专利名称：生活垃圾生物反应器及好氧-厌氧-准好氧循环处理方法
技术领域：
本发明涉及生活垃圾处理装置技术领域，特别涉及一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。
背景技术：
随着经济的发展，城市化进程的加快，城市生活垃圾的产量与日俱增，垃圾围城的现象迫使人们很早就开始关注城市生活垃圾的处理，目前已形成了以卫生填埋、焚烧和堆肥为主体的生活垃圾规模化常规处理技术。但是一直以来，农村生活垃圾的污染和处理并未得到人们足够的关注，导致当前严重缺乏针对农村生活垃圾的处理方法和技术。卫生填埋是当前城市生活垃圾的主要处理方法，该技术主要是依靠微生物作用降解生活垃圾，实现生活垃圾达的无害化。但是卫生填埋技术存在稳定化时间长、甲烷产率相对较低、易产生二次污染等问题，为此，生物反应器填埋场成为当前世界生活垃圾填埋处理的研究热点。生物反应器填埋场根据微生物的不同作用，可分为好氧、厌氧和准好氧3种类型。其中好氧降解速度最快，厌氧降解可回收甲烷等清洁能源，准好氧降解能有效地去除氮类污染物。但是，这些不同类型的生物反应器填埋场尚未实现优势互补的高效组合。一方面，依靠单一的生物处理作用，存在各自的不足，诸如好氧运行费用高，厌氧存在氨氮和有机酸抑制现象，准好氧存在技术不成熟等问题；另一方面，通过不同类型的反应器串联组合，虽然能形成互补，但是会增加建设和运行费用。因此，仍需要研究廉价高效的生活垃圾生物反应器设备和技术。随着农村经济的发展和农民生活水平的提高，不但使农村生活垃圾产量急剧增力口，而且组分特性发生了巨大的变化，这导致了农村生活垃圾的污染问题日益凸显。但是当前城市生活垃圾的处理技术不但费用高，而且规模大、集约化程度高，无法适应农村经济水平相对较低，生活垃圾产量相对较小，排放分散等特点。因此，如何充分利用和改进现有的城市生活垃圾处理技术，有效地处理农村的生活垃圾，使其能在农村得到利用和推广，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。一方面，通过改进生物反应器结构，将其小型化和设备化，降低了设备的投资和运行费用；另一方面，通过特定的运行方法，在单一生物反应器中实现生活垃圾的好氧、厌氧和准好氧降解，加速了生活垃圾的稳定化速度；此外，通过多个生物反应器的组合，实现了循环连续运行，能有效地处理生活垃圾，有利于在农村中得到推广。一种生物反应器，用于生活垃圾的处理，包括反应器；水平通风管和垂直通风管，所述水平通风管和垂直通风管上均设有若干通气孔，所述水平通风管安装于所述反应器的内部底端，且所述水平通风管的两端均与外界相连、通，所述垂直通风管一端与所述水平通风管相连通，另一端与外界连通；渗滤液调节池，所述渗滤液调节池内设有潜污泵，所述潜污泵的出水口通过渗滤液回灌管与布水器相连通，所述布水器设置于所述反应器的顶部；一端与所述反应器的底部连通的渗滤液导排管，所述渗滤液导排管的另一端与所述渗滤液调节池相通，所述渗滤液导排管 、渗滤液回灌管和所述水平通风管上均设有开关阀；设置于所述反应器上端的水封槽；安装于所述水封槽上，并罩设于所述反应器的顶部开口端的集气罩，所述集气罩上开设有排气口。优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液调节池为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池周围的多个。优选地，在上述生物反应器中，所述反应器底部从下向上依次还包括第一土工布、级配砾石层和第二土工布，所述渗滤液导排管与所述级配砾石层相对齐，所述水平通风管安装于所述第二土工布上方；所述第二土工布上方用于布置垃圾层；所述垃圾层上方用于布置陈腐垃圾覆盖层，所述布水器布置于所述陈腐垃圾覆盖层上方。优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液导排管倾斜布置，且所述渗滤液导排管的出水口高度低于进水口高度，且所述渗滤液导排管的出水口高于所述渗滤液调节池的最高水位线。优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液导排管、所述垂直通风管和水平通风管的管径> 100mm。一种生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，采用如上任一项所述的生物反应器进行处理，包括第一个反应器的处理步骤I)打开所述水平通风管和渗滤液导排管，向反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；2)生活垃圾装填完成后，关闭水平通风管、渗滤液回灌管和渗滤液导排管，并安装集气罩，对生活垃圾进行厌氧降解；3)完成厌氧降解后，打开集气罩、水平通风管和渗滤液导排管，使空气通过水平通风管、垂直通风管、渗滤液导排管形成的通路进入，此时在生活垃圾的底部、表层、水平通风管和垂直通风管周围形成好氧-缺氧-厌氧的环境，使生活垃圾在准好氧环境下进行降解；4)生活垃圾完全腐熟后出料。优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述步骤2)具体包括步骤21)完成对生活垃圾的装填后，将布水器放置于陈腐垃圾覆盖层上，并通过软管将渗滤液回灌管与布水器相连；22)关闭渗滤液回灌管、水平通风管和渗滤液导排管，并安装集气罩，开始厌氧降解；
23)降解第一预设时间后，打开渗滤液导排管，将渗滤液排放到调节池后，关闭渗滤液导排管，同时调节渗滤液的PH值，并接种产甲烷菌；24)用潜污泵将调节了 pH值，并接种产甲烷菌后的渗滤液，通过渗滤液回灌管和布水器进行回灌操作，回灌完成后关闭渗滤液回灌管，继续厌氧降解操作；25)在甲烷含量和产甲烷速率达到预定值后，每隔第二预设时间进行一次回灌操作，此后不再单独调节pH值和接种产甲烷菌。 优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述步骤21)进一步包括步骤211)完成生活垃圾的装填后，在生活垃圾表面覆盖一层陈腐垃圾，形成陈腐垃圾覆盖层，以对生活垃圾除臭，并接种微生物，加速生活垃圾的降解；212)在陈腐垃圾覆盖层的上表面布置布水器，通过软管将渗滤液回灌管与布水器相连。优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述步骤3)中生活垃圾进行准好氧降解具体包括步骤31)生活垃圾在准好氧环境下降解第三预设时间后，启动潜污泵进行渗滤液回灌操作；32)完成一次回灌操作后，关闭潜污泵，随后重复渗滤液回灌操作，直到生活垃圾腐熟。优选地，在上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，所述渗滤液调节池为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池周围的多个；在所述步骤2)之后还包括步骤201)按照步骤I)所述，开启第二个反应器，向第二个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；202)第二个反应器装填结束后，按步骤22)所述密闭第二个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤23)所述的方式对第二个反应器进行渗滤液回灌；203)采用步骤25)所述的方式对第一个反应器进行渗滤液回灌；204)按照步骤201)所述，开启第三个反应器，向第三个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；在所述步骤3)之后还包括步骤301)采用步骤203)所述的方式对第二个反应器进行渗滤液回灌；302)第三个反应器装填结束后，按步骤202)所述密闭第三个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤202)所述的方式对第三个反应器进行渗滤液回灌；303)按照步骤201)所述，开启第四个反应器，向第四个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；在所述步骤4)之后还包括步骤401)按照步骤3)所述，开放第二个反应器，生活垃圾在准好氧环境中进行降解； 402)采用步骤301)所述的方式对第三个反应器进行渗滤液回灌；403)第四个反应器装填结束后，按步骤302)所述密闭第四个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤302)所述的方式对第四个反应器进行渗滤液回灌；
404)按照步骤303)所述，开启第一个反应器，向第一个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；如此循环运行。与现有技术相比，本发明有益效果是(I)用一个生物反应器同时实现了好氧降解、厌氧降解和准好氧降解，一方面，节 约了设备的建设费用，另一方面，充分利用各种降解作用的优势互补，加速了生活垃圾的降解速度，缩短了生活垃圾的腐熟时间，节约了运行成本。(2)首先进行好氧降解，可增加反应器内部温度，促进微生物对垃圾的降解；随后进行厌氧降解，可充分收集和利用清洁能源——沼气；最后进行准好氧降解，可加速垃圾腐熟，闻效脱氣。(3)通过两个以上的生物反应器组合，可实现生活垃圾的连续处理。(4)通过渗滤液调节池将处于不同降解阶段的生物反应器产生的渗滤液进行混合回灌，不但可进行pH调节和微生物接种，还实现了渗滤液中污染物的稀释和去除，同时，可有效减少渗滤液的排放量。(5)利用腐熟垃圾进行覆盖，可实现除臭和微生物接种的功能。(6)布水器和渗滤液回灌管用软管连接，可方便垃圾填埋操作，还能随垃圾沉降一起下降。(7)生物反应器小型化，设备化，可方便运输和组装，更加灵活，能适应农村生活垃圾产生量少，排放分散的特点。综上所述，本发明实现了不同类型的生物反应器的优势互补，缩短了生活垃圾的降解时间，降低了建设和运行费用，有利于在农村推广使用。
为了更清楚地说明本发明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用新型的一些实施例，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I为本发明实施例提供的四个生物反应器和一个调节池的结构图；图2为图I中所提供的生物反应器I-I面的剖视图；图3为图I中所提供的生物反应器II-II面的剖视图。在图I至图3中反应器1，反应器2，反应器3，反应器4，潜污泵5，调节池6，第一土工布7，级配砾石层8，第二土工布9，垃圾层10，陈腐垃圾覆盖层11，水封槽12，集气罩13，导气口 14，布水器15，垂直通风管16，水平通风管17，渗滤液导排管18，渗滤液回灌管19，软管20。
具体实施例方式本发明提供了一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，能有效地处理生活垃圾，且降低了设备的投资和生活垃圾降解的时间，有利于在农村中得到推广。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。请参考图I至图3，图I为本发明实施例提供的四个生物反应器和一个调节池的结构图；图2为图I中所提供的生物反应器I-I面的剖视图；图3为图I中所提供的生物反应器II-II面的剖视图。
本发明中提供的生物反应器，其包括反应器I、渗滤液调节池6、集气罩13、渗滤液导排管18、渗滤液回灌管19、布水器15，水平通风管17和垂直通风管16。在上述装置中，反应器I为用于装填生活垃圾，进行降解的装置；水平通风管17安装于反应器I的内部底端，且两端和外界相通，垂直通风管16沿竖直方向布置，并垂直安装于水平通风管17上，即垂直通风管16 —端与所述水平通风管17相连通，水平通风管17和垂直通风管16上均设有若干通气孔，便于空气运移至反应器I内，扩大好氧区域。渗滤液调节池6内设有潜污泵5，潜污泵5的出水口通过渗滤液回灌管19与布水器15相连通，布水器15设置于反应器的顶部。渗滤液导排管18的一端与反应器I的底部连通，为了方便排放渗滤液，可以将渗滤液导排管18向下倾斜安装(渗滤液导排管18的出水口高度低于进水口高度，且渗滤液导排管18的出水口高于所述渗滤液调节池6的最高水位线)，渗滤液导排管18的另一端与渗滤液调节池6相连通，用于排放反应器I中产生的渗滤液到渗滤液调节池6 ;当生活垃圾装填入反应器I中后，布水器15布置于生活垃圾的上部，渗滤液回灌管19的一端可通过软管20与布水器15相连，另一端与渗滤液调节池6相连，用于输送渗滤液对进行回灌操作。渗滤液导排管18、渗滤液回灌管19和所述水平通风管17上均设有开关阀，以方便地截止和导通渗滤液导排管18、渗滤液回灌管19和所述水平通风管17。水封槽12设置于反应器I的上端，集气罩13安装于水封槽12上，并罩设于反应器I的顶部开口端，集气罩13上开设有排气口 14，该排气口 14用于排放生活垃圾降解中产生的甲烷。本发明所提供的生物反应器结构和配置简单，运输方便，且使用一个生物反应器可以同时实现好氧降解、厌氧降解和准好氧降解三种不同类型的生物反应器的功能，充分利用了三者的优势，解决了各自的问题，且可以收集大量的甲烷气体，实现生活垃圾的资源化利用，这些均极大地降低了设备方面的投资和运行费用。生物反应器采用组装型设计，当设备运达安装地点后，可实现现场组装，提高了设备的灵活性，有利于在农村广泛的推广。渗滤液调节池6为一个，反应器为布置于渗滤液调节池6周围的多个。在本实施例中，反应器为四个。如图I所示，分别为反应器I、反应器2、反应器3和反应器4。将2个以上的反应器布置在四周，在中间布置I个公用的渗滤液调节池6，不但方便渗滤液导排和回灌，同时也能达到不同降解阶段的渗滤液相互稀释、中和、接种的作用。多个反应器交替运行，实现生活垃圾的连续、循环处理。只在第一个周期，对第一个反应器实施第一阶段回灌时，进行渗滤液PH调节和接种，此后不再实施此项操作。反应器底部从下向上依次还包括第一土工布7、级配砾石层8和第二土工布9，渗滤液导排管18与级配砾石层8相对齐，水平通风管18安装于第二土工布9上方。第二土工布9上方用于布置垃圾层10,垃圾层10上方用于布置陈腐垃圾覆盖层11,布水器15布置于陈腐垃圾覆盖层11上方。其中级配砾石层8的厚度约为200mm，水平通风管17安装于第二土工布9的上方，渗滤液导排管18的位置与级配砾石层8相对齐。如果渗滤液导排管18与生活垃圾直接接触容易阻塞渗滤液导排管18，造成渗滤液的排放不便，而增加土工布后和级配砾石层8后能隔绝渗滤液导排管18和生活垃圾，且对渗滤液有一定的过滤作用。在本实施例中，渗滤液导排管18倾斜布置，渗滤液导排管18的出水口高度低于进水口高度，且渗滤液导排管18的出水口高于渗滤液调节池6的最高水位线。布水器15与渗滤液回灌管19采用软管20连接,渗滤液导排管18、渗滤液回灌管19和水平通风管17的管径 > 100mm。为了进一步完善垂直通风管16和水平通风管17的进气，保证有充分的空气进入生活垃圾中，垂直通风管16和水平通风管17上均设置不同的穿孔率，有利于在通风管周围形成好氧-厌氧-准好氧的环境，加速生活垃圾的降解。由于，对生活垃圾进行降解中，垂直通风管16和水平通风管17是与生活垃圾相接触的，因此，生活垃圾有可能堵塞水平通风管17和垂直通风管16上的通气孔。为此，本实施例中，在水平通风管17和垂直通风管16外包裹有一层纱网或无纺土工布。无论是纱网还是无纺土工布都是透气的，并不会影响空气的流通，最主要的是增加了一层纱网或无纺土工布后，将生活垃圾与水平通风管17和垂直通风管16相隔离，确保了通气孔始终处于开启状态。本发明提供的生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法具体包括如下步骤SOl :生活垃圾的装填；在装填生活垃圾之前，确定渗滤液导排管18和渗滤液回灌管19处于开通状态，随后向生物反应器中添加生活垃圾，由于生活垃圾的状态过程处于开放状态，可保证生活垃圾处于有氧气的氛围中，生活垃圾在装填过程中进可实现好氧降解，增加生物反应器内部的温度，为微生物的生长、繁殖和代谢创造有利条件。在本实施例中，好氧降解的时间预设为一个月左右。S02 :生活垃圾的厌氧降解；当生活垃圾装填结束后，关闭水平通风管17、渗滤液导排管18和渗滤液回灌管19，在生活垃圾的表面添加一层陈腐垃圾，形成陈腐垃圾覆盖层。增加一层陈腐垃圾覆盖层有利于生活垃圾的除臭，另外可以起到接种微生物的作用，随后将布水器15安装到陈腐垃圾覆盖层的表面，最后将集气罩13安装到反应器上，使生活垃圾与外界空气相隔绝，进行厌氧降解。当生活垃圾进行第一预设时间的厌氧降解后，打开渗滤液导排管18和渗滤液回灌管19，将渗滤液收集到渗滤液调节池6中，此时对渗滤液调节池6中的渗滤液的pH值进行调节，并接种产甲烷菌。随后启动潜污泵5，将渗滤液经渗滤液回灌管19输送到生物反应器中，由布水器15将其均匀分布到生活垃圾上，加速生活垃圾的降解和甲烷的产生，回灌完成后关闭渗滤液导排管18和渗滤液回灌管19，继续进行降解。此段时间内如此反复进行渗滤液回灌，直到生物反应器进入产甲烷阶段。在生物反应器进入产甲烷阶段后，在第二预设时间后，打开渗滤液导排管18和渗、滤液回灌管19,启动潜污泵5进行渗滤液回灌操作，回灌完成后关闭渗滤液导排管18和渗滤液回灌管19，进行降解，此后每隔第二预设时间重复回灌操作即可。将产生的沼气充分收集后充分利用，直到生物反应器中产生的甲烷气体达不到利用要求。本发明实施例中此阶段的持续的时间约为两个月左右。
S03 生活垃圾的准好氧降解；生活垃圾完成厌氧降解后，取下集气罩13，并打开水平通风管17、渗滤液导排管18和渗滤液回灌管19，此时生物反应器内部生物降解的热量与外界环境之间形成内外温差产生自然动力，促使空气通过水平通风管17、垂直通风管16和渗滤液导排管18，以及生活垃圾的顶部进入，进而在生活垃圾的底部、表层和通风管周围形成好氧-缺氧-厌氧的环境，以进行准好氧降解。为了保证更多的空气可以进入生物反应器，与生活垃圾相接触，水平通风管17、垂直通风管16和渗滤液导排管18的管径均大于100_。生活垃圾在好氧-缺氧-厌氧的环境中降解一段时间后，启动潜污泵5对生活垃圾进行渗滤液回灌操作，此后每隔预设第三时间进行一次渗滤液回灌操作。准好氧降解的时间约为一个月，且准好氧降解阶段生活垃圾的降解非常快，完成此阶段的降解后，生活垃圾基本腐熟，可作为肥料或生物反应器的覆盖材料使用。S04 :生活垃圾的换料。将生物反应器中腐熟的生活垃圾排出，进行后期处理，随后重新向生物反应器中填装生活垃圾。同时，保留适当的陈腐垃圾，作为厌氧降解阶段的覆盖层。上述生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法中，对生活垃圾进行降解的过程中，同时采用了好氧降解、厌氧降解和准好氧降解三种方式，能快速启动微生物降解过程，加速生活垃圾的降解速度，去除有机物和氮类污染物，不但能解决厌氧降解过程中有机酸和氨氮积累的现象，而且能充分回收利用生活垃圾厌氧降解过程中会产生的甲烷，实现各种内心的生物反应器优势互补，极大地加快了生活垃圾的降解速度，一个生物反应器完成一个周期的时间仅为四个月左右，缩短了生活垃圾的降解时间，适合在农村使用。为了达到连续处理生活垃圾的目的，在进行生活垃圾降解的过程中可以采用多个反应器和一个渗滤液调节池6进行降解，并将各个反应器在合适的时间开启，最终达到连续、循环处理生活垃圾的目的。经试验证明当反应器的个数为四个的时候，为一个优选技术方案，可以满足农村中生活垃圾产量少的特点。当使用四个生物反应器的时候，具体的操作方式如下先对反应器I进行装填，在装填期间使生活垃圾进行好氧降解，时间约为一个月。生活垃圾装填完成后，对反应器I进行第一阶段的厌氧降解，时间约为I个月，在对渗滤液进行第一次回灌操作前，先对渗滤液调节池6中的渗滤液进行pH调节，并接种产甲烷菌，当甲烷发酵过程启动后，进入第二阶段的厌氧降解，此阶段中生活垃圾被进一步降解，并产生大量的甲烷气体，时间约为I个月。反应器I进行第一阶段厌氧降解的同时对反应器2进行生活垃圾装填，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解，时间约为一个月。对反应器I进行渗滤液回灌，且此时的回灌频率大于第一次回灌的回灌频率。好氧降解完成后，对反应器2进行厌氧降解，时间约为两个月，同时，参照反应器I启动反应器3，并对反应器3装填生活垃圾，使其进行好氧降解，时间约为一个月。
反应器I经过约两个月的厌氧降解后，打开水平通风管17和渗滤液导排管18，并取下集气罩，进行准好氧降解，时间约为一个月。在反应器I完成厌氧降解的同时，反应器3完成好氧降解，此时，对反应器3进行厌氧降解，时间约为一个月。对反应器3进行厌氧操作的同时，启动反应器4，并对其进行生活垃圾装填，进行好氧降解，时间约为一个月。反应器I完成准好氧降解后，将已腐熟的生活垃圾排出。反应器I完成准好氧降 解的同时，反应器2完成厌氧降解，开始进行准好氧降解；而启动反应器4完成好氧降解，开始厌氧降解。同时，对反应器I进行生活垃圾装填，进行好氧降解。如此循环、连续操作。由于处理城市生活垃圾的生物反应器填埋场规模大，投资和运行成本也大，处理生活垃圾量多，且稳定时间相对较长，因此不适宜在农村应用。但是本发明通过设置不同型号的生物反应器，可适宜农村不同规模的生活垃圾处理需求，而且运输方便，操作简单，运行时间短，通过四个生物反应器组合最终形成一个循环，达到连续循环处理生活垃圾的目的。上述四个生物反应器共用一个渗滤液调节池6，只需在第一个周期中，对反应器I实施第一阶段回灌时，进行PH值调节和微生物接种，此后，由于可将不同阶段产生的渗滤液汇集到渗滤液调节池6中，实现pH值调节、微生物接种和稀释等作用，故无需再人工进行pH值调节和微生物接种。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。
权利要求
1.一种生物反应器，用于生活垃圾的处理，其特征在于，包括 反应器； 水平通风管(17)和垂直通风管(16)，所述水平通风管(17)和垂直通风管(16)上均设有若干通气孔，所述水平通风管(17)安装于所述反应器的内部底端，且所述水平通风管(17)的两端均与外界相连通，所述垂直通风管(16) —端与所述水平通风管(17)相连通，另一端与外界连通； 渗滤液调节池￠)，所述渗滤液调节池￠)内设有潜污泵(5)，所述潜污泵(5)的出水口通过渗滤液回灌管(19)与布水器(15)相连通，所述布水器(15)设置于所述反应器的顶部; 一端与所述反应器的底部连通的渗滤液导排管(18)，所述渗滤液导排管(18)的另一端与所述渗滤液调节池(6)相通，所述渗滤液导排管(18)、渗滤液回灌管(19)和所述水平通风管(17)上均设有开关阀； 设置于所述反应器上端的水封槽(12)； 安装于所述水封槽(12)上，并罩设于所述反应器的顶部开口端的集气罩(13)，所述集气罩(13)上开设有排气口(14)。
2.根据权利要求I所述的生物反应器，其特征在于，所述渗滤液调节池(6)为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池(6)周围的多个。
3.根据权利要求I所述的生物反应器，其特征在于，所述反应器底部从下向上依次还包括第一土工布(7)、级配砾石层(8)和第二土工布(9)，所述渗滤液导排管(18)与所述级配砾石层(8)相对齐，所述水平通风管(18)安装于所述第二土工布(9)上方； 所述第二土工布(9)上方用于布置垃圾层(10)； 所述垃圾层(10)上方用于布置陈腐垃圾覆盖层(11)，所述布水器(15)布置于所述陈腐垃圾覆盖层(11)上方。
4.根据权利要求I所述的生物反应器，其特征在于，所述渗滤液导排管(18)倾斜布置，且所述渗滤液导排管(18)的出水口高度低于进水口高度，且所述渗滤液导排管(18)的出水口闻于所述渗滤液调节池(6)的最闻水位线。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生物反应器，其特征在于，所述渗滤液导排管(18)、所述垂直通风管(16)和水平通风管(17)的管径> 100_。
6.一种生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的生物反应器进行处理，包括第一个反应器的处理步骤 1)打开所述水平通风管和渗滤液导排管，向反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解； 2)生活垃圾装填完成后，关闭水平通风管、渗滤液回灌管和渗滤液导排管，并安装集气罩，对生活垃圾进行厌氧降解； 3)完成厌氧降解后，打开集气罩、水平通风管和渗滤液导排管，使空气通过水平通风管、垂直通风管、渗滤液导排管形成的通路进入，此时在生活垃圾的底部、表层、水平通风管和垂直通风管周围形成好氧-缺氧-厌氧的环境，使生活垃圾在准好氧环境下进行降解； 4)生活垃圾完全腐熟后出料。
7.根据权利要求6所述的生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括步骤 21)完成对生活垃圾的装填后，将布水器放置于陈腐垃圾覆盖层上，并通过软管将渗滤液回灌管与布水器相连； 22)关闭渗滤液回灌管、水平通风管和渗滤液导排管，并安装集气罩，开始厌氧降解； 23)降解第一预设时间后，打开渗滤液导排管，将渗滤液排放到调节池后，关闭渗滤液导排管，同时调节渗滤液的PH值，并接种产甲烷菌； 24)用潜污泵将调节了pH值，并接种产甲烷菌后的渗滤液，通过渗滤液回灌管和布水器进行回灌操作，回灌完成后关闭渗滤液回灌管，继续厌氧降解操作； 25)在甲烷含量和产甲烷速率达到预定值后，每隔第二预设时间进行一次回灌操作，此后不再单独调节PH值和接种产甲烷菌。
8.根据权利要求7所述的生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，其特征在于，所述步骤21)进一步包括步骤 211)完成生活垃圾的装填后，在生活垃圾表面覆盖一层陈腐垃圾，形成陈腐垃圾覆盖层，以对生活垃圾除臭，并接种微生物，加速生活垃圾的降解； 212)在陈腐垃圾覆盖层的上表面布置布水器，通过软管将渗滤液回灌管与布水器相连。
9.根据权利要求8所述的生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，其特征在于，所述步骤3)中生活垃圾进行准好氧降解具体包括步骤 31)生活垃圾在准好氧环境下降解第三预设时间后，启动潜污泵进行渗滤液回灌操作； 32)完成一次回灌操作后，关闭潜污泵，随后重复渗滤液回灌操作，直到生活垃圾腐熟。
10.根据权利要求9所述的生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，其特征在于，所述渗滤液调节池为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池周围的多个； 在所述步骤2)之后还包括步骤 201)按照步骤I)所述，开启第二个反应器，向第二个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解； 202)第二个反应器装填结束后，按步骤22)所述密闭第二个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤23)所述的方式对第二个反应器进行渗滤液回灌； 203)采用步骤25)所述的方式对第一个反应器进行渗滤液回灌； 204)按照步骤201)所述，开启第三个反应器，向第三个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解； 在所述步骤3)之后还包括步骤 301)采用步骤203)所述的方式对第二个反应器进行渗滤液回灌； 302)第三个反应器装填结束后，按步骤202)所述密闭第三个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤202)所述的方式对第三个反应器进行渗滤液回灌； 303)按照步骤201)所述，开启第四个反应器，向第四个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解； 在所述步骤4)之后还包括步骤 401)按照步骤3)所述，开放第二个反应器，生活垃圾在准好氧环境中进行降解；.402)采用步骤301)所述的方式对第三个反应器进行渗滤液回灌； .403)第四个反应器装填结束后，按步骤302)所述密闭第四个反应器，生活垃圾进行厌氧降解，采用步骤302)所述的方式对第四个反应器进行渗滤液回灌； .404)按照步骤303)所述，开启第一个反应器，向第一个反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解； 如此循环运行。
全文摘要
本发明公开了一种生物反应器，包括反应器；水平和垂直的穿孔通风管，水平通风管安装于反应器的内部底端，且两端均与外界相连通，垂直通风管一端与水平通风管相连通，另一端与外界连通；渗滤液调节池，渗滤液调节池内设有潜污泵，潜污泵的出水口通过渗滤液回灌管与布水器相连通，布水器设置于反应器的顶部；一端与反应器底部连通的渗滤液导排管，另一端与渗滤液调节池相通，且出口位于渗滤液调节池最高水位线以上；渗滤液导排管、渗滤液回灌管和水平通风管上均设有开关阀；设置于反应器上端的水封槽；安装于水封槽上，并罩设于反应器顶部开口端的集气罩，集气罩上开设排气口。本发明还公开了一种生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。
文档编号B09B3/00GK102626708SQ201210096000
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者梅自力, 韩智勇 申请人:农业部沼气科学研究所