一种寒冷地区污水垃圾一体化处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境污染物处理技术领域，尤其是涉及农村寒冷地区的污染物处理技术领域。
【背景技术】
[0002]城市因为人口密集、生活区集中，能够提供垃圾收集、垃圾分类和垃圾集中处理的服务，并有遍布城市的排污管网和集中的污水处理设施对污水进行净化。然而，农村地区受制于区域环境的限制，垃圾和污水如果实现分类收集并集中处理需要投入巨额资金，较难执行，因此也造成了农村污水和生活垃圾污染日益严重的问题。
[0003]农村生活垃圾中，50%以上均为有机垃圾，这部分垃圾一般用来堆肥处理进行资源化利用。堆肥是利用微生物在一定的温湿度和PH条件下，将有机性废弃物进行生物化学降解的过程，在这一过程中会有大量的热量释放。常规的堆肥工艺会忽视这部分热量的利用，造成了能量的浪费。同时，有机垃圾堆肥过程中会产生渗滤液和臭气的问题，造成二次污染。
[0004]常用的污水处理技术主要包括A2O法、SBR法、氧化沟法、MBR法、生物接触氧化法等，这些技术在常温下具有较强的污染物降解能力，但是，在我国北方寒冷地区，冬季污水温度一般在5?10°C之间，如此低的温度导致微生物活性大大降低，使污水处理效率低，容易造成出水不达标。污水处理过程中还会产生大量剩余污泥，需要额外投入资金和设备进行再处理。
[0005]传统的环境治理模式中，污水和生活垃圾分开处理，在导致二次污染问题的同时还会增加基建费用和运行费用。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种寒冷地区污水垃圾一体化处理方法，能够解决现有技术生活污水和有机垃圾分开处理产生二次污染和处理总成本高的问题，能够同时处理生活污水和有机垃圾，处理成本低，无二次污染物产生，能够实现资源化处理，尤其适合农村寒冷地区应用。
[0007]本发明还提供了一种寒冷地区污水垃圾一体化处理装置，能够将生活污水和有机垃圾收纳后实现两者间质、能传输，达到同时处理的效果，投入成本低、运行效率高，能够对污染物实现资源化处理，节能环保，尤其适合农村寒冷地区应用。
[0008]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种寒冷地区污水垃圾一体化处理方法，包括:将有机垃圾预处理后进行堆肥处理的过程和将生活污水进行生化处理的过程，收集堆肥过程产生的余热通过传热系统为污水的生化处理过程保温，收集堆肥过程产生的臭气通过送风系统通入污水中进行生化处理，收集堆肥过程产生的渗滤液与污水混合进行生化处理；
经生化处理完成的污水进行沉淀，得上清液和污泥，上清液经消毒后再利用，将部分污泥回流至生化处理系统中，以维持足够的微生物浓度继续进行生化处理，剩余污泥经调质处理后作为堆肥的原料使用。
[0009]进一步地，所述有机垃圾包括有机性生活垃圾和畜禽粪便，其预处理方法为:向所述有机垃圾中混入适量粉碎的植物辅料作为堆肥物料，调整其含水率在50%?60%、有机质含量20%?80%、碳氮比率在25%?50%之间，并加入适量腐熟菌剂，混匀。
[0010]进一步地，所述污水生化处理采用悬浮球生物膜处理工艺，即利用固定在悬浮球填料上的生物膜降解水中的污染物。
[0011]进一步地，污水生化处理过程和有机垃圾堆肥过程均由送风系统间歇式供给氧气。
[0012]进一步地，所述渗滤液与污水混合后先进行水质水量的均衡调节，再进行生化处理;所述上清液经消毒后用于农业灌溉。
[0013]优选的，所述臭气采用负压形式经送风系统通入污水生化处理系统。
[0014]一种寒冷地区污水垃圾一体化处理装置，包括污水调节槽、好氧堆肥槽、污水生化槽和污水沉淀槽，所述污水生化槽与好氧堆肥槽之间设有导热系统，用于将好氧堆肥槽内堆肥产生的热量传导至污水生化槽；
所述污水调节槽设有进水管，用于生活污水或堆肥产生的渗滤液流入污水调节槽内，污水调节槽与污水生化槽之间由过水管连通，用于污水调节槽内经均质的污水导入污水生化槽内，所述污水生化槽与污水沉淀槽之间由排水管连通，用于将生化处理后的泥水混合液导入污水沉淀槽内，所述污水沉淀槽与污水生化槽之间还设有污泥回流管，用于将污水沉淀槽内经泥水分离后所得部分污泥返送回污水生化槽，所述污水沉淀槽设有出水管，用于将污水沉淀槽内经泥水分离后所得清液排放出槽；
所述好氧堆肥槽内设有与送风装置连通的堆肥曝气管，所述污水生化槽内设有生化曝气管，所述生化曝气管的入风口位于好氧堆肥槽内，所述送风装置间歇运行。
[0015]进一步地，所述好氧堆肥槽为环形结构，所述污水调节槽、污水生化槽和污水沉淀槽均与好氧堆肥槽相邻，各相邻槽体间以槽壁隔开并通过槽壁导热。
[0016]优选的，所述污水生化槽位于好氧堆肥槽的内侧，所述污水调节槽和污水沉淀槽位于好氧堆肥槽的外侧。
[0017]优选的，所述污水生化槽为与好氧堆肥槽内径相匹配的中空柱体结构;所述污水调节槽和污水沉淀槽均为与好氧堆肥槽外径相匹配的弧形槽，且两槽体首位相接构成环形。
[0018]采用本发明方法所产生的有益效果在于:
1)本发明方法中有机垃圾采用堆肥法，污水采用生化处理法，两种方法合用简单且易于掌握，操作条件要求低，便于实施；
2)本发明方法堆肥过程中产生的废气和废液被传导入污水生化过程中处理，污水生化过程中产生的污泥能够作为堆肥的原料，实现了两个处理过程的有机结合，使得整个处理的结果无二次污染物产生，达到了最优的资源化处理，大幅降低了有机垃圾和污水的综合处理成本，污染物处理效果明显；
3)本发明方法能够小规模运行，可以根据污染物源就地实施，基础设施投入少，适于农村地区应用； 4)本发明方法中充分利用了堆肥过程产热，将其用于对污水加热使其保持运行在生化处理的适宜温度，保证高的生化效率，处理后水质更容易达标，缩短污水处理时间，能够有效降低能源消耗，节能环保，适于寒冷地区应用。
[0019]采用本发明装置所产生的有益效果在于:
1)本发明能够同时进行有机垃圾的堆肥处理和污水的生化处理，能够实现两个处理过程中废气、渗滤液和热能的传递，能够利用堆肥余热为污水加热保温，降低污水处理耗能，废气、渗滤液经传递到污水处理过程经生化处理，污泥经处理后也能够用作堆肥的原料加入堆肥槽处理，应用本发明装置能够实现有机垃圾和污水的资源化处理，无二次污染物产生，处理成本低；
2)本发明装置污水调节槽和污水沉淀槽呈环形位于污水生化槽的外侧，污水处理设施占地面积小且集中，有效降低装置的占地成本，对周边环境影响小，能够小型化实施，适用范围更广；
3)本发明装置弧形的槽壁结构利于增大各槽体间的传热面积，提高传热效率，导热成本更低，热能利用率更高；
4)本发明装置采用槽体结构，结构简单、制造方便，制造成本低，运行和维护简单，尤其适合农村寒冷地区应用。
【附图说明】
[0020]图1是本发明装置的结构示意图；
图2是图1所示装置沿AA面的剖面示意图；
图3是图1所示装置沿BB面的剖面示意图；
图4是图1所示装置沿CC面的剖面示意图；
其中，1、污水调节槽;2、好氧堆肥槽;3、污水生化槽;4、污水沉淀槽;5、进水管;6、过水管;7、排水管;8、污泥回流管;9、出水管；10、堆肥曝气管；11、生化曝气管。
【具体实施方式】
[0021]为了解决现有技术生活污水和有机垃圾分开处理产生二次污染和处理总成本高的问题，本发明提供了一种寒冷地区污水垃圾一体化处理方法及装置，能够同时处理生活污水和有机垃圾，处理成本低，无二次污染物产生，能够实现资源化处理，尤其适合农村寒冷地区应用。
[0022]本发明方法包括:将有机垃圾预处理后进行堆肥处理的过程和将生活污水进行生化处理的过程，收集堆肥过程产生的余热通过传热系统为污水的生化处理过程保温，收集堆肥过程产生的臭气通过送风系统通入污水中进行生化处理，收集堆肥过程产生的渗滤液与污水混合进行生化处理;堆肥产生的臭气经风机引送至污水中生化处理，既能够为污水的生化处理提供氧气，又能够去除气体中的硫化氢、氨等臭味气体；
经生化处理完成的污水进行沉淀，得上清液和污泥，上清液经消毒后再利用，将部分污泥回流至生化处理系统