CN112158943B - 一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置及其应用，装置包括壳体以及一下一上分别设置在壳体内的承托层、填料层，填料层由生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾堆叠而成；装置用于分散渗滤液的处理。与现有技术相比，本发明装置中，填料为生活垃圾中富含有机质和较大空隙的可供微生物附着生长材料，依靠填料的营养和孔隙培养微生物以处理渗滤液，使该可移动生物滴流装置具有净化效果好、基建投资少、运行费用低等优点，能有效去除进水渗滤液中的COD、TP及TN，适用于中转站渗滤液的处理，解决分散渗滤液集中回收成本较高、小范围就地处理技术不够成熟的现状，具有较高的经济、社会及环境效益。

Description

一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置及其应用
技术领域
本发明属于渗滤液分散处理及固体废弃物资源化利用技术领域，涉及一种以生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾为填料，基于该生活源干垃圾填料的生物滴流装置及其应用。
背景技术
渗滤液成分复杂，难以处理，因此目前我国城市的垃圾渗滤液多采用集中收集处理的模式。垃圾收运过程中垃圾压缩产生出来的渗滤液及对设备清洗产生的废水，由于堆放时间和发酵时间短，具有高COD、高氨氮等特点，与填埋场的垃圾渗滤液水质有很大的区别，需经过处理达到排放标准后才能排放。目前中转站产生的渗滤液大都就近运送到渗滤液处理厂进行收费处理，加上运送成本，对企业来说负担较重。
工程中应用的渗滤液处理技术多为传统技术体系，包括调节池、厌氧池、好氧池、管式超滤或者RO反渗透膜等工艺，搭建成本大、对场地要求高，后期运营维护较繁琐，因此并不适用于中转站分散渗滤液处理。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置及其应用，能够克服目前中转站分散渗滤液等典型分散渗滤液处理困难的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置，该装置包括壳体以及一下一上分别设置在壳体内的承托层、填料层，所述的填料层由生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾堆叠而成。承托层作为上部填充的填料层的支撑。承托层中可进一步设置曝气装置、反冲洗水管等，承托层底部可设排水系统。
进一步地，所述的填料层由难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土或多孔隙废弃物载体中的一种或更多种堆叠而成，这些生活垃圾筛选出的富含有机质和较大空隙的干垃圾，能够为微生物提供附着点及营养物质。
进一步地，所述的填料层由难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土及多孔隙废弃物载体堆叠而成，并且所述的难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土及多孔隙废弃物载体的质量比为2:2:(3～5):1，将其混匀后进行装填。
进一步地，将生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾经预处理后装填在壳体内。
进一步地，所述的预处理为：将生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾破碎至直径≤1cm，所述的填料层的高度为4.5-5m(优选为4.75m)。
进一步地，所述的承托层由卵石或碎石中的一种或更多种堆叠而成，并且所述的卵石或碎石的直径由上至下逐渐增大，所述的承托层的高度为0.5-0.7m(优选为0.6m)。
进一步地，该装置还包括设置在壳体顶部并位于填料层上方的布水系统。
进一步地，所述的布水系统包括进水管以及与进水管相连通的布水器，所述的布水器位于填料层上方。安装在布水器上的喷嘴应高于填料层表面0.15～0.20m，保证布水系统安装空间。待处理渗滤液由提升泵提升至装置顶端，并通过布水系统送入壳体内。在泵的选取上充分考虑布水系统的压力需求和水头提升高度，确定水泵的最佳扬程。由于装置操作位置较高，需配备脚手架用于工作人员操作、检修，保证装置的正常运行。
一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置的应用，所述的装置用于分散渗滤液的处理，尤其适用于生活垃圾中转站分散渗滤液的预处理。
进一步地，装置运行过程中，当填料发生沉降现象时，补充相同品质的生活源干垃圾填料，以保证出水时间相同。运行一段时间后填料会发生沉降现象，可补充相同品质生活源干垃圾填料。
由于新鲜渗滤液中小分子有机物含量较高，为控制处理成本，优先选择具有处理量大、成本低、处理效果好等优点的生物方法对其进行处理。相比于其他生物处理方式，生物反应床由于生物量大、抗冲击力较强且产泥量少等优点而具有一定应用优势。使用时，需要处理的污废水通过填料层，运行一段时间后，填料层表面逐渐包裹了一层生物膜，生长在生物膜上的微生物利用分散渗滤液中的各种物质进行生命活动，由此使分散渗滤液得到了净化。
与现有技术相比，本发明装置中，填料为生活垃圾中富含有机质和较大空隙的可供微生物附着生长材料，包括难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土、多孔隙废弃物载体，依靠填料的营养和孔隙培养微生物以处理渗滤液，使该可移动生物滴流装置具有净化效果好、基建投资少、运行费用低等优点，能有效去除进水渗滤液中的COD、TP及TN，也是城市大力推广垃圾分类后，资源化利用分选出的干垃圾的有效途径。本发明装置适用于中转站渗滤液的处理，解决分散渗滤液集中回收成本较高、小范围就地处理技术不够成熟的现状，具有较高的经济、社会及环境效益。
附图说明
图1为本发明中装置的结构示意图；
图2～4为本发明中装置应用在某垃圾中转站分散渗滤液的处理效果图，其中，图2为COD浓度变化图，图3为TP浓度变化图，图4为TN浓度变化图；
图中标记说明：
1—壳体、2—承托层、3—填料层、4—进水管、5—布水器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
如图1所示的一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置，包括壳体1以及一下一上分别设置在壳体1内的承托层2、填料层3，填料层3由生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾堆叠而成。
具体而言，填料层3由难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土及多孔隙废弃物载体堆叠而成，并且难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土及多孔隙废弃物载体的质量比为2:2:(3～5):1。将生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾经预处理后装填在壳体1内。预处理为：将生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾破碎至直径≤1cm，填料层3的高度为4.5-5m。
承托层2由卵石或碎石中的一种或更多种堆叠而成，并且卵石或碎石的直径由上至下逐渐增大，承托层2的高度为0.5-0.7m。
该装置还包括设置在壳体1顶部并位于填料层3上方的布水系统。布水系统包括进水管4以及与进水管4相连通的布水器5，布水器5位于填料层3上方。装置还包括设置在承托层2底部的排水系统。
该装置用于分散渗滤液的处理。进水量在使用过程中可以根据现场进水水质、气温等自主调节。前期微生物需要培养驯化，应先少量进水，待微生物处理水质稳定后再逐渐增加水负荷，以保证出水的稳定。装置运行过程中，当填料发生沉降现象时，补充相同品质的生活源干垃圾填料，以保证出水时间相同。
实施例2：
将实施例1中的装置应用在某垃圾中转站分散渗滤液的处理，具体过程为：
某垃圾中转站分散渗滤液的平均产生量约为垃圾总质量的5.1％，垃圾中转站的污水呈弱酸性，pH变化范围为3.0～6.5；SS和TP的变化范围分为630～218210mg/L和8～260mg/L，呈现夏、秋季节高，而冬、春季节低的特征；BOD5、CODCr、NH3-N分别在2250～35200mg/L、141～80000mg/L、68.5～1034mg/L的范围内变化。对该中转站采用实施例1中的装置处理，结果如图2、图3、图4所示。调试期间，随着废水的循环，COD、TN、TP逐渐接近平稳，最终COD降低至800-1200mg/L，TP降低至20-30mg/L。由于初始生物反应床污染物的溶出，导致TN浓度升高；同时，由于反应后期缺少碳源，无法反硝化，16天后有微微上升趋势。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置，其特征在于，该装置包括壳体(1)以及一下一上分别设置在壳体(1)内的承托层(2)、填料层(3)，所述的填料层(3)由生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾堆叠而成；
所述的填料层(3)由难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土及多孔隙废弃物载体堆叠而成，并且所述的难降解化纤、有机质营养废物、腐殖土及多孔隙废弃物载体的质量比为2:2:(3～5):1，将其混匀后进行装填；
将生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾经预处理后装填在壳体(1)内；
所述的预处理为：将生活垃圾中富含有机质和较大空隙的干垃圾破碎至直径≤1cm，所述的填料层(3)的高度为4.5-5m；
所述的承托层(2)中设置曝气装置、反冲洗水管，所述的承托层(2)底部设置排水系统；
该装置还包括设置在壳体(1)顶部并位于填料层(3)上方的布水系统；
所述的布水系统包括进水管(4)以及与进水管(4)相连通的布水器(5)，所述的布水器(5)位于填料层(3)上方。
2.根据权利要求1所述的一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置，其特征在于，所述的承托层(2)由卵石或碎石中的一种或更多种堆叠而成，并且所述的卵石或碎石的直径由上至下逐渐增大，所述的承托层(2)的高度为0.5-0.7m。
3.一种如权利要求1至2任一项所述的基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置的应用，其特征在于，所述的装置用于分散渗滤液的处理。
4.根据权利要求3所述的一种基于生活源干垃圾填料的生物滴流装置的应用，其特征在于，装置运行过程中，当填料发生沉降现象时，补充相同品质的生活源干垃圾填料，以保证出水时间相同。
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