[发明专利]生活垃圾生物反应器及好氧-厌氧-准好氧循环处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理装置技术领域，特别涉及一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。

背景技术

随着经济的发展，城市化进程的加快，城市生活垃圾的产量与日俱增，垃圾围城的现象迫使人们很早就开始关注城市生活垃圾的处理，目前已形成了以卫生填埋、焚烧和堆肥为主体的生活垃圾规模化常规处理技术。但是一直以来，农村生活垃圾的污染和处理并未得到人们足够的关注，导致当前严重缺乏针对农村生活垃圾的处理方法和技术。

卫生填埋是当前城市生活垃圾的主要处理方法，该技术主要是依靠微生物作用降解生活垃圾，实现生活垃圾达的无害化。但是卫生填埋技术存在稳定化时间长、甲烷产率相对较低、易产生二次污染等问题，为此，生物反应器填埋场成为当前世界生活垃圾填埋处理的研究热点。生物反应器填埋场根据微生物的不同作用，可分为好氧、厌氧和准好氧3种类型。其中好氧降解速度最快，厌氧降解可回收甲烷等清洁能源，准好氧降解能有效地去除氮类污染物。但是，这些不同类型的生物反应器填埋场尚未实现优势互补的高效组合。一方面，依靠单一的生物处理作用，存在各自的不足，诸如好氧运行费用高，厌氧存在氨氮和有机酸抑制现象，准好氧存在技术不成熟等问题；另一方面，通过不同类型的反应器串联组合，虽然能形成互补，但是会增加建设和运行费用。因此，仍需要研究廉价高效的生活垃圾生物反应器设备和技术。

随着农村经济的发展和农民生活水平的提高，不但使农村生活垃圾产量急剧增加，而且组分特性发生了巨大的变化，这导致了农村生活垃圾的污染问题日益凸显。但是当前城市生活垃圾的处理技术不但费用高，而且规模大、集约化程度高，无法适应农村经济水平相对较低，生活垃圾产量相对较小，排放分散等特点。

因此，如何充分利用和改进现有的城市生活垃圾处理技术，有效地处理农村的生活垃圾，使其能在农村得到利用和推广，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种生物反应器及生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法。一方面，通过改进生物反应器结构，将其小型化和设备化，降低了设备的投资和运行费用；另一方面，通过特定的运行方法，在单一生物反应器中实现生活垃圾的好氧、厌氧和准好氧降解，加速了生活垃圾的稳定化速度；此外，通过多个生物反应器的组合，实现了循环连续运行，能有效地处理生活垃圾，有利于在农村中得到推广。

一种生物反应器，用于生活垃圾的处理，包括：

反应器；

水平通风管和垂直通风管，所述水平通风管和垂直通风管上均设有若干通气孔，所述水平通风管安装于所述反应器的内部底端，且所述水平通风管的两端均与外界相连通，所述垂直通风管一端与所述水平通风管相连通，另一端与外界连通；

渗滤液调节池，所述渗滤液调节池内设有潜污泵，所述潜污泵的出水口通过渗滤液回灌管与布水器相连通，所述布水器设置于所述反应器的顶部；

一端与所述反应器的底部连通的渗滤液导排管，所述渗滤液导排管的另一端与所述渗滤液调节池相通，所述渗滤液导排管、渗滤液回灌管和所述水平通风管上均设有开关阀；

设置于所述反应器上端的水封槽；

安装于所述水封槽上，并罩设于所述反应器的顶部开口端的集气罩，所述集气罩上开设有排气口。

优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液调节池为一个，所述反应器为布置于所述渗滤液调节池周围的多个。

优选地，在上述生物反应器中，所述反应器底部从下向上依次还包括第一土工布、级配砾石层和第二土工布，所述渗滤液导排管与所述级配砾石层相对齐，所述水平通风管安装于所述第二土工布上方；

所述第二土工布上方用于布置垃圾层；

所述垃圾层上方用于布置陈腐垃圾覆盖层，所述布水器布置于所述陈腐垃圾覆盖层上方。

优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液导排管倾斜布置，且所述渗滤液导排管的出水口高度低于进水口高度，且所述渗滤液导排管的出水口高于所述渗滤液调节池的最高水位线。

优选地，在上述生物反应器中，所述渗滤液导排管、所述垂直通风管和水平通风管的管径≥100mm。

一种生活垃圾好氧-厌氧-准好氧循环式处理方法，采用如上任一项所述的生物反应器进行处理，包括第一个反应器的处理步骤：

1)打开所述水平通风管和渗滤液导排管，向反应器内装填生活垃圾，生活垃圾在装填过程中进行好氧降解；

2)生活垃圾装填完成后，关闭水平通风管、渗滤液回灌管和渗滤液导排管，并安装集气罩，对生活垃圾进行厌氧降解；