排放到调节池后，关闭渗滤液导排管，同时调节渗滤液的PH值，并接种产甲烷菌；24)用潜污泵将调节了 pH值，并接种产甲烷菌后的渗滤液，通过渗滤液回灌管和布水器进行回灌操作，回灌完成后关闭渗滤液回灌管，继续厌氧降解操作；25)在甲烷含量和产甲烷速率达到预定值后，每隔第二预设时间进行一次回灌操作，此后不再单独调节pH值和接种产甲烷菌。 优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述步骤21)进一步包括步骤211)完成生活垃圾的装填后，在生活垃圾表面覆盖一层陈腐垃圾，形成陈腐垃圾覆盖层，以对生活垃圾除臭，并接种微生物，加速生活垃圾的降解；212)在陈腐垃圾覆盖层的上表面布置布水器，通过软管将渗滤液回灌管与布水器相连。优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述步骤3)中生活垃圾进行准好氧降解具体包括步骤31)生活垃圾在准好氧环境下降解第三预设时间后，启动潜污泵进行渗滤液回灌操作；32)完成一次回灌操作后，关闭潜污泵，随后重复渗滤液回灌操作，直到生活垃圾腐熟。优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述渗滤液调节池为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池周围的多个；在所述步骤2)之后还包括步骤201)按照步骤I)所述，开启第二个反应器，向第二个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；202)第二个反应器装填结束后，按步骤22)所述密闭第二个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤23)所述的方式对第二个反应器进行渗滤液回灌；203)采用步骤25)所述的方式对第一个反应器进行渗滤液回灌；204)按照步骤201)所述，开启第三个反应器，向第三个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；在所述步骤3)之后还包括步骤301)采用步骤203)所述的方式对第二个反应器进行渗滤液回灌；302)第三个反应器装填结束后，按步骤202)所述密闭第三个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤202)所述的方式对第三个反应器进行渗滤液回灌；303)按照步骤201)所述，开启第四个反应器，向第四个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；在所述步骤4)之后还包括步骤40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩智勇，梅自力，
申请(专利权)人：农业部沼气科学研究所，
类型：发明
国别省市：