专利名称：一种分散式农村生活垃圾处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生活垃圾处理领域，尤其涉及一种农村生活垃圾分类与多个厌氧好氧生物反应器连续循环处理相结合的综合处理装置。
背景技术：
垃圾中高有机质含量对垃圾的生物处理来说是非常有必要的，而其中的惰性物质或者是有毒有害物质不仅会占用生物反应器的容积，而且还会对反应器中的微生物产生抑制作用，影响生物处理的效率，因此，生活垃圾在生物处理前进行分类筛选是非常有必要的。而目前现有的处理方法大多是人工分类，或者不分类就直接投入到生物反应器中，这对垃圾填埋的效果产生了一定的不利影响。此外，常规的垃圾厌氧生物处理和好氧生物处理都会出现垃圾渗滤液二次污染问题，为消除渗滤液的二次污染，一些垃圾填埋场将渗滤液直接回灌到反应器中，这样会产生明显的酸抑制现象，而且渗滤液中的氨氮浓度也会很高， 从而抑制了反应器中微生物的生长，进而影响垃圾处理的效率。此外，目前已有人在好氧厌氧垃圾生物处理工艺后添加渗滤液厌氧处理工艺，增加该工艺虽然能消除单一厌氧或好氧生物反应器渗滤液直接回灌所产生的问题，但是，这将增加垃圾生物处理的成本以及后续设备管理的费用。
发明内容本实用新型提供了一种机械化垃圾分类和多个厌氧好氧反应连续循环相结合的分散式农村生活垃圾处理装置，以解决分散式农村生活垃圾的减量化、资源化、无害化的技术问题。一种分散式农村生活垃圾处理装置，包括垃圾分类机和厌氧好氧生物反应器，所述的垃圾分类机与若干个并联的厌氧好氧生物反应器连接，所述的厌氧好氧生物反应器通过管道与厌氧发酵渗滤液集水池、好氧发酵渗滤液集水池连接，所述的厌氧发酵渗滤液集水池和好氧发酵渗滤液集水池均连接蠕动泵。每个厌氧好氧生物反应器均连接有一个空压机。所述的垃圾分类机包括箱体，箱体的一侧设有开口向外的活动送料斗，箱体内设有振动筛、重物分离板、出料通道和重物分离室，所述的振动筛倾斜设置，其较高端接于活动投料斗的下方，较低端上方的箱体上设有挡板，用于挡住垃圾使之不会大量下落。出料通道位于振动筛下方。重物分离室内设有支撑板、隔板和设于隔板上的滑板，所述的滑板用于使垃圾滑至重物收集室中间，以免堆积在收集室一角。重物分离板通过重物分离板中间的支点固定于支撑板上，重物分离板的一端装有弹簧，连接于支撑板上，另一端与出料通道相接于隔板上。所述的厌氧好氧生物反应器包括顶盖和筒体。所述的顶盖为圆台形，与平顶型顶盖相比，圆台形顶盖具有防止雨水、杂物等在反应器上端蓄积的优点。所述的顶盖中间设有进料口，进料口与垃圾分类机的出料管接通，并使接口密封。[0007]厌氧好氧生物反应器筒体内部从上到下依次为产气层、泥沙层、垃圾层、碎石层和多孔支撑板，泥沙层覆盖在垃圾层上方，能使垃圾层产生的垃圾填埋气均勻排入产气层，垃圾填埋气通过外接的集气装置收集、并经预处理后可以作为能源使用。碎石层的碎石间隙仅允许渗滤液通过，防止上层垃圾下落堵塞曝气管的曝气头。开孔支撑板用以承载上方的碎石和垃圾，并使垃圾渗滤液自行下渗。多孔支撑板的下方设置有曝气管，空压机提供厌氧好氧生物反应器所需的氧气，曝气管的曝气头朝下，以防止垃圾堵塞曝气头。所述的筒体的底部为圆锥形，有利于垃圾渗滤液能够在重力作用下自行从反应器中流出。厌氧好氧生物反应器上还设有出料口，发酵完毕的垃圾从出料口取出，经干燥筛分作为肥料直接在农田施用。厌氧好氧生物反应器产生的垃圾渗滤液自流入厌氧渗滤液集水池或好氧渗滤液集水池中，厌氧发酵产生的渗滤液经蠕动泵送入处于好氧发酵期的生物反应器中，好氧发酵产生的渗滤液经蠕动泵送入处于厌氧发酵期的生物反应器中。本实用新型系统中的垃圾分类装置运行过程如下收集所得的新鲜垃圾经活动送料斗进入垃圾分类装置，在振动筛的振动筛选后，细小的垃圾穿过振动筛的筛网孔直接下落至其下方的出料通道上，再经出料管进入厌氧好氧生物反应器中，体积较大的垃圾沿振动筛下滑至重物分离板上，若垃圾重力大于重物分离板右端的拉力弹簧对重物分离板作用的拉力时，垃圾将向下推开重物分离板，进入到重物分离板下方的重物收集室内；若垃圾的重力小于拉力弹簧对重物分离板的作用力，垃圾将直接下滑至出料通道上，经出料口进入厌氧好氧生物反应器中。利用上述分散式农村生活垃圾处理装置进行生活垃圾处理的方法，包括以下步骤(1)系统启动期系统开始运行时，将经垃圾分类机预处理后的垃圾投入若干个并联的厌氧好氧生物反应器中的一个，进行厌氧填埋；后一个反应器开始运行的时间与前一个反应器间隔一个月；每个反应器的厌氧发酵期为三个月，厌氧发酵期产生的厌氧渗滤液排入厌氧渗滤液集水池；前三个月内厌氧渗滤液集水池中的厌氧渗滤液回灌至处于厌氧发酵期的反应器中；(2)系统循环期系统运行三个月后进入循环期，此时运行超过三个月的反应器进入好氧堆肥期，好氧堆肥期为一个月，处于好氧堆肥期的生物反应器产生的渗滤液排入好氧渗滤液集水池中，进入好氧堆肥期的反应器通过空压机在反应器底部进行曝气，使垃圾进行好氧堆肥；系统进入循环期后，好氧渗滤液集水池中的好氧渗滤液回灌至处于厌氧发酵期的反应器中，而厌氧发酵渗滤液集水池中的厌氧渗滤液回灌至处于好氧堆肥期的反应器中。若好氧渗滤液的量无法满足处于厌氧发酵期的生物反应器内垃圾体含水率保持 60 70%的要求，则以厌氧渗滤液与好氧渗滤液混合补充以满足垃圾体含水率的要求，混合渗滤液的PH值控制在6. 6 7. 5之间。处于好氧堆肥期的生物反应器运行一个月后，垃圾经出料口取出，经干燥、筛分后作为肥料使用；垃圾堆肥后的含水率较高，为了便于施用，将垃圾进行干燥，使含水率降至 20 %以下，并将垃圾进行筛分破碎，使粒径达到肥料施用的标准，然后可直接供农田施用。 再将需要处理的新鲜垃圾重新装填入完成好氧堆肥期的生物反应器中，进行厌氧填埋，依次重复运行三个月的厌氧发酵期和一个月的好氧堆肥期。系统循环期内开启的生物反应器数量根据实际需要处理的垃圾量设定。[0015]垃圾渗滤液的回流量根据垃圾体的含水量来确定，回流的垃圾渗滤液使垃圾体的含水率保持在60 70%。由于经好氧处理后的垃圾渗滤液的pH值升高，这样就解决了垃圾渗滤液直接回灌造成的酸抑制现象；好氧处理使垃圾渗滤液的氨氮浓度降低，这又解决了氨氮对反应器中微生物的抑制作用；此外，垃圾渗滤液的好氧处理使得渗滤液中的硝态氮浓度和氧化还原电位增加，抑制了反应器中甲烷的产生，减少了温室气体的排放。本实用新型将垃圾分类与生物处理相结合，形成了分散式农村生活垃圾一体化处理系统，它解决了传统农村生活垃圾分类难，大量难降解物质降低生物反应器效率等问题， 具有以下优点1.本实用新型系统采用多个厌氧好氧生物反应器连续循环运行的方式，它克服了单个生物反应器时耗长的问题；好氧堆肥后的渗滤液回灌又使渗滤液对生物体的毒性降低，为微生物的生长提供了良好的生长环境，从而提高了生活垃圾处理的效率。2.本实用新型中的生物反应器采用的是间歇曝气的方式，由于间歇曝气对有机质的去除率比连续曝气的去除率高，虽然其脱水率相对较低，但从总体上来说，间歇曝气比连续曝气的效果要好，与连续曝气的运行方式相比，它克服了其需氧量大，动力消耗大，运行成本高，有机质去除率较小等缺点，从管理角度来说，本实用新型采用的厌氧好氧生物处理装置无需专人管理，便于在农村推广使用。
图1为本实用新型系统的结构示意图。图2为本实用新型系统的工艺流程示意图。附图标记说明1-垃圾分类机；11-箱体；12-活动送料斗；13-振动筛；14-重物分离板；15-拉力弹簧；16-支点；17-出料通道；18-重物收集室；19-挡板；81-支撑板；82-隔板；83-滑板；2-筒体；21-顶盖；22-进料口 ； 23-产气层；24-泥沙层；25-垃圾层；26-碎石层； 27-开孔支撑板；3-出料管；41-空压机；42-第一蠕动泵；43-第二蠕动泵；5_厌氧渗滤液集水池； 6-好氧渗滤液集水池；2A-第一生物反应器；2B-第二生物反应器；2C-第三生物反应器；2D-第四生物反应器；
具体实施方式
如图1、2所示，一种分散式农村生活垃圾处理系统，包括垃圾分类机1、四个并联的厌氧好氧生物反应器、厌氧渗滤液集水池5、好氧渗滤液集水池6、空压机41、第一蠕动泵 42和第二蠕动泵43，所述的厌氧好氧生物反应器具体为第一生物反应器2A、第二生物反应器2B、第三生物反应器2C、第四生物反应器2D。所述的垃圾分类机1通过出料管3分别与四个并联的生物反应器连接，四个并联的生物反应器分别通过管道与厌氧渗滤液集水池 5、好氧渗滤液集水池6连接。如图2所示，所述的垃圾分类机1包括箱体11，箱体11的一侧设有开口向外的活动送料斗12，箱体1内设有振动筛3、重物分离板4、出料通道17和重物分离室18，所述的
5振动筛3倾斜设置，其较高端接于活动投料斗2的下方，较低端上方的箱体上设有挡板19， 用于挡住垃圾使之不会大量下落。出料通道17位于振动筛3下方。重物分离室18内设有支撑板81、隔板82和设于隔板82上的滑板83，所述的滑板83用于使垃圾滑至重物收集室中间，以免堆积在收集室一角。重物分离板14通过重物分离板中间的支点16固定于支撑板81上，重物分离板14的一端装有弹簧15，连接于支撑板81上，另一端与出料通道17相接于隔板83上。本实用新型的垃圾分类机1使用时，收集所得的新鲜垃圾经活动送料斗12进入垃圾分类机1，经倾斜的振动筛13的振动筛选后，细小的垃圾穿过振动筛13的筛网孔直接下落至其下方的出料通道17上，经出料管3进入厌氧好氧生物反应器中，体积较大的垃圾沿振动筛13下滑至重物分离板14上，若垃圾重力大于拉力弹簧15对重物分离板14作用的拉力时，垃圾将向下推开重物分离板14，进入到重物分离板14下方的重物收集室18内；若垃圾的重力小于拉力弹簧15对重物分离板14的作用力，垃圾将直接下滑至出料通道17上， 经出料管3进入生物反应器中。如图1所示，所述的厌氧好氧生物反应器包括顶盖21和筒体2。顶盖21为圆台形，与平顶型顶盖相比，圆台形顶盖具有防止雨水、杂物等在反应器上端蓄积的优点。顶盖 21中间设有进料口 22，进料口 22与垃圾分类机的出料管3接通，并使接口密封。厌氧好氧生物反应器筒体内部从上到下依次为产气层23、泥沙层24、垃圾层25、 碎石层沈和多孔支撑板27，泥沙层23覆盖在垃圾层25上方，能使垃圾层产生的垃圾填埋气均勻排入产气层23，垃圾填埋气通过外接的集气装置收集、并经预处理后可以作为能源使用。碎石层26的碎石间隙仅允许渗滤液通过，防止上层垃圾下落堵塞曝气管的曝气头。 开孔支撑板27用以承载上方的碎石和垃圾，并使垃圾渗滤液自行下渗。多孔支撑板27的下方设置有曝气管，空压机41提供厌氧好氧生物反应器所需的氧气，曝气管的曝气头朝下， 以防止垃圾堵塞曝气头。厌氧好氧生物反应器的筒体底部为圆锥形，有利于垃圾渗滤液能够在重力作用下自行从反应器中流出。厌氧好氧生物反应器上还设有出料口 28，发酵完毕的垃圾从出料口 28取出，经干燥筛分作为肥料直接在农田施用。厌氧好氧生物反应器产生的垃圾渗滤液自流入厌氧渗滤液集水池5或好氧渗滤液集水池6中，厌氧发酵产生的渗滤液经第一蠕动泵 42送入处于好氧发酵期的生物反应器中，好氧堆肥产生的渗滤液经第二蠕动泵43送入处于厌氧发酵期的生物反应器中。如图1所示，四个并联的第一生物反应器2A、第二生物反应器2B、第三生物反应器 2C、第四生物反应器2D的顶端都与垃圾分类机1连通，四个厌氧好氧生物反应器共用一个厌氧渗滤液集水池5和一个好氧渗滤液集水池6，每个生物反应器的厌氧渗滤液经管道收集后流入厌氧渗滤液集水池5，好氧渗滤液也经管道收集后流入好氧渗滤液集水池6中，两种渗滤液在集水池中按运行要求、通过阀门控制回灌至生物反应器。系统开始运行时，经垃圾分类机1预处理的垃圾进入第一生物反应器2A，开始进行厌氧发酵反应，产生的渗滤液经厌氧渗滤液集水池5回灌至第一生物反应器2A中。系统运行一个月后，将收集所得的新鲜垃圾预处理后投放到第二生物反应器2B 中，同样进行厌氧发酵，产生的渗滤液同样经厌氧渗滤液集水池5回灌至自身的反应器即第二生物反应器2B中。[0035]系统运行二个月后，将预处理后的新鲜垃圾投放至第三生物反应器2C中，同样进行厌氧发酵，产生的渗滤液同样经厌氧渗滤液集水池5回灌至自身的反应器即第三生物反应器2C中。系统运行三个月后，预处理后的新鲜垃圾投放至第四生物反应器2D中进行厌氧发酵，同时，第一生物反应器2A进入好氧堆肥期，与第一生物反应器2A相连的空压机41A 启动，第二生物反应器2B、第三生物反应器2C、第四生物反应器2D的渗滤液经厌氧渗滤液集水池5回灌至第一生物反应器2A中，而第一生物反应器2A的渗滤液经好氧渗滤液集水池6回灌至其他三个生物反应器2B、2C、2D中，若好氧渗滤液的量无法满足三个生物反应器 2B、2C、2D内垃圾体含水率保持60 70%的要求，则以厌氧渗滤液与好氧渗滤液混合补充以满足垃圾体含水率的要求，混合渗滤液的PH值控制在6. 6 7. 5之间。系统运行四个月后，第一生物反应器2A中的垃圾经出料口 28A取出，通过干燥、筛分，作为肥料直接在农田中施用，并再将新鲜垃圾重新装填入第一生物反应器2A中，再次进行厌氧发酵。此时，第二生物反应器2B进入好氧堆肥期，第二生物反应器2B的运行方式同上月第一生物反应器2A的运行方式第二生物反应器2B相连的空压机41B启动，第二生物反应器2B进入好氧堆肥期，第一生物反应器2A、第三生物反应器2C、第四生物反应器 2D的渗滤液经厌氧渗滤液集水池5回灌至第二生物反应器2B中，而第二生物反应器2B的渗滤液经好氧渗滤液集水池6回灌至其他三个生物反应器2A、2C、2D中，若三个生物反应器 2A、2C、2D内的垃圾体未达到所需含水率60 70 %的要求，则同样以厌氧渗滤液与好氧渗滤液混合补充运行，混合渗滤液的PH值控制在6. 6 7. 5之间。系统运行三个月后即进入循环期，每个反应器产生的渗滤液不再回灌至自身的反应器中，运行步骤都按系统运行三个月后的步骤运行，如此连续循环进行，达到了高效处理分散式农村生活垃圾的目的。
权利要求1.一种分散式农村生活垃圾处理系统，包括垃圾分类机和厌氧好氧生物反应器，其特征在于所述的垃圾分类机通过出料管与若干个并联的厌氧好氧生物反应器连接，所述的厌氧好氧生物反应器通过管道与厌氧渗滤液集水池、好氧渗滤液集水池连接，所述的厌氧渗滤液集水池和好氧渗滤液集水池均连接有蠕动泵，每个厌氧好氧生物反应器均连接有空压机。
2.如权利要求1所述的分散式农村生活垃圾处理系统，其特征在于所述的垃圾分类机包括箱体，所述的箱体的一侧设有开口向外的活动送料斗，箱体内设有振动筛、重物分离板、出料通道和重物分离室，所述的振动筛倾斜设置，振动筛的一端接于活动投料斗的下方，另一端上方的箱体上设有挡板，所述的出料通道位于振动筛下方；所述的重物分离室内设有支撑板、隔板和设于隔板上的滑板；所述的重物分离板通过重物分离板中间的支点固定于支撑板上，所述的重物分离板的一端装有弹簧，连接于支撑板上，所述的重物分离板的另一端与出料通道相接于隔板上。
3.如权利要求1所述的分散式农村生活垃圾处理系统，其特征在于所述的厌氧好氧生物反应器包括顶盖和筒体，所述的顶盖中间设有进料口 ；所述的筒体内部从上到下依次设有产气层、泥沙层、垃圾层、碎石层和多孔支撑板，多孔支撑板的下方设置有曝气管，所述的筒体上设有出料口。
4.如权利要求3所述的分散式农村生活垃圾处理系统，其特征在于所述的顶盖为圆台形。
5.如权利要求3所述的分散式农村生活垃圾处理系统，其特征在于所述的筒体的底部为圆锥形。
专利摘要本实用新型公开了一种分散式农村生活垃圾处理系统，包括垃圾分类机和厌氧好氧生物反应器，所述的垃圾分类机与若干个并联的厌氧好氧生物反应器连接，所述的厌氧好氧生物反应器通过管道与厌氧渗滤液集水池、好氧渗滤液集水池连接。本实用新型将垃圾分类与生物处理相结合，多个生物反应器连续循环运行，形成了分散式农村生活垃圾一体化处理系统，解决了传统农村生活垃圾分类难、大量难降解物质降低生物反应器效率等问题，提高了生活垃圾处理的效率，整个处理系统无需专人管理，便于在农村推广使用。
文档编号C05F9/02GK202011841SQ201120083010
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者冯华军, 宋二喜, 廖 燕, 张弛, 汪美贞, 沈东升 申请人:浙江工商大学