(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 211802987 U(45)授权公告日 2020.10.30
(21)申请号 2020200695.1(22)申请日 2020.01.13
(73)专利权人 南京万德斯环保科技股份有限公
司
地址 211100 江苏省南京市江宁区乾德路
57号(72)发明人 刘军 巩小丽 蔡琳琳 戴昕
郭燕 冉根柱 袁建海 刘丹丹 杨亚萍 (74)专利代理机构 无锡市汇诚永信专利代理事
务所(普通合伙) 32260
代理人 朱晓林(51)Int.Cl.
B09B 1/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 211802987 U(54)实用新型名称
加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统(57)摘要
本实用新型公开了加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，垃圾堆体中埋设有注气井、抽气井和监测井，注气井至少埋设两个且多个注气井之间相互间隔，内部设置有注气管，注气管通过注气管道和垃圾堆体外部的注气风机连通，抽气井中设置有抽气管，抽气管通过抽气管道和垃圾堆体外部的抽气风机连通，注气管和抽气管上有开设有多个小孔，监测井和在线监测系统、PLC电性连接。垃圾堆体的底部设置有渗滤液导排装置，渗滤液导排装置连通渗滤液收集池，垃圾堆体的上部设置有渗滤液回灌装置，渗滤液回灌装置的管壁呈水平状态，渗滤液回灌装置连通渗滤液收集池。本实用新型加速了垃圾填埋场减量稳定化提高了城市生活垃圾的处理效率。
CN 211802987 U
权 利 要 求 书
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1.加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，垃圾堆体中埋设有注气井、抽气井和监测井，注气井至少埋设两个且多个注气井之间相互间隔，内部设置有注气管，注气管通过注气管道和垃圾堆体外部的注气风机连通，抽气井中设置有抽气管，抽气管通过抽气管道和垃圾堆体外部的抽气风机连通，注气管和抽气管上有开设有多个小孔，监测井和在线监测系统、PLC电性连接，
垃圾堆体的底部设置有渗滤液导排装置，渗滤液导排装置连通渗滤液收集池，垃圾堆体的上部设置有渗滤液回灌装置，渗滤液回灌装置水平设置在垃圾堆体中，管道呈螺旋状分布且开设有多个小孔，渗滤液回灌装置连通渗滤液收集池。
2.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，垃圾堆体的顶部为垃圾覆盖层。
3.根据权利要求2所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，在设置垃圾覆盖层之前需要进行垃圾堆体修整。
4.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，注气井和注气管道之间设置有碎石填料层，抽气井和抽气管道之间设置有碎石填料层，监测井和垃圾堆体之间设置有碎石填料层。
5.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，抽气风机连接有尾气处理系统。
6.根据权利要求5所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，所述尾气处理系统包括过滤器、气水分离器和脱硫装置。
7.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，渗滤液导排装置的四壁均设置有3％的坡度，渗滤液收集池通过渗滤液导排管连接渗滤液导排装置。
8.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，渗滤液回灌装置位于垃圾堆体上方，垃圾覆盖层的下方，渗滤液收集池通过渗滤液回灌管道连接渗滤液回灌装置。
9.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，所述渗滤液收集池中有微生物菌剂，用于对渗滤液进行预处理，所述微生物菌剂包括酵母菌、硝化细菌、纤维素水解菌、蛋白质水解菌和甲烷细菌。
10.根据权利要求1所述的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，其特征在于，抽气风机和监测井之间、注气风机和注气井之间、注气风机和抽气井之间、渗滤液收集池和渗滤液回灌装置之间设置有电磁阀。
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说 明 书
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加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及生活垃圾处理技术领域，尤其涉及一种加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统。
背景技术
[0002]当前，直接填埋仍然是城市生活垃圾处理的主要方式。没有经过处理的垃圾场，特别是非正规填埋场，对大气、地下水和垃圾场附近的土地造成严重污染，对环境和社会造成负面影响。一方面，随着城市化不断发展，城市人口不断增加，生活水平不断提高，填埋城市生活垃圾用地需求不断增加；另一方面，城市用地也越来越紧，地价也越来越高。如何使用科学的方法，使原有的垃圾加速降解，减少或解决垃圾场的环境污染，实现垃圾填埋场污染土地开发利用是部门关注和迫切需要解决的问题。
[0003]我国在垃圾填埋场及类似污染场地治理修复方面起步较晚，技术和工程实践基础较为薄弱，缺乏适用的技术和想关规范，需要开发一种经济高效的修复技术满足日益增长的填埋场治理的需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施方式提供的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，垃圾堆体中埋设有注气井、抽气井和监测井，注气井至少埋设两个且多个注气井之间相互间隔，内部设置有注气管，注气管通过注气管道和垃圾堆体外部的注气风机连通，抽气井中设置有抽气管，抽气管通过抽气管道和垃圾堆体外部的抽气风机连通，注气管和抽气管上有开设有多个小孔，监测井和在线监测系统、PLC电性连接。[0005]垃圾堆体的底部设置有渗滤液导排装置，渗滤液导排装置连通渗滤液收集池，垃圾堆体的上部设置有渗滤液回灌装置，渗滤液回灌装置水平设置在垃圾堆体中，管道呈螺旋状分布且开设有多个小孔，渗滤液回灌装置连通渗滤液收集池。[0006]本实用新型的有益效果：
[0007]1.本实用新型通过在线监测设备反馈数据，调节空气注入量、温度和含水率，为好氧生物反应器内微生物创造最佳生存环境，强化微生物活性，提高垃圾降解速率，加速垃圾减量稳定化。同时间歇运行注气井、抽气井和渗滤液回灌装置，减少了废气和渗滤液处理的运行时间，节约了运行成本。
[0008]2.本实用新型结合简易填埋场工程作业的实际情况，在垃圾堆体垂直方向上设置至少2个注气井。由于垃圾堆体的高度非均质性，存在压实密度沿垃圾堆体垂直深度分布极为不均，堆体内不同部位的透气性能、透水性能和持水性能差异较大。在垃圾堆体垂直方向上多设置注气井使注气均匀，以及渗滤液回灌装置采用的垃圾表层水平回灌，便于垃圾堆体水分分布均匀，这些措施可以解决垃圾堆体的气水分布不均问题。[0009]进一步地，垃圾堆体的顶部为垃圾覆盖层。[0010]进一步地，在设置垃圾覆盖层之前需要进行垃圾堆体修整。
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说 明 书
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进一步地，注气井和注气管道之间设置有碎石填料层，抽气井和抽气管道之间设
置有碎石填料层，监测井和垃圾堆体之间设置有碎石填料层。[0012]进一步地，抽气风机连接有尾气处理系统。[0013]进一步的，所述尾气处理系统包括过滤器、气水分离器和脱硫装置。[0014]进一步地，渗滤液导排装置的四壁均设置有3％的坡度，渗滤液收集池通过渗滤液导排管连接渗滤液导排装置。[0015]进一步地，渗滤液回灌装置位于垃圾堆体上方，垃圾覆盖层的下方，渗滤液收集池通过渗滤液回灌管道连接渗滤液回灌装置。[0016]进一步地，所述渗滤液收集池中有微生物菌剂，用于对渗滤液进行预处理。所述微生物菌剂包括酵母菌、硝化细菌、纤维素水解菌、蛋白质水解菌和甲烷细菌等。[0017]进一步地，抽气风机和监测井之间、注气风机和注气井之间、注气风机和抽气井之间、渗滤液收集池和渗滤液回灌装置之间设置有电磁阀。
[0018]本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。附图说明
[0019]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是本实用新型实施方式的加速垃圾填埋场稳定减量化的好氧生物反应器处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。[0022]请参考图1，本实用新型实施方式提供的加速垃圾填埋场减量稳定化的好氧生物反应器处理系统，垃圾堆体1中埋设有注气井2、抽气井3和监测井4，垃圾堆体1的顶部为垃圾覆盖层20。
[0023]注气井至少埋设两个，且多个注气井之间相互间隔。由于垃圾堆体1的高度非均质性，存在压实密度沿垃圾堆体1垂直深度分布极为不均，堆体内不同部位的透气性能、透水性能和持水性能差异较大，这些原因造成垃圾堆体1的气水分布不均。因此，注气井2根据垃圾堆体1的高度分层设置，注气井2的数量由垃圾堆体1的高度决定，至少为2个。[0024]在埋设注气井之前，对垃圾堆体进行修坡整形，修整后的垃圾堆体边坡坡度不宜大于1：3，边坡台阶两台阶之间的高度宜为5～10m，平台宽度不宜小于3m。[0025]注气井2中设置有注气管12，注气管12通过注气管道7和垃圾堆体1外部的注气风机8连通，抽气井3中设置有抽气管13，抽气管13通过抽气管道16和垃圾堆体1外部的抽气风
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说 明 书
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机15连通，注气管12和抽气管13上有开设有多个小孔，监测井4和在线监测系统18、PLC19电性连接。注气井2和注气管道7之间设置有碎石填料层14，抽气井3和抽气管道16之间设置有碎石填料层14，监测井4和垃圾堆体1之间设置有碎石填料层14。[0026]抽气风机15连接有尾气处理系统17，抽气风机15所抽出的废气进入尾气处理系统17进行处理，最后达标排放。尾气处理系统包括过滤器、气水分离器和脱硫装置。[0027]抽气风机15通过抽气井3从垃圾堆体中抽出，因为垃圾堆体是处于好氧环境的，温度和含水率相对较高，抽出的尾气中含有大量的水分、粉尘和硫化气体等。因此在对尾气处理之前，首先需要进入过滤器，除去尾气中的固态灰尘和杂质。随后进行汽水分离，除去尾气中的水分。最后进入脱硫装置，脱硫装置可以过滤沼气中硫化气体，避免硫化气体对大气造成污染，随后达标排放。
[0028]监测井4内埋设氧浓度传感器、含水率值传感器、温度传感器，由传感器获得相应参数的测量值，传输给在线监测系统18，再传输给PLC控制系统。[0029]垃圾堆体1的底部设置有渗滤液导排装置5，渗滤液导排装置5连通渗滤液收集池10，渗滤液导排装置5的四壁均设置有3％的坡度，加速收集渗滤液，渗滤液收集池10通过渗滤液导排管9连接渗滤液导排装置5。
[0030]垃圾堆体1的上部设置有渗滤液回灌装置6，渗滤液回灌装置水平设置在垃圾堆体中，管道呈螺旋状分布，增加与垃圾堆体的接触面积，便于垃圾堆体水分分布均匀。管壁上开设有多个小孔，管道材质为HDPE，小孔直径为3-10mm。渗滤液回灌装置6连通渗滤液收集池10。渗滤液回灌装置6位于垃圾堆体1上方，垃圾覆盖层20的下方。渗滤液收集池10通过渗滤液回灌管道11连接渗滤液回灌装置6。[0031]具体地，渗滤液收集池中有微生物菌剂，用于对渗滤液进行预处理，微生物菌剂包括酵母菌、硝化细菌、纤维素水解菌、蛋白质水解菌和甲烷细菌。通过对渗滤液回灌的严格控制，回灌为垃圾堆体带来了大量的微生物，和垃圾堆体输氧曝气结合起来，两者同时作用在填埋场内形成更有利于垃圾降解的环境，从而提高垃圾的降解速率，加速填埋场的减量稳定化，同时降低了渗滤液的产量，节约了渗滤液处理的成本。[0032]进一步地，抽气风机15和监测井4之间、注气风机8和注气井2之间、注气风机8和抽气井3之间、渗滤液收集池10和渗滤液回灌装置6之间设置有电磁阀。[0033]具体地，好氧生物反应器系统好氧反应的最适宜氧浓度为16％-21％，当氧浓度低于10％时，好氧反应被严重抑制，可以打开电磁阀01和电磁阀02，关闭电磁阀03和电磁阀04，暂时停止抽气和渗滤液回灌，只对垃圾堆体1进行注气；当氧浓度高于21％时，可以打开电磁阀03和电磁阀04，重新开始抽气和渗滤液回灌，可以与注气同时进行。[0034]好氧生物反应器系统的好氧反应的适宜含水量范围为40％-60％，当含水率值低于40％时，说明垃圾堆体1含水率不足，可以打开电磁阀门03，采取渗滤液回灌的方式向垃圾堆体1注水补充水分；当含水率值高于60％时，说明垃圾堆体1含水率过高，可以关闭电磁阀门03，停止渗滤液回灌，通过渗滤液导排装置5减少垃圾堆体1的含水率。[0035]好氧生物反应器系统的好氧反应的适宜温度范围为45℃-60℃，当温度低于15℃或高于77℃时，微生物将进入休眠状态或大量死亡，好氧反应变得缓慢甚至停止。通过控制系统和实施进行调节，维持45℃-60℃的温度；当温度高于60℃时，通过关闭电磁阀01-02或/和打开电磁阀03，停止空气注入或/和进行渗滤液回灌。
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本实用新型的有益效果：
[0037]1.本实用新型通过在线监测设备反馈数据，调节空气注入量、温度和含水率，为好氧生物反应器内微生物创造最佳生存环境，强化微生物活性，提高垃圾降解速率，加速垃圾减量稳定化。同时间歇运行注气井2、抽气井3和渗滤液回灌装置6，减少了废气和渗滤液处理的运行时间，节约了运行成本。
[0038]2.本实用新型结合简易填埋场工程作业的实际情况，在垃圾堆体1垂直方向上设置至少2个注气井2。由于垃圾堆体1的高度非均质性，存在压实密度沿垃圾堆体1垂直深度分布极为不均，堆体内不同部位的透气性能、透水性能和持水性能差异较大。在垃圾堆体1垂直方向上多设置注气井2使注气均匀，以及渗滤液回灌装置6采用的垃圾表层水平回灌，便于垃圾堆体1水分分布均匀，这些措施可以解决垃圾堆体1的气水分布不均问题。[0039]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
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说 明 书 附 图
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图1
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