專利名稱：著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體及其制造方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理生物技術(shù)，尤其是一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體及其制造方法和用途。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)城市人口的增加、城市規(guī)模的擴(kuò)大和居民生活水平的提高，我國(guó)城市生活垃圾的產(chǎn)量在急劇增加。到1999年，我國(guó)的城市生活垃圾年產(chǎn)量已達(dá)到1.4億噸，并且以每年8％～10％的速度遞增，接近工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。填埋是我國(guó)垃圾處理的主要方式。而垃圾滲濾液是否處理達(dá)標(biāo)排放是衡量一個(gè)填埋場(chǎng)是否為規(guī)范填埋場(chǎng)的重要指標(biāo)之一。
垃圾在填埋初期，由于滲濾液的有機(jī)物、氨氮濃度較低、可生化性較好，但隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，垃圾滲濾液中有機(jī)物及氨氮濃度越來(lái)越高、成分越來(lái)越復(fù)雜、可生化性降低，且變化幅度大、變化規(guī)律復(fù)雜，使得處理難度越來(lái)越大。我國(guó)在垃圾滲濾液的處理上通常采用二級(jí)生化、氨吹脫-生化法、反滲透膜處理等方法的組合，不但投資和運(yùn)行成本高，而且不能保證穩(wěn)定運(yùn)行，特別是對(duì)于填埋時(shí)間較長(zhǎng)的“老化”液處理難度非常高。
另外，大量生活垃圾在填埋場(chǎng)長(zhǎng)期填埋過(guò)程中，不斷發(fā)生著各種生物化學(xué)反應(yīng)，在高濃度、多組分的垃圾滲濾液共生的狀態(tài)下逐漸形成一個(gè)以多階段降解性微生物為主的數(shù)量種類繁多、多相多孔的生物活體。這些數(shù)量龐大、種類繁多的微生物以陳垃圾土壤為生長(zhǎng)繁衍的載體。另外，待處理的污水中本身也具有降解有機(jī)物的大量微生物。
目前，國(guó)際上尚未有能經(jīng)濟(jì)、有效解決長(zhǎng)期存在垃圾滲濾液處理重大難題的技術(shù)。為了解決這一難題，本發(fā)明提出一種新的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體，該載體能有效的利用著床的微生物對(duì)本地污水及本地陳垃圾滲濾液進(jìn)行處理，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體的制造方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種上述著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體的用途。
本發(fā)明提供一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體，它是在蜂窩狀載體的通道內(nèi)著床有微生物，該微生物包含本地陳垃圾中的多階段降解性微生物、本地污水中的降解性微生物、從陳垃圾中提取再經(jīng)人工培育后的微生物以及以上三種微生物附著在蜂窩狀載體上經(jīng)馴化后能處理高濃度有機(jī)污水的菌種。
所述的本地陳垃圾為八年或八年以上的本地穩(wěn)定化垃圾。
本發(fā)明的機(jī)理是利用大量生活垃圾在填埋場(chǎng)長(zhǎng)期填埋過(guò)程中，不斷發(fā)生著各種生物化學(xué)反應(yīng)，在高濃度、多組分的垃圾滲濾液共生的狀態(tài)下逐漸形成一個(gè)以多階段降解性微生物為主數(shù)量種類繁多、多相多孔的生物活體和待處理的污水中本身也具有的降解有機(jī)物的大量微生物，用蜂窩狀載體使這些微生物在載體表面和里面不斷的繁殖，形成無(wú)數(shù)個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定且耐負(fù)荷沖擊的“微生物巢穴”。當(dāng)流經(jīng)陳垃圾的水和適量的本地污水長(zhǎng)期噴淋其上，首先，微生物賴以生存的有機(jī)物先被吸附在蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面，接著，越來(lái)越多的菌種也因這種“巢穴”里豐富的食物和適宜的溫度停留于此，從而在這里“安營(yíng)扎寨”。當(dāng)污水通過(guò)蜂窩狀的載體時(shí)，污水中的有機(jī)物就會(huì)作為微生物的食物而被截流在無(wú)數(shù)個(gè)“巢穴”中，被微生物“吃”掉，達(dá)到處理污水的目的。
本發(fā)明提供一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體的制造方法，至少包括一步馴化、噴灑人工培育菌種、二步馴化和反應(yīng)床優(yōu)化處理中的兩個(gè)或二個(gè)以上步驟，其中(1)一步馴化包括稀釋待處理的本地污水至10-20倍；稀釋后的本地污水反復(fù)噴灑于本地陳垃圾上形成滲濾液，將所述的滲濾液灑于蜂窩狀載體上，20±3℃馴化一個(gè)月或30±3℃馴化半個(gè)月；(2)噴灑人工培育菌種從本地陳垃圾中提取出多階段降解性微生物，經(jīng)人工培育后噴灑至步驟(1)結(jié)束后的載體上，增大載體上微生物著床的密度；(3)二步馴化包括對(duì)步驟(1)所述的待處理的本地污水不經(jīng)稀釋重復(fù)一步馴化過(guò)程或至步驟(2)的載體上后，重復(fù)步驟(1)的過(guò)程。
在上述方案基礎(chǔ)上，所述的反應(yīng)床優(yōu)化處理為在微生物著床的蜂窩狀載體進(jìn)入反應(yīng)床后，采用包括反應(yīng)床建于地表之下、在反應(yīng)床上表層覆蓋土層、將反應(yīng)床嵌在土壤中和增加反應(yīng)床厚度方法中的一種或一種以上的組合。因?yàn)?，不同季?jié)的氣溫變化，對(duì)微生物活性影響十分顯著，一般在15℃-60℃。氣溫升高，不僅可提高微生物的降解活性，確保污染物降解反應(yīng)的正常進(jìn)行，同時(shí)還有利于降低進(jìn)水的粘滯系數(shù)，使?jié)B濾速率有所增加，從而提高床層的干濕比，強(qiáng)化復(fù)氧過(guò)程。
本發(fā)明對(duì)載體的要求是在一定體積下，比表面積達(dá)到最大；具有一定的硬度和相當(dāng)長(zhǎng)的使用壽命；耐酸堿；無(wú)毒無(wú)害，其材質(zhì)和結(jié)構(gòu)都適應(yīng)微生物菌種生長(zhǎng)繁衍；不易堵塞。本發(fā)明提供的作為陳垃圾中微生物著床的蜂窩狀載體，為蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部有許多蜂窩狀平行或不平行的通道，這些蜂窩狀通道為正方形或圓形小管，或相通或不相通。
所述的蜂窩狀載體可以是多孔陶瓷，也可以是其它原料的多孔載體。它具有很低的熱膨脹系數(shù)、耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕、強(qiáng)度高，保溫效果好。
所述的多孔陶瓷的比表面積為850～1100m2/m3。
本發(fā)明著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體用于陳垃圾處理和本地污水處理。可以嵌在陳垃圾中或放入框架結(jié)構(gòu)上制成反應(yīng)床。用本發(fā)明處理當(dāng)?shù)仃惱鴿B濾液及污水，至少可達(dá)國(guó)家三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于(1)污水處理成本低、效果好本發(fā)明著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體鑲嵌在陳垃圾里處理污水時(shí)，當(dāng)污水處理多孔載體與土壤的比例在1∶2和2∶1之間時(shí)，不會(huì)影響出水水質(zhì)。處理污水的成本是常規(guī)污水處理方法成本的1/3。
(2)工藝簡(jiǎn)單和設(shè)備維護(hù)方便使用本發(fā)明著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體處理污水無(wú)需通過(guò)高成本的強(qiáng)制曝氣、回流、加藥等人為措施創(chuàng)造有利于微生物生長(zhǎng)、繁殖的環(huán)境。工藝流程和設(shè)備維修簡(jiǎn)單，基建投資低，運(yùn)行管理方便，處理成本低，使用壽命長(zhǎng)。
(3)抗負(fù)荷能力強(qiáng)，內(nèi)部消化代謝產(chǎn)物能力強(qiáng)由于蜂窩狀載體中富含大量的降解性微生物種群，對(duì)污染物負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)。其代謝產(chǎn)物可在載體床層內(nèi)部降解轉(zhuǎn)化、揮發(fā)逸散、或隨尾水溶出，系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置污泥回收和處理設(shè)施。


圖1為本發(fā)明作為陳垃圾中微生物著床的蜂窩狀載體的制造流程圖。
圖2為本發(fā)明作為陳垃圾中微生物著床的蜂窩狀載體的應(yīng)用流程圖。
具體實(shí)施例方式
選擇一種作為陳垃圾中微生物著床的蜂窩狀載體(1)材質(zhì)適應(yīng)于制作陶瓷的所有材質(zhì)，如莫來(lái)石、堇青石、鈦酸鋁、氧化鋁等。
(2)結(jié)構(gòu)許多蜂窩狀平行通道，這些蜂窩通道為正方形或圓形小管，比表面積可達(dá)850-1100m2/m3以上。
按圖1本發(fā)明作為陳垃圾中微生物著床的蜂窩狀載體的制造流程圖所示，制造本發(fā)明污水處理反應(yīng)床首先，微生物著床在蜂窩狀載體中，該微生物包含本地陳垃圾中的多階段降解性微生物、本地污水中的降解性微生物、從陳垃圾中提取再經(jīng)人工培育后的微生物以及以上三種微生物附著在蜂窩狀載體上經(jīng)馴化后能處理高濃度有機(jī)污水的菌種。污水處理反應(yīng)床制造方法至少包括一步馴化、噴灑人工培育菌種、二步馴化和反應(yīng)床優(yōu)化處理中的兩個(gè)或二個(gè)以上步驟，本實(shí)施例選擇了三個(gè)步驟第一步，初步馴化也稱一步馴化先將待處理的污水稀釋成較低濃度，稀釋待處理的本地污水至10-20倍；用其反復(fù)噴灑當(dāng)?shù)匾堰_(dá)穩(wěn)定化的陳垃圾，濾過(guò)陳垃圾的水除了含有污水中的有機(jī)物和降解微生物，更包含了陳垃圾里數(shù)量龐大、種類繁多的多階段降解性微生物。將產(chǎn)生的滲濾液灑于蜂窩狀載體上，如此馴化，20℃左右1個(gè)月，30℃左右半個(gè)月；其中，微生物為(1)陳垃圾里面的多階段降解性菌種；(2)垃圾滲濾液里面的菌種；(3)從陳垃圾中提取再經(jīng)人工培育后的的微生物；(4)以上三種菌種附著在蜂窩狀載體經(jīng)馴化后的能處理高濃度有機(jī)污水的優(yōu)良菌種。
第二步，噴灑人工培育菌種從本地陳垃圾中提取出多階段降解性微生物，經(jīng)人工培育后噴灑至一步馴化結(jié)束后的載體上，以增大載體上微生物著床的密度和速度。
第三步，進(jìn)一步馴化也稱二步馴化對(duì)一步馴化所述的待處理的本地污水不經(jīng)稀釋重復(fù)一步馴化過(guò)程，20℃左右兩個(gè)月，30℃左右一個(gè)半個(gè)月。具體馴化時(shí)間依著床的具體情況而定。
將所述的著床有微生物的蜂窩狀載體進(jìn)入反應(yīng)床后進(jìn)行優(yōu)化處理季節(jié)和區(qū)域?qū)ξ⑸镏灿泻艽笥绊?，我?guó)絕大多數(shù)地區(qū)一年中溫度發(fā)生著規(guī)律性的季節(jié)更替，且南北溫差大，北部地區(qū)到了秋冬季，溫度低，不利于微生物著床，所以在微生物著床的蜂窩狀載體進(jìn)入反應(yīng)床后，我們采取了如下保溫措施(1)地下保溫把反應(yīng)床建在地下。
(2)土壤保溫由于土壤具有夏季比空氣溫度低，冬季又比空氣溫度高，土壤溫度范圍正是中溫性微生物很好的生長(zhǎng)范圍。因而，在反應(yīng)床上層覆土或或載體鑲嵌在土壤中都可達(dá)到保溫的效果。
(3)增大反應(yīng)床厚度。
待一定量的降解性微生物菌種在蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面“安營(yíng)扎寨”后，將本發(fā)明進(jìn)行污水處理。如圖2本發(fā)明作為陳垃圾中微生物著床的蜂窩狀載體的應(yīng)用流程圖所示，由本發(fā)明組成一級(jí)反應(yīng)床、二級(jí)反應(yīng)床和三級(jí)反應(yīng)床，由調(diào)節(jié)池進(jìn)入的污水經(jīng)過(guò)三級(jí)反應(yīng)床的過(guò)濾處理，后經(jīng)進(jìn)一步深度處理后排放。
權(quán)利要求
1.一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體，其特征在于蜂窩狀載體的通道內(nèi)著床有微生物，該微生物包含本地陳垃圾中的多階段降解性微生物、本地污水中的降解性微生物、從陳垃圾中提取再經(jīng)人工培育后的微生物以及以上三種微生物附著在蜂窩狀載體上經(jīng)馴化后能處理高濃度有機(jī)污水的菌種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體，其特征在于所述的本地陳垃圾為八年或八年以上的本地穩(wěn)定化垃圾。
3.一種針對(duì)權(quán)利要求1或2所述的著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體的制造方法，至少包括一步馴化、噴灑人工培育菌種、二步馴化和反應(yīng)床優(yōu)化處理中的兩個(gè)或兩個(gè)以上步驟，其中(1)一步馴化包括稀釋待處理的本地污水至10-20倍；稀釋后的本地污水反復(fù)噴灑于本地陳垃圾上形成滲濾液，將所述的滲濾液灑于蜂窩狀載體上，20±3℃馴化一個(gè)月或30±3℃馴化半個(gè)月；(2)噴灑人工培育菌種從本地陳垃圾中提取出多階段降解性微生物，經(jīng)人工培育后噴灑至步驟(1)結(jié)束后的載體上，增大載體上微生物著床的密度；(3)二步馴化包括對(duì)步驟(1)所述的待處理的本地污水不經(jīng)稀釋重復(fù)一步馴化過(guò)程或至步驟(2)的載體上后，重復(fù)步驟(1)的過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體的制造方法，其特征在于所述的反應(yīng)床優(yōu)化處理為在微生物著床的蜂窩狀載體進(jìn)入反應(yīng)床后，采用包括反應(yīng)床建于地表之下、在反應(yīng)床上表層覆蓋土層、將反應(yīng)床嵌在土壤中和增加反應(yīng)床厚度方法中的一種或一種以上的組合。
5.針對(duì)權(quán)利要求1至3之一所述的蜂窩狀載體，其特征在于其內(nèi)具有平行或不平行的通道，通道之間貫通或不貫通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩狀載體，其特征在于所述的蜂窩狀載體是多孔陶瓷或其他原料的多孔載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的蜂窩狀載體，其特征在于所述的多孔陶瓷的比表面積為850～1100m2/m3。
8.一種針對(duì)權(quán)利要求1或2所述的著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體的用途，用于處理本地污水及本地陳垃圾滲濾液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理生物技術(shù)，尤其是一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體及其制造方法和用途。一種著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體，在蜂窩狀載體的通道內(nèi)著床有微生物，該微生物包含本地陳垃圾中的多階段降解性微生物、本地污水中的降解性微生物、從陳垃圾中提取再經(jīng)人工培育后的微生物以及以上三種微生物附著在蜂窩狀載體上經(jīng)馴化后能處理高濃度有機(jī)污水的菌種。本發(fā)明還提供了著床有陳垃圾微生物的蜂窩狀載體制造方法。本發(fā)明載體可廣泛用于處理污水及陳垃圾滲濾液。利用本發(fā)明載體污水處理成本低，污水處理工藝簡(jiǎn)單和設(shè)備維護(hù)方便，本發(fā)明載體抗負(fù)荷能力強(qiáng)，內(nèi)部消化代謝產(chǎn)物能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)C02F3/10GK101054229SQ200710039098
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者顧玉祥, 樊菲, 石峰, 安永新 申請(qǐng)人:上海環(huán)境工程技術(shù)有限公司