CN103599694A - 一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，它包括：1）将垃圾发酵气体洗涤的步骤；2）将洗涤后的垃圾发酵气体通入净化单元的步骤，所述净化单元为2~5个，串联布置；所述净化单元是按照如下步骤设置：①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体上；②将已负载微生物菌剂的多孔有机质载体按照密度阶梯的方式填充于多层箱体中；③步骤②所述多层箱体置于水浴环境中，即构成一个净化单元；3）将净化后的垃圾发酵气体排出的步骤。本发明解决了多孔有机质载体由于消耗坍塌而导致的通气条件恶化的问题，大大提高了恶臭气体的净化效果，实现对城市垃圾发酵气的无臭味排放。

Description

一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法
技术领域
    本发明属于环保领域，具体涉及一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法。
背景技术
城市垃圾及其引发的环境污染已成为当前城市建设与发展中迫切需要解决的重大问题之一。在垃圾处置过程中，由于微生物的发酵，不可避免的会产生大量的恶臭气体，随着人们环保意识的增强，人们对空气环境质量的要求越来越高，恶臭有机物作为八大环境公害之一，不但污染生态环境，而且直接影响人们的生活质量，甚至危害到人们的健康，已越来越受到人们的关注。
目前，城市垃圾发酵臭气的处理技术主要包括热氧化法、物理化学法、低温等离子法和生物氧化法。其中热氧化法由于需要高温条件，其费用高昂，且易产生二次污染，物理化学法的处理液成为了另外一种污染源，低温等离子法还处于工业应用初期，其技术还不够完善。生物法净化处理工业废气与其它方法相比，具有投资低、运行成本低、操作简便、无二次污染等优点，是当前除臭的主要发展方向。但是生物除臭对设备和生物生存环境的要求较高，净化环境既要满足微生物的繁衍增生，保证其活性，减少微生物的更换次数，又能够尽可能多的增加恶臭气体与微生物的接触反应时间，实现恶臭组分的彻底分解。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，解决了多孔有机质载体由于消耗坍塌而导致的通气条件恶化的问题，大大提高了恶臭气体的净化效果，实现对城市垃圾发酵气的无臭味排放。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，它包括：
1）将垃圾发酵气体洗涤的步骤； 
2）将洗涤后的垃圾发酵气体通过净化单元的步骤，所述净化单元为2~5个，串联布置；
所述净化单元是按照如下步骤设置：
①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体上；
②将已负载微生物菌剂的多孔有机质载体按照密度阶梯的方式填充于多层箱体中；
③步骤②所述多层箱体置于水浴环境中，即构成一个净化单元；
3）将净化后的垃圾发酵气体排出的步骤。
按上述方案，所述微生物菌剂包括硝化细菌、硫杆菌等微生物菌剂。
按上述方案，所述微生物菌剂为硝化细菌与硫杆菌按照摩尔比2:1~1:1组成。
按上述方案，所述多孔有机载体为米糠、干树皮、干草、纤维性泥炭中的一种或其混合物等多孔轻质材料。
按上述方案，所述洗涤是在洗涤塔中进行，使洗涤后的垃圾发酵气体温度为25℃~40℃，洗涤塔的温度控制可以通过调节洗涤塔的水流量和垃圾发酵气体通入洗涤塔的流量的比例来实现。
按上述方案，所述水浴环境的温度为20℃~35℃，每隔10~15d需要对水浴环境进行循环更换，来保证水浴环境的稳定，更换后的水可用来洗涤发酵气体。
按上述方案，所述微生物菌剂通过喷洒方式负载在多孔有机载体上，负载浓度为4.5~7.0g/Kg。
按上述方案，所述洗涤后的垃圾发酵气体通入净化单元的流量为V（m3/(m2·h)），与多层箱体填充的已负载微生物菌剂的多孔有机质载体的高度为H（m），H/V不低于0.008（h）。
按上述方案，所述洗涤后的垃圾发酵气体通入净化单元的流量为80~120 m3/(m2·h)，通过风机控制垃圾发酵气体通入净化单元的流量，保证其均匀通过净化单元。
按上述方案，所述多层箱体分为3~6层，每层高度0.15~0.25 m，各层之间由孔径在50~150目的隔板隔开；所述箱体中多孔有机载体的堆积高度为0.6~1.2m；所述多层箱体底部可以设置均匀分布的若干管道，用来通入洗涤后的垃圾发酵气体。
按上述方案，所述密度阶梯的方式为：在多层箱体中，将已负载微生物菌剂的多孔有机质载体按照密度递增方式填充在所述箱体不同层中。根据需求，多孔有机质载体的填充密度从上到下或者从下到上以递增方式填充。
按上述方案，所述多层箱体为6层，已负载微生物菌剂的多孔有机质载体在每一层中的填充密度分别为400Kg/m3、600Kg/m3、800Kg/m3、1000Kg/m3、1200Kg/m3、1400Kg/m3从上到下依次填充在多层箱体的每一层中。
按上述方案，所述净化单元是按照串联方式连通在一起的，为确保发酵气体的充分净化，采用2~5个净化单元串联方式连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将城市垃圾发酵气体经过洗涤塔后，通过串联后的净化单元；将微生物菌剂负载到多孔有机质载体上，多孔有机质载体以密度阶梯状填充于多层箱体中，并采用多级串联的布置形式，放置于水浴环境中，构成一个净化单元，通过辅以水浴环境条件和垃圾发酵气体通过形式的控制，既能够为微生物的繁衍增生提供所需环境，保证其高活性，又能够增长恶臭气体组分在净化单元中的停留时间，解决了多孔有机质载体由于消耗坍塌而导致的通气条件恶化的问题，给予微生物充分时间分解恶臭组分，大大提高了恶臭气体的净化效果，可实现对城市垃圾发酵气的无臭味排放。
具体实施方式
    下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
本发明实施处理的垃圾发酵气体是由城市垃圾生物发酵堆场收集的臭气，臭气当量浓度为16200。
一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，它包括如下步骤：
1）将城市垃圾发酵气体经过洗涤塔降温至30℃；
2）将洗涤后的垃圾发酵气体通入2个串联布置的净化单元，所述净化单元是按照如下步骤设置：
①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体干树皮上，负载浓度为4.5g/Kg，微生物菌剂由亚硝化单胞菌和氧化硫硫杆菌组成，比例为2:1；
②将已负载微生物菌剂的多孔有机质载体填充于3层钢箱中，钢箱每层高度为20cm，钢箱的上、中、下层的填充密度分别为600 Kg/m3，800 Kg/m3和1000 Kg/m3，填充总高度为60 cm；
③步骤②所述多层钢箱置于温度为25℃水浴环境中，即构成一个净化单元；
净化单元底部设有均匀分布的管道，使洗涤后的垃圾发酵气体以80m3/(m2·h)的流量通过串联的净化单元；
3）将净化后的垃圾发酵气体排出。
净化后的垃圾发酵气体的检测结果如表1所示，臭气中各种组分的含量都远低于国家标准。
Figure 2013105669370100002DEST_PATH_IMAGE001
实施例2：
本发明实施处理的垃圾发酵气体是由城市垃圾生物发酵堆场收集的臭气，臭气当量浓度为18220。
一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，它包括如下步骤：
1）将城市垃圾发酵气体经过洗涤塔降温至30℃；
2）将洗涤后的垃圾发酵气体通入3个串联布置的净化单元，所述净化单元是按照如下步骤设置：
①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体——纤维性泥炭上，负载浓度为5.2g/Kg，微生物菌剂由亚硝化单胞菌和氧化硫硫杆菌组成，比例为1.5:1；
②将已负载微生物菌剂的有机载体堆放于4层钢箱中，钢箱每层高度为20cm，从上到下各层的填充密度分别为400 Kg/m3，600 Kg/m3，800 Kg/m3和1000 Kg/m3，填充总高度为0.8m；
③步骤②所述多层箱体置于温度为25℃水浴环境中，即构成一个净化单元；
净化单元底部设有均匀分布的管道，使洗涤后的垃圾发酵气体以90m3/(m2·h)的流量通过串联的净化单元；
3）将净化后的垃圾发酵气体排出。
净化后的垃圾发酵气体实测结果显示，恶臭当量浓度降低到171。
实施例3：
本发明实施处理的垃圾发酵气体是由城市垃圾生物发酵堆场收集的臭气，臭气当量浓度为21400。
一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，它包括如下步骤：
1）将城市垃圾发酵气体经过洗涤塔降温至35℃；
2）将洗涤后的垃圾发酵气体通入4个串联布置的净化单元，所述净化单元是按照如下步骤设置：
①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体——米糠和干树皮上，负载浓度为6.1g/Kg，微生物菌剂由亚硝化单胞菌和氧化硫硫杆菌组成，比例为1.5:1；
②将已负载微生物菌剂的有机载体堆放于5层钢箱中，钢箱每层高度为20cm，从上到下各层的填充密度分别为400 Kg/m3，600 Kg/m3，800 Kg/m3，1000 Kg/m3和1200 Kg/m3，填充总高度为1.0 m；
③步骤②所述多层箱体置于温度为30℃水浴环境中，即构成一个净化单元；
净化单元底部设有均匀分布的管道，使洗涤后的垃圾发酵气体以100 m3/(m2·h)的流量通过串联的净化单元；
3）将净化后的垃圾发酵气体排出。
净化后的垃圾发酵气体实测结果显示，恶臭当量浓度降低到180。
实施例4：
本发明实施处理的垃圾发酵气体是由城市垃圾生物发酵堆场收集的臭气，臭气当量浓度为25840。
一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，它包括如下步骤：
1）将城市垃圾发酵气体经过洗涤塔降温至35℃；
2）将洗涤后的垃圾发酵气体通入5个串联布置的净化单元，所述净化单元是按照如下步骤设置：
①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体——米糠上，负载浓度为7.0g/Kg，微生物菌剂由亚硝化单胞菌和氧化硫硫杆菌组成，比例为2:1；
②将已负载微生物菌剂的有机载体堆放于6层钢箱中，钢箱每层高度为20cm，从上到下各层的填充密度分别为400 Kg/m3，600 Kg/m3，800 Kg/m3，1000 Kg/m3、1200 Kg/m3和1400 Kg/m3，填充总高度为1.2 m；
③步骤②所述多层箱体置于温度为35℃水浴环境中，即构成一个净化单元；
净化单元底部设有均匀分布的管道，使洗涤后的垃圾发酵气体以120 m3/(m2·h)的流量通过串联的净化单元；
3）将净化后的垃圾发酵气体排出。
净化后的垃圾发酵气体实测结果显示，恶臭当量浓度降低到198。 

Claims (10)

1.一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于它包括：
1）将垃圾发酵气体洗涤的步骤； 
2）将洗涤后的垃圾发酵气体通入净化单元的步骤，所述净化单元为2~5个，串联布置；
所述净化单元是按照如下步骤设置：
①先将微生物菌剂负载在多孔有机质载体上；
②将已负载微生物菌剂的多孔有机质载体按照密度阶梯的方式填充于多层箱体中；
③步骤②所述多层箱体置于水浴环境中，即构成一个净化单元；
3）将净化后的垃圾发酵气体排出的步骤。
2.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述微生物菌剂包括硝化细菌、硫杆菌。
3.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述多孔有机载体为米糠、干树皮、干草、纤维性泥炭中的一种或几种按任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述洗涤是在洗涤塔中进行，使洗涤后的垃圾发酵气体温度为25℃~40℃。
5.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述水浴环境的温度为20℃~35℃，每隔10~15d需要对水浴环境进行循环更换。
6.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述微生物菌剂通过喷洒方式负载在多孔有机载体上，负载浓度为4.5~7.0g/Kg。
7.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述洗涤后的垃圾发酵气体通入净化单元的流量为V（m3/(m2·h)），与多层箱体填充的多孔有机质载体的高度为H（m），H/V不低于0.008（h）。
8.根据权利要求7所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述洗涤后的垃圾发酵气体通入净化单元的流量为80~120 m3/(m2·h)。
9.根据权利要求7所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述多层箱体分为3~6层，每层高度0.15~0.25 m，各层之间由孔径在50~150目的隔板隔开；所述多层箱体中填充的多孔有机质载体的高度为0.6~1.2m。
10.根据权利要求1所述的一种多级串联式城市垃圾发酵气体的净化方法，其特征在于所述密度阶梯的方式为：在多层箱体中，将已负载微生物菌剂的多孔有机质载体按照密度递增方式填充在所述箱体不同层中。
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