申请日2007.01.15
公开(公告)日2009.12.09
IPC分类号C02F3/28; C05F17/00; B09B3/00
摘要
一种利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的方法及其设备，它能够最大限度的利用有机垃圾和废水中的资源，以自体生物压力厌氧发酵过程中所富集、培养的微生物压力厌氧菌群接种剂，对所处理的垃圾接种微生物压力厌氧菌群接种剂后，促其转化成强化稳定的腐殖质类有机肥，同时还能高效率的对垃圾和废水进行处理，并且大幅度降低能源消耗，减少运行费用，显著的降低了处理垃圾和废水的处理成本，并且节省大量能源，更有利于垃圾和废水的就近处理。从而达到垃圾的资源化、减量化和无害化处理。
权利要求书
1、一种利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的方法，在动态或静 态厌氧发酵条件下，同时处理有机垃圾和废水，其特征在于：包括相互独 立又以管路相互连通的压力式垃圾处理单元和压力式废水处理反应器，以 压力式废水处理反应器所富集的浓缩液菌液作为接种液，对垃圾处理单元 中待处理的有机垃圾进行接种，接种后的垃圾在常温厌氧状态下进行发酵， 转化成腐殖质类有机肥和沼气，垃圾渗滤液或废水进入压力式废水处理反 应器，与厌氧微生物颗粒污泥混合均匀，垃圾渗滤液或废水中的大部分有 机物转化成沼气，而有机悬浮物质则被浓缩液菌液中所含的压力厌氧微生 物菌群所激活，富集培养成浓缩液菌液接种液，利用垃圾处理单元和压力 式废水处理反应器所产生的代谢气体之间的压力差，使上述接种液输送回 到垃圾处理单元中，喷洒到待发酵的垃圾上，对有机垃圾进一步接种，压 力式废水处理反应器的出水利用水的压力差作为动力，进一步去浊净化， 最终实现达标排放。
2、根据权利要求1所述的利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的 方法，其特征在于：所述的富集培养成的浓缩液菌液接种液，是生物厌氧发 酵的接种液，能够作为好氧动态或静态发酵条件下的微生物接种液，当它 接种到垃圾中后，使垃圾在自然常温好氧状态下发酵。
3、根据权利要求1所述的利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的 方法，其特征在于：所述的富集培养成的浓缩液菌液接种液的最佳培养环境 是，温度40℃、工况压力0.3MPa的厌氧环境。
4、一种利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的装置，由相互独立 又以管路相互连通的压力式垃圾处理单元、压力式废水处理反应器(2)、 压力式精滤滤水过滤器(3)、压力式沼气贮气贮压装置(4)所组成，其特 征在于：一个具有较强刚度密闭性能优良的压力式垃圾腐熟反应器(1)， 由内部的阻隔栅滤板(10)将反应器(1)分隔成上下两部分，阻隔栅滤板 (10)的上部分是垃圾发酵仓(8)，阻隔栅滤板(10)的下部分是渗滤液 积液仓(11)，垃圾发酵仓(8)顶部设置的垃圾进料装置(5)的顶端是垃 圾进料口，压力式垃圾腐熟反应器(1)的顶部中间设置沼气引导管(33)， 下垂到阻隔栅滤板(10)的上部，能引导垃圾中所产生出的沼气上升到顶 部，由垃圾发酵仓(8)上面设置的垃圾沼气出气管(7)朝以管路相连通 的沼气贮气贮压装置(4)中输送，垃圾发酵仓(8)内部设置的喷淋器(9) 同浓缩液菌液回流管(18)相互通连，使浓缩液沉降反应室(16)内的浓 缩液菌液通过回流管(18)输送给喷淋器(9)，便于将浓缩液菌液朝垃圾 上喷洒，在垃圾发酵仓(8)的侧面，紧靠阻隔栅滤板(10)的上部位置安 装腐熟垃圾出料器(6)，通过阻隔栅滤板(10)流下来的垃圾渗滤液，进 入到阻隔栅滤板(10)下面的渗滤液积液仓(11)中，渗滤液积液仓(11) 下面设置的渗滤液导水管(12)又与渗滤液连通进水管(13)相互连接， 渗滤液连通进水管(13)的另一端直接与布水混水反应室(15)相连通， 积留在渗滤液积液仓(11)中的垃圾渗滤液，流入到渗滤液导水管(12) 中，经由渗滤液连通进水管(13)输送到布水混水反应室(15)中，结构 成了压力式垃圾处理单元;压力式废水处理反应器(2)的内部由底层反应 区和上层反应区构成，在底层反应区中间，间隔有圆柱形间壁管(14)，将 底层反应区分隔成为内外两个各自独立的夹层腔，内腔是布水混水反应室 (15)，废水进水管(35)与混水反应室(15)相互连通，外腔是浓缩液沉 降反应室(16)，浓缩液沉降反应室(16)的上面设置絮凝反应罩(23)， 絮凝反应罩(23)的罩内腔是厌氧反应室(29)，罩外腔仍然是浓缩液沉降 反应室(16)直通到上层反应区，被贮水圈(20)的底面所阻隔，在贮水 圈(20)的分隔下，形成了内外两部分，贮水圈(20)的内腔是气水分离 室(21)，贮水圈(20)的外腔是净化水贮水间(22)，净化水贮水间(22) 上部余留的空间既是沼气集气室(34)，沼气集气室(34)的顶部与废水沼 气出气管(17)相互通连，废水沼气出气管(17)的另一端与沼气贮气贮 压装置(4)相通，净化水贮水间(22)同清水出水管(24)相连接，清水 出水管(24)的另一端与精滤滤水过滤器(3)相互连通，精滤滤水过滤器 (3)的内部被纤维过滤层(26)分隔成前后两部分，纤维过滤层(26)的 前部分是沉降槽(25)，沉降槽(25)底部设置的浓缩液回流管(28)与进 水管(35)相通，从沉降槽(25)中被分离出来的浓缩液随同废水，一同 被输送到布水混水反应室(15)中，纤维过滤层(26)的后部分是沼气尾 气分离室(30)，沼气尾气分离室(30)的上面连接有沼气尾气出气管(27)， 沼气尾气出气管(27)同沼气贮气贮压装置(4)相通，沼气尾气分离室(30)同 净化水排水管(31)相连，用于排放净化水，结构成压力式废水处理反应器， 从压力式垃圾处理单元中收集的沼气，通过垃圾沼气出气管(7)输送到贮气 贮压装置(4)中，从压力式废水处理反应器中收集的沼气，通过废水沼气出 气管(17)输送到贮气贮压装置(4)中，从沼气尾气分离室(30)分离出来的沼 气，通过沼气尾气出气管(27)输送到贮气贮压装置(4)中，进入到贮气贮压 装置(4)内的沼气在沼气贮气贮压室(32)中贮存，使用时通过相互连接的沼 气输气管(36)输送出去。
5、根据权利要求4所述的利用生物压力厌氧法同时处理有机垃圾和废 水的装置，其特征在于：所述的压力式垃圾腐熟反应器(1)、压力式废水 处理反应器(2)、压力式精滤滤水过滤器(3)和压力式沼气贮气贮压装置 (4)能够完成单项工艺，并可独立运行和工作。
6、根据权利要求4所述的利用生物压力厌氧法同时处理有机垃圾和废 水的装置，其特征在于：所述的压力式垃圾腐熟反应器(1)，能够将装于 其中的垃圾，在接种生物压力厌氧浓缩液菌液接种液后，将垃圾腐熟成为 有机肥。
7、根据权利要求4所述的利用生物压力厌氧法同时处理有机垃圾和废 水的装置，其特征在于：所述的压力式废水处理反应器(2)，是处理垃圾 渗滤液及废水的主体反应器装置，具有处理废水及富集压力厌氧浓缩液菌 液接种液的作用。
8、根据权利要求4所述的利用生物压力厌氧法同时处理有机垃圾和废 水的装置，其特征在于：所述的压力式垃圾腐熟反应器(1)、压力式废水 处理反应器(2)、压力式精滤滤水过滤器(3)和压力式沼气贮气贮压装置 (4)能设置单种类的多个组，适应各种工况和环境应用。
说明书
利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的方法及其设备
技术领域
本发明涉及同时处理生活垃圾和废水技术，特别涉及一种利用生物压力 厌氧法同时处理垃圾和废水的方法及其设备。
背景技术
生活垃圾和生活废水，是人类生存活动所必然产生的两大类废弃物，这 些废弃物的排放，每天都在污染着环境，特别是在人群密集的城镇，废弃物 的大量集中排放，又给原本就非常脆弱的环境，造成新的压力。毋庸讳言， 堵住源头将使人类的生活和生产活动停止，这是无法实现的现实;摆在面前 的唯一出路，就是加大对环境污染的治理和保护。
现实表明，对垃圾和废水进行处理，实质上是利用另类能源的消耗，来 改善垃圾以及废水品质的，其代价是高昂的。特别是将垃圾和废水分开来处 理，不但分散了资金的投入，而且更加加大了治理的难度，同时能源的消耗 也是相当的惊人。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的 方法及其设备。它能够最大限度的利用垃圾和废水中的有机资源，高效率的 对垃圾和废水进行处理，并且大幅度降低能源消耗，减少运行费用，显著的 降低了处理垃圾和废水的处理成本，并且节省大量能源，更有利于垃圾和废 水的就近处理。
本发明利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的方法，在动态或静态 厌氧发酵条件下，同时处理有机垃圾和废水，其特征在于：包括相互独立又 以管路相互连通的压力式垃圾处理单元和压力式废水处理反应器，以压力式 废水处理反应器所富集的浓缩液菌液作为接种液，对垃圾处理单元中待处理 的有机垃圾进行接种，接种后的垃圾在常温厌氧状态下进行发酵，转化成腐 殖质类有机肥和沼气，垃圾渗滤液或废水进入压力式废水处理反应器，与厌 氧微生物颗粒污泥混合均匀，垃圾渗滤液或废水中的大部分有机物转化成沼 气，而有机悬浮物质则被浓缩液菌液中所含的压力厌氧微生物菌群所激活， 富集培养成浓缩液菌液接种液，利用垃圾处理单元和压力式废水处理反应器 所产生的代谢气体之间的压力差，使上述接种液输送回到垃圾处理单元中， 喷洒到待发酵的垃圾上，对有机垃圾进一步接种，压力式废水处理反应器的 出水利用了水的压力差作为动力，在通过精滤滤水过滤器3时，被纤维过滤 层26进一步去浊净化，最终实现达标排放。
一种利用生物压力厌氧法同时处理垃圾和废水的装置，由相互独立又以 管路相互连通的压力式垃圾处理单元、压力式废水处理反应器2、压力式精 滤滤水过滤器3、压力式沼气贮气贮压装置4所组成，其特征在于：一个具 有较强刚度密闭性能优良的压力式垃圾腐熟反应器1，由内部的阻隔栅滤板 10将反应器1分隔成上下两部分，阻隔栅滤板10的上部分是垃圾发酵仓8， 阻隔栅滤板10的下部分是渗滤液积液仓11，垃圾发酵仓8顶部设置的垃圾 进料装置5的顶端是垃圾进料口，压力式垃圾腐熟反应器1的顶部中间设置 沼气引导管33，下垂到阻隔栅滤板10的上部，能引导垃圾中所产生出的沼 气上升到顶部，由垃圾发酵仓8上面设置的垃圾沼气出气管7朝以管路相连 通的沼气贮气贮压装置4中输送，垃圾发酵仓8内部设置的喷淋器9同浓缩 液菌液回流管18相互通连，使浓缩液沉降反应室16内的浓缩液菌液通过回 流管18输送给喷淋器9，便于将浓缩液菌液朝垃圾上喷洒，在垃圾发酵仓8 的侧面，紧靠阻隔栅滤板10的上部位置安装腐熟垃圾出料器6，通过阻隔栅 滤板10流下来的垃圾渗滤液，进入到阻隔栅滤板10下面的渗滤液积液仓11 中，渗滤液积液仓11下面设置的渗滤液导水管12又与渗滤液连通进水管13 相互连接，渗滤液连通进水管13的另一端直接与布水混水反应室15相连通， 积留在渗滤液积液仓11中的垃圾渗滤液，流入到渗滤液导水管12中，经由 渗滤液连通进水管13输送到布水混水反应室15中，结构成了压力式垃圾处 理单元;压力式废水处理反应器2的内部由底层反应区和上层反应区构成， 在底层反应区中间，间隔有圆柱形间壁管14，将底层反应区分隔成为内外两 个各自独立的夹层腔，内腔是布水混水反应室15，废水进水管35与混水反 应室15相互连通，外腔是浓缩液沉降反应室16，浓缩液沉降反应室16的上 面设置絮凝反应罩23，絮凝反应罩23的罩内腔是厌氧反应室29，罩外腔仍 然是浓缩液沉降反应室16直通到上层反应区，被贮水圈20的底面所阻隔， 在贮水圈20的分隔下，形成了内外两部分，贮水圈20的内腔是气水分离室 21，贮水圈20的外腔是净化水贮水间22，净化水贮水间22上部余留的空间 既是沼气集气室34，沼气集气室34的顶部与废水沼气出气管17相互通连， 废水沼气出气管17的另一端与沼气贮气贮压装置4相通，净化水贮水间22 同清水出水管24相连接，清水出水管24的另一端与精滤滤水过滤器3相互 连通，精滤滤水过滤器3的内部被纤维过滤层26分隔成前后两部分，纤维过 滤层26的前部分是沉降槽25，沉降槽25底部设置的浓缩液回流管28与进 水管35相通，从沉降槽25中被分离出来的浓缩液随同废水，一同被输送到 布水混水反应室15中，纤维过滤层26的后部分是沼气尾气分离室30，沼气 尾气分离室30的上面连接有沼气尾气出气管27，沼气尾气出气管27同沼气 贮气贮压装置4相通，沼气尾气分离室30同净化水排水管31相连，用于排 放净化水，结构成压力式废水处理反应器，从压力式垃圾处理单元中收集的 沼气，通过垃圾沼气出气管7输送到贮气贮压装置4中，从压力式废水处理 反应器中收集的沼气，通过废水沼气出气管17输送到贮气贮压装置4中，从 沼气尾气分离室30分离出来的沼气，通过沼气尾气出气管27输送到贮气贮 压装置4中，进入到贮气贮压装置4内的沼气在沼气贮气贮压室32中贮存， 使用时通过相互连接的沼气输气管36输送出去。
富集培养成的浓缩液菌液接种液，是生物厌氧发酵的接种液，能够作为 好氧动态或静态发酵条件下的微生物接种液，当它接种到垃圾中后，使垃圾 在自然常温好氧状态下发酵。
压力式垃圾腐熟反应器1、压力式废水处理反应器2、压力式精滤滤水过 滤器3和压力式沼气贮气贮压装置4，能够完成单项工艺，并可独立运行和 工作。
压力式垃圾腐熟反应器1，能够将装于其中的垃圾，在接种生物压力厌 氧浓缩液菌液接种液后，将垃圾腐熟成为有机肥。
压力式废水处理反应器2，是处理垃圾渗滤液及废水的主体反应器装置， 具有处理废水及富集压力厌氧浓缩液菌液接种液的作用。
压力式垃圾腐熟反应器1、压力式废水处理反应器2、压力式精滤滤水过 滤器3和压力式沼气贮气贮压装置4，能设置单种类的多个组，适应各种工 况和环境应用。
富集培养成的浓缩液菌液接种液的最佳培养环境是，温度40℃、工况压 力0.3MPa的厌氧环境。
本发明的有益效果是，同时对垃圾和废水进行处理，可以实现垃圾和废 水的单元化处理，不但适合于大规模同时处理垃圾和废水，而且更适合于中、 小规模的垃圾和废水的同时处理，达到了对垃圾和废水的最优化、完全资源 化、减量化和无害化处理，能够在短期内，将垃圾中的有机物质全部腐熟成 优质高效的腐殖质类有机肥，在垃圾和废水的处理过程中又得到了大量沼气， 并且实现了对垃圾渗滤液的洁净化处理，使废水实现了达标排放。通过生物 压力厌氧废水处理反应器，对废水中的有机物质的富集和培养，在系统内以 自体富集和培养的微生物压力厌氧浓缩液菌液接种液，对垃圾进行接种;特 别强调的是，所培养和富集的微生物浓缩液菌液接种液，不但能作为厌氧发 酵的接种液，而且能够作为好氧动态或静态发酵条件下的微生物接种液。
