[發明專利]一種垃圾填埋惡臭原位控制反應器及其操作方法

有效

• 申請號: 201210568138.2
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103071661A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 丁穎;錢愛愛;徐夢婷;張杭君;楊俊;錢騁為;胡澤暉
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: B09B1/00
• 分類號: B09B1/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

技術領域

本發明涉及惡臭污染控制反應器及其操作方法，具體涉及一種垃圾填埋惡臭原位控制反應器及其操作方法，屬于惡臭氣體生物處理領域。

背景技術

填埋是我國生活垃圾無害化處置的主要方式之一。隨著城鎮居民對生活環境質量要求的提高和城市化進程的加快，垃圾填埋過程產生的惡臭污染問題日益突出。近年來，國內的一些垃圾填埋場正逐漸被居民區包圍，北京、南京、上海、廣州和杭州等城市垃圾填埋場頻繁發生惡臭擾民事件，直接威脅填埋場周圍居民的生存環境與身心健康，成為填埋場周邊地區社會不穩定因素，嚴重制約了我國經濟、社會和環境的可持續發展與和諧社會的建設進程，垃圾填埋場惡臭污染控制已迫在眉睫。

傳統的垃圾填埋場惡臭污染控制主要采用噴灑化學或生物除臭劑和增加日覆土量等手段，不僅除臭效果差、成本高、二次污染嚴重，而且消耗大量土地資源，并在很大程度上減少了垃圾填埋場的有效庫容，影響垃圾填埋場的使用壽命。在填埋庫區，鑒于惡臭具有無組織排放、產生量大、持續時間長和影響范圍廣等特點，收集后進行治理不具有可行性，且惡臭氣體與填埋垃圾、填埋覆土和滲濾液共存，導致惡臭污染物的環境行為變得更為復雜。因此，垃圾填埋場惡臭氣體的原位控制已成為急需解決的關鍵的科學問題之一。

垃圾填埋場惡臭原位控制技術是利用垃圾填埋覆土層對填埋氣體的吸附、吸收及微生物降解等作用，達到惡臭氣體減排的目的。填埋覆土層及其優勢微生物在原位控制惡臭氣體遷移和生物轉化的過程中發揮著極為重要的作用。鑒于垃圾填埋惡臭氣體原位控制研究尚處于探索階段，因此，為分析不同填埋覆土材料對填埋惡臭的原位控制效果、摸索最佳工藝參數、探索填埋覆土微生物惡臭原位控制機理，提供一套適合于在實驗室開展垃圾填埋惡臭原位控制研究的反應器很有必要。

發明內容

本發明要克服現有設備和技術無法對垃圾填埋惡臭進行原位控制研究的缺點，提供一種垃圾填埋惡臭原位控制反應器及其操作方法。

一種垃圾填埋惡臭原位控制反應器，包括垃圾填埋系統、惡臭原位凈化系統、氣體樣品在線監控系統、液體樣品在線監控系統和環境條件模擬系統；垃圾填埋系統包括相連接的垃圾填埋器、惡臭原位控制反應器底部出口、閥門和滲濾液收集器，垃圾填埋器內填埋實際垃圾或模擬垃圾，垃圾層底部填有礫石層，垃圾頂部留有10~15cm空間；惡臭原位凈化系統包括相連接的填埋覆土器、反應器頂蓋、凈化尾氣出口和尾氣吸收器，填埋覆土器內設有覆土材料層和布孔隔板，垃圾填埋器、填埋覆土器和反應器頂蓋之間由法蘭連接；氣體樣品在線監控系統包括相連接的氣體采樣口和氣相色譜儀或者氣體傳感器，在垃圾頂部空間處設有氣壓計，氣體濃度和氣壓數據傳輸至電腦進行記錄和處理；液體樣品在線監控系統包括滲濾液收集器中的pH計探頭和ORP計探頭，pH計探頭與pH計相連，ORP計探頭與ORP計相連；環境條件模擬系統包括相連接的空氣泵、玻璃轉子流量計、增濕器和惡臭原位控制反應器頂部進口，高位水箱依次與蠕動泵和噴頭相連，溫度和濕度顯示器依次與溫度和濕度探頭、填埋實際垃圾或模擬垃圾或者覆土材料層相連，微電腦時間控制器分別與空氣泵、蠕動泵、加熱器、溫度和濕度顯示器相連，溫濕度數據傳輸至電腦進行記錄和處理。

一種垃圾填埋惡臭原位控制反應器的操作方法，其特征在于包括如下步驟：

1）將實際垃圾或模擬垃圾裝填入垃圾填埋器；在填埋覆土器內裝填入填埋覆土；通過法蘭將垃圾填埋器、填埋覆土器和反應器頂蓋連接，封閉反應器，啟動運行；

2）利用微電腦時間控制器控制空氣泵、蠕動泵和加熱器的開關以模擬不同環境條件；空氣泵將新鮮空氣增濕后按0~20m/s的風速通入惡臭原位控制反應器頂部進口；當溫度和濕度顯示器顯示溫度和濕度低于設定時，加熱器啟動工作，蠕動泵將高位水箱中的水或營養液按0~5×10^-7?m/s流量從反應器頂部噴頭噴入反應器；

3）填埋垃圾產生的惡臭氣體通過填埋覆土層得到去除，凈化后氣體和多余的空氣從反應器頂端尾氣出口排出；產生的垃圾滲濾液由滲濾液收集器進行收集；反應器運行期間，通過在線監控系統監測氣體和液體樣品，并根據監測結果調控反應器運行條件。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

（1）可針對實際垃圾或是模擬垃圾開展惡臭污染原位控制的實驗室研究；

（2）垃圾填埋器、填埋覆土器和反應器頂蓋之間通過法蘭連接，可根據需要更換不同類型的覆土材料，或是進行不同類型覆土材料的組合或疊加，考察不同類型、不同厚度或不同組合覆土材料對惡臭原位控制效果的影響；