申請日2015.11.22

　　公開(公告)日2016.03.02

　　IPC分類號C02F3/34; B01D53/84

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的方法及系統(tǒng)，采用滲濾液制備除臭劑進(jìn)行滲濾液和惡臭的綜合治理。采用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，不但可以凈化垃圾滲濾液是指達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，防止其對自然水體的污染;更能改善垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)、堆埋過程中的空氣質(zhì)量，減少垃圾收集和處理過程對空氣造成的污染，利用系統(tǒng)工程的原理，最終實(shí)現(xiàn)對生活垃圾的無害化填埋處理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的方法，包括以下步驟：

　　S1.收集生活垃圾滲濾液;

　　S2.采用生物處理法凈化生活垃圾滲濾液，獲得處理后滲濾液;

　　S3.采集S2中獲得的處理后滲濾液制備除臭劑;

　　S4.向生活垃圾噴灑除臭劑進(jìn)行除臭處理。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述采用生物處理法凈化生活垃圾滲濾液是指對生活垃圾滲濾液進(jìn)行多級順流式的生物處理;處理的級數(shù)X與生活垃圾滲濾液COD的濃度Ymg/L的關(guān)系為X=(Y/1000+20)～(Y/1000+25)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述滲濾液處理劑中包括光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、絲狀菌群。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述生物處理還包括對生活垃圾滲濾液通入空氣;所述多級順流式的生物處理是指25-40級順流式生物處理;所述采集S2中獲得的處理后滲濾液制備除臭劑是指采集處理過程第2、3、18、19級中任一級的處理后滲濾液15-30重量份，加入水500-3000重量份，同時加入補(bǔ)充劑5重量份混合后獲得除臭劑。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述補(bǔ)充劑按鮮重計包括EM菌種20-50份、碳源500-1000份、淀粉酶5-10份、礦物鹽1-5份、水5000份;所述向生活垃圾噴灑除臭劑進(jìn)行除臭處理是指霧狀覆蓋噴灑生活垃圾，頻率為3次/24小時，每次噴灑量為生活垃圾濕重的5%-10%。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述除臭劑中還含有占其質(zhì)量0.2%-0.7%的活性維持劑。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：進(jìn)行除臭處理前還包括對除臭劑進(jìn)行長效保存處理步驟，所述長效保存處理是指將所述除臭劑儲存在容器中，第一次和第二次除臭處理時取用總體積10%-30%的除臭劑，同時向容器中補(bǔ)充入與取出量相等的水;第三次和第四次除臭處理時取用總體積20%-40%的除臭劑，同時向容器中補(bǔ)充入與取出量相等的水;第五次及以后的除臭處理每次取用總體積20%-30%的除臭劑，同時向容器中補(bǔ)充入與取出量相等的水。

　　8.一種綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的系統(tǒng)，包括滲濾液凈化單元及除臭單元，所述滲濾液凈化單元包括垃圾堆埋模塊、滲濾液收集模塊以及多級順流式生化處理模塊;所述多級順流式生化處理模塊包括多個依次相接的處理池，處理池中設(shè)有載體，其特征在于：所述除臭單元包括與多級順流式生化處理模塊通過第一管道連接的滲濾液采集模塊、與滲濾液采集模塊連接的除臭劑配置模塊以及設(shè)置在垃圾堆埋模塊中的除臭劑噴淋模塊，除臭劑噴淋模塊與所述除臭劑配置模塊通過第二管道連接;所述多級順流式的生物降解處理模塊包含有25-40個處理池;所述第一管道的末端設(shè)置在第2、3、18、19個處理池中任一個的底部;載體與處理池的底部之間設(shè)有集流腔，所述載體的中心設(shè)有縱向貫通的液流通道;液流通道中設(shè)有至少一個鼓氣組件;載體的上方的處理池內(nèi)壁上設(shè)有進(jìn)液口以及與進(jìn)液口相對的排液口;所述載體上設(shè)有多個填料孔洞;所述滲濾液采集模塊包括一設(shè)置在第一管道上的真空泵;所述除臭劑配置模塊包括一儲液腔，儲液腔頂部設(shè)有添加劑入口，儲液腔中設(shè)有攪拌葉;所述儲液腔的內(nèi)壁設(shè)有溫控液流道;所述溫控液流道外側(cè)還設(shè)有保溫層。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述垃圾堆埋模塊包括至少一個垃圾堆埋區(qū)，所述滲濾液收集模塊為設(shè)置在垃圾堆埋區(qū)底部的漏斗形空腔，漏斗形空腔中填充有過濾填料;所述除臭劑噴淋模塊為設(shè)置在垃圾堆埋區(qū)上方的多個噴霧頭。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述載體其原料按重量計包括50份聚碳酸酯、5份玻纖、0.3份檸檬酸鈉、0.1份十二烷基硫酸鈉、0.01份甘露醇。

　　說明書

　　綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的方法及系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種垃圾處理方法，具體涉及綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的方法。

　　背景技術(shù)

　　城市生活垃圾的快速增長已成為世界各國城市發(fā)展普遍面臨的棘手問題。在中國，每年有近1.5億噸的生活垃圾產(chǎn)生。生活垃圾在中轉(zhuǎn)及填埋過程的污染防治，特別是惡、滲濾液控制，已經(jīng)成為生活垃圾處理處置的重大關(guān)切問題。與大多數(shù)發(fā)達(dá)國家的分類后的垃圾相比，我國生活垃圾具有混合性高、含水率高、有機(jī)成分高等特征，特別易于形成滲濾液和惡臭污染空氣、土壤、水源，污染控制和處理難度也非常大。

　　由于生活垃圾在生物降解過程中，特別是蛋白質(zhì)、糖類等的分解代謝，會持續(xù)釋放中各種惡臭氣體。生活垃圾釋放的惡臭氣體的主要成分包括有5類：①含硫化合物，如硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚等;②含氮化合物，如氨氣、胺類、吲哚等;③鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴等;④烴類及芳香烴;⑤含氧有機(jī)物，如醇、酚、醛、酮等。各種組分對惡臭的貢獻(xiàn)值不僅與濃度有關(guān)，與其的嗅覺閥值有密切關(guān)系。

　　目前，國內(nèi)外關(guān)于生活垃圾原位除臭劑主要包括功能性微生物菌群(EM菌等)，傳統(tǒng)氧化性化學(xué)除臭劑，植物提取劑(essentialoil)，微生物抑制劑以及各種惡臭遮蔽劑。其中傳統(tǒng)化學(xué)氧化法是通過添加各種氧化劑，包括H2O2、KMnO4、FeCl3、Fe2(SO4)3等，以提高生活垃圾中的氧化還原電位，降低硫酸鹽還原菌的活性，并氧化硫化氫等惡臭氣體，以降低生活垃圾中惡臭氣體的釋放(如中國專利201010166835.6所提供的除臭裝置及其方法)。但是，傳統(tǒng)化學(xué)氧化劑難以提高垃圾體系中的氧化還原電位，而且由于其不具備氧化選擇性，容易被垃圾體系中的非致臭的還原性物質(zhì)所消耗，因此存在作用時間短，藥劑添加量較大等問題。尤其對于中大規(guī)模城市的垃圾處理系統(tǒng)，需要在處理城市生活垃圾過程中的轉(zhuǎn)運(yùn)、中轉(zhuǎn)儲存等步驟中對生活垃圾進(jìn)行無間斷噴灑、除臭，對除臭劑的需求量較大，采用傳統(tǒng)的化學(xué)氧化劑除臭將導(dǎo)致除臭成本難以控制。生物法是指在生活垃圾體系中噴灑某些微生物，如有效微生物群(EM菌)和其他篩選的脫臭菌，利用微生物的降解作用，把惡臭物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)，從而減少生活垃圾中惡臭氣體的釋放。盡管利用微生物對生活垃圾進(jìn)行除臭已經(jīng)取得了一定的成果，但是其存在菌種培育和保存難、惡臭處理效果和可靠性不強(qiáng)等方面的問題。尤其是，不同地區(qū)、不同氣候環(huán)境下，除臭微生物其內(nèi)部對有機(jī)污染物的代謝路徑、代謝效率和產(chǎn)物等均會產(chǎn)生變化，宏觀則表現(xiàn)為不同環(huán)境下除臭劑會有不一致的除臭效果，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)生物除臭劑其適用范圍較窄，或者在除臭處理之前需要對其進(jìn)行馴化、篩選。同時，現(xiàn)有的生物除臭劑在除臭的初始使其，處于適應(yīng)期，需要經(jīng)過活化方能進(jìn)入對數(shù)期、穩(wěn)定期發(fā)揮除臭效果，導(dǎo)致其除臭處理時間較長。中國專利201210191084.2公開了一種利用滲濾液馴化土壤細(xì)菌制備除臭劑的方法，可以快速、有效地馴化和篩選出可用于除臭的微生物菌群，但該方法仍然需要對土壤微生物進(jìn)行篩選和馴化，且由于微生物來源不穩(wěn)定，導(dǎo)致該方法的除臭效果不穩(wěn)定。

　　此外，垃圾產(chǎn)生的滲濾液也是生活垃圾臭味的來源之一，現(xiàn)有技術(shù)缺乏一種綜合處理垃圾滲濾液和臭味的方法，將滲濾液處理和除臭處理分離分別治理，成本高昂而效果不佳。

　　因此，開發(fā)成本低廉、操作簡便、可靠性強(qiáng)的生活垃圾除臭方法，對生活垃圾中轉(zhuǎn)站、轉(zhuǎn)運(yùn)鏈和填埋場的惡臭控制具有非常重要的作用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　有鑒于此，本發(fā)明公開一種成本低廉、操作簡便、可靠性強(qiáng)、高效處理垃圾滲濾液和惡臭的生活垃圾綜合處理方法。

　　本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

　　一種綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的方法，包括以下步驟：

　　S1.收集生活垃圾滲濾液;

　　S2.采用生物處理法凈化生活垃圾滲濾液，獲得處理后滲濾液;

　　S3.采集S2中獲得的處理后滲濾液制備除臭劑;

　　S4.向生活垃圾噴灑除臭劑進(jìn)行除臭處理。

　　有鑒于生活垃圾在中轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)、填埋時均會產(chǎn)生大量的垃圾滲濾液，同一地區(qū)中垃圾滲濾液所含有的臭味物質(zhì)其種類、濃度與生活垃圾等較為一致，本發(fā)明特別將除臭處理與垃圾滲濾液處理整合為一體。本發(fā)明首先采用微生物降解垃圾滲濾液，經(jīng)過垃圾滲濾液的馴化、篩選、對除臭功能的強(qiáng)化，其中存活的微生物種群已經(jīng)對滲濾液中污染物的種類、濃度，乃至環(huán)境的氣候、含氧量等具有較高的適應(yīng)性，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物代謝途徑也針對該地區(qū)生活垃圾中的有機(jī)污染物具有較高的降解活性;本發(fā)明直接利用滲濾液中的菌群配置除臭劑，由于除臭劑中的微生物菌處于高活性的指數(shù)增長期或平穩(wěn)期，無需經(jīng)過長時間的活化處理即可對生活垃圾中的臭味物質(zhì)進(jìn)行高效降解，可在短時間內(nèi)大幅消除垃圾中的臭味物質(zhì)，降低環(huán)境中的臭味。與此同時，垃圾滲濾液的處理也可為除臭處理源源不斷地提供高活力菌種，成本可分別分?jǐn)傇跐B濾液處理和除臭處理兩部分，最終實(shí)現(xiàn)降低成本、提高除臭效率的目的。采用本發(fā)明的方法，不但可以凈化垃圾滲濾液是指達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，防止其對自然水體的污染;更能綜合垃圾滲濾液和惡臭的處理，進(jìn)而改善垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)、堆埋過程中的空氣質(zhì)量，減少垃圾收集和處理過程對空氣造成的污染，利用系統(tǒng)工程的原理，最終實(shí)現(xiàn)對生活垃圾的無害化填埋處理。

　　進(jìn)一步的，所述采用生物處理法凈化生活垃圾滲濾液是指對生活垃圾滲濾液進(jìn)行多級順流式的生物處理;處理的級數(shù)X與生活垃圾滲濾液COD的濃度Ymg/L的關(guān)系為X=(Y/1000+20)～(Y/1000+25)。

　　所述的多級順流式的生物處理可選用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。該處理方法包括多個依次相接的處理池，每級處理的滲濾液從處理池的高位流入，充滿處理池后，溢流到下級的處理池，處理池內(nèi)部，通過曝氣使池內(nèi)液體產(chǎn)生內(nèi)循環(huán)。由于垃圾滲濾液在不同的處理階段，其中含有的污染物種類、濃度均會發(fā)生持續(xù)的變化。針對不同階段的處理后滲濾液，不同的菌種處理效果或所利用的代謝途徑不相同。采用多次生物處理的方式，可以使每一級處理池中的處理后垃圾滲濾液其污染物的成分、濃度均維持在一浮動的穩(wěn)態(tài)之中，從而使其中的處理微生物始終維持在較高的降解活性狀態(tài)下，最終使垃圾滲濾液處理始終維持最高的處理效率。根據(jù)大多數(shù)城市生活垃圾的滲濾液情況，處理池的數(shù)量設(shè)置在25-40個之間即可將滲濾液處理至可以排放的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，所述采集S2中獲得的處理后滲濾液制備除臭劑是指采集處理過程第2、3、18、19級中任一級的處理后滲濾液，這幾次的處理后滲濾液中污染物的濃度和種類與初步收集的生活垃圾之間的污染物具有高度的相似性，可確保除臭劑可以發(fā)揮最高的除臭效率。具體的降解處理流程，可選用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

　　進(jìn)一步的，所述滲濾液處理劑中包括光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、絲狀菌群。

　　以上菌種可選用市售產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。特別優(yōu)選的，本發(fā)明設(shè)計出滲濾液處理劑，該藥劑中的幾種微生物對滲濾液有較高的降解效率，使之能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。具體的，所述滲濾液處理劑中含有按干重計藍(lán)藻0.2份、乳酸桿菌0.1份、酵母0.5份、毛霉菌0.1份、銅綠假單胞菌0.2份、2份氧化亞銅、3份EDTA二鈉、淀粉200份、乙酸甲酯100份。實(shí)驗證明，上述藥劑可以有效提高生活垃圾滲濾液的降解效率，尤其是對滲濾液中硫化氫、氨等臭味物質(zhì)有較高的降解效率。尤其是其中的銅綠假單胞菌和毛霉菌協(xié)效，可以在短時間內(nèi)降低滲濾液中的硫化氫濃度。

　　所述生物處理還包括對生活垃圾滲濾液通入空氣;所述多級順流式的生物處理是指25-40級順流式生物處理;所述采集S2中獲得的處理后滲濾液制備除臭劑是指采集處理過程第2、3、18、19級中任一級的處理后滲濾液15-30重量份，加入水500-3000重量份，同時加入補(bǔ)充劑5重量份混合后獲得除臭劑。

　　優(yōu)選的，所述補(bǔ)充劑按干重計包括EM菌種20-50份、碳源500-1000份、淀粉酶5-10份、礦物鹽1-5份、水5000份;所述向生活垃圾噴灑除臭劑進(jìn)行除臭處理是指霧狀覆蓋噴灑生活垃圾，頻率為3次/24小時，每次噴灑量為生活垃圾濕重的5%-10%。

　　進(jìn)一步的，所述除臭劑中還含有占其質(zhì)量0.2%-0.7%的活性維持劑。

　　所述活性維持劑為亞油酸以及甘露醇以3:5的重量比例混合制得。

　　可以有效維持除臭劑在長時間保存后的除臭效果。

　　進(jìn)一步的，進(jìn)行除臭處理前還包括對除臭劑進(jìn)行長效保存處理步驟，所述長效保存處理是指將所述除臭劑儲存在容器中，第一次和第二次除臭處理時取用總體積10%-30%的除臭劑，同時向容器中補(bǔ)充入與取出量相等的水;第三次和第四次除臭處理時取用總體積20%-40%的除臭劑，同時向容器中補(bǔ)充入與取出量相等的水;第五次及以后的除臭處理每次取用總體積20%-30%的除臭劑，同時向容器中補(bǔ)充入與取出量相等的水。

　　對于垃圾堆填區(qū)、垃圾中轉(zhuǎn)站等固定存放地點(diǎn)，其異味大多有長期積累的污染物、腐敗細(xì)菌造成，因此前幾次除臭處理需要采用較高濃度的除臭劑。經(jīng)過初期的多次處理后，該區(qū)域環(huán)境中的臭味污染物和產(chǎn)臭微生物數(shù)量大幅下降，此時可降低除臭劑中有效成分的濃度。在本發(fā)明中，采用補(bǔ)充水的方式維持容器中除臭劑的分量，并通過微生物自然增值的方式維持其中有效成分的濃度，在維持足夠的除臭效果的前提下，進(jìn)一步降低除臭處理成本。

　　一種綜合治理垃圾滲濾液及垃圾臭味的系統(tǒng)，包括滲濾液凈化單元及除臭單元，所述滲濾液凈化單元包括垃圾堆埋模塊、滲濾液收集模塊以及多級順流式生化處理模塊;所述多級順流式生化處理模塊包括多個依次相接的處理池，處理池中設(shè)有載體，所述除臭單元包括與多級順流式生化處理模塊通過第一管道連接的滲濾液采集模塊、與滲濾液采集模塊連接的除臭劑配置模塊以及設(shè)置在垃圾堆埋模塊中的除臭劑噴淋模塊，除臭劑噴淋模塊與所述除臭劑配置模塊通過第二管道連接;所述多級順流式的生物降解處理模塊包含有25-40個處理池;所述第一管道的末端設(shè)置在第2、3、18、19個處理池中任一個的底部;載體與處理池的底部之間設(shè)有集流腔，所述載體的中心設(shè)有縱向貫通的液流通道;液流通道中設(shè)有至少一個鼓氣組件;載體的上方的處理池內(nèi)壁上設(shè)有進(jìn)液口以及與進(jìn)液口相對的排液口;所述載體上設(shè)有多個填料孔洞;所述滲濾液采集模塊包括一設(shè)置在第一管道上的真空泵;所述除臭劑配置模塊包括一儲液腔，儲液腔頂部設(shè)有添加劑入口，儲液腔中設(shè)有攪拌葉;所述儲液腔的內(nèi)壁設(shè)有溫控液流道;所述溫控液流道外側(cè)還設(shè)有保溫層。

　　微生物附著在所述載體上。真空泵將滲濾液抽至儲液腔，與添加劑入口加入的添加劑在攪拌葉作用下混合，獲得除臭劑。添加劑按干重計包括EM菌種20-50份、碳源500-1000份、淀粉酶5-10份、礦物鹽1-5份、水5000份;向生活垃圾噴灑除臭劑，頻率為3次/24小時，每次噴灑量為生活垃圾濕重的5%-10%。攪拌葉、真空泵可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。溫控液流道的作用是通入一定溫度的液體，以保持儲液腔中的溫度，維持除臭劑的活性。保溫層為海綿層。載體與處理池的底部之間設(shè)有集流腔，所述載體的中心設(shè)有縱向貫通的液流通道;液流通道中設(shè)有至少一個鼓氣組件。鼓氣組件可選用任一種現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在液流通道內(nèi)鼓氣，上升的氣體帶動液流通道內(nèi)的液體上升，使集流腔內(nèi)形成低壓而吸引處理池表面的液體流經(jīng)載體而補(bǔ)充進(jìn)集流腔，形成一個處理池內(nèi)的循環(huán)液流，促使處理池內(nèi)的滲濾液與載體上的有效成分充分混合。如果處理池較深，則需要增加鼓氣組件的數(shù)量。

　　優(yōu)選的，所述載體其原料按重量計包括50份聚碳酸酯、5份玻纖、0.3份檸檬酸鈉、0.1份十二烷基硫酸鈉、0.01份甘露醇。

　　所述垃圾堆埋模塊包括至少一個垃圾堆埋區(qū)，所述滲濾液收集模塊為設(shè)置在垃圾堆埋區(qū)底部的漏斗形空腔，漏斗形空腔中填充有過濾填料;所述除臭劑噴淋模塊為設(shè)置在垃圾堆埋區(qū)上方的多個噴霧頭。過濾填料可選用砂石、炭塊等實(shí)現(xiàn)。

　　上述的鼓氣組件鼓氣量大時，處理池內(nèi)的水流速度快、循環(huán)次數(shù)多而有利于其與載體上的微生物接觸，有利于提高處理效果;但水流速度過快則容易導(dǎo)致載體上的物質(zhì)被沖脫，形成污泥甚至縮短載體的使用壽命。上述材料的載體對本發(fā)明的滲濾液處理劑具有較高的親和度和吸附力，經(jīng)水流沖擊后，載體仍能具有較高的處理活性。