CN103466886B - 农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统及方法，该系统包括若干个垃圾粉碎机、固液分离器，若干个垃圾粉碎机均通过管路与固液分离器连接，固液分离器的固体物出口通过管路连接厌氧反应器，固液分离器的液体物出口通过管路连接好氧反应器，好氧反应器下游通过管路连接泥水分离器，泥水分离器的污水出口通过管路依次连接杀菌消毒器、中水储存池，泥水分离器的污泥出口通过管路连接所述厌氧反应器。本发明综合处理系统及方法，可以将生物质垃圾和污水处理后作为再生资源得以利用，实现了无废化处理，并且避免生物质垃圾在堆放、运输、分选过程中占用空间和对环境造成的污染，促使住户在源头进行垃圾分类。

Description

农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种污水与垃圾的综合处理系统及处理方法，具体说涉及一种生活污水与生物质垃圾综合处理系统及处理方法。
背景技术
农村城镇化是经济社会发展的必然趋势，农村城镇化小区生活污水和生活垃圾的处理，与居民生活息息相关，是小区建设不可或缺的公共服务设施。
ZL201010574942.2公开了一种城镇小区生活垃圾和污水综合处理系统，该系统由生活垃圾预处理及分选系统、超临界水氧化系统、气化系统和发电系统组成。生活垃圾经集中、分选、粉碎后进行气化处理；废水进行超临界水氧化处理。使用该系统处理生活垃圾及污水时，生活垃圾需堆放、运输、集中分选和粉碎，费工时，在堆放、运输、集中分选过程中对环境造成污染、占地面积大，并且高温高压超临界水氧化方法能耗高、设备要求高、投资大，而且使用该系统处理生活垃圾和污水，没有在源头进行垃圾分类使垃圾减量。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其可以将生物质垃圾和污水处理后作为再生资源得以利用，实现了无废化处理，并且避免生物质垃圾在堆放、运输、分选过程中占用空间和对环境造成污染，促使住户在源头进行垃圾分类。
本发明的另一目的是提供一种农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾的处理方法，其可以将生物质垃圾和污水处理后作为再生资源得以利用，实现了无废化处理，避免生物质垃圾在堆放、运输、分选过程中占用空间和对环境造成污染，促使住户在源头进行垃圾分类。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，包括若干个垃圾粉碎机、固液分离器，各垃圾粉碎机分别设置于各住户的下水口处，若干个垃圾粉碎机均通过管路与固液分离器连接，固液分离器的固体物出口通过管路连接厌氧反应器，固液分离器的液体物出口通过管路连接好氧反应器，好氧反应器下游通过管路连接泥水分离器，泥水分离器的污水出口通过管路依次连接杀菌消毒器、中水储存池，泥水分离器的污泥出口通过管路连接所述厌氧反应器。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其中，所述固液分离器的液体物出口与好氧反应器之间的管路上连接有液体加热器。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其中，所述液体加热器为太阳能加热器。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其中，所述中水储存池通过管路连接有水塔，所述水塔通过管路连通各住户。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其中，所述好氧反应器为密闭微压搅拌式好氧反应器。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其中，所述固液分离器、厌氧反应器、好氧反应器、泥水分离器、杀菌消毒器均位于地下。
本发明一种农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾的处理方法，包括以下步骤：
1)住户将生物质垃圾放入设置于各住户的下水口处的垃圾粉碎机进行粉碎；
2)粉碎后的生物质垃圾随生活污水通过管线排入固液分离器进行固液分离；
3)固液分离器分离出的固体物经管线送入厌氧反应器进行厌氧处理，厌氧处理得到沼气和有机污泥，固液分离器分离出的污水经管路送入好氧反应器；
4)经好氧反应器反应后的物质进入泥水分离器进行污泥和污水分离；
5)经泥水分离器分离后的污水经杀菌消毒器杀菌消毒，检测合格后进入中水储存池，经泥水分离器分离后的污泥送入所述厌氧反应器，与所述固液分离器分离出的固体物一同进行厌氧处理。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾的处理方法，其中，在所述步骤3)中，所述厌氧反应器内反应温度在30-35度之间，投配负荷控制在20-25kgCOD/(m3·d)，反应时间为14-15小时。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾的处理方法，其中，所述好氧反应器为密闭式微压搅拌式好氧反应器，在所述步骤4)中，反应过程中反应器压力在0.1-0.12Mpa之间，搅拌速度在300-350转/分之间。
采用上述方案后，由于本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统包括垃圾粉碎机、固液分离器，垃圾粉碎机分别设置于各住户的下水口处，各垃圾粉碎机均通过管路与固液分离器连接，固液分离器的固体物出口通过管路连接厌氧反应器，固液分离器的液体物出口通过管路连接好氧反应器，好氧反应器下游依次连接泥水分离器、杀菌消毒器、中水储存池，因此生活垃圾中的生物质垃圾直接经垃圾粉碎机粉碎后和污水混合，无需堆放、人工收集，避免了生物质垃圾在小区堆放、收集、运输和集中存储、分类过程中造成的污染、占地和运输问题，并且促使住户在垃圾源头进行垃圾分类，由于生活垃圾中生物质垃圾占80-85％，进行垃圾分类后，其他垃圾量大大减少，并且生物质垃圾和污水经本发明处理系统处理后作为再生资源得以利用，实现了无废化处理；并且由于固液分离器可将混合有生物质垃圾的污水进行固液分离，因此不再需要设置化粪池，避免因化粪池清理不及时，或雨水过多造成溢流，散发臭味的情况发生。整个处理系统不需要与城市管网对接，实现了生活垃圾与生活污水的就地处理和回收资源的就地利用，不仅适合于农村城镇化小区建设，而且对于远离城市管网的所有生活区域，如别墅区、旅游景点和酒店、疗养地和部队营区、监狱、工业废水与生活污水分别收集的区域均适用。
另外，在固液分离器的液体物出口与好氧反应器之间的管路上连接有液体加热器，在冬季低温条件下，保证厌氧和好氧反应高效进行。好氧反应器为密封搅拌式好氧反应器，，密闭、无异味，搅拌和微压使水中的溶解氧和污泥的活性提高，实现了完全混合式好氧反应，节能、操作灵活、反应效果好。固液分离器、厌氧反应器、好氧反应器、泥水分离器、杀菌消毒器均位于地下，不仅解决了处理系统的占地问题，而且减小了因季节造成的温度波动，避免产生异味。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾的处理方法，由于该方法需要住户先将垃圾分类，将分出的生物质垃圾直接放入设置于各住户的下水口处的垃圾粉碎机进行粉碎，粉碎后的生物质垃圾随生活污水排入固液分离器后依次经厌氧反应器、好氧反应器处理，因此促使住户在源头进行垃圾分类，减少垃圾量，并且垃圾无需堆放、人工收集，避免了生物质垃圾在小区堆放、收集、运输和集中存储、分类过程中造成的污染、占地和运输问题，并且生物质垃圾和污水经本发明方法处理后作为再生资源得以利用，实现了无废化处理。
附图说明
图1是本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统包括多个垃圾粉碎机11、固液分离器13，各垃圾粉碎机11分别设置于各住户的下水口处，各垃圾粉碎机11均通过管路与固液分离器13连接，固液分离器13的固体物出口通过管路连接厌氧反应器15，固液分离器13的液体物出口通过管路连接好氧反应器16，好氧反应器16采用密闭式微压搅拌式好氧反应器，好氧反应器16下游通过管路连接泥水分离器17，泥水分离器17的污水出口通过管路依次连接杀菌消毒器18、中水储存池19，泥水分离器17的污泥出口通过管路连接厌氧反应器15，中水储存池19通过管路连接有水塔14，水塔14通过管路连通各住户，上述固液分离器13、厌氧反应器15、好氧反应器16、泥水分离器17、杀菌消毒器18均位于地下。
厌氧反应器15和好氧反应器16内的厌氧和好氧反应是生物化学反应，温度太低会导致反应效果变差，为在冬季使厌氧和好氧反应顺利进行，在固液分离器13的液体物出口与好氧反应器16之间的管路上连接有液体加热器12，液体加热器12可选用太阳能加热器。
本发明农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾的处理方法，包括以下步骤：
1)住户投放垃圾前先将垃圾分类，将分拣出的生物质垃圾放入垃圾粉碎机11进行粉碎；
2)粉碎后的生物质垃圾随生活污水排入污水收集管线，通过管线直接排入固液分离器13进行固液分离；
3)固液分离器13分离出的固体物经管线送入厌氧反应器15进行厌氧处理，厌氧反应器内设搅拌装置，边反应边搅拌，保证反应均匀高效，控制反应温度在30-35度之间，投配负荷控制在20-25kgCOD/(m3·d)，反应时间为14-15小时，在厌氧反应器15内，在没有游离氧存在的条件下，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量，在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，即沼气，可回收利用；还有部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分，厌氧处理得到的沼气可用于发电系统发电使用，或有其他用途，厌氧反应产生的剩余污泥作为有机肥对外出售或自用，固液分离器13分离出的污水经管线送入好氧反应器16；
4)好氧反应器16采用密闭式微压搅拌式好氧反应器，控制反应器压力在0.1-0.12Mpa，搅拌控制在300-350转/分，保证反应均匀高效，停留时间为4-4.5小时，在好氧反应器16内，在有游离氧存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化，反应后的物质进入泥水分离器17进行污泥和污水分离；
5)经泥水分离器17分离后的污水经杀菌消毒器18杀菌消毒，出水检测合格后进入中水储存池19，经水塔14送到住户冲厕所或做农业用水，经泥水分离器17分离后的污泥送入厌氧反应器15，与固液分离器13分离出的固体物一同进行厌氧处理。
以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其特征在于：包括若干个垃圾粉碎机(11)、固液分离器(13)，各垃圾粉碎机(11)分别设置于各住户的下水口处，若干个垃圾粉碎机(11)均通过管路与固液分离器(13)连接，固液分离器(13)的固体物出口通过管路连接厌氧反应器(15)，固液分离器(13)的液体物出口通过管路连接好氧反应器(16)，好氧反应器(16)下游通过管路连接泥水分离器(17)，泥水分离器(17)的污水出口通过管路依次连接杀菌消毒器(18)、中水储存池(19)，泥水分离器(17)的污泥出口通过管路连接所述厌氧反应器(15)，所述固液分离器(13)的液体物出口与好氧反应器(16)之间的管路上连接有液体加热器(12)，所述中水储存池(19)通过管路连接有水塔(14)，所述水塔(14)通过管路连通各住户，所述好氧反应器(16)为密闭微压搅拌式好氧反应器，所述固液分离器(13)、厌氧反应器(15)、好氧反应器(16)、泥水分离器(17)、杀菌消毒器(18)均位于地下。
2.如权利要求1所述的农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾处理系统，其特征在于：所述液体加热器(12)为太阳能加热器。
3.一种采用上述权利要求1或2所述的系统对农村城镇化小区生活污水与生物质垃圾进行处理的方法，包括以下步骤：
1)住户将生物质垃圾放入设置于各住户的下水口处的垃圾粉碎机(11)进行粉碎；
2)粉碎后的生物质垃圾随生活污水通过管线排入固液分离器(13)进行固液分离；
3)固液分离器(13)分离出的固体物经管线送入厌氧反应器(15)进行厌氧处理，厌氧处理得到沼气和有机污泥，固液分离器(13)分离出的污水经管路送入好氧反应器(16)；
4)经好氧反应器(16)反应后的物质进入泥水分离器(17)进行污泥和污水分离；
5)经泥水分离器(17)分离后的污水经杀菌消毒器(18)杀菌消毒，检测合格后进入中水储存池(19)，经泥水分离器(17)分离后的污泥送入所述厌氧反应器(15)，与所述固液分离器(13)分离出的固体物一同进行厌氧处理。
4.如权利要求3所述处理方法，其特征在于：在所述步骤3)中，所述厌氧反应器(15)内反应温度在30-35度之间，投配负荷控制在20-25kgCOD/(m3·d)，反应时间为14-15小时。
5.如权利要求4所述处理方法，其特征在于：在所述步骤4)中，反应过程中反应器压力在0.1-0.12Mpa之间，搅拌速度在300-350转/分之间。
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