[發(fā)明專利]一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術(shù)及生物反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710070822.7
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN101164926A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈東升;何若;樓斌;邱才娣;胡立芳;龍焰;鄭元格;龍於洋;方程冉;姚俊;馮華軍;任明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/02
• 分類號(hào): C02F11/02;B09B3/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生活垃圾填埋處理技術(shù)，具體來說是指一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術(shù)及生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)

滲濾液直接回灌型生物反應(yīng)器填埋場由于厭氧環(huán)境和循環(huán)積累作用，滲濾液中氨氮濃度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)衛(wèi)生填埋場，造成填埋場內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化，延緩填埋場穩(wěn)定化進(jìn)程。然而目前滲濾液中氨氮的脫除普遍采用物化處理法和場外生物處理法，投資建設(shè)費(fèi)用高，而且存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，因此不適宜推廣使用。采用本設(shè)計(jì)不僅解決生物原位脫氮功能，實(shí)現(xiàn)生活垃圾的快速穩(wěn)定化，而且最大限制避免填埋場的二次污染問題。

發(fā)明專利申請200410088806.7公開了一種處理垃圾滲濾液的一體化生物反應(yīng)器，由兩個(gè)生物反應(yīng)區(qū)和一個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)組成，每個(gè)生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)均填充生物填料，形成好氧區(qū)和厭氧區(qū)。在好氧區(qū)內(nèi)，有機(jī)物被好氧異養(yǎng)菌降解為無機(jī)碳，并控制氨氮的硝化過程在亞硝化階段，將50％的氨氮氧化為亞硝酸鹽，好氧區(qū)的出水在調(diào)節(jié)區(qū)中與pH調(diào)節(jié)劑混合均勻后，進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)。在厭氧區(qū)，厭氧氨氧化菌以氨氮為電子供體還原亞硝酸鹽，以亞硝酸鹽為電子受體來氧化氨氮，將氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)?，部分有機(jī)物貝其它厭氧微生物吸收或降解。該技術(shù)方案是單獨(dú)針對垃圾滲濾液進(jìn)行液體處理，將垃圾填埋主體和滲濾液分開考慮，這樣投資運(yùn)行費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種為解決垃圾滲濾液中氨氮濃度過高的突出問題，實(shí)現(xiàn)生物脫碳和生物原位脫氮功能有機(jī)結(jié)合的生活垃圾填埋處理技術(shù)。

一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術(shù)，包括以下步驟：在硝化反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)上層曝氣，形成上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環(huán)境，在好氧區(qū)，氨在自養(yǎng)型硝化細(xì)菌的作用下將其氧化成NO₃^-，在缺氧區(qū)，由反硝化細(xì)菌以有機(jī)物作為電子供體，使NO₃^-還原為N₂而從液相中釋放，實(shí)現(xiàn)NH₄⁺-N的轉(zhuǎn)化和去除，在厭氧區(qū)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解產(chǎn)甲烷。

本發(fā)明還提供了一種基于上述處理技術(shù)的生物反應(yīng)器。

一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋生物反應(yīng)器，是由三級(jí)反應(yīng)器依次為新鮮垃圾填埋場、產(chǎn)甲烷反應(yīng)器和硝化反應(yīng)器通過前一級(jí)反應(yīng)器的底部滲濾液出水口和后一級(jí)反應(yīng)器的頂部滲濾液進(jìn)水口連通組成的循環(huán)系統(tǒng)，各級(jí)反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有垃圾室和氣室，硝化反應(yīng)器垃圾室上層設(shè)有曝氣層，硝化反應(yīng)器垃圾室內(nèi)由上至下依次為好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)。

所述的產(chǎn)甲烷反應(yīng)器的底部滲濾液出水口經(jīng)一三相分離器和硝化反應(yīng)器的頂部滲濾液進(jìn)水口連通，三相分離器的氣相通路接入集氣袋。

所述的產(chǎn)甲烷反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有若干集氣管，集氣管接入集氣袋。

所述的各級(jí)反應(yīng)器與下一級(jí)反應(yīng)器之間的滲濾液流通管道上均設(shè)有集水瓶和進(jìn)水泵。

所述的各級(jí)反應(yīng)器垃圾室底部墊有碎石層，以便于滲濾液流出。

所述的各級(jí)反應(yīng)器垃圾室頂部設(shè)有沙層。

本發(fā)明將垃圾填埋主體、填埋氣和滲濾液作為一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行考慮，在硝化反應(yīng)器上層設(shè)置曝氣層，使得硝化反應(yīng)器內(nèi)形成一個(gè)上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了在生物反應(yīng)器填埋場內(nèi)部生物原位脫氮功能，無需單獨(dú)針對滲濾液進(jìn)行場外處理，投資運(yùn)行費(fèi)用低，處理效率高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋生物反應(yīng)器，是由三級(jí)反應(yīng)器依次為新鮮垃圾填埋場12、產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13和硝化反應(yīng)器14通過前一級(jí)反應(yīng)器的底部滲濾液出水口經(jīng)一集水瓶9和一進(jìn)水泵10和后一級(jí)反應(yīng)器的頂部滲濾液進(jìn)水口連通組成的循環(huán)系統(tǒng)，各級(jí)反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有垃圾室和氣室3，氣室3上設(shè)有導(dǎo)氣管6，便于填埋氣的收集和利用。

各級(jí)反應(yīng)器垃圾室底部墊有便于滲濾液順利排出的碎石層1，頂部設(shè)有沙層2。

產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13的底部滲濾液出水口經(jīng)一三相分離器8、集水瓶9和進(jìn)水泵10與硝化反應(yīng)器14的頂部滲濾液進(jìn)水口連通，三相分離器8的氣相通路接入集氣袋7，產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13內(nèi)設(shè)有若干集氣管4，集氣管4接入集氣袋7。

硝化反應(yīng)器14垃圾室上層設(shè)有曝氣層11，硝化反應(yīng)器14垃圾室內(nèi)由上至下依次為好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)。

將生活垃圾分別裝入新鮮垃圾填埋場12、產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13和硝化反應(yīng)器14中，運(yùn)行裝置，新鮮垃圾填埋場12的滲濾液流入產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13，經(jīng)產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13中的三相分離器8后，流入硝化反應(yīng)器14，硝化反應(yīng)器14上層通過曝氣泵12裝置限氧曝氣，實(shí)現(xiàn)上層好氧，中間缺氧，下部厭氧的環(huán)境，使其上層垃圾介質(zhì)中硝化細(xì)菌為優(yōu)勢菌群，下層垃圾介質(zhì)中反硝化細(xì)菌數(shù)量占優(yōu)勢，具備同步硝化、反硝化生物原位脫氮功能。經(jīng)硝化反應(yīng)器14同步硝化和反硝化生物脫氮后的滲濾液經(jīng)進(jìn)水泵循環(huán)到新鮮垃圾填埋場12中。如此循環(huán)進(jìn)行，直至生活垃圾穩(wěn)定化。