專利名稱：一種生活垃圾分步甲烷化處理技術及生物反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生活垃圾填埋處理技術，具體來說是指一種生活垃圾 分步曱烷化處理的生物反應器。
背景技術：
生活垃圾滲濾液直接循環回灌型生物反應器技術存在著酸抑制現象， 目前國內外大多采用加堿中和或控制滲濾液回灌量的方式來實現，這不僅 增加了運行費用，而且滲濾液回灌量的控制受到填埋場垃圾穩定化進程的 影響。在填埋場系統中，由于填埋垃圾的非均質性，發酵過程的不均勻性， 以及某一類群微生物因某些原因而引起的發育不同步性，都可能影響填埋 場垃圾的穩定化進程。因此，要具體區分填埋場的穩定化階段，操作控制 滲濾液回灌量和回灌方式較為困難。發明內容本發明提供了 一種生活垃圾分步甲烷化處理技術，實現了有機物降解 的產酸相與產甲烷相分離，解決垃圾滲濾液直接循環回灌型生物反應器技 術存在的酸抑制現象，加快了填埋場垃圾的穩定化進程，提高了甲烷產率， 方便曱烷的收集和利用。一種生活垃圾分步甲烷化處理技術，包括以下步驟設置兩個串聯的厭氧反應器，在第一個厭氧反應器內對垃圾中的有機 物質進行水解產酸，形成的產物通過滲濾液作為第二個厭氧反應器的進 料，并轉化為甲烷，然后將其出水再回灌到填埋場。本發明還提供了基于上述處理技術的生物反應器。一種生活垃圾分步甲烷化處理的生物反應器，包括衛生填埋場，所述 的衛生填埋場的底部滲濾液出水口接入產曱烷反應器，產曱烷反應器的頂 部設有氣室，產甲烷反應器的出水口接有三相分離器，三相分離器的液體 通路接通衛生填埋場的頂部滲濾液進水口 ，氣體通3備接入集氣袋。所述的衛生填埋場的出水管路和進水管路上均接有集水瓶和蠕動泵。
所述的衛生填埋場頂部設有氣室，衛生填埋場氣室和產曱烷反應器的 氣室均外接氣體流量計和集氣袋。所述的產甲烷反應器上設有一返回接入底部進水管的循環管路。所述的衛生填埋場底部設有碎石層。所述的衛生填埋場頂部設有沙層。本發明裝置在衛生填埋場的進出水循環管路上增加了用于滲濾液回 灌前處理的產曱烷反應器，可將有機物降解的產酸相與產曱烷相分離，獲 得物理分離、各自優化的兩大類菌群(水解產酸細菌和產曱烷細菌)的協 同代謝，促進生活垃圾快速穩定化進程。同時產曱烷反應器中產生大量的 甲烷氣體，通過導氣管收集后利用，經濟效益相當可觀。采用本發明方法，將產酸和產曱烷作用分置于兩個反應器內進行，可 獲得物理分離、各自優化的兩大類降解垃圾微生物菌群(水解產酸細菌和 產甲烷細菌)的協同代謝，與此相應的生理生態作用也發生顯著的變化。 本發明生物反應器填埋場有利于垃圾降解分段進行，協調產酸和產曱烷微 生物的作用，可解除滲濾液回灌型生物反應器填埋場垃圾降解的"青貝i" 現象。在本發明生物反應器填埋場中，由于垃圾填埋場產曱烷活性的削弱， 產酸菌的發酵類型也隨之改變，結果產生乙醇、丙酸和丁酸等還原程度比 乙酸高的發酵產物，從而為加速垃圾的穩定化創造了有利的條件。
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
如圖l所示， 一種生活垃圾分步曱烷化處理生物反應器，包括衛生填埋場1,衛生填埋場1的底部滲濾液出水口經集水瓶9和蠕動泵接入產曱 烷反應器2，產曱烷反應器2的頂部氣室7接入集氣袋，產曱烷反應器2 的出水口接有三相分離器3，三相分離器3的液體通路經集水瓶12和蠕動 泵6接通衛生填埋場1的頂部滲濾液進水口 ，氣體通路接入集氣袋13。 產甲烷反應器2上設有一返回接入底部進水管的循環管路。 衛生填埋場1底部設有便于滲濾液順利排出的碎石層10,頂部設有沙 層ll和氣室，氣室外接氣體流量計5和集氣袋13。
將生活垃圾裝入衛生填埋場1中，運行裝置，衛生填埋場1的滲濾液流入產曱烷反應器2中，再經三相分離器3進行分離，滲濾液經集水瓶12 和蠕動泵6循環到衛生填埋場1中，產生的曱烷氣體經導氣管收集到集氣 袋13中待利用。如此循環進行，直至生活垃圾穩定化。
權利要求
1.一種生活垃圾分步甲烷化處理技術，其特征在于包括以下步驟設置兩個串聯的厭氧反應器，在第一個厭氧反應器內對垃圾中的有機物質進行水解產酸，形成的產物通過滲濾液作為第二個厭氧反應器的進料，并轉化為甲烷，然后將其出水再回灌到填埋場。
2. —種生活垃圾分步曱烷化處理生物反應器，包括衛生填埋場(l), 其特征在于所述的衛生填埋場(1)的底部滲濾液出水口接入產曱烷反 應器(2),產曱烷反應器(2)的頂部設有氣室，產曱烷反應器(2)的出 水口接有三相分離器(3),三相分離器的液體通路接通衛生填埋場(1) 的頂部滲濾液進水口，氣體通路接入集氣袋(13 )。
3. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的衛生填埋 場的出水管路和進水管路上均接有集水瓶(9)、 (12)和蠕動泵(6)。
4. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的衛生填埋 場(1)頂部設有氣室，衛生填埋場氣室和產曱烷反應器(2)的氣室均外 接氣體流量計(5 )和集氣袋(13 )。
5. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的產曱烷反 應器(2)上設有一返回接入底部進水管的循環管路。
6. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的衛生填埋 場底部設有碎石層(10)。
7. 如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于所述的衛生填埋 場(1)頂部設有沙層(11)。
全文摘要
本發明公開了一種生活垃圾分步甲烷化處理技術，設置兩個串聯的厭氧反應器，在第一個厭氧反應器內對垃圾中的有機物質進行水解產酸，形成的產物通過滲濾液作為第二個厭氧反應器的進料，并轉化為甲烷，然后將其出水再回灌到填埋場。本發明還提供了基于上述處理技術的生物反應器。本發明在衛生填埋場的進出水循環管路上增加了用于滲濾液回灌前處理的產甲烷反應器，可將有機物降解的產酸相與產甲烷相分離，獲得物理分離、各自優化的兩大類菌群的協同代謝，促進生活垃圾快速穩定化進程。同時產甲烷反應器能脫去有機物中的大部分碳，頂部將產生大量的甲烷氣體，通過導氣管收集后利用，經濟效益相當可觀。
文檔編號C12P5/02GK101130747SQ20071007082
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月17日 優先權日2007年8月17日
發明者明 任, 若 何, 馮華軍, 俊 姚, 方程冉, 斌 樓, 沈東升, 胡立芳, 邱才娣, 鄭元格, 焰 龍, 龍於洋 申請人:浙江大學