專利名稱：一種加速生活垃圾填埋穩定化進程的生物反應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生活垃圾填埋裝置，具體來說是一種可以加速生活垃圾填埋穩定化進程的生物反應裝置。
背景技術：
雖然堆肥和焚燒技術得到了一定的發展，但填埋仍然是生活垃圾最為重要的處理方式，我國約90%的生活垃圾是以填埋方式進行處理。在填埋場運行的初始階段，生活垃圾中的有機物逐漸降解，生成了大量的有機酸。有機酸的積累形成了填埋場的酸性環境，抑制了填埋場中的微生物活性，影響了生活垃圾的降解和填埋場的穩定化進程。生活垃圾焚燒后產生的殘余物是一種含有高濃度的含鈣類物質的廢物，具有較強的酸緩沖能力。在生活垃圾填埋場中設置由生活垃圾焚燒殘余物構成的酸緩沖層，不僅可以克服填埋場運行初始階段的酸性環境，降低酸性環境對填埋場微生物的影響，而且能夠提高生活垃圾的降解速度，從而加快垃圾填埋場的穩定化進程。該方法操作簡單，處理成本較低。現有的研究與報導中，尚鮮見利用生活垃圾焚燒殘余物作為酸緩沖層加快垃圾填埋場穩定化進程的方法。
實用新型內容本實用新型提供了一種可以加快垃圾填埋場穩定化進程的生活垃圾填埋反應裝置，該裝置為微生物降解生活垃圾提供更好的PH環境，加快填埋場的穩定化進程。一種可以加速生活垃圾填埋穩定化進程的生物反應裝置，包括滲濾液回灌系統和填埋反應器，所述的滲濾液回灌系統包括滲濾液收集池，水泵和若干進水與排水管件。所述的填埋反應器包括酸緩沖層和分別位于酸緩沖層上、下的生活垃圾填埋層I 和生活垃圾填埋層II，所述的酸緩沖層為生活垃圾焚燒殘余物。所述的酸緩沖層的厚度與兩個生活垃圾填埋層的總厚度比為1 4 6。所述的酸緩沖層上下可鋪設濾水型土工織物，保證酸緩沖層的結構穩定性。作為一種優選，在所述的生活垃圾填埋層II的上方設有細沙覆蓋層，便于回灌的滲濾液均勻分布并保證填埋體的厭氧環境。所述的填埋反應器的上部還設有氣室，氣室位于細沙覆蓋層上方，便于填埋氣體的從氣體倒排口排出。所述的填埋反應器的底部設有碎石層，所述的碎石層為粒徑為10-40mm的礫石， 便于滲濾液的排放和收集。所述的細沙覆蓋層和碎石層的厚度為5 10cm。所述的填埋反應器的頂部設有滲濾液進水口和氣體導排口。本實用新型裝置使用時，在反應器底部鋪設碎石層，碎石層上方填入生活垃圾填埋層I，并不斷壓實，直到厚度達到反應器有效填埋高度的要求。生活垃圾填埋層I上方鋪設酸緩沖層，不斷壓實，使其厚度達到反應器有效填埋高度的要求。酸緩沖層上方再次填入生活垃圾，并不斷壓實，直到生活垃圾填埋層Π達到反應器有效填埋高度的要求。然后，在生活垃圾填埋層II上方鋪設細沙層后密封反應器。裝置運行時，通過閥門將滲濾液排入滲濾液收集池中，待滲濾液收集完畢，取少量滲濾液樣品進行相關理化指標的測定，考察生物反應裝置運行情況。余下滲濾液采用水泵回灌至填埋反應器內。本實用新型在回灌型填埋生物反應裝置的基礎上設置酸緩沖層，不僅可以增加垃圾體的含水率，提高微生物的活性，而且可以利用酸緩沖層中的含鈣類物質中和填埋場運行初期滲濾液中的酸性物質，緩解填埋場運行初期的酸抑制現象，為微生物提高更好的PH 環境，加快垃圾的降解，加速生活垃圾填埋穩定化進程。
圖1本實用新型裝置的結構示意圖。附圖標號說明如下1-殼體；2-碎石層；3-生活垃圾填埋層I ;4_酸緩沖層；5-生活垃圾填埋層II ；6-細沙覆蓋層；7-氣室；8-滲濾液進水口 ；9-氣體導排口 ； 10-水泵； 11-滲濾液收集池；12-滲濾液導排管；13-閥門。圖2為采用本實用新型裝置的垃圾填埋場與純生活垃圾填埋場的滲濾液PH值變化對比圖。圖3為采用本實用新型裝置的垃圾填埋場與純生活垃圾填埋場的滲濾液DOC值變化對比圖。
具體實施方式
實施例1如圖1所示的一種可以加速生活垃圾填埋穩定化進程的生物反應裝置，包括滲濾液回灌系統和填埋反應器，所述的滲濾液回灌系統包括水泵10、滲濾液收集池11、滲濾液導排管12和閥門13，所述的填埋反應器包括殼體1，填埋反應器頂端設有氣體導排口 9和滲濾液進水口 8，填埋反應器的內部從上到下依次設有細沙覆蓋層6、生活垃圾填埋層II 5、酸緩沖層4、生活垃圾填埋層I 3和碎石層2。裝置運行前，先在填埋反應器底部鋪設碎石層2，便于填埋場滲濾液的排放和收集。碎石層2上方填入生活垃圾填埋層I，并不斷壓實，直到厚度達到反應器有效填埋高度的40%。生活垃圾填埋層I上方鋪設生活垃圾焚燒殘余物(酸緩沖層4)，不斷壓實，使其厚度達到反應器有效填埋高度的20%。酸緩沖層4上方再次填入生活垃圾，并不斷壓實，直到生活垃圾填埋層II達到反應器有效填埋高度的40%。然后，在生活垃圾填埋層II上方鋪設細沙覆蓋層6后密封反應器。滲濾液進水口 8與水泵10、滲濾液收集池11，滲濾液收集池11通過滲濾液導排管12、閥門13與填埋反應器底部連接。裝置運行時，每天打開閥門13，將滲濾液通過滲濾液導排管12排入滲濾液收集池 11中。待滲濾液收集完畢，取少量滲濾液樣品進行相關理化指標的測定，考察生物反應裝置運行情況。余下滲濾液采用水泵10回灌至填埋反應器內。圖2為采用本實用新型裝置的垃圾填埋場與純生活垃圾填埋場的滲濾液pH值變化對比圖。[0025]由圖2可見，兩個填埋場反應器滲濾液pH的變化過程在運行初始的80天基本一致，而之后則呈現截然不同的變化趨勢。含有生活垃圾焚燒殘余物酸緩沖層的填埋場，其滲濾液的PH值緩慢上升一段時間后，在150天躍升至7. 5左右，隨后一直保持這個水平。這一數值基本上與成熟的垃圾填埋場的PH值相似，說明填埋場已處于較為穩定的狀態。對于純生活垃圾填埋場，其滲濾液的PH值一直處于一個緩慢上升的過程，其滲濾液pH值在運行 230天后仍然維持在6. 5左右，遠未達到成熟垃圾填埋場的水平。圖3為采用本實用新型裝置的垃圾填埋場與純生活垃圾填埋場的滲濾液DOC值變化對比圖。由圖3可見，兩個填埋場反應器滲濾液DOC的變化過程與pH的變化趨勢基本一致。含有生活垃圾焚燒殘余物酸緩沖層的垃圾填埋場滲濾液中DOC在pH升高至7. 5以后呈現較為明顯的下降趨勢，運行230天以后，其DOC濃度由最高的22000mg/L下降至2800mg/ L并基本保持穩定，該值與成熟垃圾填埋場的DOC值基本一致。純垃圾填埋場在運行230天后，其DOC濃度仍然維持在20000mg/L左右，遠未達到穩定化水平。綜合pH和DOC的變化趨勢可以看出，含有生活垃圾焚燒殘余物酸緩沖層的垃圾填埋場運行150天左右已基本達到穩定的狀態，而純垃圾填埋場運行230天后仍未穩定。由此可見，填埋場中設置以生活垃圾焚燒殘余物構成的酸緩沖層可以顯著地加快填埋場的穩定化進程，從而增加垃圾填埋場的庫容，這對于土地資源稀缺的中國來說具有重大的意義。
權利要求1.一種加速生活垃圾填埋穩定化進程的生物反應裝置，包括滲濾液回灌系統和填埋反應器，所述的滲濾液回灌系統包括滲濾液收集池、水泵和若干進水與排水管件，其特征在于所述的填埋反應器內設有酸緩沖層和分別位于酸緩沖層上、下的生活垃圾填埋層I和生活垃圾填埋層II ；所述的酸緩沖層為生活垃圾焚燒殘余物。
2.如權利要求1所述的生物反應裝置，其特征在于所述的酸緩沖層的厚度與兩個生活垃圾填埋層的總厚度比為1 4 6。
3.如權利要求2所述的生物反應裝置，其特征在于所述的酸緩沖層的厚度與兩個生活垃圾填埋層的總厚度比為1 4。
4.如權利要求1所述的生物反應裝置，其特征在于所述的酸緩沖層上下鋪設有濾水型土工織物。
5.如權利要求1所述的生物反應裝置，其特征在于所述的生活垃圾填埋層II的上方設有細沙覆蓋層。
6.如權利要求5所述的生物反應裝置，其特征在于所述的細沙覆蓋層的厚度為5 IOcm0
7.如權利要求1所述的生物反應裝置，其特征在于所述的填埋反應器底部設有碎石層，所述的碎石層為粒徑為10 40mm的礫石。
8.如權利要求7所述的生物反應裝置，其特征在于所述的碎石層的厚度為5 10cm。
9.如權利要求1所述的生物反應裝置，其特征在于所述的填埋反應器的上部設有氣室。
專利摘要本實用新型提供了一種可以加速穩定化進程的生活垃圾填埋場反應裝置，包括滲濾液回灌系統和填埋反應器，所述的滲濾液回灌系統包括滲濾液收集池、水泵和若干進水與排水管件，所述的填埋反應器內設有酸緩沖層和分別位于酸緩沖層上、下的生活垃圾填埋層I和生活垃圾填埋層II，所述的酸緩沖層為生活垃圾焚燒殘余物。本實用新型裝置通過滲濾液回灌增加垃圾填埋體的濕度，通過由垃圾焚燒殘余物組成的酸緩沖層調節垃圾體內的pH環境，為垃圾降解微生物創造一個更好的生存環境，從而實現加速垃圾的降解，加快填埋體的穩定化進程。本實用新型裝置投資費用低，效果顯著。
文檔編號C02F3/34GK202030674SQ20112005551
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者姚俊, 李文兵, 沈東升 申請人:浙江工商大學