一種分散式農村生活垃圾處理系統的製作方法

2023-05-18 14:28:31 1

專利名稱：一種分散式農村生活垃圾處理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及生活垃圾處理領域，尤其涉及一種農村生活垃圾分類與多個厭氧好氧生物反應器連續循環處理相結合的綜合處理裝置。
背景技術：
垃圾中高有機質含量對垃圾的生物處理來說是非常有必要的，而其中的惰性物質或者是有毒有害物質不僅會佔用生物反應器的容積，而且還會對反應器中的微生物產生抑制作用，影響生物處理的效率，因此，生活垃圾在生物處理前進行分類篩選是非常有必要的。而目前現有的處理方法大多是人工分類，或者不分類就直接投入到生物反應器中，這對垃圾填埋的效果產生了一定的不利影響。此外，常規的垃圾厭氧生物處理和好氧生物處理都會出現垃圾滲濾液二次汙染問題，為消除滲濾液的二次汙染，一些垃圾填埋場將滲濾液直接回灌到反應器中，這樣會產生明顯的酸抑制現象，而且滲濾液中的氨氮濃度也會很高， 從而抑制了反應器中微生物的生長，進而影響垃圾處理的效率。此外，目前已有人在好氧厭氧垃圾生物處理工藝後添加滲濾液厭氧處理工藝，增加該工藝雖然能消除單一厭氧或好氧生物反應器滲濾液直接回灌所產生的問題，但是，這將增加垃圾生物處理的成本以及後續設備管理的費用。
發明內容本實用新型提供了一種機械化垃圾分類和多個厭氧好氧反應連續循環相結合的分散式農村生活垃圾處理裝置，以解決分散式農村生活垃圾的減量化、資源化、無害化的技術問題。一種分散式農村生活垃圾處理裝置，包括垃圾分類機和厭氧好氧生物反應器，所述的垃圾分類機與若干個並聯的厭氧好氧生物反應器連接，所述的厭氧好氧生物反應器通過管道與厭氧發酵滲濾液集水池、好氧發酵滲濾液集水池連接，所述的厭氧發酵滲濾液集水池和好氧發酵滲濾液集水池均連接蠕動泵。每個厭氧好氧生物反應器均連接有一個空壓機。所述的垃圾分類機包括箱體，箱體的一側設有開口向外的活動送料鬥，箱體內設有振動篩、重物分離板、出料通道和重物分離室，所述的振動篩傾斜設置，其較高端接於活動投料鬥的下方，較低端上方的箱體上設有擋板，用於擋住垃圾使之不會大量下落。出料通道位于振動篩下方。重物分離室內設有支撐板、隔板和設於隔板上的滑板，所述的滑板用於使垃圾滑至重物收集室中間，以免堆積在收集室一角。重物分離板通過重物分離板中間的支點固定於支撐板上，重物分離板的一端裝有彈簧，連接於支撐板上，另一端與出料通道相接於隔板上。所述的厭氧好氧生物反應器包括頂蓋和筒體。所述的頂蓋為圓臺形，與平頂型頂蓋相比，圓臺形頂蓋具有防止雨水、雜物等在反應器上端蓄積的優點。所述的頂蓋中間設有進料口，進料口與垃圾分類機的出料管接通，並使接口密封。[0007]厭氧好氧生物反應器筒體內部從上到下依次為產氣層、泥沙層、垃圾層、碎石層和多孔支撐板，泥沙層覆蓋在垃圾層上方，能使垃圾層產生的垃圾填埋氣均勻排入產氣層，垃圾填埋氣通過外接的集氣裝置收集、並經預處理後可以作為能源使用。碎石層的碎石間隙僅允許滲濾液通過，防止上層垃圾下落堵塞曝氣管的曝氣頭。開孔支撐板用以承載上方的碎石和垃圾，並使垃圾滲濾液自行下滲。多孔支撐板的下方設置有曝氣管，空壓機提供厭氧好氧生物反應器所需的氧氣，曝氣管的曝氣頭朝下，以防止垃圾堵塞曝氣頭。所述的筒體的底部為圓錐形，有利於垃圾滲濾液能夠在重力作用下自行從反應器中流出。厭氧好氧生物反應器上還設有出料口，發酵完畢的垃圾從出料口取出，經乾燥篩分作為肥料直接在農田施用。厭氧好氧生物反應器產生的垃圾滲濾液自流入厭氧滲濾液集水池或好氧滲濾液集水池中，厭氧發酵產生的滲濾液經蠕動泵送入處於好氧發酵期的生物反應器中，好氧發酵產生的滲濾液經蠕動泵送入處於厭氧發酵期的生物反應器中。本實用新型系統中的垃圾分類裝置運行過程如下收集所得的新鮮垃圾經活動送料鬥進入垃圾分類裝置，在振動篩的振動篩選後，細小的垃圾穿過振動篩的篩網孔直接下落至其下方的出料通道上，再經出料管進入厭氧好氧生物反應器中，體積較大的垃圾沿振動篩下滑至重物分離板上，若垃圾重力大於重物分離板右端的拉力彈簧對重物分離板作用的拉力時，垃圾將向下推開重物分離板，進入到重物分離板下方的重物收集室內；若垃圾的重力小於拉力彈簧對重物分離板的作用力，垃圾將直接下滑至出料通道上，經出料口進入厭氧好氧生物反應器中。利用上述分散式農村生活垃圾處理裝置進行生活垃圾處理的方法，包括以下步驟(1)系統啟動期系統開始運行時，將經垃圾分類機預處理後的垃圾投入若干個並聯的厭氧好氧生物反應器中的一個，進行厭氧填埋；後一個反應器開始運行的時間與前一個反應器間隔一個月；每個反應器的厭氧發酵期為三個月，厭氧發酵期產生的厭氧滲濾液排入厭氧滲濾液集水池；前三個月內厭氧滲濾液集水池中的厭氧滲濾液回灌至處於厭氧發酵期的反應器中；(2)系統循環期系統運行三個月後進入循環期，此時運行超過三個月的反應器進入好氧堆肥期，好氧堆肥期為一個月，處於好氧堆肥期的生物反應器產生的滲濾液排入好氧滲濾液集水池中，進入好氧堆肥期的反應器通過空壓機在反應器底部進行曝氣，使垃圾進行好氧堆肥；系統進入循環期後，好氧滲濾液集水池中的好氧滲濾液回灌至處於厭氧發酵期的反應器中，而厭氧發酵滲濾液集水池中的厭氧滲濾液回灌至處於好氧堆肥期的反應器中。若好氧滲濾液的量無法滿足處於厭氧發酵期的生物反應器內垃圾體含水率保持 60 70%的要求，則以厭氧滲濾液與好氧滲濾液混合補充以滿足垃圾體含水率的要求，混合滲濾液的PH值控制在6. 6 7. 5之間。處於好氧堆肥期的生物反應器運行一個月後，垃圾經出料口取出，經乾燥、篩分後作為肥料使用；垃圾堆肥後的含水率較高，為了便於施用，將垃圾進行乾燥，使含水率降至 20 %以下，並將垃圾進行篩分破碎，使粒徑達到肥料施用的標準，然後可直接供農田施用。 再將需要處理的新鮮垃圾重新裝填入完成好氧堆肥期的生物反應器中，進行厭氧填埋，依次重複運行三個月的厭氧發酵期和一個月的好氧堆肥期。系統循環期內開啟的生物反應器數量根據實際需要處理的垃圾量設定。[0015]垃圾滲濾液的回流量根據垃圾體的含水量來確定，回流的垃圾滲濾液使垃圾體的含水率保持在60 70%。由於經好氧處理後的垃圾滲濾液的pH值升高，這樣就解決了垃圾滲濾液直接回灌造成的酸抑制現象；好氧處理使垃圾滲濾液的氨氮濃度降低，這又解決了氨氮對反應器中微生物的抑制作用；此外，垃圾滲濾液的好氧處理使得滲濾液中的硝態氮濃度和氧化還原電位增加，抑制了反應器中甲烷的產生，減少了溫室氣體的排放。本實用新型將垃圾分類與生物處理相結合，形成了分散式農村生活垃圾一體化處理系統，它解決了傳統農村生活垃圾分類難，大量難降解物質降低生物反應器效率等問題， 具有以下優點1.本實用新型系統採用多個厭氧好氧生物反應器連續循環運行的方式，它克服了單個生物反應器時耗長的問題；好氧堆肥後的滲濾液回灌又使滲濾液對生物體的毒性降低，為微生物的生長提供了良好的生長環境，從而提高了生活垃圾處理的效率。2.本實用新型中的生物反應器採用的是間歇曝氣的方式，由於間歇曝氣對有機質的去除率比連續曝氣的去除率高，雖然其脫水率相對較低，但從總體上來說，間歇曝氣比連續曝氣的效果要好，與連續曝氣的運行方式相比，它克服了其需氧量大，動力消耗大，運行成本高，有機質去除率較小等缺點，從管理角度來說，本實用新型採用的厭氧好氧生物處理裝置無需專人管理，便於在農村推廣使用。

圖1為本實用新型系統的結構示意圖。圖2為本實用新型系統的工藝流程示意圖。附圖標記說明1-垃圾分類機；11-箱體；12-活動送料鬥；13-振動篩；14-重物分離板；15-拉力彈簧；16-支點；17-出料通道；18-重物收集室；19-擋板；81-支撐板；82-隔板；83-滑板；2-筒體；21-頂蓋；22-進料口 ； 23-產氣層；24-泥沙層；25-垃圾層；26-碎石層； 27-開孔支撐板；3-出料管；41-空壓機；42-第一蠕動泵；43-第二蠕動泵；5_厭氧滲濾液集水池； 6-好氧滲濾液集水池；2A-第一生物反應器；2B-第二生物反應器；2C-第三生物反應器；2D-第四生物反應器；
具體實施方式
如圖1、2所示，一種分散式農村生活垃圾處理系統，包括垃圾分類機1、四個並聯的厭氧好氧生物反應器、厭氧滲濾液集水池5、好氧滲濾液集水池6、空壓機41、第一蠕動泵 42和第二蠕動泵43，所述的厭氧好氧生物反應器具體為第一生物反應器2A、第二生物反應器2B、第三生物反應器2C、第四生物反應器2D。所述的垃圾分類機1通過出料管3分別與四個並聯的生物反應器連接，四個並聯的生物反應器分別通過管道與厭氧滲濾液集水池 5、好氧滲濾液集水池6連接。如圖2所示，所述的垃圾分類機1包括箱體11，箱體11的一側設有開口向外的活動送料鬥12，箱體1內設有振動篩3、重物分離板4、出料通道17和重物分離室18，所述的
5振動篩3傾斜設置，其較高端接於活動投料鬥2的下方，較低端上方的箱體上設有擋板19， 用於擋住垃圾使之不會大量下落。出料通道17位于振動篩3下方。重物分離室18內設有支撐板81、隔板82和設於隔板82上的滑板83，所述的滑板83用於使垃圾滑至重物收集室中間，以免堆積在收集室一角。重物分離板14通過重物分離板中間的支點16固定於支撐板81上，重物分離板14的一端裝有彈簧15，連接於支撐板81上，另一端與出料通道17相接於隔板83上。本實用新型的垃圾分類機1使用時，收集所得的新鮮垃圾經活動送料鬥12進入垃圾分類機1，經傾斜的振動篩13的振動篩選後，細小的垃圾穿過振動篩13的篩網孔直接下落至其下方的出料通道17上，經出料管3進入厭氧好氧生物反應器中，體積較大的垃圾沿振動篩13下滑至重物分離板14上，若垃圾重力大於拉力彈簧15對重物分離板14作用的拉力時，垃圾將向下推開重物分離板14，進入到重物分離板14下方的重物收集室18內；若垃圾的重力小於拉力彈簧15對重物分離板14的作用力，垃圾將直接下滑至出料通道17上， 經出料管3進入生物反應器中。如圖1所示，所述的厭氧好氧生物反應器包括頂蓋21和筒體2。頂蓋21為圓臺形，與平頂型頂蓋相比，圓臺形頂蓋具有防止雨水、雜物等在反應器上端蓄積的優點。頂蓋 21中間設有進料口 22，進料口 22與垃圾分類機的出料管3接通，並使接口密封。厭氧好氧生物反應器筒體內部從上到下依次為產氣層23、泥沙層24、垃圾層25、 碎石層沈和多孔支撐板27，泥沙層23覆蓋在垃圾層25上方，能使垃圾層產生的垃圾填埋氣均勻排入產氣層23，垃圾填埋氣通過外接的集氣裝置收集、並經預處理後可以作為能源使用。碎石層26的碎石間隙僅允許滲濾液通過，防止上層垃圾下落堵塞曝氣管的曝氣頭。 開孔支撐板27用以承載上方的碎石和垃圾，並使垃圾滲濾液自行下滲。多孔支撐板27的下方設置有曝氣管，空壓機41提供厭氧好氧生物反應器所需的氧氣，曝氣管的曝氣頭朝下， 以防止垃圾堵塞曝氣頭。厭氧好氧生物反應器的筒體底部為圓錐形，有利於垃圾滲濾液能夠在重力作用下自行從反應器中流出。厭氧好氧生物反應器上還設有出料口 28，發酵完畢的垃圾從出料口 28取出，經乾燥篩分作為肥料直接在農田施用。厭氧好氧生物反應器產生的垃圾滲濾液自流入厭氧滲濾液集水池5或好氧滲濾液集水池6中，厭氧發酵產生的滲濾液經第一蠕動泵 42送入處於好氧發酵期的生物反應器中，好氧堆肥產生的滲濾液經第二蠕動泵43送入處於厭氧發酵期的生物反應器中。如圖1所示，四個並聯的第一生物反應器2A、第二生物反應器2B、第三生物反應器 2C、第四生物反應器2D的頂端都與垃圾分類機1連通，四個厭氧好氧生物反應器共用一個厭氧滲濾液集水池5和一個好氧滲濾液集水池6，每個生物反應器的厭氧滲濾液經管道收集後流入厭氧滲濾液集水池5，好氧滲濾液也經管道收集後流入好氧滲濾液集水池6中，兩種滲濾液在集水池中按運行要求、通過閥門控制回灌至生物反應器。系統開始運行時，經垃圾分類機1預處理的垃圾進入第一生物反應器2A，開始進行厭氧發酵反應，產生的滲濾液經厭氧滲濾液集水池5回灌至第一生物反應器2A中。系統運行一個月後，將收集所得的新鮮垃圾預處理後投放到第二生物反應器2B 中，同樣進行厭氧發酵，產生的滲濾液同樣經厭氧滲濾液集水池5回灌至自身的反應器即第二生物反應器2B中。[0035]系統運行二個月後，將預處理後的新鮮垃圾投放至第三生物反應器2C中，同樣進行厭氧發酵，產生的滲濾液同樣經厭氧滲濾液集水池5回灌至自身的反應器即第三生物反應器2C中。系統運行三個月後，預處理後的新鮮垃圾投放至第四生物反應器2D中進行厭氧發酵，同時，第一生物反應器2A進入好氧堆肥期，與第一生物反應器2A相連的空壓機41A 啟動，第二生物反應器2B、第三生物反應器2C、第四生物反應器2D的滲濾液經厭氧滲濾液集水池5回灌至第一生物反應器2A中，而第一生物反應器2A的滲濾液經好氧滲濾液集水池6回灌至其他三個生物反應器2B、2C、2D中，若好氧滲濾液的量無法滿足三個生物反應器 2B、2C、2D內垃圾體含水率保持60 70%的要求，則以厭氧滲濾液與好氧滲濾液混合補充以滿足垃圾體含水率的要求，混合滲濾液的PH值控制在6. 6 7. 5之間。系統運行四個月後，第一生物反應器2A中的垃圾經出料口 28A取出，通過乾燥、篩分，作為肥料直接在農田中施用，並再將新鮮垃圾重新裝填入第一生物反應器2A中，再次進行厭氧發酵。此時，第二生物反應器2B進入好氧堆肥期，第二生物反應器2B的運行方式同上月第一生物反應器2A的運行方式第二生物反應器2B相連的空壓機41B啟動，第二生物反應器2B進入好氧堆肥期，第一生物反應器2A、第三生物反應器2C、第四生物反應器 2D的滲濾液經厭氧滲濾液集水池5回灌至第二生物反應器2B中，而第二生物反應器2B的滲濾液經好氧滲濾液集水池6回灌至其他三個生物反應器2A、2C、2D中，若三個生物反應器 2A、2C、2D內的垃圾體未達到所需含水率60 70 %的要求，則同樣以厭氧滲濾液與好氧滲濾液混合補充運行，混合滲濾液的PH值控制在6. 6 7. 5之間。系統運行三個月後即進入循環期，每個反應器產生的滲濾液不再回灌至自身的反應器中，運行步驟都按系統運行三個月後的步驟運行，如此連續循環進行，達到了高效處理分散式農村生活垃圾的目的。
權利要求1.一種分散式農村生活垃圾處理系統，包括垃圾分類機和厭氧好氧生物反應器，其特徵在於所述的垃圾分類機通過出料管與若干個並聯的厭氧好氧生物反應器連接，所述的厭氧好氧生物反應器通過管道與厭氧滲濾液集水池、好氧滲濾液集水池連接，所述的厭氧滲濾液集水池和好氧滲濾液集水池均連接有蠕動泵，每個厭氧好氧生物反應器均連接有空壓機。
2.如權利要求1所述的分散式農村生活垃圾處理系統，其特徵在於所述的垃圾分類機包括箱體，所述的箱體的一側設有開口向外的活動送料鬥，箱體內設有振動篩、重物分離板、出料通道和重物分離室，所述的振動篩傾斜設置，振動篩的一端接於活動投料鬥的下方，另一端上方的箱體上設有擋板，所述的出料通道位于振動篩下方；所述的重物分離室內設有支撐板、隔板和設於隔板上的滑板；所述的重物分離板通過重物分離板中間的支點固定於支撐板上，所述的重物分離板的一端裝有彈簧，連接於支撐板上，所述的重物分離板的另一端與出料通道相接於隔板上。
3.如權利要求1所述的分散式農村生活垃圾處理系統，其特徵在於所述的厭氧好氧生物反應器包括頂蓋和筒體，所述的頂蓋中間設有進料口 ；所述的筒體內部從上到下依次設有產氣層、泥沙層、垃圾層、碎石層和多孔支撐板，多孔支撐板的下方設置有曝氣管，所述的筒體上設有出料口。
4.如權利要求3所述的分散式農村生活垃圾處理系統，其特徵在於所述的頂蓋為圓臺形。
5.如權利要求3所述的分散式農村生活垃圾處理系統，其特徵在於所述的筒體的底部為圓錐形。
專利摘要本實用新型公開了一種分散式農村生活垃圾處理系統，包括垃圾分類機和厭氧好氧生物反應器，所述的垃圾分類機與若干個並聯的厭氧好氧生物反應器連接，所述的厭氧好氧生物反應器通過管道與厭氧滲濾液集水池、好氧滲濾液集水池連接。本實用新型將垃圾分類與生物處理相結合，多個生物反應器連續循環運行，形成了分散式農村生活垃圾一體化處理系統，解決了傳統農村生活垃圾分類難、大量難降解物質降低生物反應器效率等問題，提高了生活垃圾處理的效率，整個處理系統無需專人管理，便於在農村推廣使用。
文檔編號C05F9/02GK202011841SQ201120083010

公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者馮華軍, 宋二喜, 廖 燕, 張弛, 汪美貞, 沈東升 申請人:浙江工商大學