垃圾渗滤液生态处理方法

文档序号:4817383阅读:207来源:国知局

专利名称::垃圾渗滤液生态处理方法
技术领域
:本发明涉及一种垃圾处理方法,尤其是涉及一种利用微生物强化回灌法与生态法集成的垃圾渗滤液生态处理方法。
背景技术
:目前,我国运行的垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液多以易生物降解和可生物降解为特征,主要采用生物处理法。近年国内各城市一般都采用SBR法(预批式活性泥法)、CASS法(序批式活性泥法)和生物滤池法等处理工艺。这些工艺处理效果较理想,连续性强,但是SBR法和CASS法皆为间隙运行,需设多个处理单元,造成部分处理设施的闲置和浪费,并且有机负荷物也是生物处理法中最低的,因此存在设施体积大和土建投资高等缺点。生物滤池属于生物膜法,虽然建设成本和运行成本较低,但是生物滤池受温度影响较大,在冬天(特别是北方地区)气温低,滤池易结冰,且生物无法存活,造成生物滤池处理效果低下。如今,垃圾渗滤液的污染问题及处理技术已经引起了国内外的重视,在国外发达国家,垃圾渗滤液必须经过严格处理才能排放。例如英国通过宪法规定,垃圾填埋场必须有相应的渗滤液处理设施,才批准运行。在垃圾渗滤液处理技术上,国外发达国家和部分发展中国家一般采用生物处理法、物理化学法、垃圾渗滤液回灌法和垃圾渗滤液经过预处理后,排入当地的污水处理系统运行处理等方法。但是,在我国的365座城市生活垃圾卫生填埋场所产生的渗滤液处理工程中,能够达到国家标准GB16889-1997—级排放标准的仅占5%10%左右,随着排放标准的标准提高,渗滤液处理工程也将面临更残酷的考验。目前一级标准处理工艺中绝大部分采用反渗透技术处理,但普遍存在投资极大(总投资812万/吨水,若含浓水蒸发,15万/吨水)、效率低、运行费用极高(加上膜的折旧约60200元/吨水,取决于膜的折旧,浓水的最终处置)、出水率较低(50%70%)和浓縮液无法有效处理等问题。申请号为200710031584.9的中国发明专利申请提供了一种垃圾渗滤液的处理工艺,具体包括以下步骤(l)首先向垃圾渗滤液中投加混凝剂,经混凝、过滤去除渗滤液中细小的纤维;(2)过滤后的渗滤液进入调节池;(3)从调节池出来的渗滤液进入蒸发系统,经蒸发,水和氨从渗滤液中沸出成蒸汽,冷凝后变成蒸馏水排出,然后进入离子树脂交换系统,蒸馏水通过树脂时发生离子交换反应,从而去除铵,使蒸馏水的氨氮指标达标后排放;蒸汽中的不凝气体和少量未凝蒸汽则排出蒸发系统,进入吸收塔;(4)从调节池出来的渗滤液进入蒸发系统,渗滤液经蒸发后的残余部分为无法变成气体脱出蒸发系统的污染物,被浓縮为浓縮液后排出蒸发系统,可回灌到填埋场。根据垃圾渗滤液中C0D、B0D、NHfN、悬浮物含量高,成份复杂,可生化性差,水质和水量波动性大,生活污水处理工艺效果差,运行困难,处理成本高,生物处理(无法达到一级标准C0D100mg/L,NH3-N15mg/L)等特点。
发明内容本发明的目的在于针对现有的垃圾渗滤液治理难、成本高等问题,提供一种处理工艺较简单,易于控制与优化的在下雨天和不下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法。本发明所述不下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,包括以下步骤1)将渗滤液从调节池引入曝气池;2)在曝气池中加入商用微生物菌剂和胞外酶;3)经曝气池曝气;4)将曝气后的渗滤液回灌至垃圾,以垃圾为载体消耗其有害成分。在步骤2)中,所述商用微生物菌剂最好选自光和菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性发线菌群、发酵系的丝状菌群共同形成的复合生物菌,按体积比,商用微生物菌剂和胞外酶的加入量最好为垃圾渗滤液商用微生物菌剂胞外酶为ioooo:3:i。在步骤3)中,所述曝气的时间最好至少15天,曝气后的溶解氧浓度最好至少为45mg/L。本发明所述下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,包括以下步骤1)将渗滤液从调节池引入曝气池;2)在曝气池中加入商用微生物菌剂和胞外酶;3)经曝气池曝气;4)将曝气后的渗滤液直接引入集泥池,在集泥池中加入硫酸铝和聚丙烯酰胺(PAM),经蓄凝、沉淀后,将上部清液引入浮法种植池;5)污泥经沉淀后取出,再添加有机肥料,即可生产出生物肥料;6)在浮法种植池中放入浮体,在浮体上钻孔,在孔中插入植被;7)在浮法种植池中进行曝气,将浮法种植池中的水排入养鱼池;8)在养鱼池中进行鱼类养殖,当养鱼池中的水达到排放标准时,即可排放。在步骤2)中,所述商用微生物菌剂最好选自光和菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性发线菌群、发酵系的丝状菌群共同形成的复合生物菌,按体积比,商用微生物菌剂和胞外酶的加入量最好为垃圾渗滤液商用微生物菌剂胞外酶为ioooo:3:i。在步骤3)中,所述曝气的时间最好至少24h,曝气后的溶解氧浓度最好至少为45mg/L。在步骤4)中,所述集泥池的面积最少为2000m、所述集泥池的深度最好为3050cm,在集泥池上部最好覆盖水浮莲,硫酸铝的加入量最好为13kg/每吨渗滤液,聚丙烯酰胺的加入量最好为15kg/每吨渗滤液。在步骤6)中,所述浮体最好采用泡沫箱,所述植被可采用万年青、合果芋、白鹤芋、豆瓣绿类等植被中的至少一种。在步骤7)中,所述将浮法种植池中的水排入养鱼池,最好是当池水pH值为68、溶解氧饱和度大于7%、有机物耗氧大于20mg/L时,将浮法种植池中的水排入养鱼池。本发明在整个渗滤液的净化过程中,由于采用微生物+回灌处理+生态循环处理的集成复合处理技术,因此本发明具有处理较彻底、运行成本较低、环境生态效益高、社会效益和经济效益好、实用价值较高和易于推广等优点。表1列举了几种垃圾渗滤液处理的经济效益情况,由表1可知,从吨水投资、运行成本、运行情况比较可得生物强化回灌法与生态法集成的复合处理技术有着良好的优越性。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具体实施例方式以下实施例以某垃圾填埋场为例。1.复合微生物菌的生产和提取过程。菌种筛选菌株来源于国家数据库,以噬菌蛭弧菌宿主相关基因重组,使噬菌蛭弧菌具有寄生于蛋白分解的双重特性,在垃圾处理中发挥杀菌与分解有机物的双重功能。利用生物菌生理生化特征,用平板划线法进行纯化分离和筛选。最后得到的光和菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性发线菌群、发酵系的丝状菌群共同形成的复合生物菌。菌种生产采用两级接种法,一级把菌株接种到配好营养源的三角瓶中,在恒温摇床中培养成熟二次接种按l:io的比例接种到配有基础营养盐的发酵罐中,发酵期间添加生物菌生长所需的碳源、氮源,控制空气流量(m3/h)与水的体积(m3)比为1:1.待生物菌菌液浓度达到1X108cfu/ml以上得到复合生物菌,采用以牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、NaCl、葡萄糖等为主要原料的微生物好氧三级二次发酵和厌氧三级二次混合发酵的工业生产工艺进行制造。2.处理工艺条件及效果某垃圾填埋场现存垃圾400万m3,占地面积4km3,高度80m。该填埋场已有11年场龄。在非雨季即正常情况下,填埋场产生垃圾渗沥液500T/天;雨季10002000T/天。该日流量500吨渗滤液的填埋场,通过现场以生物菌投入渗滤液回灌到填埋场的技术,同时验证设计了以30亩的水体面积深2m的总体处理装置,共分曝气池、集泥池、浮化种植池和养鱼池的处理单元,曝气池、集泥池、浮化种植池约为5亩,养鱼池约为15亩。晴天,在曝气池上曝气车载回灌部分渗滤液进入集泥池,雨天时经不小于24h曝气后直接引入集泥池;在集泥池蓄凝取泥做成有机肥料,并在水面种植水浮莲进行生态净化;从集泥池流下来的污水在浮化种植池以泡沫箱钻孔插入万年青、合果芋、白鹤芋、豆瓣绿类等观赏植被,在条件成熟时可在养鱼池放养水鱼类可选择胡子鱼、非洲鲫鱼等并带来一定的经济创收。同时也可以选择水浮莲净化水质,并作为胡子鱼的养料,而胡子鱼可作为5鱼粉返回为生物制剂提供生物营养源而生生相息。集泥池作为生态处理系统,有着生态自净化的过程。该过程分两种情况,一个是在雨天不能进行车载回灌的情况下,把渗滤液从调节池调节出混有大量雨水的渗滤液,进行净化处理的一种方式;而另一个则是在晴天时经过较长时间的曝气,同时进行车载回灌后在引入集池池。二者不同之处在于曝气时间的长短和是否要回灌。在曝气池中进行人工投放菌群,菌群能迅速分解污水中的有机污染把有机污染物转化为生物体质和气体并释放一部分能量最终达到净化污水的目的,协同作用、共生增值,代谢出抗氧化物质,通过回灌在填埋的垃圾中形成稳定和复杂的生态系统。本实施例最初是由微生物来完成渗滤液中有机物的降解及氧化的工作;其次以浮法种植的植物根系;当条件成熟时,才在塘中适当放入鱼类。由水生动物群落、浮法种植的植物群落和富集的微生物群落的协调作用。不仅能将溶解于原水中的营养物提取出来,而且能够由污染转移到资源的一个过程。该处理工艺有利于生物过滤,是一个从低级走向高级递进的过程,是一个废弃物再资源化利用的过程。在本实施例中,进行了常规水质指标测定分析和进出水GC_MS测试分析,其中化学需氧量(C0D)、色度、亚硝氮(N02-N)和氨氮(NH4+-N)分别根据标准方法测定,实验结果如表2所示。实验结果表明该实施例循环处理彻底、环境生态效益高,能有效地处理渗滤液。表2时间(d)指标(mg/L)去除率(%)BOD5CODNH3-NT-P色度BOD5CODNH3-NT-P色度088601923319536.6712000.000.000.000.000.00482951743718086.2713006.389.347.416.00-6.33884781675117015.7213004.3112.925.9314.24-8.331284941410514325.9212004.1326.6631.1111.240.001682581406510565.9012006.7926.8745.9311.240.002075771420010815.60100014.4826.1744.6316.000.002874321392910334.92100016.1127.5847.1126.2416.673657521184410014.8580035.0738.4248.7434.7836.3348189541145603.5460078.6171.3472.5946.4958.336867225472.1620099.2398.8397.667.6283.33权利要求不下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于包括以下步骤1)将渗滤液从调节池引入曝气池;2)在曝气池中加入商用微生物菌剂和胞外酶;3)经曝气池曝气;4)将曝气后的渗滤液回灌至垃圾,以垃圾为载体消耗其有害成分。2.如权利要求1所述的不下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤2)中,所述商用微生物菌剂选自光和菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性发线菌群、发酵系的丝状菌群共同形成的复合生物菌。3.如权利要求1或2所述的不下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤2)中,按体积比,商用微生物菌剂和胞外酶的加入量为垃圾渗滤液商用微生物菌剂胞外酶为ioooo:3:i。4.如权利要求1所述的不下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤3)中,所述曝气的时间至少15天,曝气后的溶解氧浓度至少为45mg/L。5.下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于包括以下步骤1)将渗滤液从调节池引入曝气池;2)在曝气池中加入商用微生物菌剂和胞外酶;3)经曝气池曝气;4)将曝气后的渗滤液直接引入集泥池,在集泥池中加入硫酸铝和聚丙烯酰胺(PAM),经蓄凝、沉淀后,将上部清液引入浮法种植池;5)污泥经沉淀后取出,再添加有机肥料,即可生产出生物肥料;6)在浮法种植池中放入浮体,在浮体上钻孔,在孔中插入植被;7)在浮法种植池中进行曝气,将浮法种植池中的水排入养鱼池;8)在养鱼池中进行鱼类养殖,当养鱼池中的水达到排放标准时,即可排放。6.如权利要求5所述的下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤2)中,所述商用微生物菌剂选自光和菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性发线菌群、发酵系的丝状菌群共同形成的复合生物菌;按体积比,商用微生物菌剂和胞外酶的加入量为垃圾渗滤液商用微生物菌剂胞外酶为ioooo:3:i。7.如权利要求5所述的下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤3)中,所述曝气的时间至少24h,曝气后的溶解氧浓度至少为45mg/L。8.如权利要求5所述的下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤4)中,所述集泥池的面积最少为2000!112,所述集泥池的深度为3050cm,在集泥池上部覆盖水浮莲,硫酸铝的加入量为13kg/每吨渗滤液,聚丙烯酰胺的加入量为15kg/每吨渗滤液。9.如权利要求5所述的下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤6)中,所述浮体采用泡沫箱,所述植被采用万年青、合果芋、白鹤芋、豆瓣绿类植被中的至少一种。10.如权利要求5所述的下雨天条件下的垃圾渗滤液生态处理方法,其特征在于在步骤7)中,所述将浮法种植池中的水排入养鱼池,是当池水pH值为68、溶解氧饱和度大于7%、有机物耗氧大于20mg/L时,将浮法种植池中的水排入养鱼池。全文摘要垃圾渗滤液生态处理方法,涉及一种垃圾处理方法。不下雨天的垃圾渗滤液生态处理方法,将渗滤液从调节池引入曝气池,加入微生物菌剂和胞外酶,曝气后的渗滤液回灌至垃圾。下雨天的垃圾渗滤液生态处理方法,将渗滤液从调节池引入曝气池,加入微生物菌剂和胞外酶,曝气后的渗滤液直接引入集泥池,加入硫酸铝和聚丙烯酰胺,经蓄凝、沉淀后,将上部清液引入浮法种植池;污泥经沉淀后取出,再添加有机肥料,生产生物肥料;在浮法种植池中放入浮体,在浮体上钻孔,在孔中插入植被;在浮法种植池中进行曝气,将浮法种植池中的水排入养鱼池;在养鱼池中进行鱼类养殖,当养鱼池中的水达到排放标准时,即可排放。文档编号C02F3/34GK101774734SQ20101010386公开日2010年7月14日申请日期2010年1月26日优先权日2010年1月26日发明者刘研萍,李植峰,熊小京,苏国强,高永顺申请人:厦门市液污生物技术有限公司
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