一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物技術和環(huán)境【技術領域】，具體涉及到利用微生物轉(zhuǎn)化的方式實現(xiàn)垃圾堆肥滲濾液的功能性轉(zhuǎn)化和回用消臭技術。本發(fā)明利用特有的微生物培養(yǎng)裝置，經(jīng)過一級二級好氧培養(yǎng)，得到可重復利用的發(fā)酵液。本發(fā)明可以有效的減少垃圾滲濾液的實際產(chǎn)生，減少滲濾液處理負荷降低能耗，并且能夠有效地抑制和消除垃圾處置過程中所產(chǎn)生的惡臭氣體，為目前的城市垃圾堆肥場提供一套低成本、高效率、一舉解決滲濾液和惡臭問題的垃圾滲濾液資源化循環(huán)利用技術。
【專利說明】一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法和系統(tǒng)
[0001]

【技術領域】
本發(fā)明屬于生物技術和環(huán)境【技術領域】，具體涉及到利用微生物轉(zhuǎn)化的方式實現(xiàn)垃圾堆肥滲濾液的功能性轉(zhuǎn)化和回用消臭技術。
[0002]

【背景技術】
垃圾堆肥工藝作為城市生活垃圾實現(xiàn)無害化、資源化、減量化的一種有效手段，目前已被廣泛推廣使用，并取得了明顯的效果。而城市生活垃圾中廚余垃圾含量高達40%-50%，總體的含水率可達到40%-60%，垃圾所含的水分在垃圾集中的過程中，不斷滲出，形成垃圾滲濾液，同時在垃圾在轉(zhuǎn)運堆放過程中，垃圾發(fā)生腐敗產(chǎn)生大量惡臭氣體，在堆肥過程中也有大量的惡臭氣體產(chǎn)生。因此，目前的城市垃圾堆肥廠中，需要解決兩個形成二次污染的問題:一個是垃圾滲濾液的處置問題，一個是堆肥過程中產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體的脫臭問題。
[0003]城市垃圾堆肥廠垃圾滲濾液是一種成分十分復雜、病原菌含量高、可生化性差的高濃度有機廢水，是垃圾處置過程中產(chǎn)生二次污染的主要因素之一。一般來說，新鮮垃圾滲濾液pH在4、之間，CODcr在2000~20000mg/L的范圍內(nèi)，B0D5在60~15000mg/L的范圍內(nèi)，并釋放出大量V惡臭物質(zhì)。目前的垃圾堆肥廠對垃圾滲濾液的處置方法都是設有專門的污水處理站對垃圾滲濾液進行處理。
[0004]垃圾滲濾液由于污染負荷很高，處理難度較大，不僅要考慮處理工程的有效性和穩(wěn)定性，還需要考慮工藝的經(jīng)濟合理性。目前，垃圾滲濾液的處理方法主要有生物處理、物化處理和土地處理方法，其中生物處理技術有好氧(如氧化塘、活性污泥法、SBR等)、厭氧(如UASB、EGSB等)技術、膜生物反應器(MBR)等，還有增加多級生化和納濾反滲透等組合工藝進行處理，垃圾滲濾液中高濃度有機污染物及難生物降解物質(zhì)和高濃度氨氮，致使工藝流程過長，構筑物多，管理復雜，占地面積大，運行費用高，且出水CODcr和氨氮不易達標。
[0005]目前，本領域技術人員多采用生化一物化一RO膜的方式對垃圾滲濾液進行處理。這種方式強調(diào)的是提純回收而非處理，主要是利用RO膜將垃圾滲濾液中無污染的水分離出來以供回收使用，但該過程中生化處理效果不佳，滲濾液中的有機物并未被處理，反而經(jīng)RO膜過濾，濃縮成有機物含量更高的濃縮液被回灌至填埋場，造成更嚴重的污染。另外，生化一物化一RO膜的方式還存在工藝制程復雜、設備繁多、成本高等不足。
[0006]垃圾堆肥場脫臭目前主要采用強制通風一惡臭物質(zhì)的液相吸附富集一處理吸附液的方式。這種方式需要在密閉空間內(nèi)強制大風量通風換氣，并且需要配置具備足夠停留時間的液相吸附塔，并額外產(chǎn)生大量的高氨氮、高硫化物的廢水，合并至垃圾滲濾液處理裝置中進行處理。導致了垃圾堆肥廠產(chǎn)生的廢水中，垃圾滲濾液本身只占15%-30%，大部分污水來自于脫臭系統(tǒng)的現(xiàn)象，并且這種方式不可避免的會由于吸附過程吸附不完全而產(chǎn)生惡臭氣體的殘留，隨排風散逸至周邊環(huán)境引起空氣污染。
[0007]另外還有采用外部添加酶制劑或強氧化劑噴灑抑制和分解垃圾堆肥過程中產(chǎn)生惡臭的技術手段，但是酶制劑價格高昂，每噸可達十幾萬至幾十萬元，普通垃圾處理企業(yè)根本負擔不起，而強氧化劑類的除臭產(chǎn)品，再分解惡臭物質(zhì)的同時，也殺滅了大量的微生物，導致堆肥過程中有效微生物不足，抑制了堆肥的進程，并且破壞了堆肥過程的微生物平衡，導致病原菌和腐敗細菌過剩繁殖，產(chǎn)生更嚴重的惡臭，形成惡性循環(huán)。
[0008]本發(fā)明利用垃圾滲濾液發(fā)酵轉(zhuǎn)化，制成具備生物脫臭功能的發(fā)酵液回用于垃圾堆肥場的方式，目前還未見類似報道。
[0009]


【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的處理工藝復雜、運行過程中能耗大、成本高、處理后滲濾液不能達標排放、惡臭氣體無法控制等缺陷，通過利用腐植化微生物群落配合特定的裝置對垃圾滲濾液進行轉(zhuǎn)化，使其成為具有生物脫臭功能的發(fā)酵液，再進行垃圾堆肥場內(nèi)的噴灑回用?？梢杂行У臏p少垃圾滲濾液的實際產(chǎn)生，減少滲濾液處理負荷降低能耗，并且能夠有效地抑制和消除垃圾處置過程中所產(chǎn)生的惡臭氣體，為目前的城市垃圾堆肥場提供一套低成本、高效率、一舉解決滲濾液和惡臭問題的垃圾滲濾液資源化循環(huán)利用技術。
[0010]垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用消臭系統(tǒng)，是由調(diào)節(jié)池、一級發(fā)酵池、微生物培養(yǎng)裝置、微生物發(fā)生器、營養(yǎng)液供給罐、二級發(fā)酵池、沉淀池、發(fā)酵液貯存罐、發(fā)酵液噴灑脫臭裝置、攪拌器、充氧裝置、礦物填料、微生物回流管、發(fā)酵液輸送管①和發(fā)酵液輸送管②組成，從調(diào)節(jié)池開始，一級發(fā)酵池、二級發(fā)酵池、沉淀池、發(fā)酵液貯存罐和發(fā)酵液噴灑脫臭裝置依次連接，各池之間的液體傳輸以提升泵連接，二級發(fā)酵池的有效容積為一級發(fā)酵池的2倍；微生物培養(yǎng)裝置與一級發(fā)酵池經(jīng)提升泵用軟管連接，營養(yǎng)液供給罐與微生物培養(yǎng)裝置相連接；沉淀池下部為錐形，錐形頂部設電磁閥，并與微生物回流管的一端相連接，微生物回流管的另一端與一級發(fā)酵池相連接；發(fā)酵液貯存罐內(nèi)設置潛水泵，通過發(fā)酵液輸送管①與調(diào)節(jié)池相連接，通過發(fā)酵液輸送管②和微生物培養(yǎng)裝置相連接；調(diào)節(jié)池設置PH計并與加藥裝置協(xié)同控制垃圾滲濾液PH值，一級發(fā)酵池、二級發(fā)酵池、微生物培養(yǎng)裝置均設置溶解氧監(jiān)控器。
[0011]其中，調(diào)節(jié)池內(nèi)設攪拌器；一級發(fā)酵池和二級發(fā)酵池都均內(nèi)設充氧裝置和礦物填料，礦物填料外形為柱狀，圓柱直徑為l(Tl5cm，長度約為發(fā)酵池有效深度的60%，由不銹鋼網(wǎng)內(nèi)填充天然礦物構成，包含z?母石10_20%、石英砂30_50%、輕石30_40%、麥飯石10-20%,所有礦石均加工成1.5-3cm大小的碎塊，均勻混合，一級發(fā)酵池中礦物填料的填料設置密度以發(fā)酵池橫斷面積計算為6、個/m2，填料間距不小于25cm，二級發(fā)酵池中礦物填料的填料設置密度以發(fā)酵池橫斷面積計算為4飛個/m2，填料間距不小于40cm，礦物填料均勻分布在池內(nèi)，池底部設置充氧裝置；充氧裝置是由風機、導氣管和若干平板式微孔曝氣頭組成，曝氣頭以ABS材質(zhì)的導氣管與風機相連。
[0012]微生物培養(yǎng)裝置是由培養(yǎng)罐、微生物發(fā)生器、溫度裝置和充氧裝置組成，其有效容積為一級發(fā)酵池的有效容積的1/100-1/50 ;微生物發(fā)生器是由固定器、外筒和內(nèi)筒組成；內(nèi)筒由不銹鋼材料制成，筒壁開有若干個直徑為8mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30%，內(nèi)筒直徑為外筒直徑的三分之一，內(nèi)筒高度為外筒高度的二分之一，內(nèi)筒豎直置于外筒內(nèi)，位于外筒內(nèi)部中央；外筒和內(nèi)筒之間填充礦物，包含云母石10-20%、花崗巖30-50%、輕石30-40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成1.5_3cm大小的碎塊，均勻混合，內(nèi)筒中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源為活性腐殖土中混合體積為5%的直徑為1-1.5cm的輕石碎塊以及1%的直徑為1-1.5cm的黑曜巖碎塊，取無人為污染的新發(fā)育形成的腐殖土，經(jīng)過篩選去除大質(zhì)后，粉碎至粒徑小于Icm的狀態(tài)作為腐殖土原料，取腐殖土原料、紅糖、淀粉、稻殼、骨粉，按質(zhì)量比40-60:1-1.5:5-8:15-25:3_5的比例混合后，調(diào)整含水率為55%-60%，于密閉容器中，保持30-35°C堆慪25-35天后取出，在50°C下烘干至含水率為15%以下，得到活性腐殖土 ；外筒由不銹鋼材料制成，筒壁開有若干個直徑為1_的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30% ;直徑為培養(yǎng)罐的0.2-0.25，有效深度為培養(yǎng)罐高度的 0.2-0.25。
[0013]本發(fā)明所涉及的垃圾滲濾液發(fā)酵裝置在啟動階段和穩(wěn)定發(fā)酵階段采用的步驟是不同的，啟動階段的具體步驟為:
1、微生物培養(yǎng)階段:微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)設置微生物發(fā)生器后，導入培養(yǎng)液，培養(yǎng)液組成為:紅糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亞鐵(七水)0.05-0.1%，硝酸鉀
0.05-0.1%，磷酸鉀0.05-0.1%，黃腐酸鉀0.5%-1%，好氧培養(yǎng)48h ；
2、一級發(fā)酵接種:將pH調(diào)節(jié)至中性的垃圾滲濾液注入已設置礦物填料的一級發(fā)酵池，同時微生物培養(yǎng)裝置中好氧培養(yǎng)后的培養(yǎng)液全部導入一級發(fā)酵池后，重新導入新鮮培養(yǎng)液到微生物培養(yǎng)裝置中，重復上一步驟的培養(yǎng)過程；
3、垃圾滲濾液與微生物培養(yǎng)液混合后進行好氧發(fā)酵，充氧裝置保證該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L的范圍；發(fā)酵時間為7d_9d，微生物培養(yǎng)裝置持續(xù)培養(yǎng)3_4批，逐批導入一級發(fā)酵池；
4、一級發(fā)酵池經(jīng)7d-9d的啟動發(fā)酵后，將1/2的發(fā)酵液泵入二級發(fā)酵池，再以等量垃圾滲濾液補充一級發(fā)酵池；此時二級發(fā)酵池開始啟動； 5、上述4的過程重復四次后，二級發(fā)酵池的有效容積已充滿，此時系統(tǒng)不進行排出發(fā)酵液和補充垃圾滲濾液的操作，維持此狀態(tài)持續(xù)發(fā)酵，一級發(fā)酵池和二級發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度保持在2-2.5mg/L的水平，待二級發(fā)酵池的發(fā)酵液中，亞硝酸鹽氮濃度為0.02mg/L以下，大腸桿菌和糞大腸桿菌均不檢出時，視為發(fā)酵結束，此時可以進入穩(wěn)定發(fā)酵階段。
[0014]穩(wěn)定發(fā)酵階段采用的步驟為:
1、將垃圾滲濾液泵入調(diào)節(jié)池，將PH調(diào)節(jié)至中性，均衡水量，穩(wěn)定水質(zhì)，每次加入垃圾滲濾液的同時加入最終發(fā)酵液，最終發(fā)酵液是由發(fā)酵液輸送管①從發(fā)酵液貯存罐泵入，體積是垃圾滲濾液體積的1/200-1/100，利用攪拌器攪拌均勻，作用是消除新鮮垃圾滲濾液產(chǎn)生的異味并起到緩沖滲濾液PH值；
2、經(jīng)調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液采用序批式泵入一級發(fā)酵池進行一級好氧發(fā)酵，每批次泵入的垃圾滲濾液的時間間隔和體積與一級發(fā)酵池泵入二級發(fā)酵池垃圾滲濾液發(fā)酵液的時間間隔和體積一致；一級發(fā)酵池內(nèi)設置充氧裝置保證該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L的范圍；一級發(fā)酵池內(nèi)部設置多個礦物填料，礦石填料為多孔質(zhì)地，能夠提供足夠的表面積用于微生物的大量富集，同時為微生物提供必要的礦物質(zhì)；一級發(fā)酵池內(nèi)的懸浮微生物含量保持在4000-6000mg/L的水平；
3、當一級發(fā)酵池內(nèi)懸浮微生物含量低于4000mg/L時，啟動微生物培養(yǎng)裝置，微生物培養(yǎng)裝置中的微生物培養(yǎng)液是由發(fā)酵液輸送管②輸送的最終發(fā)酵液和營養(yǎng)液供給罐輸送的營養(yǎng)液組成的，營養(yǎng)液與最終發(fā)酵液的混合比例為1: 1.5-2,營養(yǎng)液的構成為:紅糖
2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亞鐵(七水)0.05-0.1%，硝酸鉀0.05-0.1%，磷酸鉀0.05-0.1%，可連續(xù)培養(yǎng)3-4個批次，每批次培養(yǎng)時間為48h，培養(yǎng)液中微生物濃度可達到3000-5000mg/L，每批次培養(yǎng)結束后，培養(yǎng)液全部泵入一級發(fā)酵池；微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)設置充氧裝置保證微生物培養(yǎng)裝置內(nèi)的溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L的水平；4、一級發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵時間為5d-7d，每批次發(fā)酵結束后，經(jīng)提升泵將一級發(fā)酵池的的發(fā)酵液的1/2泵入二級發(fā)酵池，并補充與泵出量相同體積的調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液；
5、經(jīng)一級發(fā)酵池好氧發(fā)酵的垃圾滲濾液，泵入二級發(fā)酵池后，連續(xù)好氧發(fā)酵5d-7d形成最終發(fā)酵液，充氧裝置保證該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在2.0-^2.5mg/L的范圍；礦石填料能夠提供足夠的表面積用于微生物的富集，同時為微生物提供必要的礦物質(zhì)；每批次二級發(fā)酵結束后，將二級發(fā)酵池內(nèi)最終發(fā)酵液總體積的1/4泵入沉淀池，泵出部分由一級發(fā)酵池內(nèi)的一級發(fā)酵液等體積泵入補充；
6、最終發(fā)酵液泵入沉淀池后進行沉淀，沉淀時間為1-1.5h，沉淀后的沉淀池下部的沉淀物主要是最終發(fā)酵液攜帶的微生物絮體沉淀，沉淀物經(jīng)微生物回流管回流至一級發(fā)酵池，用以補充微生物量；沉淀排出后，上清液泵入發(fā)酵液貯存罐后，經(jīng)提升泵輸送至發(fā)酵液噴灑脫臭裝置；
7、發(fā)酵液噴灑脫臭裝置可采用市售噴霧裝置，發(fā)酵液噴霧方式為間歇式；垃圾堆肥場環(huán)境空間噴霧時間間隔為I小時，每次噴霧時間5min，每次噴灑量約為0.1-0.15L/m3 ;垃圾堆肥過程噴霧方式為，在翻堆機上方設置細霧噴頭，噴頭沿發(fā)酵池橫向?qū)挾确较虿贾?，在翻堆的同時進行噴霧，噴霧量與垃圾量的比例為8L-10L/m3，使用噴霧的堆肥階段為堆肥初期至堆肥高溫階段；
8、一級發(fā)酵池和二級發(fā)酵池中設置的礦物填料作為微生物載體的同時，也為微生物的生長代謝提供礦物質(zhì)微量元素，因此在使用過程中會發(fā)生溶解而體積減小，因此需要定期更換，更換頻率約為5-7個月一次。更換填料的操作為:填料需分3批更換；每次更換填料總數(shù)的1/3 ;每批更換的時間間隔為5d-7d。
[0015]垃圾滲濾液經(jīng)本發(fā)明地方法轉(zhuǎn)化后得到的發(fā)酵液含有大量的帶有-OH和-OOH官能團的腐植化微生物次生代謝產(chǎn)物，這些物質(zhì)可以同時與惡臭氣體中的酸性和堿性成分發(fā)生中和反應，消除臭氣。發(fā)酵液中的這些活性物質(zhì)也是堆肥過程中參與腐熟過程的微生物的必要營養(yǎng)物質(zhì)，同時也是腐敗微生物的拮抗物質(zhì)，每天可減排垃圾滲濾液5-7m3，環(huán)境惡臭物質(zhì)降低80%以上，強制通風系統(tǒng)運行率降低70%，脫臭裝置產(chǎn)生的廢水減少80%。因此，發(fā)酵液噴灑于堆肥過程中還能夠強化堆肥過程中的腐植化細菌的增殖，消滅產(chǎn)生惡臭的腐敗細菌，抑制惡臭產(chǎn)生。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用消臭系統(tǒng)結構圖；
圖2為微生物培養(yǎng)裝置結構圖；
圖3為垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用消臭系統(tǒng)流程圖；
圖中，1.調(diào)節(jié)池，2.—級發(fā)酵池，3.微生物培養(yǎng)裝置，4.微生物發(fā)生器，5.營養(yǎng)液供給罐，6.二級發(fā)酵池，7.沉淀池，8.發(fā)酵液貯存罐，9.發(fā)酵液噴灑脫臭裝置，10.攪拌器，
11.充氧裝置，12.礦物填料，13.微生物回流管，14.發(fā)酵液輸送管①，15.發(fā)酵液輸送管②，16.培養(yǎng)罐，17.溫度裝置，18.固定器，19.外筒，20.內(nèi)筒。
[0017]

【具體實施方式】
現(xiàn)結合附圖和實施類對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018]如圖1所示，垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用消臭系統(tǒng)，是由調(diào)節(jié)池1、一級發(fā)酵池2、微生物培養(yǎng)裝置3、微生物發(fā)生器4、營養(yǎng)液供給罐5、二級發(fā)酵池6、沉淀池7、發(fā)酵液貯存罐8、發(fā)酵液噴灑脫臭裝置9、攪拌器10、充氧裝置11、礦物填料12、微生物回流管13、發(fā)酵液輸送管①14和發(fā)酵液輸送管②15組成，從調(diào)節(jié)池I開始，一級發(fā)酵池2、二級發(fā)酵池6、沉淀池7、發(fā)酵液貯存罐8和發(fā)酵液噴灑脫臭裝置9依次連接，各池之間的液體傳輸以提升泵連接，二級發(fā)酵池6的有效容積為一級發(fā)酵池2的2倍；微生物培養(yǎng)裝置3與一級發(fā)酵池2經(jīng)提升泵用軟管連接，營養(yǎng)液供給罐5與微生物培養(yǎng)裝置3相連接；沉淀池7下部為錐形，錐形頂部設電磁閥，并與微生物回流管13的一端相連接，微生物回流管13的另一端與一級發(fā)酵池2相連接；發(fā)酵液貯存罐8內(nèi)設置潛水泵，通過發(fā)酵液輸送管①14與調(diào)節(jié)池I相連接，通過發(fā)酵液輸送管②15和微生物培養(yǎng)裝置3相連接；調(diào)節(jié)池I設置pH計并與加藥裝置協(xié)同控制垃圾滲濾液PH值，一級發(fā)酵池2、二級發(fā)酵池6、微生物培養(yǎng)裝置3均設置溶解氧監(jiān)控器。
[0019]其中，調(diào)節(jié)池內(nèi)設攪拌器10 ;—級發(fā)酵池2和二級發(fā)酵池6都均內(nèi)設充氧裝置11和礦物填料12，礦物填料12為外形柱狀，圓柱直徑為l(Tl5cm，長度約為發(fā)酵池有效深度的60%，由不銹鋼網(wǎng)內(nèi)填充天然礦物構成，包含云母石10-20%、石英砂30-50%、輕石30_40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成1.5-3cm大小的碎塊，均勻混合，一級發(fā)酵池2中礦物填料12的填料設置密度以發(fā)酵池橫斷面積計算為6、個/m2，填料間距不小于25cm，二級發(fā)酵池6中礦物填料12的填料設置密度以發(fā)酵池橫斷面積計算為4飛個/m2，填料間距不小于40cm，礦物填料12均勻分布在池內(nèi)，池底部設置充氧裝置11 ;充氧裝置11是由風機、導氣管和若干平板式微孔曝氣頭組成，曝氣頭以ABS材質(zhì)的導氣管與風機相連。
[0020]如圖2所示，微生物培養(yǎng)裝置3是由培養(yǎng)罐16、微生物發(fā)生器4、溫度裝置17和充氧裝置11組成，其有效容積為一級發(fā)酵池2的有效容積的1/100-1/50 ;微生物發(fā)生器4是由固定器18、外筒19和內(nèi)筒20組成；內(nèi)筒20由不銹鋼材料制成，筒壁開有若干個直徑為8mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30%，內(nèi)筒20直徑為外筒19直徑的三分之一，內(nèi)筒20高度為外筒19高度的二分之一，內(nèi)筒20豎直置于外筒19內(nèi)，位于外筒19內(nèi)部中央；外筒19和內(nèi)筒20之間填充礦物，包含云母石10-20%、花崗巖30-50%、輕石30_40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成1.5-3cm大小的碎塊，均勻混合，內(nèi)筒20中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源為活性腐殖土中混合體積為5%的直徑為1-1.5cm的輕石碎塊以及1%的直徑為1-1.5cm的黑曜巖碎塊，取無人為污染的新發(fā)育形成的腐殖土，經(jīng)過篩選去除大質(zhì)后，粉碎至粒徑小于Icm的狀態(tài)作為腐殖土原料，取腐殖土原料、紅糖、淀粉、稻殼、骨粉，按質(zhì)量比40-60:1-1.5:5-8:15-25:3_5的比例混合后，調(diào)整含水率為55%_60%，于密閉容器中，保持30-35°C堆慪25-35天后取出，在50°C下烘干至含水率為15%以下，得到活性腐殖土 ；外筒19由不銹鋼材料制成，筒壁開有若干個直徑為1mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30% ;直徑為培養(yǎng)罐的0.2-0.25，有效深度為培養(yǎng)罐16高度的0.2-0.25。
[0021]本發(fā)明所涉及的垃圾滲濾液發(fā)酵的流程如圖3所示，其裝置在啟動階段和穩(wěn)定發(fā)酵階段采用的步驟是不同的，啟動階段的具體步驟為:
1、微生物培養(yǎng)階段:微生物培養(yǎng)裝置3內(nèi)設置好微生物發(fā)生器4后,導入培養(yǎng)液,培養(yǎng)液組成為:紅糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亞鐵(七水)0.05-0.1%，硝酸鉀
0.05-0.1%，磷酸鉀0.05-0.1%，黃腐酸鉀0.5%-1%，好氧培養(yǎng)48h ；
2、一級發(fā)酵接種:將pH調(diào)節(jié)至中性的垃圾滲濾液注入已設置礦物填料12的一級發(fā)酵池2，同時微生物培養(yǎng)裝置3中好氧培養(yǎng)后的培養(yǎng)液全部導入一級發(fā)酵池2后，重新導入新鮮培養(yǎng)液到微生物培養(yǎng)裝置3中，重復上一步驟的培養(yǎng)過程；
3、垃圾滲濾液與微生物培養(yǎng)液混合后進行好氧發(fā)酵，充氧裝置11保證該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L的范圍；發(fā)酵時間為7d_9d，微生物培養(yǎng)裝置3持續(xù)培養(yǎng)3_4批，逐批導入一級發(fā)酵池2;
4、一級發(fā)酵池2經(jīng)7d-9d的啟動發(fā)酵后，將1/2的發(fā)酵液泵入二級發(fā)酵池6，再以等量垃圾滲濾液補充一級發(fā)酵池2 ;此時二級發(fā)酵池6開始啟動；
5、上述4的過程重復四次后，二級發(fā)酵池6的有效容積已充滿，此時系統(tǒng)不進行排出發(fā)酵液和補充垃圾滲濾液的操作，維持此狀態(tài)持續(xù)發(fā)酵，一級發(fā)酵池2和二級發(fā)酵池6內(nèi)溶解氧濃度保持在2-2.5mg/L的水平，待二級發(fā)酵池6的發(fā)酵液中，亞硝酸鹽氮濃度為0.02mg/L以下，大腸桿菌和糞大腸桿菌均不檢出時，視為發(fā)酵結束，此時可以進入穩(wěn)定發(fā)酵階段。
[0022]穩(wěn)定發(fā)酵階段采用的步驟為:
1、將垃圾滲濾液泵入調(diào)節(jié)池I,將pH調(diào)節(jié)至中性，均衡水量，穩(wěn)定水質(zhì),每次加入垃圾滲濾液的同時加入最終發(fā)酵液，最終發(fā)酵液是由發(fā)酵液輸送管①14從發(fā)酵液貯存罐8泵入，體積是垃圾滲濾液體積的1/200-1/100，利用攪拌器10攪拌均勻，作用是消除新鮮垃圾滲濾液產(chǎn)生的異味并起到緩沖滲濾液PH值；
2、經(jīng)調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液采用序批式泵入一級發(fā)酵池2進行一級好氧發(fā)酵，每批次泵入的垃圾滲濾液的時間間隔和體積與一級發(fā)酵池2泵入二級發(fā)酵池6垃圾滲濾液發(fā)酵液的時間間隔和體積一致；一級發(fā)酵池2內(nèi)設置充氧裝置11保證該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在 2.5^3.5mg/L的范圍；一級發(fā)酵池2內(nèi)部設置多個礦物填料12，礦石填料12為多孔質(zhì)地，能夠提供足夠的表面積用于微生物的大量富集，同時為微生物提供必要的礦物質(zhì)；一級發(fā)酵池2內(nèi)的懸浮微生物含量保持在4000-6000mg/L的水平；
3、當一級發(fā)酵池2內(nèi)懸浮微生物含量低于4000mg/L時，啟動微生物培養(yǎng)裝置3，微生物培養(yǎng)裝置3中的微生物培養(yǎng)液是由發(fā)酵液輸送管②15輸送的最終發(fā)酵液和營養(yǎng)液供給罐5輸送的營養(yǎng)液組成的，營養(yǎng)液與最終發(fā)酵液的混合比例為1: 1.5-2,營養(yǎng)液的構成為:紅糖
2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亞鐵(七水)0.05-0.1%，硝酸鉀0.05-0.1%，磷酸鉀0.05-0.1%，可連續(xù)培養(yǎng)3-4個批次，每批次培養(yǎng)時間為48h，培養(yǎng)液中微生物濃度可達到3000-5000mg/L，富集培養(yǎng)的培養(yǎng)液中主要含有放線菌、酵母菌、乳酸菌、反硝化細菌、硝化細菌、氧化菌、光和菌、氨化細菌、假單孢桿菌、芽孢桿菌、短芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、古細菌等；每批次培養(yǎng)結束后，培養(yǎng)液全部泵入一級發(fā)酵池2 ;微生物培養(yǎng)裝置3內(nèi)設置充氧裝置11保證微生物培養(yǎng)裝置3內(nèi)的溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L的水平；
4、一級發(fā)酵池2內(nèi)的發(fā)酵時間為5d-7d，每批次發(fā)酵結束后，經(jīng)提升泵將一級發(fā)酵池2的發(fā)酵液的1/2泵入二級發(fā)酵池6，并補充與泵出量相同體積的調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液；
5、經(jīng)一級發(fā)酵池2好氧發(fā)酵的垃圾滲濾液，泵入二級發(fā)酵池6后，連續(xù)好氧發(fā)酵5d-7d形成最終發(fā)酵液，充氧裝置11保證該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在2.0-^2.5mg/L的范圍；礦石填料12能夠提供足夠的表面積用于微生物的富集，同時為微生物提供必要的礦物質(zhì)；每批次二級發(fā)酵結束后，將二級發(fā)酵池6內(nèi)最終發(fā)酵液總體積的1/4泵入沉淀池7，泵出部分由一級發(fā)酵池2內(nèi)的一級發(fā)酵液等體積泵入補充；
6、最終發(fā)酵液泵入沉淀池7后進行沉淀，沉淀時間為1-1.5h，沉淀后的沉淀池下部的沉淀物主要是最終發(fā)酵液攜帶的微生物絮體沉淀，沉淀物經(jīng)微生物回流管13回流至一級發(fā)酵池2，用以補充微生物量；沉淀排出后，上清液泵入發(fā)酵液貯存罐8后，經(jīng)提升泵輸送至發(fā)酵液噴灑脫臭裝置9 ；
7、發(fā)酵液噴灑脫臭裝置9可采用市售噴霧裝置，發(fā)酵液噴霧方式為間歇式；垃圾堆肥場環(huán)境空間噴霧時間間隔為I小時，每次噴霧時間5min，每次噴灑量約為0.1-0.15L/m3 ;垃圾堆肥過程噴霧方式為，在翻堆機上方設置細霧噴頭，噴頭沿發(fā)酵池橫向?qū)挾确较虿贾?，在翻堆的同時進行噴霧，噴霧量與垃圾量的比例為8L-10L/m3，使用噴霧的堆肥階段為堆肥初期至堆肥高溫階段；
8、一級發(fā)酵池2和二級發(fā)酵池6中設置的礦物填料12作為微生物載體的同時，也為微生物的生長代謝提供礦物質(zhì)微量元素，因此在使用過程中會發(fā)生溶解而體積減小，因此需要定期更換，更換頻率約為5-7個月一次。更換填料的操作為:填料需分3批更換；每次更換填料總數(shù)的1/3 ;每批更換的時間間隔為5d-7d。
[0023]采用本發(fā)明的技術后，會達到以下的效果:
1、垃圾滲濾液的排放量可減少40%-100%；
2、采用本發(fā)明后即有的脫臭裝置可降低運行率70%，垃圾處理廠污水總量減少50%-70% ；
3、利用滲濾液轉(zhuǎn)化的發(fā)酵液在廠內(nèi)噴灑，垃圾堆肥廠內(nèi)氨氣濃度降低70%，硫化氫濃度降低80% ；
滲濾液轉(zhuǎn)化的發(fā)酵液向堆肥垃圾噴灑后，堆肥升溫起始時間提前2-3天，腐熟時間縮短3-5天；圾堆肥廠總體節(jié)能30%-50%。
[0024] 4、噴灑使用以外的垃圾滲濾液發(fā)酵液可作為沖洗水，沖洗地面、垃圾轉(zhuǎn)運車等，節(jié)約用水的同時，能夠去除垃圾轉(zhuǎn)運車本身的惡臭，減小對市容環(huán)境的影響，
5、本方法處理垃圾滲濾液，系統(tǒng)穩(wěn)定、耐沖擊負荷高、成本低、便于管理，并將垃圾滲濾液處置后的發(fā)酵液進行垃圾堆肥場的回噴，不僅有效解決垃圾堆肥過程中的惡臭問題，同時減少垃圾滲濾液的零排放，甚至通過合理規(guī)劃實現(xiàn)垃圾滲濾液零排放。
【權利要求】
1.一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭系統(tǒng)，其特征在于，由調(diào)節(jié)池(I)、一級發(fā)酵池(2)、微生物培養(yǎng)裝置(3)、微生物發(fā)生器(4)、營養(yǎng)液供給罐(5)、二級發(fā)酵池(6)、沉淀池(7)、發(fā)酵液貯存罐(8)、發(fā)酵液噴灑脫臭裝置(9)、攪拌器(10)、充氧裝置(11)、礦物填料(12)、微生物回流管(13)、發(fā)酵液輸送管①(14)和發(fā)酵液輸送管②(15)組成，從調(diào)節(jié)池(I)開始，一級發(fā)酵池(2)、二級發(fā)酵池(6)、沉淀池(7)、發(fā)酵液貯存罐(8)和發(fā)酵液噴灑脫臭裝置(9)依次連接，各池之間的液體傳輸以提升泵連接，二級發(fā)酵池(6)的有效容積為一級發(fā)酵池(2)的2倍；微生物培養(yǎng)裝置(3)與一級發(fā)酵池(2)經(jīng)提升泵用軟管連接，營養(yǎng)液供給罐(5)與微生物培養(yǎng)裝置(3)相連接；沉淀池(7)下部為錐形，錐形頂部設電磁閥，并與微生物回流管(13)的一端相連接，微生物回流管(13)的另一端與一級發(fā)酵池(2)相連接；發(fā)酵液貯存罐(8 )內(nèi)設置潛水泵，通過發(fā)酵液輸送管①(14 )與調(diào)節(jié)池(I)相連接，通過發(fā)酵液輸送管②(15)和微生物培養(yǎng)裝置(3)相連接；調(diào)節(jié)池(I)設置pH計并與加藥裝置，一級發(fā)酵池(2 )、二級發(fā)酵池(6 )、微生物培養(yǎng)裝置(3 )均設置溶解氧監(jiān)控器。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法和系統(tǒng)，其特征在于，調(diào)節(jié)池(I)內(nèi)設攪拌器(10);—級發(fā)酵池(2)和二級發(fā)酵池(6)內(nèi)均設充氧裝置(11)和礦物填料(12)，礦物填料(12)由不銹鋼網(wǎng)內(nèi)填充天然礦物構成，外形為柱狀，圓柱直徑為l(Tl5cm，長度為發(fā)酵池有效深度的60%，天然礦物包含云母石10-20%、石英砂30-50%、輕石30-40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成1.5-3cm大小的碎塊，均勻混合，一級發(fā)酵池(2)中礦物填料(12)的填料設置密度以發(fā)酵池橫斷面積計算為6、個/m2，填料間距不小于25cm，二級發(fā)酵池(6)中礦物填料(12)的填料設置密度以發(fā)酵池橫斷面積計算為4飛個/m2，填料間距不小于40 cm，礦物填料(12)均勻分布在池內(nèi)，池底部設置充氧裝置(11);充氧裝置(11)是由風機、導氣管和若干平板式微孔曝氣頭組成，曝氣頭以ABS材質(zhì)的導氣管與風機相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法和系統(tǒng)，其特征在于，微生物培養(yǎng)裝置(3)是由培養(yǎng)罐(16)、微生物發(fā)生器(4)、溫度裝置(17)和充氧裝置(11)組成，其有效容積為一級發(fā)酵池(2)的有效容積的1/100-1/50 ;微生物發(fā)生器(4)是由固定器(18)、外筒(19)和內(nèi)筒(20)組成；內(nèi)筒(20)由不銹鋼材料制成，筒壁開有若干個直徑為8mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30%，內(nèi)筒(20)直徑為外筒(19)直徑的三分之一，內(nèi)筒(20)高度為外筒(19)高度的二分之一，內(nèi)筒(20)豎直置于外筒(19)內(nèi)，位于外筒(19)內(nèi)部中央；外筒(19)和內(nèi)筒(20)之間填充礦物，包含云母石10-20%、花崗巖30-50%、輕石30-40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成1.5_3cm大小的碎塊，均勻混合，內(nèi)筒(20)中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源為活性腐殖土中混合體積為5%的直徑為1-1.5cm的輕石碎塊以及1%的直徑為1-1.5cm的黑曜巖碎塊，取無人為污染的新發(fā)育形成的腐殖土，經(jīng)過篩選去除大質(zhì)后，粉碎至粒徑小于Icm的狀態(tài)作為腐殖土原料，取腐殖土原料、紅糖、淀粉、稻殼、骨粉，按質(zhì)量比40-60:1-1.5:5-8:15-25:3_5的比例混合后，調(diào)整含水率為55%-60%，于密閉容器中，保持30-35°C堆慪25-35天后取出，在50°C下烘干至含水率為15%以下，得到活性腐殖土 ；外筒(19)由不銹鋼材料制成，筒壁開有若干個直徑為1mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30% ;直徑為培養(yǎng)罐(16)的0.2-0.25，有效深度為培養(yǎng)罐(16)高度的0.2-0.25。
4.一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法，其特征在于，該方法分為啟動階段和穩(wěn)定發(fā)酵階段。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法，其特征在于，啟動階段的具體步驟為: 1)微生物培養(yǎng)階段:微生物培養(yǎng)裝置(3)內(nèi)設置好微生物發(fā)生器(4)后，導入培養(yǎng)液，培養(yǎng)液組成為:紅糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亞鐵(七水)0.05-0.1%，硝酸鉀0.05-0.1%，磷酸鉀0.05-0.1%，黃腐酸鉀0.5%-1%，好氧培養(yǎng)48h ； 2)—級發(fā)酵接種:將pH調(diào)節(jié)至中性的垃圾滲濾液注入已設置礦物填料(12)的一級發(fā)酵池(2)，同時微生物培養(yǎng)裝置(3)中好氧培養(yǎng)后的培養(yǎng)液全部導入一級發(fā)酵池(2)后，重新注入導入新培養(yǎng)液重復上述I)的培養(yǎng)過程； 3)垃圾滲濾液與微生物培養(yǎng)液混合后進行好氧發(fā)酵，利用充氧裝置(11)使該發(fā)酵池內(nèi)的溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L ;發(fā)酵時間為7d_9d，微生物培養(yǎng)裝置(3)持續(xù)培養(yǎng)3_4批，逐批導入一級發(fā)酵池(2); 4)一級發(fā)酵池(2)經(jīng)7d-9d的啟動發(fā)酵后，將1/2的發(fā)酵液泵入二級發(fā)酵池(6)，再以等量垃圾滲濾液補充一級發(fā)酵池(2);此時二級發(fā)酵池(6)開始啟動； 5)上述4)的過程重復四次后，二級發(fā)酵池(6)的有效容積已充滿，此時系統(tǒng)不進行排出發(fā)酵液和補充垃圾滲濾液的操作，維持此狀態(tài)持續(xù)發(fā)酵，一級發(fā)酵池(2)和二級發(fā)酵池(6)內(nèi)溶解氧濃度保持在2-2.5mg/L，待二級發(fā)酵池(6)的發(fā)酵液中，亞硝酸鹽氮濃度為0.02mg/L以下，大腸桿菌和糞大腸桿菌均不檢出時，視為發(fā)酵結束，此時可以進入穩(wěn)定發(fā)酵階段。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種垃圾堆肥滲濾液循環(huán)利用的消臭方法，其特征在于，穩(wěn)定發(fā)酵的具體步驟為: 1)將垃圾滲濾液泵入調(diào)節(jié)池(I)，將pH調(diào)節(jié)至中性，條件不變下，每次加入垃圾滲濾液的同時加入最終發(fā)酵液，最終發(fā)酵液是由發(fā)酵液輸送管①(14)從發(fā)酵液貯存罐(8)泵入，體積是垃圾滲濾液體積的1/200-1/100，利用攪拌器(10)攪拌均勻； 2)經(jīng)調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液采用序批式泵入一級發(fā)酵池(2)，每批次泵入的垃圾滲濾液的時間間隔和體積與一級發(fā)酵池(2)泵入二級發(fā)酵池(6)垃圾滲濾液發(fā)酵液的時間間隔和體積一致；利用充氧裝置(11)使該發(fā)酵池內(nèi)溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L ;一級發(fā)酵池(2)內(nèi)部設置的多個礦物填料(12)使一級發(fā)酵池(2)內(nèi)的懸浮微生物含量保持在4000-6000mg/L 的水平； 3)當一級發(fā)酵池(2)內(nèi)懸浮微生物含量低于4000mg/L時，啟動微生物培養(yǎng)裝置(3)，微生物培養(yǎng)裝置(3)中的微生物培養(yǎng)液是由發(fā)酵液輸送管②輸送的最終發(fā)酵液和營養(yǎng)液供給罐(5)輸送的營養(yǎng)液組成的，營養(yǎng)液與最終發(fā)酵液的混合比例為1:1.5-2，營養(yǎng)液的構成為:紅糖2.5-3%、尿素0.5-1%、可溶性淀粉2-3%、硫酸亞鐵(七水)0.05-0.1%、硝酸鉀0.05-0.1%和磷酸鉀0.05-0.1%，連續(xù)培養(yǎng)3-4個批次，每批次培養(yǎng)時間為48h，微生物培養(yǎng)液中微生物濃度達到3000-5000mg/L，每批次培養(yǎng)結束后，微生物培養(yǎng)液全部泵入一級發(fā)酵池(2);充氧裝置(11)使微生物培養(yǎng)裝置(3)內(nèi)的溶解氧濃度維持在2.5^3.5mg/L ； 4) 一級發(fā)酵池(2)內(nèi)的發(fā)酵時間為5d-7d，每批次發(fā)酵結束后，經(jīng)提升泵將一級發(fā)酵池(2)的發(fā)酵液的1/2泵入二級發(fā)酵池(6)，并補充與泵出量相同體積的調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液；5)經(jīng)一級發(fā)酵池(2)好氧發(fā)酵的垃圾滲濾液，泵入二級發(fā)酵池(6)后，連續(xù)好氧發(fā)酵5d-7d形成最終發(fā)酵液，溶解氧濃度維持在2.0-^2.5mg/L ;每批次二級發(fā)酵結束后，將二級發(fā)酵池(6)內(nèi)最終發(fā)酵液總體積的1/4泵入沉淀池(7)，泵出部分由一級發(fā)酵池(2)內(nèi)的一級發(fā)酵液等體積泵入補充； 6)最終發(fā)酵液泵入沉淀池(7)，沉淀時間為1-1.5h，沉淀后的沉淀池下部的沉淀物是最終發(fā)酵液攜帶的微生物絮體沉淀，沉淀物經(jīng)微生物回流管(13)回流至一級發(fā)酵池(2);沉淀排出后，上清液泵入發(fā)酵液貯存罐(8 )后，經(jīng)提升泵輸送至發(fā)酵液噴灑脫臭裝置(9 ); 7)發(fā)酵液噴灑脫臭裝置(9)采用噴霧裝置，噴霧方式為間歇式；垃圾堆肥場環(huán)境空間噴霧時間間隔為lh，每次噴霧時間5min，每次噴灑量約為0.1-0.15L/m3 ;垃圾堆肥過程噴霧方式，在翻堆機上方設置細霧噴頭，噴頭沿發(fā)酵池橫向?qū)挾确较虿贾茫诜训耐瑫r進行噴霧，噴霧量與垃圾量的比例為8L-10L/m3，使用噴霧的堆肥階段為堆肥初期至堆肥高溫階段； 8)礦物填料(12)需要定期更換，更換頻率約為5-7個月一次，更換填料的操作為:填料需分3批更換；每次更換填料總數(shù)的1/3 ;每批更換的時間間隔為5d-7d。
【文檔編號】C05F9/02GK104177134SQ201410329765
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
【發(fā)明者】李雪松, 朱曉楠, 袁輝 申請人:大連恒生合力生物科技發(fā)展有限公司