CN207347251U - 一种废弃物协同处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种废弃物协同处理装置，包括两相厌氧处理单元、好氧处理单元、生物转化处理单元；所述两相厌氧处理单元包括液体废弃物管路，设有产酸菌的酸化装置，以及设有产甲烷菌的发酵装置，酸化装置与发酵装置连通，所述液体废弃物管路与发酵装置连通；所述好氧处理单元设有好氧菌，所述好氧处理单元设置在两相厌氧处理单元的发酵装置后，用于对厌氧处理完后的废弃物进行好氧处理；所述生物转化处理单元设置在好氧处理单元之后，设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。本实用新型的废弃物协同处理装置，对废弃物，尤其是有机废弃物进行有效、就地处理，去除污染物，达到对废弃物的综合利用。

Description

一种废弃物协同处理装置

技术领域

本申请涉及环保设备技术领域，特别是涉及一种废弃物协同处理装置。

背景技术

随着经济发展和城镇化的快速推进，人们的居住环境、生产空间相对密集，集中的场所汽、液、固态废弃物产出高。目前废弃物处理方式是进入垃圾处理厂进行焚烧、填埋等方式进行处理，但餐厨垃圾、粪便等成分复杂、有机物含量高的物质，与普通的生活垃圾所需处理条件不同，合并处理效率低下。传统的垃圾处理方式一方面将有机废弃物本身的化学能白白浪费，另一方面增大了垃圾处理厂和污水处理厂的负荷，并增加了有机废物在输运过程中的成本。

因此，如何将有机废弃物收集处理本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的为提供一种废弃物协同处理装置；本实用新型的废弃物协同处理装置，通过对装置进行合理的设计，动物、微生物、植物和高效人工填料的协同作用，对废弃物，尤其是有机废弃物进行有效、就地处理，去除污染物，同时可以在较大程度上减少污水中的颗粒物，达到对废弃物的综合利用。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种废弃物协同处理装置，包括两相厌氧处理单元、好氧处理单元、生物转化处理单元；

所述两相厌氧处理单元包括液体废弃物管路，设有产酸菌的酸化装置，以及设有产甲烷菌的发酵装置，酸化装置与发酵装置连通，所述液体废弃物管路与发酵装置连通；

所述好氧处理单元设有好氧菌，所述好氧处理单元设置在两相厌氧处理单元的发酵装置后，用于对厌氧处理完后的废弃物进行好氧处理；

所述生物转化处理单元设置在好氧处理单元之后，设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。

优选地，还包括储存单元，所述储存单元设置在生物转化处理单元之后，用于储存处理后的水。

优选地，所述两相厌氧处理单元的酸化装置与发酵装置之间通过迷宫式导管相连，液体废弃物管路与迷宫式导管连通，废弃物中的固体废弃物进入酸化装置后进入迷宫式导管，液体废弃物通过液体废弃物管路直接进入迷宫式导管与酸化处理后的固体废弃物混合，进入发酵装置发酵。

优选地，所述酸化装置上部设有为酸化装置提供热量的光能集热装置。

优选地，所述两相厌氧处理单元顶部采用柔性材料，用于承担发酵装置内气压的变化。

优选地，所述好氧处理单元内设有固化了好氧微生物的流离装置。

优选地，所述生物转化处理单元包括设有蚯蚓的动物处理区，以及植物种植区。

优选地，所述生物转化处理单元设有过滤装置，将动物处理区转化处理完的固体物料与液体分离，固体物料定期提取，液体进入植物种植区进行处理。

优选地，还包括设有催化转化区的气态污染物处理单元，气态污染物经气态污染物处理单元收集处理后，进入生物转化处理单元进一步处理。

优选地，所述气态污染物处理单元设有供电设备及风扇，供电设备提供电能，供风扇旋转，将气态污染物收集处理。

本实用新型的废弃物协同处理装置，包括两相厌氧处理单元、好氧处理单元、生物转化处理单元，通过对装置进行合理的设计，动物、微生物、植物和高效人工填料的协同作用，对废弃物，尤其是有机废弃物进行有效、就地处理，去除污染物，同时可以在较大程度上减少污水中的颗粒物，达到对废弃物的综合利用。

废弃物中的可降解有机物，具有热值低、易腐烂、有机质含量丰富的特点，如在环境中自然降解，将产生大量的有机污染物，对城乡生态环境构成直接威胁。有机废弃物中，碳水化合物的降解最快，其次是蛋白质、脂肪，最慢的是纤维素和木质素。以城市中常见的有机废弃物而言，粪便反应最快，剩余污泥次之，再其次是生活垃圾中分离出来的有机物，反应最慢的是厨余垃圾。这些有机废弃物混合处理时，不同物质所需的处理手段与时间温度等均存在区别，需要在处置过程中分别设计处置单元，让各种物料都完成水解和酸化的步骤，一同进入产甲烷阶段，最终同时完成甲烷发酵。

本实用新型中，设置了两相厌氧处理单元，进行两相厌氧发酵，将产酸和产甲烷的过程分离，让难降解的有机物在产酸阶段停留的时间较长一些，以便跟上反应较快的粪便和剩余污泥等废弃物。

本实用新型的装置，将废弃物的单一处理方式变为多功能处理方式，集沼气池工艺、AO生化工艺、蚯蚓生化处理工艺、人工湿地等工艺技术组合在一起，形成协同强化处理的一套系统装置，改善了现有装置不能高负荷接受来水、不耐冲击、易堵塞、无景观体现等问题。本实用新型的装置，在处置过程将人类生活生产发生有机流、固体废物，通过不同的处理途径后送入发酵装置，进行发酵生产沼气(甲烷)。通过控制各物料的反应周期，达到降低废气中有机物含量的目的，并能产生沼气。发酵产生沼液由微生物、动物、植物联合深度处理，可以生产优质有机肥料。本实用新型的装置，填补了卫生填埋和焚烧的不足，解决了有机废弃物处理难题；厌氧消化反应处理在密闭的容器里完成，不产生二次污染，大大提高了产气率和投资利用率，同时使本装置一年四季均可正常工作，更好地达到了减量化、资源化、无害化的目的。

本实用新型的装置使用时，固体废弃物经收集后，去除不能分解的无机物，将可生物降解固体，送入两相厌氧处理单元的酸化装置中进行分解酸化，固体废弃物水解酸化成小分子，形成酸化液，酸化液与从液体废弃物管路进入的液体有机物一同流入发酵装置，进入发酵装置中发酵。

发酵装置中的废弃物经发酵产生沼气，剩余沼液受沼气气压作用，随沼气一起由发酵装置底部上行至好氧处理单元，好氧处理单元内可以设置一根菌液回流管，部分沼液回流至发酵装置，起到菌种回流的作用。可以设置贮气装置，发酵产生的沼气经过除水、脱硫等工艺进入贮气装置存储备用。同时，发酵产生的热能可以用于维持整个装置的工作温度，富余热能输出供热。进入好氧处理单元的沼液经好氧微生物进一步处理，通过好氧微生物的生命活动，将沼液进行进一步分解氧化。

经好氧微生物处理后的废弃物进入生物转化处理单元，生物转化处理单元设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。通过动物、植物模仿自然生态系统，对废弃物进行吸收转化处理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中废弃物协同处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中废弃物协同处理装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例中废弃物协同处理装置的剖面图；

图4为本实用新型实施例中废弃物协同处理装置的剖面图；(检查井)

图5为本实用新型实施例中废弃物协同处理装置分散布置的结构示意图；

附图标记：1-两相厌氧处理单元；2-好氧处理单元；3-生物转化处理单元； 4-储存单元；5-气态污染物处理单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请如图1至图5所示，本实用新型实施例提供一种废弃物协同处理装置，包括两相厌氧处理单元1、好氧处理单元2、生物转化处理单元3；

所述两相厌氧处理单元1包括液体废弃物管路，设有产酸菌的酸化装置，以及设有产甲烷菌的发酵装置，酸化装置与发酵装置连通，所述液体废弃物管路与发酵装置连通；

所述好氧处理单元2设有好氧菌，所述好氧处理单元2设置在两相厌氧处理单元1的发酵装置后，用于对厌氧处理完后的废弃物进行好氧处理；

所述生物转化处理单元3设置在好氧处理单元2之后，设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。

本实用新型的废弃物协同处理装置，包括两相厌氧处理单元1、好氧处理单元2、生物转化处理单元3，通过对装置进行合理的设计，动物、微生物、植物和高效人工填料的协同作用，对废弃物，尤其是有机废弃物进行有效、就地处理，去除污染物，同时可以在较大程度上减少污水中的颗粒物，达到对废弃物的综合利用。

废弃物中的可降解有机物，具有热值低、易腐烂、有机质含量丰富的特点，如在环境中自然降解，将产生大量的有机污染物，对城乡生态环境构成直接威胁。有机废弃物中，碳水化合物的降解最快，其次是蛋白质、脂肪，最慢的是纤维素和木质素。以城市中常见的有机废弃物而言，粪便反应最快，剩余污泥次之，再其次是生活垃圾中分离出来的有机物，反应最慢的是厨余垃圾。这些有机废弃物混合处理时，不同物质所需的处理手段与时间温度等均存在区别，需要在处置过程中分别设计处置单元，让各种物料都完成水解和酸化的步骤，一同进入产甲烷阶段，最终同时完成甲烷发酵。

本实用新型中，设置了两相厌氧处理单元1，进行两相厌氧发酵，将产酸和产甲烷的过程分离，让难降解的有机物在产酸阶段停留的时间较长一些，以便跟上反应较快的粪便和剩余污泥等废弃物。

本实用新型的装置，将废弃物的单一处理方式变为多功能处理方式，集沼气池工艺、AO生化工艺、蚯蚓生化处理工艺、人工湿地等工艺技术组合在一起，形成协同强化处理的一套系统装置，改善了现有装置不能高负荷接受来水、不耐冲击、易堵塞、无景观体现等问题。本实用新型的装置，在处置过程将人类生活生产带来的液体、固体废物，通过不同的处理途径后送入发酵装置，进行发酵生产沼气(甲烷)。通过控制各物料的反应周期，达到降低废气中有机物含量的目的，并能产生沼气。发酵产生的沼液由微生物、动物、植物联合深度处理，可以生产优质有机肥料。本实用新型的装置，填补了卫生填埋和焚烧的不足，解决了有机废弃物处理难题；两相厌氧处理单元1的厌氧消化反应处理在密闭的容器里完成，不产生二次污染，大大提高了产气率和投资利用率，同时使本装置一年四季均可正常工作，更好地达到了减量化、资源化、无害化的目的。

本实用新型的装置使用时，固体废弃物经收集后，去除不能分解的无机物，将可生物降解固体送入两相厌氧处理单元1的酸化装置中进行分解酸化，固体废弃物水解酸化成小分子，形成酸化液，酸化液与从液体废弃物管路进入的液体有机物一同流入发酵装置，进入发酵装置中发酵。

发酵装置中的废弃物经发酵产生沼气，剩余沼液受沼气气压作用，随沼气一起由发酵装置底部上行至好氧处理单元2，好氧处理单元2内可以设置一根菌液回流管，部分沼液回流至发酵装置，起到菌种回流的作用。可以设置贮气装置，发酵产生的沼气经过除水、脱硫等工艺进入贮气装置存储备用。同时，发酵产生的热能可以用于维持整个装置的工作温度，富余热能输出供热。进入好氧处理单元2的沼液经好氧微生物进一步处理，通过好氧微生物的生命活动，将沼液进行进一步分解氧化。

经好氧微生物处理后的废弃物进入生物转化处理单元3，生物转化处理单元3设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。通过动物、植物模仿自然生态系统，对废弃物进行吸收转化处理。

优选地，还包括储存单元4，所述储存单元4设置在生物转化处理单元3 之后，用于储存处理后的水。

本实用新型中，储存单元4可以是大容积储罐，储存雨水、净化后的清水，以便在无雨旱季可以长期免费供水。储存单元4可以设置拦截式沉淀池进行悬浮物拦截，沉淀后的上清液进入储罐中。作为优选，储罐内可以设杀菌微生物固化载体，载体内封装具有杀菌消毒功能的有益微生物菌群如光合细菌、芽孢杆菌糸列，对储备水体进行生物杀菌消毒，保障水体长效净化不腐败变质发臭。储存单元4内的液体可以流入本装置的生物转化处理单元中，为动物植物供水。如将本装置设置成立体组合湿地，并设置与储存单元4连通的配水池，储存单元4内的水通过布水管布入立体多级湿地，可以在本装置中种植经济类作物，效益创收。

优选地，所述两相厌氧处理单元1的酸化装置与发酵装置之间通过迷宫式导管相连，液体废弃物管路与迷宫式导管连通，废弃物中的固体废弃物进入酸化装置后进入迷宫式导管，液体废弃物通过液体废弃物管路直接进入迷宫式导管与酸化处理后的固体废弃物混合，进入发酵装置发酵。

本实用新型中，可以在酸化装置与发酵装置之间设置迷宫式导管(即导管呈不规则上下前进型)相连，并将液体废弃物管路与迷宫式导管连通。作为优选，迷宫式导管设置呈螺旋状排列的凸起，优选是不锈钢制备的锐利物，酸化后的废弃物流体流经时被均匀搅拌成浆料，同时与液体废弃物混合均匀，进入发酵装置中。

进入发酵装置的废弃物中，有机物随发酵过程进行上行，无机物下沉，作为优选，可以在迷宫式导管底部设置截渣装置(如截渣提篮)，将无机物下沉至截渣装置内，定期提出处理。迷宫式导管内为用于发酵的新料，在发酵装置中的则是正在发酵或者发酵一段时间的老料，实现发酵装置内新料老料分隔，为发酵产气预留消化时间，使发酵原料和微生物处于完全混合状态。进入发酵装置中的原料，投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行，可以在酸化装置的投料采用恒温连续投料或半连续投料，以实现发酵装置中的原料连续或半连续投料；也可在酸化装置下部或迷宫式导管下部设置阀门、开关等，实现发酵装置的恒温连续投料或半连续投料。发酵装置中新进入的原料由于搅拌浆化作用很快与发酵装置内的全部发酵液菌种混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。根据废弃物的两相厌氧消化特性，使用产酸相、产甲烷相相分离的两相厌氧消化反应，对促进有机物的溶出效果较好。其有机物溶出的COD浓度为25140～6790mg/L。在发酵装置(即厌氧反应区) 接种原地消化污泥，经单相厌氧反应器驯化后投入发酵装置，并填加微生物固定化填料，采用逐步增加负荷的方法，夏季可在24h、冬季加温可在70h时间里完成发酵装置中产甲烷发酵过程的启动，使容积负荷增加到9.4± 0.2kgCOD/m³.d，COD去除率达80％以上，并且形成颗粒污泥床。启动期间发酵装置出水pH维持在7.50～8.35之间，出水碱度维持在1457～3580mg/L之间，表明处理系统具有较强的酸碱缓冲能力；发酵装置出水的VFA浓度为 249.6～2813.2、氨氮浓度为94.8～301.9mg/L，不会影响系统的正常运行。

在此工艺运行过程中，优选发酵装置中的产甲烷相的有机负荷为8～16 kgCOD/m³.d，进水的COD为10400～18725mg/L，出水COD为522～ 1760mg/L，COD去除率维持在88.74～97.44％之间。发酵装置出水VFA的浓度变化范围为179.7～891.1mg/L，出水氨氮浓度变化范围为65.3～226.3mg/L，说明本装置不会产生酸抑制和氨抑制现象。在整个运行期间，每降解1gCOD 的产气量约为0.3～0.5L，单位容积产气量在2.06～6.58m³/m³.d之间，比现有沼气技术提取增加20％至30％的产气量，具有较高的产气效率。甲烷的含量在77％～87％之间，远大于常规厌氧反应器产生的沼气中的甲烷含量，具有较好的资源利用价值。

优选地，所述酸化装置上部设有为酸化装置提供热量的光能集热装置。

本实用新型中，可以在酸化装置上部设置光能集热装置，解决因温度不够导致的酸化过程不完全、或堵塞的情况。光能集热装置可以采用太阳能集热装置，也可根据需要设置灯光。作为优选，太阳能集热装置可以设置为菲尼尔集热圆或线式凸镜，依季节及所需能量人工调节太阳光强热度照射最宜位置，以物理聚光集热照射酸化装置，以高温破解加快酸化过程，同时产生的热量又可随酸化液进入发酵装置，基于此过程只需一个短时段发生过程，无须上定日镜的辅助电气设备便可完成加温过程，实现能量利用。

优选地，所述两相厌氧处理单元1顶部采用柔性材料，用于承担发酵装置内气压的变化。

本实用新型中，通过将两相厌氧处理单元1顶部采用柔性材料，承担发酵装置内气压的变化，同时实现无电气电动辅助条件下整个装置的运行。柔性材料可以采用HDPE膜、PVC抗拉膜、橡胶气囊材质等，主要承担产气后升压降压为发酵装置提供进出料搅拌循环动能。作为优选，可以环氧不饱和树脂与高强纤维丝经工业微机编程，将加强筋与罐壁整体缠绕而成一种质轻高强(FRP产品)的圆型或方形或其他形状的装置作为两相厌氧处理单元1。柔性材料根据气压变化而发生形状变化，以气压对沼液自动循环及出料、回流，利用发酵装置内产气用气压力变化产生水压间的水压差作为动力源，实现自动循环及切割搅拌，改变了装置内渣液的循环路径，解决了浮料结壳和沼气池出料难题，增强了发酵装置内料液的搅拌，提高了料液的发酵利用和池容产气率。同时，在酸化装置布置了光能集热装置，改善了酸化装置内低温酸化效率低、发酵装置内低温不能产气的问题。

优选地，所述好氧处理单元2内设有固化了好氧微生物的流离装置。

本实用新型中，好氧处理单元2内可以设置固化了好氧微生物的流离装置。好氧处理单元2设置在两相厌氧处理单元1的柔性顶部之上，由发酵装置柔性顶部升压降压的上下起伏运动，发酵装置内的沼液流出，进入好氧处理单元2，由好氧微生物进行好氧发酵分解处理。即，将发酵装置的开口设置在顶部，沼液被沼气带动向上，同时气压变化引起发酵装置的柔性顶部移动，使得沼液从开口排出至好氧处理单元2内，与好氧微生物接触进行好氧发酵处理。同时，由柔性顶部的呼吸作用，带动好氧处理单元2内的水位发生变化，与空气中的氧接触，进一步增强好氧处理过程。

好氧处理单元2内填料使用预先好氧微生物菌群固定化的流离球，以高分子聚合粘结砂浆将各种处于休眠状态下功能不同的有益微生物工程菌群 (如EM菌、聚磷菌及分解脂肪油类的东江菌等)固定化在多孔介质活性炭作微生物载体固定化宿主。载体遇水(如从发酵装置中排出的沼液)迅速被激活并逐层缓慢释放，载体富集微生物进行降解，这种净化技术无需额外压力，只需水体稍微运动、污水在流动中存在着球体外流速快、球体内流速慢的状况，污水中漂浮物集中在流速慢的地方产生流离现象。经过无数次流离作用，使液渣中的固体物和有机物胶体与水分离。再结合微生物的生化分解，构成了流离生化技术，对废弃物进行进一步处理。

优选地，所述生物转化处理单元3包括设有蚯蚓的动物处理区，以及植物种植区。

本实用新型，在生物转化处理单元3内设置含有蚯蚓的动物处理区，以及植物种植区。动物处理区可设计成分离式，也可与植物结合一体。分离式是通过隔断分层，设置独立的动物处理区。优选地，可以在动物处理区内设置多孔块状物，如超细纤维球等，悬浮有机物经过时可以被拦截在纤维球内，同时蚯蚓具有钻孔的习性，习惯待在孔洞内，可对拦截的悬浮有机物进行处理，液体则进入植物种植区再次深度净化。对所处理污水中含有的各种形态的污染物质通过蚯蚓和其他微生物、植物的协同作用进行处理和转化。

作为优选，设置动物处理区位于生物转化处理单元3的下层，植物种植区位于生物转化处理单元3的上层。动物处理区、植物种植区均设置在好氧处理单元2的一侧或两侧，或设置生物转化处理单元呈环形环绕好氧处理单元2。可以多孔板按15厘米左右高度分隔好氧处理单元2与生物转化处理单元3。使用时，好氧处理单元2内的料液，受发酵装置厌氧升降压作用影响，在升压时从孔板上方或孔洞中满入生物转化处理单元3中，通过动物、植物进行进一步处理。

动物处理区以改性纤维球作填料均匀布置，改性纤维球柔性、孔隙可变，纤维球滤料具有滤速高、截污量大不存污、亲水锁水的特性，过滤时受工作压力截泥和滤料自重的影响，构成外密内疏的理想滤层散布状态，可充分发挥出滤料深层的截污能力，与砂子、无烟煤、陶粒等滤料比较空隙率大，即使在水量波动较大情况下，水都能很快通过滤层，并将有机物充分拦截，而不会出现积水堵塞现象，从而为蚯蚓的生存提供了稳定的湿度条件，维持动物处理区中的蚯蚓生物量，保证蚯蚓生态滤池的处理效果。动物处理区依处理环境可添加湖北北环毛蚓、威廉环毛蚓(俗称青蚓)、赤子爱胜系列蚓、大平二号蚓(俗称红蚯蚓)等。作为优选，可以根据土壤等基质含水量不同设置两层或多层蚯蚓层，将湖北北环毛蚓、威廉环毛蚓设置在下层，将赤子爱胜系列蚓、大平二号蚓设置在上层较潮湿层。也可以植物种植区可以添加赤子爱胜系列蚓、大平二号蚓(俗称红蚯蚓)等。经试验研究，发现在处理过程中纤维球的含水量非常接近适应蚯蚓生存的环境，而蚯蚓又非常乐于将纤维球作为居住躲避载体，当纤维球外层拦层拦截了大量的有机废弃物时蚯蚓又会钻出进行率食的整体过程活性较高，生命力旺盛，控制有机负荷处于 0.47～0.79kgBOD5/m³·d，水力停留时间控制在6～8h时，对COD、NH4+-N、 TP及SS的去除率分别达到80.01％、62.23％及61.88％，出水COD、NH4+-N 及TN基本可达到国标一级B标准。

本实用新型针对传统的植物净化单元进水负荷要求较低、占地面积较大易堵塞，不定期收割受温度季节影响植物死亡腐败等问题，设计采用往空间上发展的多层立体种植，可与装置组合在一体也可单独延伸布置，以各种最优化的组合，如平面、圆柱、三角形等，依靠地势高低自流灌溉，或只借助一组提升太阳能设备，以解决占地面积大的短板，为进一步强化处理效果，布置蚯蚓通道，依蚯蚓三代不同堂的特性，成年蚯蚓将自然迁移至立体种植区生活，立体种植区得益于蚯蚓动物的迁入分解立体湿地床有机污染物，促进含氨物质的硝化与反硝化作用，解决湿地床堵塞及将腐败植物物质转化，消除恶臭等问题。作为优选，立体种植区出水由浸润线序批式多极跌水增氧，使用地以很少占地面积布置，如利用墙体挂置，围墙、楼道等单体或多级串联理。其深度净化原理类似自然水体的自净机理，通过微生物(细菌、真菌、藻类、原生动物等)的代谢活动，以及相伴的物理、化学、物化过程，使污水中污染物进行多级转换、降解和去除，种植带观赏性草木植物及水生动物或有经济收入的果蔬及水生动物创收。同时利用蚯蚓对固体物有机物胶体率食特性，及促进对重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的富集，蚯蚓自身也吸收一部分重金属，此外还有助于处理介质中重金属由不稳定态向稳定态转化，从而高效去除污水中的重金属、表面活性剂、毒素等物质，形成微生物与动物共生处理关系。

优选地，所述生物转化处理单元3设有过滤装置，将动物处理区转化处理完的固体物料与液体分离，固体物料定期提取，液体进入植物种植区进行处理。

本实用新型中，在生物转化处理单元3中设置过滤装置，用于将动物处理区处理完后的固体物料与液体进行分离。或可在动物处理区下方设置卵石层，配合坡度设置，在低洼处设置肥料井，使得蚯蚓排泄粪泥及其他固体废物随水流进入肥料井内，肥料井内可以分段布置提取装置，定期将肥泥取出支撑肥料或进行其他处理。卵石区经净化后的水通过虹吸装置等进入储存单元4中储存，卵石区可设置溢流管，当水量过大时经溢流管流出本实用新型的装置。优选过滤装置(如过滤层)与卵石区同时设置，经动植物处理后的废弃物先经过滤装置过滤，再流入卵石区。同时，使用蚯蚓，可以得到纯度高有机蚓粪泥肥料及蚯蚓人工提取，分拣过滤袋(直径400目)中夹带的幼年蚯蚓放回过滤袋自行爬回，成年蚯蚓可转至本实用新型的装置中或售卖，解决现有技术提取蚯蚓及蚓泥工序复杂耗时耗力短板。

优选地，还包括设有催化转化区的气态污染物处理单元5，气态污染物经气态污染物处理单元5收集处理后，进入生物转化处理单元3进一步处理。

优选地，所述气态污染物处理单元5设有供电设备及风扇，供电设备提供电能，供风扇旋转，将气态污染物收集处理。

气态污染物的生物处理技术是生物分解污染物的新应用。生物处理气态污染物的原理与液态处理是一致的，本质上是对污染物的生物降解与转化。生物降解作用难于在气相中进行，所以气态污染物的生物处理中，气态污染物首先经历由气相转移到液相或固体表面液膜中的过程。本实用新型中，气态污染物处理单元5，气态污染物经气态污染物处理单元5收集处理后，进入生物转化处理单元3进一步处理。

为减轻生物植物的工作任务，设计将立体种植承载体装饰外部覆盖催化剂层，优选以金属银离子作基底为面层作活化增效，面层无光催化超纳米微分子磷酸二氧化钛化合物作催化氧化反应。超纳米微分子磷酸二氧化钛是具有2～50纳米一次元细孔构造的物质，表面积可达700m²/g，喷涂到物体表面呈现为无机酸非晶体聚合物薄膜，干燥后形成纳米尺寸的微细孔结构。与传统纳米二氧化钛光触媒通过紫外线照射发生催化作用原理不同，该磷酸二氧化钛因具有强烈的吸附性和因纳米粒子特性的电位转移而产生高能量的易位反应，可在无光条件下进行催化反应(氧化还原反应)，产生具有强氧化作用的氢氧自由基(·OH)，从而可以杀灭和抑制物体表面的细菌病毒，有效分解吸附的有机污染物，可将一氧化碳、碳氢化合物(HC)和氮氧化物被分别分解为的碳酸盐和硝酸盐。经高级氧化后的附属物经水冲刷汇集入动物处理区再次进行吸附，完成气相污染物的处理。配合本装置的整体设计，可以将催化剂覆盖在假植物(如假草皮)上，再设置在本装置上，维持整体景观；也可设置花坛或其他装置承载催化剂，对气态污染物进行催化处理。

为让空间气相循环流动，可以在植物处理区的跌水管路中安置过流式小型管道发电机，借高低落差冲水势能发电供电能于低瓦高伏的小型循环风扇将空间内的气态污染物吸附至立体植物单元内被催化剂催化、或植物、微生物吸收及蚯蚓肥泥吸附分解，净化后的空气经过滤输出达到空间气态污染物的治理，附着的固体污染也因湿度结露自行坠落进入装置内进一步处理。

本实用新型的装置使用时可以按如下步骤进行：固体废弃物经收集后，经人工或机器分选，去除塑料、金属等不能分解的无机物，将可生物降解固体支解小型化，送入两相厌氧处理单元1的酸化装置中进行分解酸化，酸化装置中设有微生物固定化载体，受酸化装置中厌氧反应气压升降的作用，有机固态废弃物与微生物载体发生磨擦，分解过程中由微生物载体逐层释放的微生物菌群酶与固体废弃物充分接触，促进固体废弃物水解酸化成小分子，形成酸化液，酸化液与从液体废弃物管路进入的液体有机物一同流入导管，进入发酵装置中发酵。本实用新型中，酸化装置可以设置为倒锥形，固化了产酸菌的微生物固定化载体设置在酸化装置中。作为优选，酸化装置中可以设置吸油装置，收集浮油取出干化后可作生物质燃料。

发酵装置中的废弃物经发酵产生沼气，剩余沼液受沼气气压作用，随沼气一起由发酵装置底部上行至好氧处理单元2，好氧处理单元2内可以设置一根菌液回流管，部分沼液回流至发酵装置，起到菌种回流的作用。可以设置贮气装置，发酵产生的沼气经过除水、脱硫工艺进入贮气装置存储备用。同时，发酵产生的热能可以用于维持整个装置的工作温度，富余热能输出供热。进入好氧处理单元2的沼液经好氧微生物进一步分解处理。

经好氧微生物处理后的废弃物进入生物转化处理单元3，生物转化处理单元3设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。蚯蚓的率食排泄，模仿自然生态系统来进行废弃物处理，可溶性废弃物及液体废弃物经植物吸收转化处理。经生物转化处理后的洁净水进入储存单元4内，与雨水等一同储存，在无污染物处理时，供应装置内动植物所需的水分，或用于其他用途。

本实用新型具有以下有益效果：通过在城乡生活生产区、公园、旅游景区、种植养殖地等有机废弃物收集点布置此套装置原位处置，不需要废物运输、堆放等步骤，即在废物产生地进处理，流程短，处理成本低，并以各单元相互作用能效综合利用。

本实用新型的装置可设置为立式或卧式，地埋半地埋或地上形式安置，装置模式依项目可整体或依地势散开处理，从单户至大型工程项目都可以使用，采用原位多点布置处理的方式，无需建设大型处理构筑单元，架设管路，提高资源利用率。主要由厌氧、好氧、动物植物、高级氧化与储存单元组成。分析各处置单元项的工作环境，选配各种微生物菌群集载体固定化，制作成构筑物预制件承担装置的协同处置能力，又释放微生物菌群增效，实现能效梯级利用价值，简化了制作工艺及处理程序，克服了传统生态处理因滤层堵塞、温度及自然环境的影响与处理置效果，并简化了提取经济附属产品繁杂等缺陷，以生态生物无土技术复合立体种植高级氧化工艺处理有机气、液、固三相污染物资源化的协同处理综合利用技术。作为优选，本实用新型的装置设置为整体，底部中心为两相厌氧处理单元1的发酵装置，两相厌氧处理单元1的酸化装置设置在发酵装置上方，同时酸化装置周围设置好氧处理单元2。发酵装置顶部设置柔性材料，通过柔性材料上下移动的呼吸作用，使沼液从发酵装置2顶部的开口进入好氧处理单元2进行好氧发酵处理。好氧处理单元2外围(即整个装置上部的外围)为生物转化处理单元3，通过柔性顶部的作用使好氧处理单元2内的水间歇性漫入生物转化处理单元3中，液体由上层植物吸收，其他物质渗入下层，由蚯蚓等动物吸收，蚯蚓层下方为卵石层，卵石层下方设置储存单元4(即在装置下部的外围设置储存单元4)，净化后的水进入储存单元4储存。为处理气态污染物，在装置外层设置覆盖有催化剂的材料，在有光或无光条件下均可对其他污染物进行催化反应，配合植物、微生物等的吸附作用，对其他污染物进行吸附处理。

本实用新型的装置，尤其适宜于在地下车库等地下、密闭、空气污染较重的地方设置使用。通过选择适宜的植物种类、增加补光装置等方法，可以实现对地下车库的污染物进行处理。

本实用新型的装置，依靠装置本身产生的能效完成整个处理过程无能耗、无碳排放，或只在于分散式无法利用地势的情况下只设一组太阳能提升设备，剩下的处理流程全依靠自然界物理、生态生物、新材料的特性来完成物质能量转化为可利用资源。

本实用新型的装置，具有以下优点：

1)可以采用工厂将各种工艺技术集成制作一体灵活运用，运至现场可整体或单独模块化装配组合使用，节约资源能耗。同时，装置可以作用于地下车库污染环境，及人员密集场所。

2)以立体方式将蚯蚓与植物结合在一起，解决了传统工艺占地面积大、堵塞、植物死亡腐臭等技术困扰的问题。

3)将厌氧循环水解单元，靠柔性材料内外作功，以动态方式完成破解，均质均量混合搅拌压出沼液渣及好氧生化处理，以柔性膜全封闭动态厌氧循环水解比现有技术缩短了一半水解产气时间，提高了20％至30％的产气量。

4)好氧生化处理以微生物载体固定化流离球作填料，在承载单元上下起落的运动过程中完成好氧、兼氧、厌氧的生化过程。

5)利用菲涅尔透镜聚光集热的物理特性，不需复杂的太阳能换热器等设施而提高酸化效果及发酵产气保障温度的供给，

6)在各单元项的处置过程中将多种厌氧、兼氧、好氧微生物菌以不同物理性质进行载体固定化，不会因为菌群生命演化结束及动植物率食，吸附而消亡，程逐步分层缓慢释放，长效保障处置效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种废弃物协同处理装置，其特征在于，包括两相厌氧处理单元(1)、好氧处理单元(2)、生物转化处理单元(3)；

所述两相厌氧处理单元(1)包括液体废弃物管路，设有产酸菌的酸化装置，以及设有产甲烷菌的发酵装置，酸化装置与发酵装置连通，所述液体废弃物管路与发酵装置连通；

所述好氧处理单元(2)设有好氧菌，所述好氧处理单元(2)设置在两相厌氧处理单元(1)的发酵装置后，用于对厌氧处理完后的废弃物进行好氧处理；

所述生物转化处理单元(3)设置在好氧处理单元(2)之后，设有动物、植物，对好氧处理后的废弃物进行生物转化处理。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括储存单元(4)，所述储存单元(4)设置在生物转化处理单元(3)之后，用于储存处理后的水。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两相厌氧处理单元(1)的酸化装置与发酵装置之间通过迷宫式导管相连，液体废弃物管路与迷宫式导管连通，废弃物中的固体废弃物进入酸化装置后进入迷宫式导管，液体废弃物通过液体废弃物管路直接进入迷宫式导管与酸化处理后的固体废弃物混合，进入发酵装置发酵。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述酸化装置上部设有为酸化装置提供热量的光能集热装置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述两相厌氧处理单元(1)顶部采用柔性材料，用于承担发酵装置内气压的变化。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述好氧处理单元(2)内设有固化了好氧微生物的流离装置。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生物转化处理单元(3)包括设有蚯蚓的动物处理区，以及植物种植区。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生物转化处理单元(3)设有过滤装置，将动物处理区转化处理完的固体物料与液体分离，固体物料定期提取，液体进入植物种植区进行处理。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，还包括设有催化转化区的气态污染物处理单元(5)，气态污染物经气态污染物处理单元(5)收集处理后，进入生物转化处理单元(3)进一步处理。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述气态污染物处理单元(5)设有供电设备及风扇，供电设备提供电能，供风扇旋转，将气态污染物收集处理。