專利名稱：用附有微生物的過(guò)濾材料處理有機(jī)惡臭物的裝置和方法
如

圖1所示，本發(fā)明涉及一種廢水處理方法及其裝置，該方法包括在絨毛狀接觸過(guò)濾材料中，形成下述短毛的絨毛狀接觸過(guò)濾材料，該材料由PP和尼龍制成，具有良好的附著性，由多根毛(絨毛，纖毛)形成，具有圓形結(jié)構(gòu)，上述短毛的長(zhǎng)度在3～10mm的范圍內(nèi)。
作為惡臭物濃度非常高的地方，包括糞尿、畜產(chǎn)、酒精、食品廢棄物、屠宰場(chǎng)，在嚴(yán)重的場(chǎng)合，有機(jī)惡臭物的濃度會(huì)達(dá)到500ppm以上。當(dāng)有機(jī)惡臭物濃度較高時(shí)，在通過(guò)腐敗，采用土、礫石等的已有的土體處理施工方法對(duì)惡臭物進(jìn)行處理的情況下，由于不僅會(huì)出現(xiàn)介質(zhì)中的氣孔堵塞，載體層封閉的現(xiàn)象，而且因厭氣性細(xì)菌的繁殖，惡臭物的濃度不均勻，這樣處理效率必然降低，并且占地面積較大。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種處理裝置和方法，該裝置和方法采用下述圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料，按照去除方式，對(duì)高濃度有機(jī)惡臭物與難降解物質(zhì)進(jìn)行處理，在該過(guò)濾材料上通過(guò)固化處理而固定有細(xì)菌和霉菌，該細(xì)菌和霉菌即使在較高的有機(jī)物濃度條件下仍會(huì)大量繁殖，并且附著性很強(qiáng)。
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
圖1為采用本發(fā)明的圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料的惡臭物處理過(guò)程圖。
圖2表示本發(fā)明所采用的圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料中，絨毛長(zhǎng)度在3～10mm的范圍內(nèi)的較短過(guò)濾材料。
圖3表示本發(fā)明所采用的圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料中，經(jīng)過(guò)微生物固定化處理的絨毛過(guò)濾材料。
圖4表示本發(fā)明所采用的、直徑在5mm左右的多孔性珠光體介質(zhì)。
本發(fā)明基本由兩個(gè)步驟構(gòu)成，第1步驟是通過(guò)投入口，利用循環(huán)散氣管，對(duì)高濃度的酸性與堿性惡臭物進(jìn)行中和。
第2步驟是通過(guò)附著有細(xì)菌、霉菌的圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料，去除高濃度的NH3、H2S和甲硫醇(CH3SH)。
按照該步驟，通過(guò)設(shè)置布水管，調(diào)節(jié)水分，便可使所投入的菌種劑或經(jīng)過(guò)固定化處理的細(xì)菌、霉菌具有較高的活性。
第3步驟是，當(dāng)惡臭物通過(guò)惡臭物流入口(1)進(jìn)入高濃度的酸性或堿性有機(jī)物反應(yīng)槽(2)時(shí)，通過(guò)中和劑投入口(10)，投入pH值調(diào)節(jié)劑，將pH值調(diào)節(jié)在6～8的范圍內(nèi)，通過(guò)循環(huán)散氣管(11)進(jìn)行混合，借助中部的分散隔板(3)，通過(guò)吹風(fēng)機(jī)這樣的動(dòng)力裝置將上述混合物料送向頂部。
按照第2步驟，將經(jīng)過(guò)固定處理的圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料(4)和菌種劑投入到一個(gè)惡臭物生物處理分解槽(14)中，在上部設(shè)置有布水管(5)。另外，設(shè)置用于使經(jīng)過(guò)最終處理的惡臭物流出的∧形隔板(7)。此外，根據(jù)需要，可在第2步驟中，設(shè)置2個(gè)以上的生物分解槽。
本發(fā)明的特征在于在第1步驟中的惡臭物流入反應(yīng)槽(2)之后，在第2步驟中的處理惡臭物用的生物分解槽(14)的內(nèi)部填充有圓形的絨毛狀接觸過(guò)濾材料(4)和多孔性珠光體(12)。在第1步驟中，反應(yīng)槽采用循環(huán)散氣管的原因在于在高濃度酸性或堿性惡臭物流入時(shí)，通過(guò)攪拌和循環(huán)，將pH值調(diào)節(jié)到6～8的中性程度，從而防止在第2步驟中，惡臭物按原樣流入。另外，設(shè)置在第1步驟的反應(yīng)槽內(nèi)的分散隔板(3)可在高濃度的惡臭物流入多孔圓盤時(shí)，使其分散，并保持穩(wěn)定，增加惡臭物的處理效率。
另外，在第2步驟中，生物分解槽中填充有經(jīng)過(guò)固定化處理的圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料的原因在于在第1步驟中，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)到中性的惡臭物流入時(shí)，使惡臭物吸附于圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料上，由此誘使細(xì)菌和霉菌繁殖，與惡臭物有較大的接觸面積，從而在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行處理，而另一個(gè)原因在于針對(duì)在第1步驟中所產(chǎn)生的惡臭物的pH值的變化，與有機(jī)物濃度負(fù)荷的變動(dòng)，采用附著的生物，通過(guò)填充多孔絨毛狀材料，很容易實(shí)現(xiàn)氧氣朝接觸過(guò)濾材料的整個(gè)表面的傳送，以及惡臭物朝該表面的分散傳送，從而可將凈化過(guò)的氣體排出。
因此，本發(fā)明的目的在于在生物分解槽中設(shè)置絨毛狀接觸過(guò)濾材料，對(duì)高濃度有機(jī)惡臭物與氨進(jìn)行去除處理，從而去除惡臭物。對(duì)于高濃度有機(jī)性惡臭物來(lái)說(shuō)，一般采用活性碳吸附處理與化學(xué)處理，但是在本發(fā)明中，不對(duì)惡臭物進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，而在第1步驟中直接注入。
一般來(lái)說(shuō)，高濃度惡臭物是pH值為3的酸性惡臭物，但是還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明還適合于即使在惡臭物的pH值在3～8范圍內(nèi)，仍可通過(guò)本處理裝置進(jìn)行處理，按照本發(fā)明，由于節(jié)約了調(diào)節(jié)pH值所必需的化學(xué)試劑的費(fèi)用，另外催化劑也不是必需的，而采用本身流入的空氣，這樣減少了第1步驟中的施工費(fèi)用和維護(hù)管理費(fèi)用。但是，由于高濃度的酸性或堿性惡臭物的pH值呈現(xiàn)不均衡性，要通過(guò)適合的調(diào)節(jié)劑，如添加燒堿、硫酸，促進(jìn)其分解，從而提高惡臭物的去除效率。
在去除生物分解槽內(nèi)氮和硫方面，添加菌種的第2步驟起著重要的作用?？刹捎玫木N劑包括蠟樣芽孢桿菌、枯草桿菌、地衣型芽孢桿菌、硫桿菌屬中間部等。當(dāng)在第2步驟中注入細(xì)菌時(shí)，在絨毛狀過(guò)濾材料層中，微生物進(jìn)行脫質(zhì)和氧化，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物、氮化合物進(jìn)行亞硝酸化處理，在有亞硝酸菌進(jìn)行硝化處理的情況下，通過(guò)硝化細(xì)菌去除氨，此外在有硫化氫存在的情況下，硫化細(xì)菌形成的氧化細(xì)菌、硫桿菌與絲狀菌使硫元素變?yōu)榱蛩徙U，絲狀硫黃菌作為自養(yǎng)菌，將H2S用作能源。促進(jìn)其它的白硫菌屬、絲硫細(xì)菌屬與霉菌的繁殖。
除了上述步驟以外，如果在第1步驟中，繁殖有細(xì)菌霉菌的污泥變?yōu)楹谏?，則必須排放反應(yīng)槽內(nèi)部的污泥。在反應(yīng)槽的底部設(shè)置有污泥排放管(13)。
或者，按照下述方式采用在第2步驟中所用的菌種微生物的細(xì)菌、霉菌類的，在絨毛過(guò)濾材料中實(shí)現(xiàn)處理的方法，該方式為在60C的溫度下對(duì)菌種培養(yǎng)物進(jìn)行通風(fēng)干燥，之后實(shí)現(xiàn)固定化處理。顯然，采用作為通常的固定化處理的方法的、在反應(yīng)槽內(nèi)投入菌種的方法，可實(shí)現(xiàn)工程化處理。
下面以舉例方式，說(shuō)明本發(fā)明裝置和方法的效果，實(shí)施例的目的在于以舉例方式說(shuō)明本發(fā)明的效果和技術(shù)特征，因此這些實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
第1實(shí)施例采用本發(fā)明的惡臭物處理裝置，在對(duì)廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中，按照第1步驟和第2步驟的方式，在韓國(guó)京幾道ァニャン市的糞便處理場(chǎng)，連續(xù)注入糞尿處理場(chǎng)中的糞尿惡臭物，對(duì)其進(jìn)行處理。該糞尿惡臭物的成分列于下表。表1
通過(guò)本發(fā)明的第1步驟(pH反應(yīng)槽)、第2步驟(生物分解槽)對(duì)上述惡臭物進(jìn)行處理，但是單個(gè)pH反應(yīng)槽的容量為150升，第2生物分解槽容量為300升，整體與生物分解槽整體滯留時(shí)間為24秒/天，氣體通過(guò)速度為2.5米/分。另外所填充的絨毛狀接觸過(guò)濾材料的面積也為1260米2。
表2惡臭物處理效率
表3反應(yīng)槽與生物分解槽內(nèi)的pH值
表4在采用本發(fā)明的裝置對(duì)惡臭物進(jìn)行處理時(shí)，微生物會(huì)附著于本發(fā)明裝置中的絨毛狀接觸過(guò)濾材料上，其上的微生物列于下表。
此外，本實(shí)施例中所采用的固定菌種劑包括蠟樣芽孢桿菌、地衣型芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、無(wú)色桿菌屬、硫桿菌屬中間部。
第2實(shí)施例采用本發(fā)明的廢水處理過(guò)程中的第1步驟與第2步驟，連續(xù)注入下面的畜產(chǎn)惡臭物，同時(shí)對(duì)惡臭物進(jìn)行處理。ィチョン糞便處理場(chǎng)的畜產(chǎn)惡臭物的成分列于下表。
表5
當(dāng)在第1步驟(pH反應(yīng)槽)和第2步驟中投入圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料時(shí)，通過(guò)第2步驟對(duì)惡臭物進(jìn)行處理，但是生物分解槽的容量為300升。生物分解槽整體的滯留時(shí)間為20秒/天，風(fēng)速為3.0米/分。每個(gè)生物分解槽中所填充的絨毛狀接觸過(guò)濾材料的面積為1260米2。
表8在進(jìn)行本發(fā)明的惡臭物處理時(shí)，特別是在對(duì)畜產(chǎn)惡臭物進(jìn)行處理時(shí)，附著在絨毛狀接觸過(guò)濾材料上的用于處理惡臭物的固定微生物列于下表。
通過(guò)分析前面所述的本發(fā)明的技術(shù)方案和作用，可以看出采用本發(fā)明的廢水處理裝置和方法，處理高濃度有機(jī)惡臭物時(shí)，NH3和H2S等有機(jī)物的去除效果顯著，另外還表明還可以去除甲硫醇(NH3SH)。其具體的處理效率也在本發(fā)明的實(shí)施例中進(jìn)行了具體描述。
圖1中各標(biāo)號(hào)的含義如下①流入口 ⑦隔板 生物分解槽②反應(yīng)槽 ⑩中和劑投入口 排出口③隔板 循環(huán)散氣管菌種供給箱④絨毛狀過(guò)濾材料 多孔珠光體⑤菌種入口和布水器 污泥排放管
權(quán)利要求
1．一種廢水處理裝置，包括惡臭物流入口(1)和中部隔板(3)，在該板的底部有pH反應(yīng)槽(2)，在該板的上部，有一個(gè)與上述反應(yīng)槽相連的生物分解槽(14)，另外在中部隔板(3)的下部設(shè)置有給惡臭物提供氧氣的循環(huán)散氣管(11)，在生物分解槽頂部?jī)?nèi)設(shè)置有菌種劑入口和布水器(5)，在反應(yīng)槽的底部設(shè)置有污泥排放管(13)和中和劑投入口(10)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在上述生物分解槽(14)內(nèi)部分別填充有絨毛狀接觸過(guò)濾材料(4)和多孔性珠光體(12)。
3．一種惡臭物處理方法，該方法包括下述步驟第1步驟通過(guò)在其中間設(shè)置有分散隔板(3)的惡臭物處理反應(yīng)槽(2)，調(diào)節(jié)惡臭物的pH值，在厭氧條件下使細(xì)菌和酵母繁殖；第2步驟通過(guò)惡臭物處理生物分解槽(14)使細(xì)菌和霉菌繁殖。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在上述生物分解槽(14)內(nèi)部填充有圓形的絨毛狀接觸過(guò)濾材料和多孔性珠光體(12)、T字型布水器(5)，上述生物分解槽中設(shè)置有隔板(7)。
5．根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于對(duì)流入反應(yīng)槽(2)惡臭物內(nèi)的較高濃度的有機(jī)物，特別是較高濃度的HN3進(jìn)行處理。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于對(duì)惡臭物濃度為500ppm,pH值在3～8范圍內(nèi)的惡臭物進(jìn)行處理。
7．根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于按照下述方式進(jìn)行處理，該方式為在第2步驟中填充固定在載體上的微生物，該微生物固定載體是這樣制成的，在對(duì)已有的微生物進(jìn)行菌種接種時(shí)，將高濃度有機(jī)物和難降解的惡臭物的分解性能優(yōu)良的微生物，如地衣型芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、無(wú)色桿菌屬、流桿菌屬中間部細(xì)菌、霉菌類，在60℃的溫度下，對(duì)這些菌種的培養(yǎng)液進(jìn)行通風(fēng)干燥，然后固定于圓形的呈絨毛狀相互纏繞的接觸過(guò)濾材料上。
全文摘要
惡臭物處理方法及其裝置,采用圓形絨毛狀接觸過(guò)濾材料作為微生物載體,對(duì)高濃度有機(jī)惡臭物進(jìn)行處理。第1步驟采用NaOH、H
文檔編號(hào)C02F3/28GK1230525SQ9812433
公開(kāi)日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1998年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月2日
發(fā)明者梁益培 申請(qǐng)人:株式會(huì)社花郎環(huán)境