本發(fā)明屬于環(huán)境工程保護和廢氣凈化處理技術領域，具體地是涉及一種城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)。

背景技術：

填埋氣體是城市垃圾填埋場內一系列物理、化學、生物反應的產(chǎn)物，主要產(chǎn)物為甲烷，還含有一些其他有害氣體CO₂和H₂S等；城市垃圾的環(huán)境污染是我國城市化進程中面臨的最嚴重的環(huán)境問題之一，采取經(jīng)濟有效的方式對城市垃圾進行無害化處理、處置是我國城市垃圾管理的核心研究問題；目前，可供選擇的城市垃圾無害化處理、處置方式主要包括填埋、焚燒、堆肥三種，與焚燒和堆肥相比，填埋具有投資少、運行費用低、管理方便、處理量大、對垃圾成分要求低等突出優(yōu)點；因此，從整體來講，在目前和今后的相當長的時期內，填埋仍是我國城市垃圾最主要的處理、處置方式。

但是，現(xiàn)在還沒有一種較好的高效、經(jīng)濟、簡單容易實施的、在處理填埋氣時還可以同時處理CO₂和H₂S等多種有害氣體的城市垃圾填埋場氣體處理系統(tǒng)；因此，亟需具有上述優(yōu)點的一種城市垃圾填埋場氣體的處理系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種在處理填埋氣時可以同時處理CO₂和H₂S等多種有害氣體的城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)；本發(fā)明具有經(jīng)濟、高效、簡單容易實施的優(yōu)勢，通過控制營養(yǎng)液的循環(huán)即可完成對填埋氣體的凈化。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

本發(fā)明一種城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)，包括填埋氣收集箱、濕氣收集箱、以及填埋氣預處理系統(tǒng)、生物過濾改進提升系統(tǒng)、營養(yǎng)液循環(huán)和二次處理系統(tǒng)；其結構要點是：所述填埋氣預處理系統(tǒng)包括除塵器、鼓風機、增濕器、控制器、溫度調節(jié)器，所述生物過濾改進提升系統(tǒng)包括立方型生物過濾塔、氣體分配系統(tǒng)、液體分布器、填料、可變角的PVC矩形柵板、碎石層，所述營養(yǎng)液循環(huán)和二次處理系統(tǒng)包括營養(yǎng)液泵、營養(yǎng)液槽、循環(huán)水槽、循環(huán)泵、液體流量計、水槽輸送泵、出氣采樣點、水洗滌槽。

所述填埋氣收集箱的出氣口連接除塵器的進氣口，所述除塵器的出氣口連接鼓風機的進氣口，所述鼓風機的出氣口連接增濕器的進氣口，所述增濕器的出口連接控制器，所述控制器內設置溫度調節(jié)器；所述立方型生物過濾塔內部的最上方安裝液體分布器，所述立方型生物過濾塔內部的最下方安裝氣體分配系統(tǒng)，所述立方型生物過濾塔內部的中間部分安裝可變角的PVC矩形柵板，在可變角的PVC矩形柵板上填充填料，所述可變角的PVC柵板將填料分為若干層，在填料的上端與液體分布器之間、在填料的下端與氣體分配系統(tǒng)之間均設置碎石層；所述立方型生物過濾塔的頂部設有進液口、出氣口，所述立方型生物過濾塔的底部設有出液口、下部一側設有進氣口，所述立方型生物過濾塔的下部一側的進氣口與氣體分配系統(tǒng)相連通，所述控制器的出口連接立方型生物過濾塔下部一側的進氣口。

所述營養(yǎng)液槽的出液口與營養(yǎng)液泵的進液口相連，所述營養(yǎng)液泵的出液口與循環(huán)水槽的進液口相連，所述循環(huán)水槽的出液口與循環(huán)泵的進液口相連，所述循環(huán)泵的出液口通過連接液體流量計與所述立方型生物過濾塔頂部的進液口相連，所述立方型生物過濾塔底部的出液口也與循環(huán)水槽的進液口相連；所述立方型生物過濾塔頂部的出氣口分別與出氣采樣點、水洗滌槽的進液口相連，所述水洗滌槽的水洗廢液出口與水槽輸送泵的進液口相連，所述水槽輸送泵的出液口也與循環(huán)水槽的進液口相連；所述水洗滌槽的濕氣出口與濕氣收集箱相連。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述填料由堆肥、玉米粒、花生殼粗細有機物構成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述填料的上端與液體分布器之間的碎石層中加入有活性炭、石灰、碎牡蝸殼。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述填料下粗上實。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述可變角的PVC柵板下部包裹有一層帶孔的HDPE薄膜；所述帶孔的HDPE薄膜可以起到控制營養(yǎng)液垂直下流和水平流向相結合的作用。

具體地，本發(fā)明所述可變角的PVC矩形柵板的表面積是可以變的，可根據(jù)立方型生物過濾塔的表面積進行拼裝；可變角的PVC矩形柵板的任何接頭和板塊都是可以進行拆卸和重組的，能夠滿足現(xiàn)實情況的任何要求；可變角的PVC矩形柵板的角度可以在0～180⁰自由調節(jié)，能夠改變營養(yǎng)液在水平方向的流速，以及所述可變角的PVC柵板下部的帶孔的HDPE薄膜能夠使得營養(yǎng)液本來垂直的流向變成微斜水平的流向和垂直流向相結合供給營養(yǎng)液，不容易導致填料的壓降升高，即降低了填料因長期受營養(yǎng)液的沖擊會產(chǎn)生壓降增加的可能性，增長了立方型生物過濾塔的使用的周期、以達到長期循環(huán)利用的效果。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述營養(yǎng)液泵的出液口與循環(huán)水槽的進液口之間設置有閥門。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有益效果是。

1、本發(fā)明所公開的一種城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)，利用被濕化的有機廢氣即填埋氣通過填有填料的立方型生物過濾塔，與填料上所產(chǎn)生的微生物接觸，被微生物所吸附降解，最終轉化為簡單的無機物或合成新的細胞物質；本發(fā)明可在常溫常壓下進行，具有系統(tǒng)設備可靠、運行穩(wěn)定、管理操作簡單、能耗低、投資運行費用低、對填埋場氣體凈化效果好、無二次污染的優(yōu)點；尤其對大氣量、低濃度的廢氣處理氣具有良好的適用性和經(jīng)濟性。

2、本發(fā)明主要由填埋氣預處理、生物過濾改進提升、營養(yǎng)液循環(huán)和二次處理三個系統(tǒng)組成，其中的生物過濾改進提升系統(tǒng)能夠提高反應的速率和使用的周期，本發(fā)明能夠用于深層次、高效率、無污染、超經(jīng)濟的垃圾填埋氣處理；在正常工作下填埋氣先經(jīng)過除塵器、增濕器、溫度調節(jié)器的除塵、增濕、調節(jié)溫度的預處理，來保證立方型生物過濾塔內填料上所產(chǎn)生的微生物對填埋氣吸附時的速率、溫度。

3、本發(fā)明通過所述的液體分布器實現(xiàn)噴淋方式給立方型生物過濾塔內的填料提供營養(yǎng)液，能夠讓營養(yǎng)液噴淋、下流時接觸填料更加的充分，保證均勻地供液；所述的氣體分配系統(tǒng)能夠使填埋氣收集箱中出來的填埋氣在輸送、過濾時更加均勻；由于填料壓實、堵塞帶來的填料壓降升高的問題，本發(fā)明通過所述的可變角的PVC矩形柵板及其下部包裹的一層帶孔的HDPE薄膜使得營養(yǎng)液本來垂直的流向變成微斜水平的流向和垂直流向相結合，降低了填料因長期受營養(yǎng)液的沖擊會產(chǎn)生壓降增加的可能性，增長了立方型生物過濾塔的使用的周期、以達到長期循環(huán)利用的效果。

4、本發(fā)明運用水洗滌槽洗滌二次凈化，在水洗之后，運用水槽輸送泵將吸收了殘余的CO₂和H₂S的廢液經(jīng)過循環(huán)水槽、循環(huán)泵再次輸送回流進立方型生物過濾塔再處理，這樣既可以不浪費水資源，又防止二次污染，完全過濾掉殘余的有害氣體CO₂和H₂S等需要除去的氣體，提高填埋氣的凈化效率。

附圖說明

為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明一種城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明一種城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)的可變角的PVC矩形柵板的拼裝俯視圖。

圖3是本發(fā)明安裝在立方型過濾塔中的可變角的PVC矩形柵板的結構示意圖。

圖中標記：1為除塵器、2為鼓風機、3為增濕器、4為控制器、5為溫度調節(jié)器、6為氣體分配系統(tǒng)、7為立方型生物過濾塔、8為營養(yǎng)液泵、9為營養(yǎng)液槽、10為填料、11為可變角的PVC矩形柵板、12為碎石層、13為循環(huán)水槽、14為循環(huán)泵、15為液體流量計、16為液體分布器、17為水槽輸送泵、18為出氣采樣點、19為水洗滌槽、20為濕氣收集箱、21為填埋氣收集箱。

具體實施方式

結合附圖1、2和3所示，本發(fā)明一種城市垃圾填埋場氣體的生物過濾處理系統(tǒng)，包括填埋氣收集箱21、濕氣收集箱20、以及填埋氣預處理系統(tǒng)、生物過濾改進提升系統(tǒng)、營養(yǎng)液循環(huán)和二次處理系統(tǒng)；其結構要點是：所述填埋氣預處理系統(tǒng)包括除塵器1、鼓風機2、增濕器3、控制器4、溫度調節(jié)器5，所述生物過濾改進提升系統(tǒng)包括立方型生物過濾塔7、氣體分配系統(tǒng)6、液體分布器16、填料10、可變角的PVC矩形柵板11、碎石層12，所述營養(yǎng)液循環(huán)和二次處理系統(tǒng)包括營養(yǎng)液泵8、營養(yǎng)液槽9、循環(huán)水槽13、循環(huán)泵14、液體流量計15、水槽輸送泵17、出氣采樣點18、水洗滌槽19。

所述填埋氣收集箱21的出氣口連接除塵器1的進氣口，所述除塵器1的出氣口連接鼓風機2的進氣口，所述鼓風機2的出氣口連接增濕器3的進氣口，所述增濕器3的出口連接控制器4，所述控制器4內設置溫度調節(jié)器5；所述立方型生物過濾塔7內部的最上方安裝液體分布器16，所述立方型生物過濾塔7內部的最下方安裝氣體分配系統(tǒng)6，所述立方型生物過濾塔7內部的中間部分安裝可變角的PVC矩形柵板11，在可變角的PVC矩形柵板11上填充填料10，所述可變角的PVC柵板11將填料10分為若干層，在填料10的上端與液體分布器16之間、在填料10的下端與氣體分配系統(tǒng)6之間均設置碎石層12；所述立方型生物過濾塔7的頂部設有進液口、出氣口，所述立方型生物過濾塔7的底部設有出液口、下部一側設有進氣口，所述立方型生物過濾塔7的下部一側的進氣口與氣體分配系統(tǒng)6相連通，所述控制器4的出口連接立方型生物過濾塔7下部一側的進氣口。

所述營養(yǎng)液槽9的出液口與營養(yǎng)液泵8的進液口相連，所述營養(yǎng)液泵8的出液口與循環(huán)水槽13的進液口相連，所述循環(huán)水槽13的出液口與循環(huán)泵14的進液口相連，所述循環(huán)泵14的出液口通過連接液體流量計15與所述立方型生物過濾塔7頂部的進液口相連，所述立方型生物過濾塔7底部的出液口也與循環(huán)水槽的13進液口相連；所述立方型生物過濾塔7頂部的出氣口分別與出氣采樣點18、水洗滌槽19的進液口相連，所述水洗滌槽19的水洗廢液出口與水槽輸送泵17的進液口相連，所述水槽輸送泵17的出液口也與循環(huán)水槽13的進液口相連；所述水洗滌槽19的濕氣出口與濕氣收集箱20相連。

作為本發(fā)明的一種實施例，所述填料10由堆肥、玉米粒、花生殼粗細有機物構成；在立方型生物過濾塔7中，所述的填料10構成了產(chǎn)生過濾填埋氣所需微生物的養(yǎng)料；所述堆肥和玉米粒來提供微生物的營養(yǎng)，玉米?？梢云鸬教盍?0的支撐作用。

作為本發(fā)明的另一種實施例，所述填料10的上端與液體分布器16之間的碎石層12中加入有活性炭、石灰、碎牡蝸殼；保證了使營養(yǎng)液的PH值控制在7-8之間。

作為本發(fā)明的另一種實施例，所述填料10下粗上實；這樣能夠比較合理地讓營養(yǎng)液更加的均勻有效，而且微生物對填埋氣的吸附效果會更好。

作為本發(fā)明的另一種實施例，所述可變角的PVC柵板11下部包裹有一層帶孔的HDPE薄膜；所述帶孔的HDPE薄膜可以起到控制營養(yǎng)液垂直下流和水平流向相結合的作用。

具體地，本發(fā)明所述可變角的PVC矩形柵板11的表面積是可以變的，可根據(jù)立方型生物過濾塔7的表面積進行拼裝；可變角的PVC矩形柵板11的任何接頭和板塊都是可以進行拆卸和重組的，能夠滿足現(xiàn)實情況的任何要求；可變角的PVC矩形柵板11的角度可以在0～180⁰自由調節(jié)，能夠改變營養(yǎng)液在水平方向的流速，以及所述可變角的PVC柵板11下部的帶孔的HDPE薄膜能夠使得營養(yǎng)液本來垂直的流向變成微斜水平的流向和垂直流向相結合供給營養(yǎng)液，不容易導致填料的壓降升高，即降低了填料因長期受營養(yǎng)液的沖擊會產(chǎn)生壓降增加的可能性，增長了立方型生物過濾塔7的使用的周期、以達到長期循環(huán)利用的效果。

作為本發(fā)明的另一種實施例，所述營養(yǎng)液泵8的出液口與循環(huán)水槽13的進液口之間設置有閥門。

本發(fā)明所述除塵器1對填埋氣收集箱21出來的填埋氣進行除塵，再由增濕器3來對填埋氣進行增濕，使得填埋氣由氣膜轉化為液膜與填料10所產(chǎn)生的微生物反應；所述控制器4、溫度調節(jié)器5來保證立方型生物過濾塔7內部溫度適宜微生物的生長，控制和提高反應的效果和速率。

本發(fā)明通過所述液體分布器16能夠讓營養(yǎng)液噴淋、下流時接觸填料10更加的充分，所述氣體分配系統(tǒng)6能夠使填埋氣收集箱21中出來的填埋氣在輸送、過濾時更加均勻。

本發(fā)明由所述的營養(yǎng)液槽9、營養(yǎng)液泵8、循環(huán)水槽13、循環(huán)泵14與立方型生物過濾塔7構成了一個循環(huán)的營養(yǎng)液槽9循環(huán)供給營養(yǎng)的過程。

本發(fā)明由水洗滌槽19、水槽輸送泵17、循環(huán)水槽13、循環(huán)泵14與立方型生物過濾塔7構成了從立方型生物過濾塔7頂部出氣口出來的含有殘余CO2和H2S凈化氣的二次洗滌凈化處理過程；運用水洗滌槽19洗滌二次凈化，在水洗之后，運用水槽輸送泵17將吸收了殘余的CO2和H2S的廢液經(jīng)過循環(huán)水槽13、循環(huán)泵14再次輸送回流進立方型生物過濾塔7再處理，這樣既可以不浪費水資源，又防止二次污染，完全過濾掉殘余的有害氣體CO₂和H₂S等需要除去的氣體，提高填埋氣的凈化效率。

簡述本發(fā)明的實施過程：根據(jù)實際工程確定實際的立方型生物過濾塔7尺寸和安排合理截面面積的可變角的PVC柵板11，并根據(jù)現(xiàn)實的營養(yǎng)液流量來調整可變角的PVC柵板11角度的大小控制水平流量、流速，防止可變角的PVC柵板11上某些部位缺失營養(yǎng)液可合理地縮小水平間距；在最后，實時地觀察出氣采樣點18，根據(jù)分析凈化后的填埋氣體中其他氣體的含量，來進行調節(jié)立方型生物過濾塔7中的溫度、濕度、PH值等。

可以理解的是，以上關于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內。