CN106865932A - 一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法。矿化垃圾中含有丰富的微生物相，对有毒有害和难降解有机物具有超强的适应性和降解力。矿化垃圾开采后，剔除杂物并筛选后，取适量投加到矿化垃圾专用生化培养装置内，注入原位抽取的拟治理河道底泥，并加入适量硅藻土和微生物激活剂，通过曝气、搅拌等条件控制进行驯化混合培养，然后将培养液均匀泼洒在河道上，装置中按量补充矿化垃圾、河道底泥和硅藻土，依次循环。通过不断的培养和泼洒，在河床表层形成活性微生物床，持续降解河道底泥和河水中的污染物，在不需要工程化底泥疏浚的条件下，即可有效减少河道内源污染，增强水体自净能力，并同时为矿化垃圾提供高附加值的利用途径。

Description

一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法

技术领域

本发明专利属于矿化垃圾资源化利用和水环境保护领域，具体是涉及一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法。

背景技术

目前，我国有几百座卫生和准卫生城市生活垃圾填埋场，已填入或堆放垃圾几千万吨。填埋场中的垃圾经若干年降解后，易降解物质完全或接近完全降解，基本上达到了稳定化状态，表面沉降量非常小，其自然产生的渗滤液和气体量极少或不产生，可生物降解物质的质量分数下降到3%以下。在外观组成上，除大块塑料、碎玻璃、石子、块状竹木、动物骨头等大颗粒无机物和难降解有机物随处可见外，其余细粒部分均状似土壤类物质，黑色、分散、颗粒较均匀。渗滤液中COD的质量浓度ρ(COD)下降到25～50mg·L^-1以下，此时的垃圾可以认为达到稳定状态,即为矿化垃圾。

截止目前，上海这种矿化垃圾至少有4000万t(老港垃圾填埋场2000万t,市区和郊区历年来的堆场、江镇堆场等,近2000万t)。北京、天津、广州等城市所堆存的矿化垃圾估计也有几千万吨。三峡库区、大运河两岸也存在已经搬迁或待搬迁的几千万吨矿化垃圾。

研究表明，该种矿化垃圾由于其特殊的形成过程，其中含有丰富的微生物相，对有毒有害和难降解物质有极高的适应性和降解能力。

另一方面，随着社会经济及城市建设的迅速发展，城市人口急剧扩张，城市生活污水和工业废水排放量大幅增加，而大多数城市的环境基础设施建设严重滞后，污水未经处理就排入市区河道，且雨污分流不彻底，造成城市河道水质日趋恶化，形成黑臭、富营养化等水环境和水生态灾害。污染的河水已不能满足人们日益增长的宜居需求，失去了城因河而美，河因城而名最初的意义。据不完全统计，我国范围内有超过80％的城市河道受到了不同程度的污染。城市河道的水环境、水生态现状悖离“城市，让生活更美好”的愿景，尤其是2015年颁布“水十条”之后，对水环境治理更是迫在眉睫、刻不容缓。

诚然，在利用矿化垃圾进行水处理领域，各专家学者已经开展了较多研究，如同济大学赵由才、杨玉江、牛冬杰、柴晓利、宋玉在2005年11月10号申请的申请号为200510110224.9的发明专利《一种基于矿化垃圾的复合型水处理剂及其制备方法》，以及由同济大学赵由才、邵芳、黄仁华、边炳鑫在2003年5月7号申请的申请号为03116755.1的发明专利《一种利用矿化垃圾处理畜禽废水的方法》等，不难看出，其所探究的领域更多地集中在工业废水和家禽畜牧废水行业等某一种或几种特定类型的废水，而在利用矿化垃圾进行河道水环境治理领域并未有太多涉及，那么如何在高效利用现有垃圾填埋场矿化垃圾的同时，又能针对性地解决河道水环境污染现状热点问题，将两者紧密关联在一起，就一直是我们关注和研究的重点。

发明内容

基于以上问题现状，我们开创性地提出了一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法。首先将填埋10-15年的矿化垃圾开挖出来，剔除其中的石子、碎玻璃，以及还未完全降解的橡胶、塑料、木棒、纸类等杂物，筛选后备用；将备用矿化垃圾投加到预制曝气搅拌装置内，同时投加河道底泥及硅藻土，并适当补充微生物激活剂，根据拟治理河道现状，设置搅拌及曝气参数，模拟河道条件，进一步驯化、筛选矿化垃圾中优势高效菌种。其中，曝气及搅拌条件的设置是为矿化垃圾中丰富的微生物相能更好更快地适应河道现状条件，硅藻土是为活化的微生物提供载体，在驯化培养完成均匀混合后一起喷洒到拟治理河道中去，在喷洒时，保留部分原液作为底物，再按上一周期添加矿化垃圾、河道底泥、硅藻土及微生物活化剂连续运行，依此循环。

本发明是利用矿化垃圾中生存数量庞大、种类繁多的微生物，借助其特殊的形成历程，充分发挥这些微生物多阶段降解性功能，通过预制的曝气及搅拌装置，不断筛选驯化高效微生物，并以硅藻土作为载体，微生物活化剂激活，连续降解河道水环境中的底泥。本发明采用接种的方式进行泼洒，利用其微生物群的高效适应性，通过对数增长，数量急剧扩增，提高降解效率。该技术填补了城市生活垃圾填埋场产生的矿化垃圾运用河道水生态修复的一片空白，是目前国内甚至是国际上领先的水生态修复领域技术之一。

本发明的优点：

1、提高垃圾填埋场中矿化垃圾的附属价值。

2、最大限度地降低黑臭河道底泥疏浚工程化措施的成本，消除内源污染。

3、调节曝气搅拌微生物培养桶的培养参数，可模拟不同河道或同一条河道不同的治理阶段的现状，不断进行高效驯化筛选，满足河道治理要求。

4、不断补充新的矿化垃圾，随着河道治理的推进，底泥和水质的改变，矿化垃圾中的优势微生物也会随之发生改变，保证在每个阶段都有最合适的微生物种群消化降解河道底泥。

具体实施方式

首先将填埋10-15年的矿化垃圾开挖出来，剔除其中的石子、碎玻璃，以及还未完全降解的橡胶、塑料、木棒、纸类等杂物，筛选后保留一定含水率备用。取适量备用矿化垃圾投加到一个曝气搅拌微生物培养桶内，同时投加河道原位底泥和硅藻土，并适当补充微生物活化剂，根据现场在线监测拟治理河道底泥上覆水溶解氧水平和pH值等理化指标，模拟各项参数使曝气搅拌微生物培养桶内尽可能地接近河道的现状，使矿化垃圾中适应该环境的微生物附着在硅藻土上大量增值，能够更好地适应拟治理河道的现状水质。筛选驯化完成后的培养液，通过水泵均匀喷洒到拟治理河道中去。可以对河床的底泥进行全方面的接种，并在类似的环境下自然大量增殖，降解污染物，该技术能够更好、更快、更高效地降解河道底泥，而且不会带来二次污染。

在喷洒时，根据预制培养装置容积和河道水域面积，保留部分原液作为底物，喷洒完成后，继续补充矿化垃圾、原位河道底泥、硅藻土和微生物活化剂，此为一个循环周期，不间断进行，依此往复循环，随着河道状况的改变，不同微生物种群会占据优势地位，所以不断补充新的矿化垃圾中的丰富的微生物种群，系统会进行自然的筛选，以达到净化河道底泥的效果。

当然，所描述的实例仅是本发明一个实例，并非代表全部，也非对本发明的保护限定，基于本发明的实施例，本领域普通专业技术人员在没有做出创造性劳动前，依据本实施例的设计思路所做的同能变化，所获得的其他实施例，均落入本案的保护范围。

Claims (2)

1.一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法，其特征在于，利用填埋龄在10-15年开挖筛选后的矿化垃圾中的丰富生物相，经河道原位底泥进一步筛选驯化后，利用硅藻土作为载体并投加微生物激活剂进行连续培养，再泼洒到拟修复河道中去，降解底泥，减少内源污染，提高水体自净能力。

2.根据权利要求1所述，一种利用矿化垃圾原位修复河道的方法，其特征在于，一种能筛选、激活并扩培矿化垃圾中丰富微生物的生化培养装置，是采用曝气加搅拌的方式，可以通过调整参数控制，模拟河道现状条件，适应不同阶段河道治理，提高净化效率。