[發(fā)明專利]一種垃圾滲濾液的高效處理新方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210005430.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102583768A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁浩然;鄧麗芳;熊祖鴻;郭華芳;陳勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星;莫瑤江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以低成本、穩(wěn)定且高效無(wú)污染的微生物燃料電池來(lái)處理高有機(jī)污染性垃圾滲濾液的新方法。

技術(shù)背景

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，城市垃圾逐年增多，垃圾處理成為亟待解決的問(wèn)題。目前，衛(wèi)生填埋、高溫堆肥、熱解、焚燒等是國(guó)內(nèi)外普遍采用的垃圾處置方法，但無(wú)論何種處置方法在處置后期或處理過(guò)程中都將大量的垃圾滲濾液。滲濾液是一種水質(zhì)水量變化大、營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)、氨氮含量高、成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，如不經(jīng)處理直接排放，將對(duì)周圍環(huán)境、土壤和地下水造成嚴(yán)重污染。

目前滲濾液的處理方法主要有以下幾種：(1)物化處理法：如混凝沉淀、化學(xué)沉淀、吸附、膜分離等；(2)生物處理法：如好氧生物處理、厭氧生物處理、好氧-厭氧聯(lián)合處理、氧化塘等；(3)土地處理法等。其中，物化處理成本較高，而生物處理雖然能高效的去除滲濾液中的有機(jī)污染物，但會(huì)產(chǎn)生大量的污泥以及釋放出大量可污染環(huán)境的氣體。另外，我國(guó)垃圾滲濾液處理研究仍處于起步階段，對(duì)處理工藝、滲濾液處理的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)都有還待進(jìn)一步探索，目前尚無(wú)較為完善的適合各種垃圾滲濾液、處理效率高且工藝簡(jiǎn)單的滲濾液處理方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種處理效率高、操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定且適應(yīng)性較強(qiáng)的垃圾滲濾液的高效處理新方法。

本發(fā)明的垃圾滲濾液的高效處理新方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a)微生物燃料電池的啟動(dòng)：以活性污泥為接種液?jiǎn)?dòng)微生物燃料電池，培養(yǎng)陽(yáng)極產(chǎn)電菌株，啟動(dòng)微生物燃料電池，所述的微生物燃料電池為單室微生物燃料電池，以陽(yáng)離子交換膜與碳布直接熱壓在一起作為陰極電極，以空氣作為陰極；

(b)微生物燃料電池的馴化：電池啟動(dòng)成功后，將活性污泥分次逐步替換成垃圾滲濾液，對(duì)陽(yáng)極產(chǎn)電微生物就行馴化培養(yǎng)，直至馴化完畢；

(c)微生物燃料電池的運(yùn)行：菌株馴化完畢后，采用間歇式或連續(xù)流方式將垃圾將滲濾液載入微生物燃料電池中，讓微生物燃料電池處理垃圾滲濾液，并監(jiān)測(cè)輸出電壓變化和有機(jī)物濃度在電池中變化情況。

所述的步驟(a)的微生物燃料電池的啟動(dòng)，其啟動(dòng)期間的微生物燃料電池的運(yùn)行溫度為30±1℃，外接電阻1000Ω。

步驟(2)所述的將活性污泥分次逐步替換成垃圾滲濾液，其活性污泥替換成垃圾滲濾液的比例依次為陽(yáng)極液體積的1/3、1/2、1。當(dāng)更換不同垃圾滲濾液時(shí)，電池輸出電壓在短時(shí)間內(nèi)可迅速回復(fù)至換液前最高輸出且掃描電鏡檢測(cè)到陽(yáng)極生物膜已成型，說(shuō)明電池馴化完畢。

本發(fā)明采用單室微生物燃料電池結(jié)構(gòu)，以陽(yáng)離子交換膜與碳布直接熱壓在一起作為陰極電極，制作成本低，以空氣作為陰極，節(jié)省陰極液的損耗，運(yùn)行成本低，再以活性污泥作為接種液?jiǎn)?dòng)微生物燃料電池，由于活性污泥中菌體繁多，可以獲得更多的高效產(chǎn)電菌株，活性污泥本身成份復(fù)雜，其培養(yǎng)的高效產(chǎn)電菌株更易于適應(yīng)垃圾滲濾液組份，將活性污泥分次逐步替換垃圾滲濾液，可以減輕垃圾滲濾液組份對(duì)產(chǎn)電菌株的沖擊，有利于適應(yīng)于垃圾滲濾液成分產(chǎn)電菌株的馴化培養(yǎng)，馴化培養(yǎng)可以獲得大量適應(yīng)于滲濾液組分的產(chǎn)電菌株，電池具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，且電池可獲得穩(wěn)定的電壓輸出同時(shí)滲濾液中有機(jī)污染物得到有效處理，馴化完畢的微生物燃料電池能夠有效的處理垃圾滲濾液，采用間歇式進(jìn)樣，垃圾滲濾液在電池中運(yùn)行10天后有機(jī)污染物被大量分解，如其中BOD去除率可約達(dá)98.0％、氨氮去除率可約達(dá)89.1％。

由此可見(jiàn)，利用本發(fā)明的方法處理垃圾滲濾液，微生物燃料電池的制作和運(yùn)行成本均較低、輸出電壓和有機(jī)物去除效果高效穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單且無(wú)二次污染。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明中微生物燃料電池啟動(dòng)及馴化過(guò)程中輸出電壓變化；

圖3本發(fā)明中微生物燃料電池啟動(dòng)及馴化過(guò)程中電池性能；

圖4本發(fā)明微生物燃料電池中有機(jī)污染物BOD、氨氮的去除率。

具體實(shí)施方式：

以下是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1：