一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括順序設置的垃圾擠壓裝置(1)、螺桿泵(6)、氣浮池(8)、緩沖池(13)、加熱除鈣裝置(14)、厭氧發(fā)酵罐(15)、硝化/反硝化系統(tǒng)(16)、超濾膜系統(tǒng)(18)、反滲透膜系統(tǒng)(19)；其方法包括以下步驟：S1、垃圾壓榨；S2、擠出液提升與過濾；S3、氣浮預處理；S4、厭氧發(fā)酵；S5、硝化/反硝化與膜處理。本發(fā)明系統(tǒng)及方法能夠提高垃圾擠出液處理效率和處理效果，凈化后的清液送入清水池達標排放或循環(huán)使用，并且節(jié)約能源。
【專利說明】一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領域，更具體地說，涉及一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)及方法。

【背景技術】
[0002]市政垃圾干化和分選是垃圾“無害化、減量化、資源化”綜合處理工藝中的關鍵步驟。我國市政垃圾中，無機雜質含量較高，影響垃圾后續(xù)分選和熱值的提高。為降低垃圾中水分、提高垃圾分選效率和熱值，在垃圾干化前，對原生市政垃圾進行破碎、擠壓和沖洗，有助于進一步提高垃圾干化和分選效率。然而，經(jīng)過破碎、擠壓和沖洗垃圾產(chǎn)生的垃圾擠出液是一種成分復雜的高濃度有機廢水。經(jīng)檢測，其固體雜質含量約為14%，化學需氧量(COD)達到110000-120000mg/L。對于垃圾擠出液的這種特性，需要針對性的設計擠出液處置工藝，以使處理后的擠出液滿足相關國家標準要求，達標排放。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)及方法，能夠提高垃圾擠出液處理效率和處理效果。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)，包括順序設置的垃圾擠壓裝置、螺桿泵、氣浮池、緩沖池、加熱除鈣裝置、厭氧發(fā)酵罐、硝化/反硝化系統(tǒng)、超濾膜系統(tǒng)、反滲透膜系統(tǒng)；所述垃圾擠壓裝置的下方設有擠出液收集池，所述螺桿泵將所述擠出液收集池中的擠出液輸送至所述氣浮池內；所述擠出液收集池與螺桿泵之間設有引水罐，所述螺桿泵與所述氣浮池之間設有Y型管道過濾器；所述氣浮池的上方設有刮渣裝置，所述氣浮池的出水管與所述緩沖池相連，所述緩沖池與氣浮池之間還設有依次連接的加壓閥、溶氣罐和減壓閥。
[0005]上述方案中，所述垃圾擠壓裝置還與垃圾沖洗裝置連接，所述垃圾沖洗裝置與厭氧發(fā)酵罐出口管道和垃圾滲濾液收集池相連。
[0006]上述方案中，所述垃圾擠壓裝置的出口處設有垃圾輸送皮帶。
[0007]上述方案中，所述垃圾擠壓裝置的底部支撐板上設有若干密集孔隙。
[0008]上述方案中，所述厭氧發(fā)酵罐的底部為沉淀池，所述沉淀池的上方依次為緩沖區(qū)和厭氧反應區(qū)，所述沉淀池和緩沖區(qū)之間設有導流柱，所述導流柱通過固定在內壁上的支撐桿懸浮于發(fā)酵罐的中部，所述發(fā)酵罐上設有進水口，所述進水口設置在與所述導流柱相對的位置，所述厭氧反應區(qū)的底部設有曝氣裝置，所述發(fā)酵罐的上部設有溢流槽、出水口和出氣孔；所述出氣孔還與集氣室連接，所述集氣室上設有第一支管和第二支管，所述第一支管與所述曝氣裝置連接。
[0009]一種利用上述垃圾擠出液的處置系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟:
[0010]S1、垃圾壓榨；破碎后的原生垃圾由行車抓斗送入垃圾擠壓裝置，在垃圾擠壓過程中，垃圾沖洗裝置從厭氧發(fā)酵罐出口管道和垃圾滲濾液收集池抽取固體雜質含量較低的廢水沖洗原生垃圾，將原生垃圾中的泥沙等雜質洗出，并隨垃圾擠出液從垃圾擠壓裝置底部孔隙流入垃圾擠出液收集池；
[0011]S2、擠出液提升與過濾；在地面上螺桿泵的牽引下，收集池中的擠出液由插入液面下的管道被吸至地面上的引水罐，在引水罐中，滲濾液中的雜質沉淀，而上層液體則被螺桿泵吸出，經(jīng)Y型管道過濾器過濾后送至氣浮池；
[0012]S3、氣浮預處理；將加壓的溶氣水流減壓送入氣浮池，使其釋放出分散的微小氣泡，粘附廢水中的固體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層，并被刮渣裝置刮除從氣浮池上部的排渣口排出；氣浮預處理后的廢水從出水管排出，進入緩沖池；
[0013]S4、厭氧發(fā)酵；緩沖池中廢水流至加熱除鈣裝置，在加熱廢液的同時，讓廢液中的成垢離子在傳熱管束上結垢；加熱至30-36°C后的擠出液，進入?yún)捬醢l(fā)酵罐發(fā)生厭氧反應，厭氧發(fā)酵裝置中的沉淀池將擠出液中的固體雜質沉淀并排出，產(chǎn)生的沼氣送至沼氣利用系統(tǒng)，沼氣利用系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱作為加熱除鈣裝置的熱源；
[0014]S5、硝化/反硝化與膜處理；厭氧發(fā)酵后的排出液，經(jīng)過離心機離心分離后，進入硝化/反硝化系統(tǒng)，除去廢液中的有機和無機氮化物，從硝化/反硝化系統(tǒng)排出的廢液經(jīng)藍式過濾器或袋式過濾器過濾后，進入超濾/反滲透膜系統(tǒng)，將廢液中重金屬、細菌、病毒、膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物截留過濾，凈化后的清液送入清水池達標排放或循環(huán)使用。
[0015]實施本發(fā)明的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:
[0016]1、在垃圾擠壓裝置上配備垃圾沖洗裝置，利用固體雜質較低的廢水沖洗原生垃圾，將垃圾中無機雜質洗出，有利于后續(xù)垃圾的分選和熱值的提高。
[0017]2、用外露于地面上的螺桿泵替代擠出液池底的潛水泵，保證廢液輸送過程中流量穩(wěn)定，維護檢修操作方便，同時解決了潛水泵易被堵塞、腐蝕的問題。
[0018]3、、引水罐和Y型管道過濾器、氣浮裝置的使用，可以顯著降低垃圾擠出液中的固體雜質和有機污染物，減輕了后續(xù)厭氧發(fā)酵流程的處置壓力，解除了后續(xù)廢液處理系統(tǒng)堵塞的問題，提聞了污水處理系統(tǒng)的整體效率，減少了后續(xù)相關設備的磨損，提聞了設備運轉率和工作效率。
[0019]4、搭建除鈣平臺，在加熱廢液的同時采用結垢方式除去垃圾滲濾液中的主要成垢離子Ca2+，保護了后續(xù)滲濾液處理設備。
[0020]5、厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣回收利用于鍋爐或發(fā)電機等設備，沼氣利用過程中。產(chǎn)生的余熱作為加熱器的熱源，為厭氧發(fā)酵提供適宜的溫度條件。
[0021]6、在厭氧發(fā)酵裝置中，采用沼氣內循環(huán)曝氣的方式，使厭氧反應區(qū)的活性污泥保持流化床狀態(tài)，廢水與活性污泥充分接觸，厭氧反應效率提高；節(jié)約了額外曝氣或攪拌操作所需的能源消耗；用曝氣代替攪拌操作，有利于擠出液中泥沙的沉淀，防止沉淀區(qū)泥沙對厭氧反應的干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明垃圾擠出液的處置系統(tǒng)的結構示意圖；
[0024]圖2是厭氧發(fā)酵罐的結構示意圖；
[0025]圖3是圖2中導流柱的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明垃圾擠出液的處置系統(tǒng)包括順序設置的垃圾擠壓裝置1、螺桿泵6、氣浮池8、緩沖池13、加熱除鈣裝置14、厭氧發(fā)酵罐15、硝化/反硝化系統(tǒng)16、超濾膜系統(tǒng)18、反滲透I吳系統(tǒng)19。
[0028]垃圾擠壓裝置I的下方設有擠出液收集池4，螺桿泵6將擠出液收集池4中的擠出液輸送至氣浮池8內。擠出液收集池4與螺桿泵6之間設有引水罐5，螺桿泵6與氣浮池8之間設有Y型管道過濾器7。氣浮池8的上方設有刮渣裝置9，氣浮池8的出水管與緩沖池13相連，緩沖池13與氣浮池8之間還設有依次連接的加壓閥12、溶氣罐11和減壓閥10。硝化/反硝化系統(tǒng)16與厭氧發(fā)酵罐15之間設有離心機，硝化/反硝化系統(tǒng)16與超濾膜系統(tǒng)18之間設置過濾器17，可以是藍式過濾器或袋式過濾器。
[0029]垃圾擠壓裝置I還與垃圾沖洗裝置2連接，垃圾沖洗裝置2與厭氧發(fā)酵罐15出口管道和垃圾滲濾液收集池21相連。垃圾擠壓裝置I的出口處設有垃圾輸送皮帶3，垃圾擠壓裝置I的底部支撐板上設有若干密集孔隙。
[0030]進一步的，如圖2、圖3所示，厭氧發(fā)酵罐15的底部為沉淀池1504，沉淀池1504的上方依次為緩沖區(qū)1506和厭氧反應區(qū)1507，沉淀池1504和緩沖區(qū)1506之間設有導流柱1505,導流柱1505通過固定在內壁上的支撐桿1501懸浮于發(fā)酵罐15的中部,發(fā)酵罐15上設有進水口，進水口設置在與導流柱1505相對的位置，厭氧反應區(qū)1507的底部設有曝氣裝置1502，發(fā)酵罐15的上部設有溢流槽1509、出水口和出氣孔1510 ;出氣孔1510還與集氣室1513連接，集氣室1513上設有第一支管1511和第二支管1512，第一支管1511與曝氣裝置1502連接。
[0031]進一步的，第一支管1511上設有變頻風機1508，可以調節(jié)曝氣速度。
[0032]進一步的，第一支管1511或第二支管1512上設有氣體流量計。
[0033]進一步的，沉淀池1504的底部設有排泥管1503，沉淀池1504的底部設有人孔，便于進行排泥疏通。
[0034]進一步的，厭氧反應區(qū)1507設有氧化還原電位電極、溫度探頭和壓力探頭。氧化還原電極用于測試PH值和電位。
[0035]進一步的，在厭氧發(fā)酵罐15的溢流槽1509上部、集氣室1513分別設有一個視鏡，厭氧發(fā)酵罐15的上部、中部、底部設有若干取樣孔。
[0036]本發(fā)明還提供了一種利用上述的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)的垃圾處理方法，包括以下步驟:
[0037]S1、垃圾壓榨；
[0038]在垃圾擠壓過程中，垃圾沖洗裝置從厭氧發(fā)酵罐15出口管道和垃圾滲濾液收集池21抽取固體雜質含量較低的廢水沖洗原生垃圾，將原生垃圾中的泥沙等雜質洗出，并隨垃圾擠出液從垃圾擠壓裝置I底部孔隙流入垃圾擠出液收集池4。擠壓后的垃圾則落入垃圾擠壓裝置I前方底部的垃圾輸送皮帶3，被送至下一流程。
[0039]S2、擠出液提升與過濾；
[0040]在地面上螺桿泵6的牽引下，收集池中的擠出液由插入液面下的管道被吸至地面上的引水罐5，在引水罐5中，滲濾液中的雜質沉淀，而上層液體則被螺桿泵6吸出，經(jīng)Y型管道過濾器7過濾后送至氣浮池8 ；
[0041]S3、氣浮預處理；
[0042]經(jīng)過初步沉淀、過濾的垃圾擠出液被泵送進入氣浮池8，同時將加壓的溶氣水流減壓送入氣浮池8，使其釋放出高度分散的微小氣泡，粘附廢水中的固體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層，并被刮渣裝置9刮除從氣浮池8上部的排渣口排出，達到去除擠出液中部分固體雜質和有機污染物的目的。氣浮預處理后的廢水從略高于池底的出水管排出，進入緩沖池13。
[0043]S4、厭氧發(fā)酵；
[0044]緩沖池13中廢水從水池上部管道流至加熱除鈣裝置14。在加熱廢液的同時，讓廢液中的成垢離子Ca2+、Mg2+等在傳熱管束上結垢，定時抽出結垢的傳熱管束置于除垢平臺上，刮去結垢物，則可以達到去除廢液中Ca2+的目的。加熱至30-36°C后的廢液，從該裝置底部出水管道流出，進入?yún)捬醢l(fā)酵罐15的緩沖區(qū)。
[0045]垃圾擠出液從進水管道進入?yún)捬醢l(fā)酵罐15后，在導流柱1505的作用下，流動方向迅速向下改變，擠出液中的固體雜質也隨水流方向，迅速移向池底，在池底沉淀，上層形成清液。沉淀的固體雜質通過厭氧發(fā)酵罐15底部的排泥管道1503排出。去除泥沙的擠出液逐漸上升，在厭氧反應區(qū)1507與活性污泥等菌種接觸，發(fā)生厭氧反應。厭氧反應產(chǎn)生的沼氣向反應器頂部上升，從反應器的出氣孔1510排至集氣室1513，以備后續(xù)利用，例如燃燒、發(fā)電。厭氧反應后的液體從厭氧發(fā)酵罐15頂部的溢流槽1509流出。厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程，為在厭氧反應區(qū)1507形成污泥流化床反應狀態(tài)，將集氣室1513中的部分沼氣通過第一支管1511以曝氣的方式從厭氧反應區(qū)1507底部的曝氣裝置1502通入，形成沼氣內循環(huán)，攪動厭氧反應區(qū)1507的廢水和活性污泥等微生物，使其充分接觸，進而提高厭氧反應效率。集氣室1513中的部分沼氣通過第二支管1512進行利用。該厭氧發(fā)酵罐15的高度與直徑比大于2:1，以使擠出液在反應器中停留時間大于20天。
[0046]S5、硝化/反硝化與膜處理；厭氧發(fā)酵后的排出液，進入硝化/反硝化系統(tǒng)16，除去廢液中的有機和無機氮化物，從硝化/反硝化系統(tǒng)16排出的廢液經(jīng)藍式過濾器或袋式過濾器過濾后，進入超濾/反滲透膜系統(tǒng)19，將廢液中重金屬、細菌、病毒、膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物截留過濾，凈化后的清液送入清水池20達標排放或循環(huán)使用。
[0047]上面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內。
【權利要求】
1.一種垃圾擠出液的處置系統(tǒng)，其特征在于，包括順序設置的垃圾擠壓裝置垃圾擠壓裝置(I)、螺桿泵(6)、氣浮池(8)、緩沖池(13)、加熱除鈣裝置(14)、厭氧發(fā)酵罐(15)、硝化/反硝化系統(tǒng)(16)、超濾膜系統(tǒng)(18)、反滲透膜系統(tǒng)(19);所述垃圾擠壓裝置(I)的下方設有擠出液收集池(4)，所述螺桿泵(6)將所述擠出液收集池(4)中的擠出液輸送至所述氣浮池(8)內；所述擠出液收集池(4)與螺桿泵(6)之間設有引水罐(5)，所述螺桿泵(6)與所述氣浮池(8)之間設有Y型管道過濾器(7);所述氣浮池(8)的上方設有刮渣裝置(9)，所述氣浮池(8)的出水管與所述緩沖池(13)相連，所述緩沖池(13)與氣浮池(8)之間還設有依次連接的加壓閥(12)、溶氣罐(11)和減壓閥(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)，其特征在于，所述垃圾擠壓裝置(I)還與垃圾沖洗裝置(2)連接，所述垃圾沖洗裝置(2)與厭氧發(fā)酵罐(15)出口管道和垃圾滲濾液收集池(21)相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)，其特征在于，所述垃圾擠壓裝置(I)的出口處設有垃圾輸送皮帶(3)。
4.根據(jù)權利要求1所述的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)，其特征在于，所述垃圾擠壓裝置(I)的底部支撐板上設有若干密集孔隙。
5.根據(jù)權利要求1所述的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵罐(15)的底部為沉淀池(1504)，所述沉淀池(1504)的上方依次為緩沖區(qū)(1506)和厭氧反應區(qū)(1507)，所述沉淀池(1504)和緩沖區(qū)(1506)之間設有導流柱(1505)，所述導流柱(1505)通過固定在內壁上的支撐桿(1501)懸浮于發(fā)酵罐(15)的中部，所述發(fā)酵罐(15)上設有進水口，所述進水口設置在與所述導流柱(1505)相對的位置，所述厭氧反應區(qū)(1507)的底部設有曝氣裝置(1502)，所述發(fā)酵罐(15)的上部設有溢流槽(1509)、出水口和出氣孔；所述出氣孔還與集氣室(1513)連接，所述集氣室(1513)上設有第一支管(1511)和第二支管(1512)，所述第一支管(1511)與所述曝氣裝置(1502)連接。
6.一種利用權利要求1所述的垃圾擠出液的處置系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括以下步驟: s1、垃圾壓榨；破碎后的原生垃圾由行車抓斗送入垃圾擠壓裝置(I)，在垃圾擠壓過程中，垃圾沖洗裝置從厭氧發(fā)酵罐(15)出口管道和垃圾滲濾液收集池(21)抽取固體雜質含量較低的廢水沖洗原生垃圾，將原生垃圾中的泥沙等雜質洗出，并隨垃圾擠出液從垃圾擠壓裝置(I)底部孔隙流入垃圾擠出液收集池(4)； s2、擠出液提升與過濾；在地面上螺桿泵￠)的牽引下，收集池中的擠出液由插入液面下的管道被吸至地面上的引水罐(5)，在引水罐(5)中，滲濾液中的雜質沉淀，而上層液體則被螺桿泵(6)吸出，經(jīng)Y型管道過濾器(7)過濾后送至氣浮池(8)； s3、氣浮預處理；將加壓的溶氣水流減壓送入氣浮池(8)，使其釋放出分散的微小氣泡，粘附廢水中的固體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層，并被刮渣裝置(9)刮除從氣浮池(8)上部的排渣口排出；氣浮預處理后的廢水從出水管排出，進入緩沖池(13)； s4、厭氧發(fā)酵；緩沖池(13)中廢水流至加熱除鈣裝置(14)，在加熱廢液的同時，讓廢液中的成垢離子在傳熱管束上結垢；加熱至30-36°C后的擠出液，進入?yún)捬醢l(fā)酵罐(15)發(fā)生厭氧反應，厭氧發(fā)酵裝置中的沉淀池(1504)將擠出液中的固體雜質沉淀并排出，產(chǎn)生的沼氣送至沼氣利用系統(tǒng)，沼氣利用系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱作為加熱除鈣裝置(14)的熱源； S5、硝化/反硝化與膜處理；厭氧發(fā)酵后的排出液，經(jīng)過離心機離心分離后，進入硝化/反硝化系統(tǒng)(16)，除去廢液中的有機和無機氮化物，從硝化/反硝化系統(tǒng)(16)排出的廢液經(jīng)藍式過濾器或袋式過濾器過濾后，進入超濾/反滲透膜系統(tǒng)(19)，將廢液中重金屬、細菌、病毒、膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物截留過濾，凈化后的清液送入清水池(20)達標排放或循環(huán)使用。
【文檔編號】B09B3/00GK104355484SQ201410562426
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權日:2014年10月21日
【發(fā)明者】李葉青, 劉喆, 王加軍 申請人:華新水泥股份有限公司, 華新環(huán)境工程有限公司, 華新水泥(黃石)裝備制造有限公司