专利名称：用附有微生物的过滤材料处理有机恶臭物的装置和方法
如
图1所示，本发明涉及一种废水处理方法及其装置，该方法包括在绒毛状接触过滤材料中，形成下述短毛的绒毛状接触过滤材料，该材料由PP和尼龙制成，具有良好的附着性，由多根毛(绒毛，纤毛)形成，具有圆形结构，上述短毛的长度在3～10mm的范围内。
作为恶臭物浓度非常高的地方，包括粪尿、畜产、酒精、食品废弃物、屠宰场，在严重的场合，有机恶臭物的浓度会达到500ppm以上。当有机恶臭物浓度较高时，在通过腐败，采用土、砾石等的已有的土体处理施工方法对恶臭物进行处理的情况下，由于不仅会出现介质中的气孔堵塞，载体层封闭的现象，而且因厌气性细菌的繁殖，恶臭物的浓度不均匀，这样处理效率必然降低，并且占地面积较大。
因此，本发明的目的在于提供一种处理装置和方法，该装置和方法采用下述圆形绒毛状接触过滤材料，按照去除方式，对高浓度有机恶臭物与难降解物质进行处理，在该过滤材料上通过固化处理而固定有细菌和霉菌，该细菌和霉菌即使在较高的有机物浓度条件下仍会大量繁殖，并且附着性很强。
下面对本发明进行具体描述。
图1为采用本发明的圆形绒毛状接触过滤材料的恶臭物处理过程图。
图2表示本发明所采用的圆形绒毛状接触过滤材料中，绒毛长度在3～10mm的范围内的较短过滤材料。
图3表示本发明所采用的圆形绒毛状接触过滤材料中，经过微生物固定化处理的绒毛过滤材料。
图4表示本发明所采用的、直径在5mm左右的多孔性珠光体介质。
本发明基本由两个步骤构成，第1步骤是通过投入口，利用循环散气管，对高浓度的酸性与碱性恶臭物进行中和。
第2步骤是通过附着有细菌、霉菌的圆形绒毛状接触过滤材料，去除高浓度的NH3、H2S和甲硫醇(CH3SH)。
按照该步骤，通过设置布水管，调节水分，便可使所投入的菌种剂或经过固定化处理的细菌、霉菌具有较高的活性。
第3步骤是，当恶臭物通过恶臭物流入口(1)进入高浓度的酸性或碱性有机物反应槽(2)时，通过中和剂投入口(10)，投入pH值调节剂，将pH值调节在6～8的范围内，通过循环散气管(11)进行混合，借助中部的分散隔板(3)，通过吹风机这样的动力装置将上述混合物料送向顶部。
按照第2步骤，将经过固定处理的圆形绒毛状接触过滤材料(4)和菌种剂投入到一个恶臭物生物处理分解槽(14)中，在上部设置有布水管(5)。另外，设置用于使经过最终处理的恶臭物流出的∧形隔板(7)。此外，根据需要，可在第2步骤中，设置2个以上的生物分解槽。
本发明的特征在于在第1步骤中的恶臭物流入反应槽(2)之后，在第2步骤中的处理恶臭物用的生物分解槽(14)的内部填充有圆形的绒毛状接触过滤材料(4)和多孔性珠光体(12)。在第1步骤中，反应槽采用循环散气管的原因在于在高浓度酸性或碱性恶臭物流入时，通过搅拌和循环，将pH值调节到6～8的中性程度，从而防止在第2步骤中，恶臭物按原样流入。另外，设置在第1步骤的反应槽内的分散隔板(3)可在高浓度的恶臭物流入多孔圆盘时，使其分散，并保持稳定，增加恶臭物的处理效率。
另外，在第2步骤中，生物分解槽中填充有经过固定化处理的圆形绒毛状接触过滤材料的原因在于在第1步骤中，当pH值调节到中性的恶臭物流入时，使恶臭物吸附于圆形绒毛状接触过滤材料上，由此诱使细菌和霉菌繁殖，与恶臭物有较大的接触面积，从而在较短的时间内对其进行处理，而另一个原因在于针对在第1步骤中所产生的恶臭物的pH值的变化，与有机物浓度负荷的变动，采用附着的生物，通过填充多孔绒毛状材料，很容易实现氧气朝接触过滤材料的整个表面的传送，以及恶臭物朝该表面的分散传送，从而可将净化过的气体排出。
因此，本发明的目的在于在生物分解槽中设置绒毛状接触过滤材料，对高浓度有机恶臭物与氨进行去除处理，从而去除恶臭物。对于高浓度有机性恶臭物来说，一般采用活性碳吸附处理与化学处理，但是在本发明中，不对恶臭物进行化学预处理，而在第1步骤中直接注入。
一般来说，高浓度恶臭物是pH值为3的酸性恶臭物，但是还发现本发明还适合于即使在恶臭物的pH值在3～8范围内，仍可通过本处理装置进行处理，按照本发明，由于节约了调节pH值所必需的化学试剂的费用，另外催化剂也不是必需的，而采用本身流入的空气，这样减少了第1步骤中的施工费用和维护管理费用。但是，由于高浓度的酸性或碱性恶臭物的pH值呈现不均衡性，要通过适合的调节剂，如添加烧碱、硫酸，促进其分解，从而提高恶臭物的去除效率。
在去除生物分解槽内氮和硫方面，添加菌种的第2步骤起着重要的作用。可采用的菌种剂包括蜡样芽孢杆菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌、硫杆菌属中间部等。当在第2步骤中注入细菌时，在绒毛状过滤材料层中，微生物进行脱质和氧化，对有机物进行分解，有机营养物、氮化合物进行亚硝酸化处理，在有亚硝酸菌进行硝化处理的情况下，通过硝化细菌去除氨，此外在有硫化氢存在的情况下，硫化细菌形成的氧化细菌、硫杆菌与丝状菌使硫元素变为硫酸铅，丝状硫黄菌作为自养菌，将H2S用作能源。促进其它的白硫菌属、丝硫细菌属与霉菌的繁殖。
除了上述步骤以外，如果在第1步骤中，繁殖有细菌霉菌的污泥变为黑色，则必须排放反应槽内部的污泥。在反应槽的底部设置有污泥排放管(13)。
或者，按照下述方式采用在第2步骤中所用的菌种微生物的细菌、霉菌类的，在绒毛过滤材料中实现处理的方法，该方式为在60C的温度下对菌种培养物进行通风干燥，之后实现固定化处理。显然，采用作为通常的固定化处理的方法的、在反应槽内投入菌种的方法，可实现工程化处理。
下面以举例方式，说明本发明装置和方法的效果，实施例的目的在于以举例方式说明本发明的效果和技术特征，因此这些实施例不构成对本发明保护范围的限制。
第1实施例采用本发明的恶臭物处理装置，在对废水进行处理的过程中，按照第1步骤和第2步骤的方式，在韩国京几道ァニャン市的粪便处理场，连续注入粪尿处理场中的粪尿恶臭物，对其进行处理。该粪尿恶臭物的成分列于下表。表1
通过本发明的第1步骤(pH反应槽)、第2步骤(生物分解槽)对上述恶臭物进行处理，但是单个pH反应槽的容量为150升，第2生物分解槽容量为300升，整体与生物分解槽整体滞留时间为24秒/天，气体通过速度为2.5米/分。另外所填充的绒毛状接触过滤材料的面积也为1260米2。
表2恶臭物处理效率
表3反应槽与生物分解槽内的pH值
表4在采用本发明的装置对恶臭物进行处理时，微生物会附着于本发明装置中的绒毛状接触过滤材料上，其上的微生物列于下表。
此外，本实施例中所采用的固定菌种剂包括蜡样芽孢杆菌、地衣型芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、无色杆菌属、硫杆菌属中间部。
第2实施例采用本发明的废水处理过程中的第1步骤与第2步骤，连续注入下面的畜产恶臭物，同时对恶臭物进行处理。ィチョン粪便处理场的畜产恶臭物的成分列于下表。
表5
当在第1步骤(pH反应槽)和第2步骤中投入圆形绒毛状接触过滤材料时，通过第2步骤对恶臭物进行处理，但是生物分解槽的容量为300升。生物分解槽整体的滞留时间为20秒/天，风速为3.0米/分。每个生物分解槽中所填充的绒毛状接触过滤材料的面积为1260米2。
表8在进行本发明的恶臭物处理时，特别是在对畜产恶臭物进行处理时，附着在绒毛状接触过滤材料上的用于处理恶臭物的固定微生物列于下表。
通过分析前面所述的本发明的技术方案和作用，可以看出采用本发明的废水处理装置和方法，处理高浓度有机恶臭物时，NH3和H2S等有机物的去除效果显著，另外还表明还可以去除甲硫醇(NH3SH)。其具体的处理效率也在本发明的实施例中进行了具体描述。
图1中各标号的含义如下①流入口 ⑦隔板 生物分解槽②反应槽 ⑩中和剂投入口 排出口③隔板 循环散气管菌种供给箱④绒毛状过滤材料 多孔珠光体⑤菌种入口和布水器 污泥排放管
权利要求
1．一种废水处理装置，包括恶臭物流入口(1)和中部隔板(3)，在该板的底部有pH反应槽(2)，在该板的上部，有一个与上述反应槽相连的生物分解槽(14)，另外在中部隔板(3)的下部设置有给恶臭物提供氧气的循环散气管(11)，在生物分解槽顶部内设置有菌种剂入口和布水器(5)，在反应槽的底部设置有污泥排放管(13)和中和剂投入口(10)。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于在上述生物分解槽(14)内部分别填充有绒毛状接触过滤材料(4)和多孔性珠光体(12)。
3．一种恶臭物处理方法，该方法包括下述步骤第1步骤通过在其中间设置有分散隔板(3)的恶臭物处理反应槽(2)，调节恶臭物的pH值，在厌氧条件下使细菌和酵母繁殖；第2步骤通过恶臭物处理生物分解槽(14)使细菌和霉菌繁殖。
4．根据权利要求3所述的方法，其特征在于在上述生物分解槽(14)内部填充有圆形的绒毛状接触过滤材料和多孔性珠光体(12)、T字型布水器(5)，上述生物分解槽中设置有隔板(7)。
5．根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于对流入反应槽(2)恶臭物内的较高浓度的有机物，特别是较高浓度的HN3进行处理。
6．根据权利要求5所述的方法，其特征在于对恶臭物浓度为500ppm,pH值在3～8范围内的恶臭物进行处理。
7．根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于按照下述方式进行处理，该方式为在第2步骤中填充固定在载体上的微生物，该微生物固定载体是这样制成的，在对已有的微生物进行菌种接种时，将高浓度有机物和难降解的恶臭物的分解性能优良的微生物，如地衣型芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、无色杆菌属、流杆菌属中间部细菌、霉菌类，在60℃的温度下，对这些菌种的培养液进行通风干燥，然后固定于圆形的呈绒毛状相互缠绕的接触过滤材料上。
全文摘要
恶臭物处理方法及其装置,采用圆形绒毛状接触过滤材料作为微生物载体,对高浓度有机恶臭物进行处理。第1步骤采用NaOH、H
文档编号C02F3/28GK1230525SQ9812433
公开日1999年10月6日 申请日期1998年10月2日 优先权日1997年10月2日
发明者梁益培 申请人:株式会社花郎环境