一种处理垃圾臭味的生物滤池系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种处理垃圾臭味的生物滤池系统及其工作方法，主要用于生活垃圾资源化处理工厂或生活垃圾中转站。

背景技术：

近年来，我国垃圾生产量的与日俱增，大量的城市生活垃圾若得不到有效的处理，将对城市生态环境及周边的水体、大气、土壤等造成严重的污染，而且造成垃圾中大量有用资源浪费。而且人们已逐步认识到部分垃圾是可利用“财富”，因此城市生活垃圾减量化、资源化、无害化处理已愈来愈受到政府与公众的重视。2017年3月，国务院办公厅转发国家发展改革委、住房城乡建设部《生活垃圾分类制度实施方案》来推动生活垃圾分类，促进资源回收利用。很多垃圾资源化项目也相应的建设起来。

垃圾资源化处理可以对垃圾中绝大多数资源进行回收再利用，变废为宝，化害为利，真正实现最终实现垃圾的减量化、资源化和无害化。比如将垃圾中的塑料分选出来，塑料造粒后循环再利用；将垃圾中的金属分选出来，冶炼后循环再利用；将玻璃分选出来，回炉再利用等。

然而垃圾中有机物含有n、s等成份，在微生物新陈代谢作用下，会产生nh3、h2s等臭气成份，这些异臭分子均具有挥发度大、沸点低、气味表征值大等特点。垃圾在资源化处理过程中会产生大量恶臭气体，造成二次环境污染。

现在常规处理垃圾臭气的方法为植物液喷淋法或者吸附法。植物液喷淋法是进入废气中的除臭微粒子主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹，通过综合反应分解臭味分子。植物液喷淋法设备维护简便，但是处理效果不稳定而且消耗植物液。吸附法是利用多孔介质对臭味分子进行吸附，设备简单，成本低但是吸附效果不稳定，表现为初期好，运行后除臭效率迅速降低，且对浓度小，臭气强度大的臭味、腥味无明显效果。

申请号为201621432281.9的中国专利公开了一种垃圾臭气处理系统，包括吸气管，吸气管连接除臭塔，除臭塔连接生物滤池，除臭塔内从下至上依次设有液体吸收装置、紫外杀菌单元、臭氧分解单元、光触媒粒子吸收单元和活性炭吸附单元，生物滤池内设有生物滤料。其存在的问题是：1、除臭塔通过紫外杀菌和光触媒粒子的原理，结构复杂，成本高、能耗高；2、臭气从生物滤池的一侧整体进入，没有进行分散，生物滤池的处理效率不高；3、渗漏水分会积累在生物滤池中，造成二次污染；4、活性炭吸附臭味吸附效果不稳定，表现为初期好，长期运行后除臭效率迅速降低。

为了解决垃圾资源化处理中的臭气问题，不造成环境的二次污染，亟需设计研发一款生活垃圾臭气处理系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理能耗低、操作简单、运行维护成本低、处理效率高、不会产生二次污染的处理垃圾臭味的生物滤池系统及其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种处理垃圾臭味的生物滤池系统，包括生物滤池，其特征在于：还包括洗涤塔、除臭风机、通风管、细石混凝土层和气体分布器；洗涤塔包括塔体、填料、液体分布器和循环水箱；塔体的底部设置有气体入口，顶部设置有气体出口；填料和液体分布器安装在塔体内，液体分布器上安装有喷头，填料位于喷头下方；循环水箱安装在塔体内的底部；循环水箱与液体分布器通过管道连接，在该管道上安装有泵；除臭风机的进口与塔体的气体出口连接，除臭风机的出口与气体分布器的进口连接，气体分布器的出口与通风管连接；生物滤池的池底设置有排水出口；生物滤池的池顶敞开；细石混凝土层铺设在生物滤池的池底，细石混凝土层中设置有细石混凝土层出气孔；生物滤池内铺设有生物填料，生物填料位于细石混凝土层上方；通风管埋设在细石混泥土层中，并与排水出口连通；通风管上设置有通风管出风口，通风管出风口竖直朝上设置，且通过细石混凝土层出气孔与生物滤池相通。

本发明所述的塔体内安装有填料支承板，填料以无序方式堆置在支承板上。

本发明所述的塔体上设置右监视窗和检修人孔。

本发明所述的生物填料为干树皮、干草、秸秆中的一种或者几种。

本发明所述的通风管为多根，沿生物滤池长度方向设置，并沿宽度方向均匀分布。

本发明每根通风管上设置有多个通风管出风口，这些通风管出风口沿着通风管长度方向均匀分布设置。

本发明洗涤塔上方设有钢平台，除臭风机安装在钢平台上。

本发明所述的生物滤池中设置有温度探针和湿度探针。

本发明所述的生物滤池设置有灌溉系统。

一种处理垃圾臭味的生物滤池系统的工作方法，其特征在于：臭气从气体入口进入塔体，由下而上的穿过填料，喷淋液则通过液体分布器上的喷头均匀的喷到填料中，并沿着填料表面向下流动，进入循环水箱里；由于上升的臭气和下降的喷淋液在填料中不断接触，上升臭气中的水溶性气体物质浓度愈来愈低，臭气到塔体顶后被除臭风机抽到气体分布器里；臭气经过气体分布器分布后均匀的进入通风管中，再通过通风管出风口进入生物滤池内部，臭气与生物填料充分接触；臭气中的污染物先被生物填料表层的生物膜表面的水层吸收，水层中的污染物再作为营养物质被生物填料中的微生物分解利用，从而消除了臭味；经过生物分解后的气体直接通过生物滤池的顶部排入大气；细石混凝土层将生物填料与通风管上的通风管出风口隔离开来，避免生物填料堵塞通风管出风口，同时细石混凝土层又能将生物滤池渗漏的水分过滤到通风管中，通风管中的水经由排水出口排出，经处理后回收利用，避免渗水对环境造成二次污染。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明结构简单，不需要使用化学药剂，能耗低，不会产生二次污染，操作简单，运行维护成本比传统的物理化学除臭低很多，处理产物环保、无害，除臭效率高，对各个浓度的臭气处理性能优越。

附图说明

图1是本发明实施例的主视结构示意图。

图2是本发明实施例俯视结构示意图。

图3是本发明实施例左视结构示意图。

图4是本发明实施例的生物滤池截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图4，本发明实施例包括洗涤塔1、除臭风机2、生物滤池3、通风管4、细石混凝土层5、钢平台6和气体分布器7。

洗涤塔1包括塔体11、填料12、液体分布器13和循环水箱16。

塔体11的底部设置有气体入口14，顶部设置有气体出口15。

填料12和液体分布器13安装在塔体11内，液体分布器13上安装有喷头，填料12位于喷头下方。

循环水箱16安装在塔体11内的底部。循环水箱16与液体分布器13通过管道连接，在该管道上安装有泵17，通过泵17将循环水箱16内的喷淋液送到液体分布器13循环使用，在使用过程中会有部分损失和消耗，需要定期更换喷淋液。喷淋液也可根据实际工况灵活添加化学吸收剂，但是一定要注意化学废水带来二次污染。

塔体11内安装有填料支承板，填料12以无序方式堆置在支承板上。

塔体11上设置了监视窗和检修人孔，以便于人员进行监视洗涤塔的工作状况是否正常以及及时更换老化的填料12。

除臭风机2的进口与塔体11的气体出口15连接，除臭风机2的出口与气体分布器7的进口连接，气体分布器7的出口与通风管4连接。

生物滤池3为长方形或正方形，由混凝土浇筑制成；本实施例中，生物滤池3宽度为7米，长度为40米，高度约4m，生物滤池3的底座标高0.6米。本实施例中，生物滤池3采用抗渗防水混凝土，抗渗等级为p8，防水等级为二级；混凝土用水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度不低于32.5mpa，每立方混凝土水泥用量不低于340kg，混凝土内应掺抗硫酸盐类侵蚀防腐剂，掺量约为胶凝材料的6-8%。因为生物滤池3本体及底座结构超长，混凝土中需添加混凝土膨胀剂，一般部位建议掺用量为胶凝材料总用量（胶凝材料总用量包括水泥用量、矿物掺合料用量、膨胀剂用量）的6-8%，膨胀加强带处，混凝土膨胀剂掺用量为胶凝材料总用量的10-12%，限制膨胀率不小于0.0004。

生物滤池3的池底设置有排水出口31。生物滤池3的池顶敞开，经过生物分解后的气体直接排入大气。

生物滤池3浇筑完成并养护后，在生物滤池3的池底（即底座上方）铺设通风管4，通风管4埋设在细石混泥土层5中，并与排水出口31连通。通风管4上设置有通风管出风口41，通风管出风口41竖直朝上设置。

通风管4为多根，沿生物滤池3长度方向设置，并沿宽度方向均匀分布，本实施例中，通风管4的数量为17根，直径为200mm，长度为40米，每两根通风管4之间的间距为380mm。

每根通风管4上设置有多个通风管出风口41，这些通风管出风口41沿着通风管4长度方向布置。本实施例中，在通风管4长度方向上每隔500mm设置一个通风管出风口41，通风管出风口41孔径为30mm，每根通风管4共设置79个通风管出风口41。

细石混凝土层5铺设在生物滤池3的池底，细石混凝土层5中设置有细石混凝土层出气孔51，通风管出风口41通过细石混凝土层出气孔51与生物滤池3相通。细石混凝土层5厚度为400mm。细石混凝土层5是整体浇筑。

生物滤池3内铺设有生物填料，生物填料位于细石混凝土层5上方。生物填料为干树皮、干草、秸秆的一种或者几种，或其它混合材料。本实施例中，生物填料的高度约2.5m。

洗涤塔1设置在生物滤池3的一端，数量为2座。洗涤塔1上方设有8.00m层高的钢平台6，除臭风机2安装在钢平台6上，数量为2台，1座洗涤塔1对应1台除臭风机2。

生物除臭的原理是利用微生物的生物降解作用对臭气污染物进行吸收和降解从而达到除臭的目的。臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的生物填料，利用微生物细胞对污染物的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将污染物吸附后分解成co2、h2o、h2so4、hno3等简单无机物。本实施例采用了前段洗涤和生物处理的组合作用，臭气首先被洗涤塔除去一部分可溶性的臭气分子，再进入生物滤池，通过微生物的作用将其中的污染物降解，具体过程是：当臭气经过生物填料空隙，可从污染物中获得营养源的那些微生物菌群，在适宜的温度、湿度、ph值等条件下，将会得到快速生长、繁殖，并在填料表面形成生物膜，当臭气通过其间，有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解。污染物去除的实质是以臭气作为营养物质被微生物吸收、代谢及利用。这一过程是微生物的相互协调的过程，它由物理、化学、物理化学以及生物化学反应所组成。生物除臭可以表达为：污染物+o2→细胞代谢物+co2+h2o。

一种处理垃圾臭味的生物滤池系统的工作方法：

臭气从气体入口14进入塔体11，由下而上的穿过填料12，喷淋液则通过液体分布器上的喷头均匀的喷到填料12中，沿着填料12表面向下流动，进入循环水箱16里。由于上升的臭气和下降的喷淋液在填料12中不断接触，上升臭气中的水溶性气体物质浓度愈来愈低，到塔体11顶后被除臭风机2抽到气体分布器7里。臭气在洗涤塔1中初步去除臭气中的水溶性气体物质，比如：粉尘、nh3、h2s、ch3sh，以及有机气味物质等，并调节臭气的温度，ph值及湿度，为后续的生物滤池3创造条件。

臭气经过气体分布器7分布后均匀的进入通风管4中，再通过通风管出风口41进入生物滤池3内部，臭气与具有一定湿度的生物填料充分接触；臭气中的污染物先被生物填料表层的生物膜表面的水层吸收，水层中的污染物再作为营养物质被生物填料中的微生物分解利用，从而消除了臭味；经过生物分解后的气体直接通过生物滤池3的顶部排入大气。细石混凝土层5将生物填料与通风管4上的通风管出风口41隔离开来，避免生物填料堵塞通风管出风口41，同时细石混凝土层5又能将生物滤池3渗漏的水分过滤到通风管4中，通风管4中的水经由排水出口31排出，经处理后回收利用，避免渗水对环境造成二次污染。

上述过程中，洗涤塔中的喷淋液可以通过水吸收的方式来消除臭气中集中的物质，一般是灰尘、酸性微污染物或化学物质，如果污染物几乎不能溶于水，则需通过添加合适的酸性或碱性的试剂来去除污染物，生成的污染物化合物将沉淀于循环水箱16中。

生物滤池3中设置有温度探针和湿度探针，并设置有灌溉系统来保证生物质生长具有合适的湿度。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。