一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術及生物反應器的制作方法

專利名稱：一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術及生物反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生活垃圾填埋處理技術，具體來說是指一種具有原位 脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術及生物反應器。
背景技術：
滲濾液直接回灌型生物反應器填埋場由于厭氧環境和循環積累作用， 滲濾液中氨氮濃度遠高于傳統衛生填埋場，造成填埋場內生態環境惡化， 延緩填埋場穩定化進程。然而目前滲濾液中氨氮的脫除普遍釆用物化處理 法和場外生物處理法，投資建設費用高，而且存在環境風險，因此不適宜 推廣使用。采用本設計不僅解決生物原位脫氮功能，實現生活垃圾的快速 穩定化，而且最大限制避免填埋場的二次污染問題。發明專利申請200410088806.7公開了一種處理垃:歐滲濾液的一體化 生物反應器，由兩個生物反應區和一個調節區組成，每個生物反應區內均 填充生物填料，形成好氧區和厭氧區。在好氧區內，有機物被好氧異養菌 降解為無機碳，并控制氨氮的硝化過程在亞硝化階段，將50%的氨氮氧化 為亞硝酸鹽，好氧區的出水在調節區中與pH調節劑混合均勻后，進入厭 氧區。在厭氧區，厭氧氨氧化菌以氨氮為電子供體還原亞硝酸鹽，以亞硝 酸鹽為電子受體來氧化氨氮，將氨氮和亞硝態氮轉變為氮氣，部分有機物 貝其它厭氧微生物吸收或降解。該技術方案是單獨針對垃圾滲濾液進行液 體處理，將垃圾填埋主體和滲濾液分開考慮，這樣投資運行費用高。發明內容本發明提供了一種為解決垃圾滲濾液中氨氮濃度過高的突出問題，實 現生物脫碳和生物原位脫氮功能有機結合的生活垃圾填埋處理技術。一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術，包括以下步驟在 硝化反應器內實現上層曝氣，形成上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環境， 在好氧區，氨在自養型硝化細菌的作用下將其氧化成N(V，在缺氧區，由
反硝化細菌以有機物作為電子供體，使N(V還原為N2而從液相中釋放， 實現順4+^的轉化和去除，在厭氧區，實現有機物的降解產曱烷。本發明還提供了 一種基于上述處理技術的生物反應器。一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋生物反應器，是由三級反應器 依次為新鮮垃圾填埋場、產曱烷反應器和硝化反應器通過前一級反應器的 底部滲濾液出水口和后 一級反應器的頂部滲濾液進水口連通組成的循環 系統，各級反應器內均設有垃圾室和氣室，硝化反應器垃圾室上層設有曝 氣層，硝化反應器垃圾室內由上至下依次為好氧區、缺氧區和厭氧區。所述的產曱烷反應器的底部滲濾液出水口經一三相分離器和硝化反 應器的頂部滲濾液進水口連通，三相分離器的氣相通鴻4妾入集氣袋。所述的產曱烷反應器內設有若干集氣管，集氣管接入集氣袋。所述的各級反應器與下 一 級反應器之間的滲濾液流通管道上均設有 集水瓶和進水泵。所述的各級反應器垃圾室底部墊有碎石層，以便于滲濾液流出。所述的各級反應器垃圾室頂部設有沙層。本發明將垃圾填埋主體、填埋氣和滲濾液作為一個有機整體進行考 慮，在硝化反應器上層設置曝氣層，使得硝化反應器內形成一個上層好氧、 中間缺氧、下層厭氧的環境，實現了在生物反應器填埋場內部生物原位脫 氮功能，無需單獨針對滲濾液進行場外處理，投資運行費用低，處理效率 高。


圖1為本發明裝置的結構示意圖。
具體實施方式
如圖l所示， 一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋生物反應器，是由三級反應器依次為新鮮垃圾填埋場12、產曱烷反應器13和硝化反應器 14通過前一級反應器的底部滲濾液出水口經一集水并瓦9和一進水泵10和 后一級反應器的頂部滲濾液進水口連通組成的循環系統，各級反應器內均 設有垃圾室和氣室3，氣室3上設有導氣管6，便于填埋氣的收集和利用。 各級反應器垃圾室底部墊有便于滲濾液順利排出的碎石層1，頂部設
有沙層2。產曱烷反應器13的底部滲濾液出水口經一三相分離器8、集水瓶9 和進水泵10與硝化反應器14的頂部滲濾液進水口連通，三相分離器8的 氣相通路接入集氣袋7，產曱烷反應器13內設有若干集氣管4,集氣管4 接入集氣袋7。硝化反應器14垃圾室上層設有曝氣層11，硝化反應器14垃圾室內由 上至下依次為好氧區、缺氧區和厭氧區。將生活垃圾分別裝入新鮮垃圾填埋場12、產曱烷反應器13和硝化反 應器14中，運行裝置，新鮮垃圾填埋場12的滲濾液流入產曱烷反應器13, 經產曱烷反應器13中的三相分離器8后，流入硝化反應器14,硝化反應 器14上層通過曝氣泵12裝置限氧曝氣，實現上層好氧，中間缺氧，下部 厭氧的環境，使其上層垃圾介質中硝化細菌為優勢菌群，下層垃圾介質中 反硝化細菌數量占優勢，具備同步硝化、反硝化生物原位脫氮功能。經硝 化反應器14同步硝化和反硝化生物脫氮后的滲濾液經進水泵循環到新鮮 垃圾填埋場12中。如此循環進行，直至生活垃圾穩定化。
權利要求
1.一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術，其特征在于包括以下步驟在硝化反應器內實現上層曝氣，形成上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環境，在好氧區，氨在自養型硝化細菌的作用下將其氧化成NO3-，在缺氧區，由反硝化細菌以有機物作為電子供體，使NO3-還原為N2而從液相中釋放，實現NH4+-N的轉化和去除，在厭氧區，實現有機物的降解產甲烷。
2. —種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋生物反應器，是由三級反 應器依次為新鮮垃圾填埋場、產甲烷反應器和硝化反應器通過前一級反應 器的底部滲濾液出水口和后一級反應器的頂部滲濾液進水口連通組成的 循環系統，其特征在于各級反應器內均設有垃圾室和氣室，硝化反應器 垃圾室上層設有曝氣層，硝化反應器垃圾室內由上至下依次為好氧區、缺 氧區和厭氧區。
3. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的產曱烷反 應器的底部滲濾液出水口經一三相分離器和硝化反應器的頂部滲濾液進 水口連通，三相分離器的氣相通^備接入集氣袋。
4. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的產曱烷反 應器內設有若干集氣管，集氣管接入集氣袋。
5. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的各級反應 器與下一級反應器之間的滲濾液流通管道上均設有集水瓶和進水泵。
6. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的各級反應 器垃圾室底部墊有碎石層。
7. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的各級反應 器垃圾室頂部設有沙層。
全文摘要
本發明公開了一種具有原位脫氮功能的生活垃圾填埋處理技術，在硝化反應器內實現上層曝氣，形成上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環境，在好氧區，氨在自養型硝化細菌的作用下將其氧化成NO₃^-，在缺氧區，由反硝化細菌以有機物作為電子供體，使NO₃^-還原為N₂而從液相中釋放，實現NH₄⁺-N的轉化和去除，在厭氧區，實現有機物的降解產甲烷。本發明還提供了采用上述處理技術的生物反應器。本發明將垃圾填埋主體、填埋氣和滲濾液作為一個有機整體考慮，在硝化反應器上層設置曝氣層，使得硝化反應器內形成一個上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環境，實現了在生物反應器填埋場內部生物原位脫氮功能，無需單獨針對滲濾液進行場外處理，投資運行費用低，處理效率高。
文檔編號C02F11/02GK101164926SQ20071007082
公開日2008年4月23日 申請日期2007年8月17日 優先權日2007年8月17日
發明者明 任, 若 何, 馮華軍, 俊 姚, 方程冉, 斌 樓, 沈東升, 胡立芳, 邱才娣, 鄭元格, 焰 龍, 龍於洋 申請人:浙江大學