一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于生物技术和环境【技术领域】，具体涉及到利用微生物转化的方式实现垃圾堆肥渗滤液的功能性转化和回用消臭技术。本发明利用特有的微生物培养装置，经过一级二级好氧培养，得到可重复利用的发酵液。本发明可以有效的减少垃圾渗滤液的实际产生，减少渗滤液处理负荷降低能耗，并且能够有效地抑制和消除垃圾处置过程中所产生的恶臭气体，为目前的城市垃圾堆肥场提供一套低成本、高效率、一举解决渗滤液和恶臭问题的垃圾渗滤液资源化循环利用技术。
【专利说明】一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法和系统
[0001]
【技术领域】
本发明属于生物技术和环境【技术领域】，具体涉及到利用微生物转化的方式实现垃圾堆肥渗滤液的功能性转化和回用消臭技术。
[0002]
【背景技术】
垃圾堆肥工艺作为城市生活垃圾实现无害化、资源化、减量化的一种有效手段，目前已被广泛推广使用，并取得了明显的效果。而城市生活垃圾中厨余垃圾含量高达40%-50%，总体的含水率可达到40%-60%，垃圾所含的水分在垃圾集中的过程中，不断渗出，形成垃圾渗滤液，同时在垃圾在转运堆放过程中，垃圾发生腐败产生大量恶臭气体，在堆肥过程中也有大量的恶臭气体产生。因此，目前的城市垃圾堆肥厂中，需要解决两个形成二次污染的问题:一个是垃圾渗滤液的处置问题，一个是堆肥过程中产生的高浓度恶臭气体的脱臭问题。
[0003]城市垃圾堆肥厂垃圾渗滤液是一种成分十分复杂、病原菌含量高、可生化性差的高浓度有机废水，是垃圾处置过程中产生二次污染的主要因素之一。一般来说，新鲜垃圾渗滤液pH在4、之间，CODcr在2000~20000mg/L的范围内，B0D5在60~15000mg/L的范围内，并释放出大量V恶臭物质。目前的垃圾堆肥厂对垃圾渗滤液的处置方法都是设有专门的污水处理站对垃圾渗滤液进行处理。
[0004]垃圾渗滤液由于污染负荷很高，处理难度较大，不仅要考虑处理工程的有效性和稳定性，还需要考虑工艺的经济合理性。目前，垃圾渗滤液的处理方法主要有生物处理、物化处理和土地处理方法，其中生物处理技术有好氧(如氧化塘、活性污泥法、SBR等)、厌氧(如UASB、EGSB等)技术、膜生物反应器(MBR)等，还有增加多级生化和纳滤反渗透等组合工艺进行处理，垃圾渗滤液中高浓度有机污染物及难生物降解物质和高浓度氨氮，致使工艺流程过长，构筑物多，管理复杂，占地面积大，运行费用高，且出水CODcr和氨氮不易达标。
[0005]目前，本领域技术人员多采用生化一物化一RO膜的方式对垃圾渗滤液进行处理。这种方式强调的是提纯回收而非处理，主要是利用RO膜将垃圾渗滤液中无污染的水分离出来以供回收使用，但该过程中生化处理效果不佳，渗滤液中的有机物并未被处理，反而经RO膜过滤，浓缩成有机物含量更高的浓缩液被回灌至填埋场，造成更严重的污染。另外，生化一物化一RO膜的方式还存在工艺制程复杂、设备繁多、成本高等不足。
[0006]垃圾堆肥场脱臭目前主要采用强制通风一恶臭物质的液相吸附富集一处理吸附液的方式。这种方式需要在密闭空间内强制大风量通风换气，并且需要配置具备足够停留时间的液相吸附塔，并额外产生大量的高氨氮、高硫化物的废水，合并至垃圾渗滤液处理装置中进行处理。导致了垃圾堆肥厂产生的废水中，垃圾渗滤液本身只占15%-30%，大部分污水来自于脱臭系统的现象，并且这种方式不可避免的会由于吸附过程吸附不完全而产生恶臭气体的残留，随排风散逸至周边环境引起空气污染。
[0007]另外还有采用外部添加酶制剂或强氧化剂喷洒抑制和分解垃圾堆肥过程中产生恶臭的技术手段，但是酶制剂价格高昂，每吨可达十几万至几十万元，普通垃圾处理企业根本负担不起，而强氧化剂类的除臭产品，再分解恶臭物质的同时，也杀灭了大量的微生物，导致堆肥过程中有效微生物不足，抑制了堆肥的进程，并且破坏了堆肥过程的微生物平衡，导致病原菌和腐败细菌过剩繁殖，产生更严重的恶臭，形成恶性循环。
[0008]本发明利用垃圾渗滤液发酵转化，制成具备生物脱臭功能的发酵液回用于垃圾堆肥场的方式，目前还未见类似报道。
[0009]
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术存在的处理工艺复杂、运行过程中能耗大、成本高、处理后渗滤液不能达标排放、恶臭气体无法控制等缺陷，通过利用腐植化微生物群落配合特定的装置对垃圾渗滤液进行转化，使其成为具有生物脱臭功能的发酵液，再进行垃圾堆肥场内的喷洒回用。可以有效的减少垃圾渗滤液的实际产生，减少渗滤液处理负荷降低能耗，并且能够有效地抑制和消除垃圾处置过程中所产生的恶臭气体，为目前的城市垃圾堆肥场提供一套低成本、高效率、一举解决渗滤液和恶臭问题的垃圾渗滤液资源化循环利用技术。
[0010]垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统，是由调节池、一级发酵池、微生物培养装置、微生物发生器、营养液供给罐、二级发酵池、沉淀池、发酵液贮存罐、发酵液喷洒脱臭装置、搅拌器、充氧装置、矿物填料、微生物回流管、发酵液输送管①和发酵液输送管②组成，从调节池开始，一级发酵池、二级发酵池、沉淀池、发酵液贮存罐和发酵液喷洒脱臭装置依次连接，各池之间的液体传输以提升泵连接，二级发酵池的有效容积为一级发酵池的2倍；微生物培养装置与一级发酵池经提升泵用软管连接，营养液供给罐与微生物培养装置相连接；沉淀池下部为锥形，锥形顶部设电磁阀，并与微生物回流管的一端相连接，微生物回流管的另一端与一级发酵池相连接；发酵液贮存罐内设置潜水泵，通过发酵液输送管①与调节池相连接，通过发酵液输送管②和微生物培养装置相连接；调节池设置PH计并与加药装置协同控制垃圾渗滤液PH值，一级发酵池、二级发酵池、微生物培养装置均设置溶解氧监控器。
[0011]其中，调节池内设搅拌器；一级发酵池和二级发酵池都均内设充氧装置和矿物填料，矿物填料外形为柱状，圆柱直径为l(Tl5cm，长度约为发酵池有效深度的60%，由不锈钢网内填充天然矿物构成，包含z?母石10_20%、石英砂30_50%、轻石30_40%、麦饭石10-20%,所有矿石均加工成1.5-3cm大小的碎块，均匀混合，一级发酵池中矿物填料的填料设置密度以发酵池横断面积计算为6、个/m2，填料间距不小于25cm，二级发酵池中矿物填料的填料设置密度以发酵池横断面积计算为4飞个/m2，填料间距不小于40cm，矿物填料均匀分布在池内，池底部设置充氧装置；充氧装置是由风机、导气管和若干平板式微孔曝气头组成，曝气头以ABS材质的导气管与风机相连。
[0012]微生物培养装置是由培养罐、微生物发生器、温度装置和充氧装置组成，其有效容积为一级发酵池的有效容积的1/100-1/50 ;微生物发生器是由固定器、外筒和内筒组成；内筒由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为8mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30%，内筒直径为外筒直径的三分之一，内筒高度为外筒高度的二分之一，内筒竖直置于外筒内，位于外筒内部中央；外筒和内筒之间填充矿物，包含云母石10-20%、花岗岩30-50%、轻石30-40%、麦饭石10-20%，所有矿石均加工成1.5_3cm大小的碎块，均匀混合，内筒中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源为活性腐殖土中混合体积为5%的直径为1-1.5cm的轻石碎块以及1%的直径为1-1.5cm的黑曜岩碎块，取无人为污染的新发育形成的腐殖土，经过筛选去除大质后，粉碎至粒径小于Icm的状态作为腐殖土原料，取腐殖土原料、红糖、淀粉、稻壳、骨粉，按质量比40-60:1-1.5:5-8:15-25:3_5的比例混合后，调整含水率为55%-60%，于密闭容器中，保持30-35°C堆怄25-35天后取出，在50°C下烘干至含水率为15%以下，得到活性腐殖土 ；外筒由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为1_的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30% ;直径为培养罐的0.2-0.25，有效深度为培养罐高度的 0.2-0.25。
[0013]本发明所涉及的垃圾渗滤液发酵装置在启动阶段和稳定发酵阶段采用的步骤是不同的，启动阶段的具体步骤为:
1、微生物培养阶段:微生物培养装置内设置微生物发生器后，导入培养液，培养液组成为:红糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亚铁(七水)0.05-0.1%，硝酸钾
0.05-0.1%，磷酸钾0.05-0.1%，黄腐酸钾0.5%-1%，好氧培养48h ；
2、一级发酵接种:将pH调节至中性的垃圾渗滤液注入已设置矿物填料的一级发酵池，同时微生物培养装置中好氧培养后的培养液全部导入一级发酵池后，重新导入新鲜培养液到微生物培养装置中，重复上一步骤的培养过程；
3、垃圾渗滤液与微生物培养液混合后进行好氧发酵，充氧装置保证该发酵池内溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L的范围；发酵时间为7d_9d，微生物培养装置持续培养3_4批，逐批导入一级发酵池；
4、一级发酵池经7d-9d的启动发酵后，将1/2的发酵液泵入二级发酵池，再以等量垃圾渗滤液补充一级发酵池；此时二级发酵池开始启动； 5、上述4的过程重复四次后，二级发酵池的有效容积已充满，此时系统不进行排出发酵液和补充垃圾渗滤液的操作，维持此状态持续发酵，一级发酵池和二级发酵池内溶解氧浓度保持在2-2.5mg/L的水平，待二级发酵池的发酵液中，亚硝酸盐氮浓度为0.02mg/L以下，大肠杆菌和粪大肠杆菌均不检出时，视为发酵结束，此时可以进入稳定发酵阶段。
[0014]稳定发酵阶段采用的步骤为:
1、将垃圾渗滤液泵入调节池，将PH调节至中性，均衡水量，稳定水质，每次加入垃圾渗滤液的同时加入最终发酵液，最终发酵液是由发酵液输送管①从发酵液贮存罐泵入，体积是垃圾渗滤液体积的1/200-1/100，利用搅拌器搅拌均匀，作用是消除新鲜垃圾渗滤液产生的异味并起到缓冲渗滤液PH值；
2、经调节后的垃圾渗滤液采用序批式泵入一级发酵池进行一级好氧发酵，每批次泵入的垃圾渗滤液的时间间隔和体积与一级发酵池泵入二级发酵池垃圾渗滤液发酵液的时间间隔和体积一致；一级发酵池内设置充氧装置保证该发酵池内溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L的范围；一级发酵池内部设置多个矿物填料，矿石填料为多孔质地，能够提供足够的表面积用于微生物的大量富集，同时为微生物提供必要的矿物质；一级发酵池内的悬浮微生物含量保持在4000-6000mg/L的水平；
3、当一级发酵池内悬浮微生物含量低于4000mg/L时，启动微生物培养装置，微生物培养装置中的微生物培养液是由发酵液输送管②输送的最终发酵液和营养液供给罐输送的营养液组成的，营养液与最终发酵液的混合比例为1: 1.5-2,营养液的构成为:红糖
2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亚铁(七水)0.05-0.1%，硝酸钾0.05-0.1%，磷酸钾0.05-0.1%，可连续培养3-4个批次，每批次培养时间为48h，培养液中微生物浓度可达到3000-5000mg/L，每批次培养结束后，培养液全部泵入一级发酵池；微生物培养装置内设置充氧装置保证微生物培养装置内的溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L的水平；4、一级发酵池内的发酵时间为5d-7d，每批次发酵结束后，经提升泵将一级发酵池的的发酵液的1/2泵入二级发酵池，并补充与泵出量相同体积的调节后的垃圾渗滤液；
5、经一级发酵池好氧发酵的垃圾渗滤液，泵入二级发酵池后，连续好氧发酵5d-7d形成最终发酵液，充氧装置保证该发酵池内溶解氧浓度维持在2.0-^2.5mg/L的范围；矿石填料能够提供足够的表面积用于微生物的富集，同时为微生物提供必要的矿物质；每批次二级发酵结束后，将二级发酵池内最终发酵液总体积的1/4泵入沉淀池，泵出部分由一级发酵池内的一级发酵液等体积泵入补充；
6、最终发酵液泵入沉淀池后进行沉淀，沉淀时间为1-1.5h，沉淀后的沉淀池下部的沉淀物主要是最终发酵液携带的微生物絮体沉淀，沉淀物经微生物回流管回流至一级发酵池，用以补充微生物量；沉淀排出后，上清液泵入发酵液贮存罐后，经提升泵输送至发酵液喷洒脱臭装置；
7、发酵液喷洒脱臭装置可采用市售喷雾装置，发酵液喷雾方式为间歇式；垃圾堆肥场环境空间喷雾时间间隔为I小时，每次喷雾时间5min，每次喷洒量约为0.1-0.15L/m3 ;垃圾堆肥过程喷雾方式为，在翻堆机上方设置细雾喷头，喷头沿发酵池横向宽度方向布置，在翻堆的同时进行喷雾，喷雾量与垃圾量的比例为8L-10L/m3，使用喷雾的堆肥阶段为堆肥初期至堆肥高温阶段；
8、一级发酵池和二级发酵池中设置的矿物填料作为微生物载体的同时，也为微生物的生长代谢提供矿物质微量元素，因此在使用过程中会发生溶解而体积减小，因此需要定期更换，更换频率约为5-7个月一次。更换填料的操作为:填料需分3批更换；每次更换填料总数的1/3 ;每批更换的时间间隔为5d-7d。
[0015]垃圾渗滤液经本发明地方法转化后得到的发酵液含有大量的带有-OH和-OOH官能团的腐植化微生物次生代谢产物，这些物质可以同时与恶臭气体中的酸性和碱性成分发生中和反应，消除臭气。发酵液中的这些活性物质也是堆肥过程中参与腐熟过程的微生物的必要营养物质，同时也是腐败微生物的拮抗物质，每天可减排垃圾渗滤液5-7m3，环境恶臭物质降低80%以上，强制通风系统运行率降低70%，脱臭装置产生的废水减少80%。因此，发酵液喷洒于堆肥过程中还能够强化堆肥过程中的腐植化细菌的增殖，消灭产生恶臭的腐败细菌，抑制恶臭产生。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】
图1为垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统结构图；
图2为微生物培养装置结构图；
图3为垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统流程图；
图中，1.调节池，2.—级发酵池，3.微生物培养装置，4.微生物发生器，5.营养液供给罐，6.二级发酵池，7.沉淀池，8.发酵液贮存罐，9.发酵液喷洒脱臭装置，10.搅拌器，
11.充氧装置，12.矿物填料，13.微生物回流管，14.发酵液输送管①，15.发酵液输送管②，16.培养罐，17.温度装置，18.固定器，19.外筒，20.内筒。
[0017]
【具体实施方式】
现结合附图和实施类对本发明进行详细说明。
[0018]如图1所示，垃圾堆肥渗滤液循环利用消臭系统，是由调节池1、一级发酵池2、微生物培养装置3、微生物发生器4、营养液供给罐5、二级发酵池6、沉淀池7、发酵液贮存罐8、发酵液喷洒脱臭装置9、搅拌器10、充氧装置11、矿物填料12、微生物回流管13、发酵液输送管①14和发酵液输送管②15组成，从调节池I开始，一级发酵池2、二级发酵池6、沉淀池7、发酵液贮存罐8和发酵液喷洒脱臭装置9依次连接，各池之间的液体传输以提升泵连接，二级发酵池6的有效容积为一级发酵池2的2倍；微生物培养装置3与一级发酵池2经提升泵用软管连接，营养液供给罐5与微生物培养装置3相连接；沉淀池7下部为锥形，锥形顶部设电磁阀，并与微生物回流管13的一端相连接，微生物回流管13的另一端与一级发酵池2相连接；发酵液贮存罐8内设置潜水泵，通过发酵液输送管①14与调节池I相连接，通过发酵液输送管②15和微生物培养装置3相连接；调节池I设置pH计并与加药装置协同控制垃圾渗滤液PH值，一级发酵池2、二级发酵池6、微生物培养装置3均设置溶解氧监控器。
[0019]其中，调节池内设搅拌器10 ;—级发酵池2和二级发酵池6都均内设充氧装置11和矿物填料12，矿物填料12为外形柱状，圆柱直径为l(Tl5cm，长度约为发酵池有效深度的60%，由不锈钢网内填充天然矿物构成，包含云母石10-20%、石英砂30-50%、轻石30_40%、麦饭石10-20%，所有矿石均加工成1.5-3cm大小的碎块，均匀混合，一级发酵池2中矿物填料12的填料设置密度以发酵池横断面积计算为6、个/m2，填料间距不小于25cm，二级发酵池6中矿物填料12的填料设置密度以发酵池横断面积计算为4飞个/m2，填料间距不小于40cm，矿物填料12均匀分布在池内，池底部设置充氧装置11 ;充氧装置11是由风机、导气管和若干平板式微孔曝气头组成，曝气头以ABS材质的导气管与风机相连。
[0020]如图2所示，微生物培养装置3是由培养罐16、微生物发生器4、温度装置17和充氧装置11组成，其有效容积为一级发酵池2的有效容积的1/100-1/50 ;微生物发生器4是由固定器18、外筒19和内筒20组成；内筒20由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为8mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30%，内筒20直径为外筒19直径的三分之一，内筒20高度为外筒19高度的二分之一，内筒20竖直置于外筒19内，位于外筒19内部中央；外筒19和内筒20之间填充矿物，包含云母石10-20%、花岗岩30-50%、轻石30_40%、麦饭石10-20%，所有矿石均加工成1.5-3cm大小的碎块，均匀混合，内筒20中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源为活性腐殖土中混合体积为5%的直径为1-1.5cm的轻石碎块以及1%的直径为1-1.5cm的黑曜岩碎块，取无人为污染的新发育形成的腐殖土，经过筛选去除大质后，粉碎至粒径小于Icm的状态作为腐殖土原料，取腐殖土原料、红糖、淀粉、稻壳、骨粉，按质量比40-60:1-1.5:5-8:15-25:3_5的比例混合后，调整含水率为55%_60%，于密闭容器中，保持30-35°C堆怄25-35天后取出，在50°C下烘干至含水率为15%以下，得到活性腐殖土 ；外筒19由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为1mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30% ;直径为培养罐的0.2-0.25，有效深度为培养罐16高度的0.2-0.25。
[0021]本发明所涉及的垃圾渗滤液发酵的流程如图3所示，其装置在启动阶段和稳定发酵阶段采用的步骤是不同的，启动阶段的具体步骤为:
1、微生物培养阶段:微生物培养装置3内设置好微生物发生器4后,导入培养液,培养液组成为:红糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亚铁(七水)0.05-0.1%，硝酸钾
0.05-0.1%，磷酸钾0.05-0.1%，黄腐酸钾0.5%-1%，好氧培养48h ；
2、一级发酵接种:将pH调节至中性的垃圾渗滤液注入已设置矿物填料12的一级发酵池2，同时微生物培养装置3中好氧培养后的培养液全部导入一级发酵池2后，重新导入新鲜培养液到微生物培养装置3中，重复上一步骤的培养过程；
3、垃圾渗滤液与微生物培养液混合后进行好氧发酵，充氧装置11保证该发酵池内溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L的范围；发酵时间为7d_9d，微生物培养装置3持续培养3_4批，逐批导入一级发酵池2;
4、一级发酵池2经7d-9d的启动发酵后，将1/2的发酵液泵入二级发酵池6，再以等量垃圾渗滤液补充一级发酵池2 ;此时二级发酵池6开始启动；
5、上述4的过程重复四次后，二级发酵池6的有效容积已充满，此时系统不进行排出发酵液和补充垃圾渗滤液的操作，维持此状态持续发酵，一级发酵池2和二级发酵池6内溶解氧浓度保持在2-2.5mg/L的水平，待二级发酵池6的发酵液中，亚硝酸盐氮浓度为0.02mg/L以下，大肠杆菌和粪大肠杆菌均不检出时，视为发酵结束，此时可以进入稳定发酵阶段。
[0022]稳定发酵阶段采用的步骤为:
1、将垃圾渗滤液泵入调节池I,将pH调节至中性，均衡水量，稳定水质,每次加入垃圾渗滤液的同时加入最终发酵液，最终发酵液是由发酵液输送管①14从发酵液贮存罐8泵入，体积是垃圾渗滤液体积的1/200-1/100，利用搅拌器10搅拌均匀，作用是消除新鲜垃圾渗滤液产生的异味并起到缓冲渗滤液PH值；
2、经调节后的垃圾渗滤液采用序批式泵入一级发酵池2进行一级好氧发酵，每批次泵入的垃圾渗滤液的时间间隔和体积与一级发酵池2泵入二级发酵池6垃圾渗滤液发酵液的时间间隔和体积一致；一级发酵池2内设置充氧装置11保证该发酵池内溶解氧浓度维持在 2.5^3.5mg/L的范围；一级发酵池2内部设置多个矿物填料12，矿石填料12为多孔质地，能够提供足够的表面积用于微生物的大量富集，同时为微生物提供必要的矿物质；一级发酵池2内的悬浮微生物含量保持在4000-6000mg/L的水平；
3、当一级发酵池2内悬浮微生物含量低于4000mg/L时，启动微生物培养装置3，微生物培养装置3中的微生物培养液是由发酵液输送管②15输送的最终发酵液和营养液供给罐5输送的营养液组成的，营养液与最终发酵液的混合比例为1: 1.5-2,营养液的构成为:红糖
2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亚铁(七水)0.05-0.1%，硝酸钾0.05-0.1%，磷酸钾0.05-0.1%，可连续培养3-4个批次，每批次培养时间为48h，培养液中微生物浓度可达到3000-5000mg/L，富集培养的培养液中主要含有放线菌、酵母菌、乳酸菌、反硝化细菌、硝化细菌、氧化菌、光和菌、氨化细菌、假单孢杆菌、芽孢杆菌、短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、古细菌等；每批次培养结束后，培养液全部泵入一级发酵池2 ;微生物培养装置3内设置充氧装置11保证微生物培养装置3内的溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L的水平；
4、一级发酵池2内的发酵时间为5d-7d，每批次发酵结束后，经提升泵将一级发酵池2的发酵液的1/2泵入二级发酵池6，并补充与泵出量相同体积的调节后的垃圾渗滤液；
5、经一级发酵池2好氧发酵的垃圾渗滤液，泵入二级发酵池6后，连续好氧发酵5d-7d形成最终发酵液，充氧装置11保证该发酵池内溶解氧浓度维持在2.0-^2.5mg/L的范围；矿石填料12能够提供足够的表面积用于微生物的富集，同时为微生物提供必要的矿物质；每批次二级发酵结束后，将二级发酵池6内最终发酵液总体积的1/4泵入沉淀池7，泵出部分由一级发酵池2内的一级发酵液等体积泵入补充；
6、最终发酵液泵入沉淀池7后进行沉淀，沉淀时间为1-1.5h，沉淀后的沉淀池下部的沉淀物主要是最终发酵液携带的微生物絮体沉淀，沉淀物经微生物回流管13回流至一级发酵池2，用以补充微生物量；沉淀排出后，上清液泵入发酵液贮存罐8后，经提升泵输送至发酵液喷洒脱臭装置9 ；
7、发酵液喷洒脱臭装置9可采用市售喷雾装置，发酵液喷雾方式为间歇式；垃圾堆肥场环境空间喷雾时间间隔为I小时，每次喷雾时间5min，每次喷洒量约为0.1-0.15L/m3 ;垃圾堆肥过程喷雾方式为，在翻堆机上方设置细雾喷头，喷头沿发酵池横向宽度方向布置，在翻堆的同时进行喷雾，喷雾量与垃圾量的比例为8L-10L/m3，使用喷雾的堆肥阶段为堆肥初期至堆肥高温阶段；
8、一级发酵池2和二级发酵池6中设置的矿物填料12作为微生物载体的同时，也为微生物的生长代谢提供矿物质微量元素，因此在使用过程中会发生溶解而体积减小，因此需要定期更换，更换频率约为5-7个月一次。更换填料的操作为:填料需分3批更换；每次更换填料总数的1/3 ;每批更换的时间间隔为5d-7d。
[0023]采用本发明的技术后，会达到以下的效果:
1、垃圾渗滤液的排放量可减少40%-100%；
2、采用本发明后即有的脱臭装置可降低运行率70%，垃圾处理厂污水总量减少50%-70% ；
3、利用渗滤液转化的发酵液在厂内喷洒，垃圾堆肥厂内氨气浓度降低70%，硫化氢浓度降低80% ；
渗滤液转化的发酵液向堆肥垃圾喷洒后，堆肥升温起始时间提前2-3天，腐熟时间缩短3-5天；圾堆肥厂总体节能30%-50%。
[0024] 4、喷洒使用以外的垃圾渗滤液发酵液可作为冲洗水，冲洗地面、垃圾转运车等，节约用水的同时，能够去除垃圾转运车本身的恶臭，减小对市容环境的影响，
5、本方法处理垃圾渗滤液，系统稳定、耐冲击负荷高、成本低、便于管理，并将垃圾渗滤液处置后的发酵液进行垃圾堆肥场的回喷，不仅有效解决垃圾堆肥过程中的恶臭问题，同时减少垃圾渗滤液的零排放，甚至通过合理规划实现垃圾渗滤液零排放。
【权利要求】
1.一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭系统，其特征在于，由调节池(I)、一级发酵池(2)、微生物培养装置(3)、微生物发生器(4)、营养液供给罐(5)、二级发酵池(6)、沉淀池(7)、发酵液贮存罐(8)、发酵液喷洒脱臭装置(9)、搅拌器(10)、充氧装置(11)、矿物填料(12)、微生物回流管(13)、发酵液输送管①(14)和发酵液输送管②(15)组成，从调节池(I)开始，一级发酵池(2)、二级发酵池(6)、沉淀池(7)、发酵液贮存罐(8)和发酵液喷洒脱臭装置(9)依次连接，各池之间的液体传输以提升泵连接，二级发酵池(6)的有效容积为一级发酵池(2)的2倍；微生物培养装置(3)与一级发酵池(2)经提升泵用软管连接，营养液供给罐(5)与微生物培养装置(3)相连接；沉淀池(7)下部为锥形，锥形顶部设电磁阀，并与微生物回流管(13)的一端相连接，微生物回流管(13)的另一端与一级发酵池(2)相连接；发酵液贮存罐(8 )内设置潜水泵，通过发酵液输送管①(14 )与调节池(I)相连接，通过发酵液输送管②(15)和微生物培养装置(3)相连接；调节池(I)设置pH计并与加药装置，一级发酵池(2 )、二级发酵池(6 )、微生物培养装置(3 )均设置溶解氧监控器。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法和系统，其特征在于，调节池(I)内设搅拌器(10);—级发酵池(2)和二级发酵池(6)内均设充氧装置(11)和矿物填料(12)，矿物填料(12)由不锈钢网内填充天然矿物构成，外形为柱状，圆柱直径为l(Tl5cm，长度为发酵池有效深度的60%，天然矿物包含云母石10-20%、石英砂30-50%、轻石30-40%、麦饭石10-20%，所有矿石均加工成1.5-3cm大小的碎块，均匀混合，一级发酵池(2)中矿物填料(12)的填料设置密度以发酵池横断面积计算为6、个/m2，填料间距不小于25cm，二级发酵池(6)中矿物填料(12)的填料设置密度以发酵池横断面积计算为4飞个/m2，填料间距不小于40 cm，矿物填料(12)均匀分布在池内，池底部设置充氧装置(11);充氧装置(11)是由风机、导气管和若干平板式微孔曝气头组成，曝气头以ABS材质的导气管与风机相连。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法和系统，其特征在于，微生物培养装置(3)是由培养罐(16)、微生物发生器(4)、温度装置(17)和充氧装置(11)组成，其有效容积为一级发酵池(2)的有效容积的1/100-1/50 ;微生物发生器(4)是由固定器(18)、外筒(19)和内筒(20)组成；内筒(20)由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为8mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30%，内筒(20)直径为外筒(19)直径的三分之一，内筒(20)高度为外筒(19)高度的二分之一，内筒(20)竖直置于外筒(19)内，位于外筒(19)内部中央；外筒(19)和内筒(20)之间填充矿物，包含云母石10-20%、花岗岩30-50%、轻石30-40%、麦饭石10-20%，所有矿石均加工成1.5_3cm大小的碎块，均匀混合，内筒(20)中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源为活性腐殖土中混合体积为5%的直径为1-1.5cm的轻石碎块以及1%的直径为1-1.5cm的黑曜岩碎块，取无人为污染的新发育形成的腐殖土，经过筛选去除大质后，粉碎至粒径小于Icm的状态作为腐殖土原料，取腐殖土原料、红糖、淀粉、稻壳、骨粉，按质量比40-60:1-1.5:5-8:15-25:3_5的比例混合后，调整含水率为55%-60%，于密闭容器中，保持30-35°C堆怄25-35天后取出，在50°C下烘干至含水率为15%以下，得到活性腐殖土 ；外筒(19)由不锈钢材料制成，筒壁开有若干个直径为1mm的圆孔，圆孔覆盖率占筒壁表面积的25%-30% ;直径为培养罐(16)的0.2-0.25，有效深度为培养罐(16)高度的0.2-0.25。
4.一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法，其特征在于，该方法分为启动阶段和稳定发酵阶段。
5.根据权利要求4所述的一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法，其特征在于，启动阶段的具体步骤为: 1)微生物培养阶段:微生物培养装置(3)内设置好微生物发生器(4)后，导入培养液，培养液组成为:红糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亚铁(七水)0.05-0.1%，硝酸钾0.05-0.1%，磷酸钾0.05-0.1%，黄腐酸钾0.5%-1%，好氧培养48h ； 2)—级发酵接种:将pH调节至中性的垃圾渗滤液注入已设置矿物填料(12)的一级发酵池(2)，同时微生物培养装置(3)中好氧培养后的培养液全部导入一级发酵池(2)后，重新注入导入新培养液重复上述I)的培养过程； 3)垃圾渗滤液与微生物培养液混合后进行好氧发酵，利用充氧装置(11)使该发酵池内的溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L ;发酵时间为7d_9d，微生物培养装置(3)持续培养3_4批，逐批导入一级发酵池(2); 4)一级发酵池(2)经7d-9d的启动发酵后，将1/2的发酵液泵入二级发酵池(6)，再以等量垃圾渗滤液补充一级发酵池(2);此时二级发酵池(6)开始启动； 5)上述4)的过程重复四次后，二级发酵池(6)的有效容积已充满，此时系统不进行排出发酵液和补充垃圾渗滤液的操作，维持此状态持续发酵，一级发酵池(2)和二级发酵池(6)内溶解氧浓度保持在2-2.5mg/L，待二级发酵池(6)的发酵液中，亚硝酸盐氮浓度为0.02mg/L以下，大肠杆菌和粪大肠杆菌均不检出时，视为发酵结束，此时可以进入稳定发酵阶段。
6.根据权利要求4所述的一种垃圾堆肥渗滤液循环利用的消臭方法，其特征在于，稳定发酵的具体步骤为: 1)将垃圾渗滤液泵入调节池(I)，将pH调节至中性，条件不变下，每次加入垃圾渗滤液的同时加入最终发酵液，最终发酵液是由发酵液输送管①(14)从发酵液贮存罐(8)泵入，体积是垃圾渗滤液体积的1/200-1/100，利用搅拌器(10)搅拌均匀； 2)经调节后的垃圾渗滤液采用序批式泵入一级发酵池(2)，每批次泵入的垃圾渗滤液的时间间隔和体积与一级发酵池(2)泵入二级发酵池(6)垃圾渗滤液发酵液的时间间隔和体积一致；利用充氧装置(11)使该发酵池内溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L ;一级发酵池(2)内部设置的多个矿物填料(12)使一级发酵池(2)内的悬浮微生物含量保持在4000-6000mg/L 的水平； 3)当一级发酵池(2)内悬浮微生物含量低于4000mg/L时，启动微生物培养装置(3)，微生物培养装置(3)中的微生物培养液是由发酵液输送管②输送的最终发酵液和营养液供给罐(5)输送的营养液组成的，营养液与最终发酵液的混合比例为1:1.5-2，营养液的构成为:红糖2.5-3%、尿素0.5-1%、可溶性淀粉2-3%、硫酸亚铁(七水)0.05-0.1%、硝酸钾0.05-0.1%和磷酸钾0.05-0.1%，连续培养3-4个批次，每批次培养时间为48h，微生物培养液中微生物浓度达到3000-5000mg/L，每批次培养结束后，微生物培养液全部泵入一级发酵池(2);充氧装置(11)使微生物培养装置(3)内的溶解氧浓度维持在2.5^3.5mg/L ； 4) 一级发酵池(2)内的发酵时间为5d-7d，每批次发酵结束后，经提升泵将一级发酵池(2)的发酵液的1/2泵入二级发酵池(6)，并补充与泵出量相同体积的调节后的垃圾渗滤液；5)经一级发酵池(2)好氧发酵的垃圾渗滤液，泵入二级发酵池(6)后，连续好氧发酵5d-7d形成最终发酵液，溶解氧浓度维持在2.0-^2.5mg/L ;每批次二级发酵结束后，将二级发酵池(6)内最终发酵液总体积的1/4泵入沉淀池(7)，泵出部分由一级发酵池(2)内的一级发酵液等体积泵入补充； 6)最终发酵液泵入沉淀池(7)，沉淀时间为1-1.5h，沉淀后的沉淀池下部的沉淀物是最终发酵液携带的微生物絮体沉淀，沉淀物经微生物回流管(13)回流至一级发酵池(2);沉淀排出后，上清液泵入发酵液贮存罐(8 )后，经提升泵输送至发酵液喷洒脱臭装置(9 ); 7)发酵液喷洒脱臭装置(9)采用喷雾装置，喷雾方式为间歇式；垃圾堆肥场环境空间喷雾时间间隔为lh，每次喷雾时间5min，每次喷洒量约为0.1-0.15L/m3 ;垃圾堆肥过程喷雾方式，在翻堆机上方设置细雾喷头，喷头沿发酵池横向宽度方向布置，在翻堆的同时进行喷雾，喷雾量与垃圾量的比例为8L-10L/m3，使用喷雾的堆肥阶段为堆肥初期至堆肥高温阶段； 8)矿物填料(12)需要定期更换，更换频率约为5-7个月一次，更换填料的操作为:填料需分3批更换；每次更换填料总数的1/3 ;每批更换的时间间隔为5d-7d。
【文档编号】C05F9/02GK104177134SQ201410329765
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】李雪松, 朱晓楠, 袁辉 申请人:大连恒生合力生物科技发展有限公司