CN111974203A - 一种垃圾填埋场臭气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾填埋场臭气处理装置,包括集臭装置和除臭装置,所述集臭装置包括集臭管以及与集臭管连接的引风机,所述除臭装置包括生物除臭装置,所述生物除臭装置包括生物除臭塔和活性污泥反应器,所述生物除臭塔由隔板分隔为左腔室和右腔室,所述左腔室内设置有砾石层和活性填料层,所述活性填料层上方设置有喷头,所述活性填料层上生长有好氧生物膜;所述右腔室内设置有惰性填料层和喷淋头,所述右腔室的底部还设置有与所述活性污泥反应器连通的管体。本发明联合生物处理方法、化学处理方法和物理处理方法协同处理臭气,有效去除臭味气体中的各种发臭污染物,具有极强的除臭效果。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域,特别是涉及一种垃圾填埋场臭气处理装置。
背景技术
我国城市生活垃圾年清运量约为1.4亿吨,除少部分焚烧、堆肥和回收利用外,70%以上被运送到填埋场进行填埋处理。在垃圾填埋场,垃圾腐烂和稳定化过程产生的恶臭气体对垃圾填埋场及周边环境造成极大的污染,影响员工和周边居民的身体健康。因此,有效控制垃圾填埋场的恶臭污染,已成为垃圾综合治理的重要内容之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种垃圾填埋场臭气处理装置。
为了解决以上技术问题,本发明的技术方案如下:
一种垃圾填埋场臭气处理装置,包括用于收集垃圾填埋场内臭气的集臭装置和对收集的臭气进行除臭处理的除臭装置,所述集臭装置包括集臭管以及与集臭管连接的引风机,所述除臭装置包括生物除臭装置,所述生物除臭装置包括生物除臭塔和活性污泥反应器,所述生物除臭塔由隔板分隔为左腔室和右腔室,所述左腔室和右腔室的下部均开设有进气口,上部均开设有出气口,所述左腔室内位于所述进气口与所述排气口之间设置有砾石层和活性填料层,所述活性填料层位于所述砾石层的上方,所述活性填料层上方设置有喷头,所述活性填料层上生长有好氧生物膜;所述右腔室内位于所述进气口与所述排气口之间设置有惰性填料层,所述右腔室内位于所述惰性填料层上方设置有喷淋头,且所述喷淋头通过泵体与活性污泥反应器连通,所述右腔室的底部还设置有与所述活性污泥反应器连通的管体;所述引风机的出气端与所述右腔室的进气口连通,所述右腔室的出气口与所述左腔室的进气口连通。
作为本发明所述垃圾填埋场臭气处理装置的一种优选方案,其中:还包括真菌除臭装置,所述真菌除臭装置的进气端与所述左腔室的出气口连通,所述真菌除臭装置内接种培养有真菌。
作为本发明所述垃圾填埋场臭气处理装置的一种优选方案,其中:所述真菌除臭装置内的真菌生成的菌丝向四周分布形成菌丝网。
作为本发明所述垃圾填埋场臭气处理装置的一种优选方案,其中:所述真菌除臭装置内的ph值为5.0~5.8。
作为本发明所述垃圾填埋场臭气处理装置的一种优选方案,其中:还包括光催化降解反应装置,所述光催化降解反应装置的进气端与所述真菌除臭装置的出气端连通,所述光催化降解反应装置内设置有UV光解氧化模块。
作为本发明所述垃圾填埋场臭气处理装置的一种优选方案,其中:还包括活性炭吸附装置,所述活性炭吸附装置的进气端与所述光催化降解反应装置的出气端连通,所述活性炭吸附装置内设置有活性炭吸附层。
本发明还提供了一种垃圾填埋场臭气处理装置的臭气处理方法,包括以下步骤:
S1:引风机通过集臭管将垃圾填埋场的臭气输送至生物除臭塔右腔室内,同时右腔室内的喷淋头工作,将水逆着臭气的流动方向喷洒,使臭气中的发臭污染物与惰性填料层表面的水接触,被水吸收而转入液相,并随水由右腔室的底部管体进入活性污泥反应器中,发臭污染物通过活性污泥中微生物的氧化作用被除去,处理后的臭气由右腔室的出气口排出,并进入生物除臭塔的左腔室内;
S2:左腔室内的喷头向下喷淋水,臭气预湿后与活性填料上的生物膜接触,生物膜对臭气中进行吸收,并降解为水和二氧化碳,处理后的臭气从左腔室的出气口排出,并进入真菌除臭装置;
S3:真菌除臭装置内的真菌对臭气中疏水性的发臭污染物进行去除,处理后的臭气由真菌除臭装置的出气口排出,并进入光催化降解反应装置;
S4:光催化降解反应装置内的UV光解氧化模块产生高能紫外线光束,分解空气中的氧分子产生游离氧,进而产生高浓度的臭氧,对臭气中的有机物进行氧化,处理后的臭气从光催化降解反应装置的出气端进入活性炭吸附装置内;
S5:活性炭吸附装置内的活性炭吸附层对臭气中的残余致臭物质进行最后的吸收,随后气体排放至大气中。
本发明的有益效果是:
(1)本发明联合生物处理方法、化学处理方法和物理处理方法协同处理臭气,采用微生物吸附、光催化氧化和活性炭吸附处理,可对臭味气体进行深度处理,有效去除臭味气体中的各种发臭污染物,具有极强的除臭效果;
(2)本发明中生物除臭塔由隔板分隔为左腔室和右腔室,左腔室内设置有有砾石层和活性填料层以形成生物滤池,右腔室与活性污泥反应器相连形成生物洗涤池,生物滤池可对臭气中难溶于水的臭气污染物进行处理,而生物洗涤池可对臭气中易溶于水的臭气污染物进行处理,使生物除臭装置可有效去除臭气中不同亲水性的臭气污染物;
(3)本发明在生物除臭装置后连通有真菌除臭装置,其可对臭气中极难溶于水的臭气污染物进行降解,与生物除臭装置协同配合可有效去除臭气中亲水性和疏水性的污染物,从而保证臭气处理的效果;另外,将真菌除臭装置设置在生物除臭装置后方,生物除臭装置对臭味气体具有预湿的作用,经生物除臭装置处理的臭味气体进入真菌处理装置内后可使其内部在较长时间内保持理想的湿度,从而减少了对真菌处理装置的湿度调节次数,减少设备运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的垃圾填埋场臭气处理装置的结构示意图;
其中:1、集臭管;2、引风机;3、生物除臭塔;4、活性污泥反应器;5、左腔室;6、右腔室;7、进气口;8、出气口;9、砾石层;10、活性填料层;11、喷头;12、惰性填料层;13、喷淋头;14、泵体;15、真菌除臭装置;16、光催化降解反应装置;17、活性炭吸附装置;18、活性炭吸附层。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施方式并结合附图,对本发明作出进一步详细的说明。
本实施例提供了一种垃圾填埋场臭气处理装置,包括用于收集垃圾填埋场内臭气的集臭装置和对收集的臭气进行除臭处理的除臭装置,集臭装置将垃圾填埋场产生的臭气输送至除臭装置内,由除臭装置对臭气进行处理,处理完成后的气体可直接排放至大气中。
具体的,集臭装置包括集臭管1和引风机2,集臭管1的一端与垃圾填埋场的臭气收集端连通,集臭管1的另一端与引风机2的进气端连接,引风机2的出气端与除臭装置的进气端连接。
除臭装置包括生物除臭装置、真菌除臭装置15、光催化降解反应装置16和活性炭吸附装置17。其中,生物除臭装置包括生物除臭塔3和活性污泥反应器4,生物除臭塔3内由隔板分隔为左腔室5和右腔室6,在左腔室5和右腔室6的下部均开设有进气口7,在左腔室5和右腔室6的上部均开设有出气口8。在左腔室5内位于进气口7和出气口8之间设置有砾石层9和活性填料层10,活性填料层10位于砾石层9的上方,在左腔室5内位于活性填料层10的上方设置有喷头11,活性填料层10上生长有好氧生物膜,使左腔室5内形成生物滤池。右腔室6内位于进气口7与排气口之间设置有惰性填料层12,在惰性填料层12上方设置有喷淋头13,该喷淋头13通过泵体14与活性污泥反应器4连通,在右腔室6的底部还设置有与活性污泥反应器4连通的管体,右腔室6与活性污泥反应器4形成生物洗涤池。引风机2的出气端与右腔室6的进气口7连通,右腔室6的出气口8与所述左腔室5的进气口7连通。
一般认为,用生物法处理臭味气体需要经过以下三个阶段:第一阶段为污染物由气相转移到液相;第二阶段为进入液相中的污染物被微生物吸收;第三阶段为进入微生物体内的有机物在代谢过程中作为能源及营养物质被分解,从而转化为无害的无机物质。臭味气体中的污染物可分为疏水性和亲水性两类物质,疏水性物质不溶于水,而亲水性物质在水中的溶解度也相差较大。生物洗涤池中微生物悬浮与液体中,液相流动,适用于易溶于水的臭气污染物(亨利系数Hc<1)的处理,而生物滤池中微生物和液相都是固定的,适用于难溶于水的臭气污染物(亨利系数Hc≥1)的处理。因此,上述生物除臭装置可有效去除臭味气体中亲水性的臭气污染物。
真菌除臭装置15的进气端与左腔室5的出气口8连通。在真菌除臭装置15内接种培养有真菌。真菌可在较干燥的环境中生长,无需连续喷洒水来维持湿润环境,使得水溶性差的臭味污染物可直接与真菌接触并被降解。
臭味气体中的污染物一般包括以下成分:硫化氢、乙硫醇、乙硫醚、乙酸、氨、苯乙烯。其中,硫化氢的水溶性为4.12g·L-1,乙硫醇的水溶性为6.76g·L-1,,氨的水溶性为511g·L-1,而乙硫醚和苯乙烯一般不溶于水,乙酸与水混溶。表1为经生物除臭装置以及真菌除臭装置15处理后臭味气体中发臭污染物的平均去除率。
发臭污染物 | 生物除臭装置 | 真菌除臭装置 | 总计 |
硫化氢 | 33.6 | 62.2 | 95.8 |
乙硫醇 | 27.1 | 53.4 | 80.5 |
乙硫醚 | 8.9 | 75.6 | 84.5 |
乙酸 | 92.7 | 4.2 | 96.9 |
氨 | 89.3 | 8.1 | 97.4 |
苯乙烯 | 38.2 | 54.6 | 92.8 |
表1
由表1可以看出,生物除臭装置和真菌除臭装置15协同处理可有效去除臭味气体中的亲水性污染物和疏水性污染物。
较佳的,真菌除臭装置15内的真菌在空气中生成的菌丝向四周分布形成菌丝网,有助于增大气相中污染物与菌类的接触面积,使污染物能够与真菌充分接触,更好地完成传质过程。需要说明的是,由于真菌喜欢在偏酸性的环境中生长,因此真菌除臭装置15内的ph值保持在5.0~5.8,使真菌能够大量繁殖生长,成为主要菌群。
光催化降解反应装置16的进气端与真菌除臭装置15的出气端连通,光催化降解反应装置16内设置有UV光解氧化模块,UV光解氧化模块可产生高能紫外线光束,分解空气中的氧分子产生游离氧,进而产生高浓度的臭氧,对臭气中的有机物进行氧化。
活性炭吸附装置17的进气端与光催化降解反应装置16的出气端连通,该活性炭吸附装置17内设置有活性炭吸附层18,进入活性炭吸附装置17内的臭气经活性炭吸附层18进行最后的物理吸附,去除臭气中剩余的污染物,使气体符合排放标准,随后处理后的气体由活性炭吸附装置17的排气端排至大气中。
另外,本实施例还提供了一种垃圾填埋场臭气处理装置的臭气处理方法,包括以下步骤:
S1:引风机2通过集臭管1将垃圾填埋场的臭气输送至生物除臭塔3右腔室6内,同时右腔室6内的喷淋头13工作,将水逆着臭气的流动方向喷洒,使臭气中的发臭污染物与惰性填料层12表面的水接触,被水吸收而转入液相,并随水由右腔室6的底部管体进入活性污泥反应器4中,发臭污染物通过活性污泥中微生物的氧化作用被除去,处理后的臭气由右腔室6的出气口8排出,并进入生物除臭塔3的左腔室5内;
S2:左腔室5内的喷头11向下喷淋水,臭气预湿后与活性填料上的生物膜接触,生物膜对臭气中进行吸收,并降解为水和二氧化碳,处理后的臭气从左腔室5的出气口8排出,并进入真菌除臭装置15;
S3:真菌除臭装置15内的真菌对臭气中疏水性的发臭污染物进行去除,处理后的臭气由真菌除臭装置15的出气口8排出,并进入光催化降解反应装置16;
S4:光催化降解反应装置16内的UV光解氧化模块产生高能紫外线光束,分解空气中的氧分子产生游离氧,进而产生高浓度的臭氧,对臭气中的有机物进行氧化,处理后的臭气从光催化降解反应装置16的出气端进入活性炭吸附装置17内;
S5:活性炭吸附装置17内的活性炭吸附层18对臭气中的残余致臭物质进行最后的吸收,随后气体排放至大气中。
因次,本发明联合生物处理方法、化学处理方法和物理处理方法协同处理臭气,采用微生物吸附、光催化氧化和活性炭吸附处理,可对臭味气体进行深度处理,有效去除臭味气体中的各种发臭污染物,具有极强的除臭效果。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式;凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种垃圾填埋场臭气处理装置,其特征在于:包括用于收集垃圾填埋场内臭气的集臭装置和对收集的臭气进行除臭处理的除臭装置,
所述集臭装置包括集臭管(1)以及与集臭管(1)连接的引风机(2),所述除臭装置包括生物除臭装置,所述生物除臭装置包括生物除臭塔(3)和活性污泥反应器(4),所述生物除臭塔(3)由隔板分隔为左腔室(5)和右腔室(6),所述左腔室(5)和右腔室(6)的下部均开设有进气口(7),上部均开设有出气口(8),
所述左腔室(5)内位于所述进气口(7)与所述排气口之间设置有砾石层(9)和活性填料层(10),所述活性填料层(10)位于所述砾石层(9)的上方,所述活性填料层(10)上方设置有喷头(11),所述活性填料层(10)上生长有好氧生物膜;
所述右腔室(6)内位于所述进气口(7)与所述排气口之间设置有惰性填料层(12),所述右腔室(6)内位于所述惰性填料层(12)上方设置有喷淋头(13),且所述喷淋头(13)通过泵体(14)与活性污泥反应器(4)连通,所述右腔室(6)的底部还设置有与所述活性污泥反应器(4)连通的管体;
所述引风机(2)的出气端与所述右腔室(6)的进气口(7)连通,所述右腔室(6)的出气口(8)与所述左腔室(5)的进气口(7)连通。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场臭气处理装置,其特征在于:还包括真菌除臭装置(15),所述真菌除臭装置(15)的进气端与所述左腔室(5)的出气口(8)连通,所述真菌除臭装置(15)内接种培养有真菌。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾填埋场臭气处理装置,其特征在于:所述真菌除臭装置(15)内的真菌生成的菌丝向四周分布形成菌丝网。
4.根据权利要求2所述的一种垃圾填埋场臭气处理装置,其特征在于:所述真菌除臭装置(15)内的ph值为5.0~5.8。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种垃圾填埋场臭气处理装置,其特征在于:还包括光催化降解反应装置(16),所述光催化降解反应装置(16)的进气端与所述真菌除臭装置(15)的出气端连通,所述光催化降解反应装置(16)内设置有UV光解氧化模块。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾填埋场臭气处理装置,其特征在于:还包括活性炭吸附装置(17),所述活性炭吸附装置(17)的进气端与所述光催化降解反应装置(16)的出气端连通,所述活性炭吸附装置(17)内设置有活性炭吸附层(18)。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的垃圾填埋场臭气处理装置的臭气处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:引风机(2)通过集臭管(1)将垃圾填埋场的臭气输送至生物除臭塔(3)右腔室(6)内,同时右腔室(6)内的喷淋头(13)工作,将水逆着臭气的流动方向喷洒,使臭气中的发臭污染物与惰性填料层(12)表面的水接触,被水吸收而转入液相,并随水由右腔室(6)的底部管体进入活性污泥反应器(4)中,发臭污染物通过活性污泥中微生物的氧化作用被除去,处理后的臭气由右腔室(6)的出气口(8)排出,并进入生物除臭塔(3)的左腔室(5)内;
S2:左腔室(5)内的喷头(11)向下喷淋水,臭气预湿后与活性填料上的生物膜接触,生物膜对臭气中进行吸收,并降解为水和二氧化碳,处理后的臭气从左腔室(5)的出气口(8)排出,并进入真菌除臭装置(15);
S3:真菌除臭装置(15)内的真菌对臭气中疏水性的发臭污染物进行去除,处理后的臭气由真菌除臭装置(15)的出气口(8)排出,并进入光催化降解反应装置(16);
S4:光催化降解反应装置(16)内的UV光解氧化模块产生高能紫外线光束,分解空气中的氧分子产生游离氧,进而产生高浓度的臭氧,对臭气中的有机物进行氧化,处理后的臭气从光催化降解反应装置(16)的出气端进入活性炭吸附装置(17)内;
S5:活性炭吸附装置(17)内的活性炭吸附层(18)对臭气中的残余致臭物质进行最后的吸收,随后气体排放至大气中。
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