填埋垃圾渗滤液的场内处理设备的制作方法

本发明属于环境工程和污水处理技术领域，具体涉及一种填埋垃圾渗滤液的场内处理设备。

背景技术：

城镇垃圾卫生填埋，是处置城镇生活垃圾的主要方法。垃圾渗滤液是垃圾填埋场的必然产物，具有污染物浓度极高的特点，为了避免对环境造成严重的二次污染，不得不进行困难而昂贵的处理。

其实，由于微生物的作用，在垃圾填埋层中，本身存在着渗滤液的自然净化过程，例如，在填埋场封场之后，渗滤液浓度会逐渐降低。但是，这种自然净化的环境并不完美，使得自然净化的过程非常缓慢，对渗滤液中污染物降解效果并不明显。

迄今为止，垃圾渗滤液处理都是在填埋场以外的处理设施中进行，以生物处理为主体，需要相当长的生化停留时间，而且需要投加有机碳源和其它化学药品，往往还需要结合膜处理、高级氧化处理等物理处理、化学处理技术，使得处理设施的要求和费用极高。

在垃圾填埋层内部，本身并不具备渗滤液生物处理的完美工艺条件，缺少必要的供氧和流动，一般处于严格的厌氧状态，微生物可以将垃圾中的碳源污染物厌氧分解为甲烷，却无法去除含氮污染物，也无法去除难降解的碳源有机污染物，使得后续的渗滤液处理变得非常困难，而且需要大量补充反硝化除氮所必需的有机碳源，使得处理成本非常高。

虽然如此，通过改造垃圾填埋场，其实有可能在垃圾填埋场内部实现渗滤液生物处理的完美工艺条件。

现在已有一些技术，利用空气注入和渗滤液回灌等方法改造垃圾填埋场，实现垃圾填埋场的原位修复或减量稳定化，不仅繁琐，而且由于并非针对渗滤液处理，故无法创造渗滤液生物处理的完美环境，不可能达到优异的渗滤液处理效果。

技术实现要素：

本发明人工强化垃圾填埋层中的渗滤液净化过程，将其作为庞大的生物膜反应器，创造渗滤液生物膜处理的完美工艺条件。

为了解决以上技术问题，本发明采用的一种填埋垃圾渗滤液的场内处理设备，包括曝气系统、排气系统、渗滤液收集系统和渗滤液回流系统；所述曝气系统下部向填埋垃圾层的下层或底部延伸，在下层形成好氧区，上层为缺氧区。

优选曝气系统由多根曝气管组成，在填埋垃圾下层形成多点布置，曝气管进风口连接风机；排气系统由多根排气管组成，在填埋垃圾上层形成多点布置，多根排气管的排气口在上部相连通，废气汇总处理后排放。

优选渗滤液收集系统布置在填埋垃圾底层。渗滤液回流系统由多根回流管组成，布置在填埋垃圾顶层，形成多点布置，回流管连接水泵。

采用上述结构的垃圾填埋场，可以在垃圾场下部提供微生物活动所需要的氧气，形成适当的好氧区，上层则为缺氧区，并利用渗滤液收集和回流，迫使渗滤液在填埋垃圾上下层之间循环流动，降解渗滤液中的污染物质。

进一步的改进，所述曝气系统进气口上设置调节阀门。可以保证和控制垃圾填埋层下层适量曝气，创造更适宜的好氧环境，曝气量适当，使填埋垃圾下层的曝气系统出口附近维持微弱的好氧状态，而上层维持缺氧状态，避免强烈的好氧状态和强烈的厌氧状态，节约有机碳用于脱氮，强化处理能力。

进一步的改进，好氧区和缺氧区之间设置活性污泥层。活性污泥是城市垃圾，但本专利却是变废为宝，利用附着生长在活性污泥和垃圾上大量的微生物形成的生物膜和活性污泥本身，降解渗滤液中的污染物质。利用好氧区和缺氧区的存在及两区之间的反复循环流动，有效去除含氮污染物。同时避免严格厌氧环境，减少易降解有机碳源污染物的损失，将其有效利用于反硝化除氮。

本发明的有益效果是，通过在垃圾场下部提供微生物活动所需要的氧气，形成适当的好氧区，并利用渗滤液收集和回流，迫使渗滤液在填埋垃圾上下层之间循环流动，降解渗滤液中的污染物质。尤其是通过引入变废为宝的活性污泥，在填埋场内创造有利于污染物生物降解的环境条件，在总体巨大的垃圾空隙中，利用极大量的微生物和极长的停留时间，有效降解渗滤液中的污染物质，显著降低渗滤液中的难降解有机污染物和含氮污染物的浓度，从而显著减少后续场外渗滤液处理的复杂程度和费用，并得到更好的渗滤液处理效果。经过本发明技术的处理，垃圾填埋场渗滤液的浓度可以大幅降低，经济效益和环境效益极其巨大。

附图说明

图1为本发明的垃圾填埋场渗滤液的场内处理工艺示意图。

图2为填埋垃圾渗滤液的场内处理设备示意图。

图3为填埋垃圾的渗滤液流动示意图。

图4为填埋垃圾中的空气扩散示意图。

图5为填埋垃圾中的好氧区和缺氧区示意图。

图中：1、填埋垃圾；2、渗滤液收集系统；3、渗滤液回流系统。4、曝气系统；5、排气系统；6、活性污泥层。

具体实施方式

下面通过说明书附图对本发明做进一步地详细描述。

如附图1所示的，由于大气降水渗入和地下水渗入，聚集在填埋场中，形成渗滤液。渗滤液积累多了，不得不排出场外，大部分渗滤液通过回流系统，回到填埋场，小部分进行场外渗滤液处理。往垃圾填埋场中的填埋垃圾的下层注入适量的空气(曝气)，产生的废气，排出场外(排气)处理后排放。

上述工艺采用的设备如图2-5所示，填埋垃圾场1内设置曝气系统4、排气系统5、渗滤液收集系统2和渗滤液回流系统3，曝气系统包括曝气管，曝气管下部向填埋垃圾的下层或底部延伸；排气系统包括排气管，排气管的进气口位于填埋垃圾的上层。

曝气系统采用多根曝气管，布置在填埋场下部，多点布置，采用风机压力灌注。排气系统采用多根排气管，布置在填埋场顶部，多点布置，收集废气，汇总处理后排放。渗滤液收集系统采用多根收集管，布置在填埋场底部，多点布置，以保证充分收集。渗滤液回流系统采用多根回流管，布置在填埋场上部，多点布置，采用水泵压力灌注。

由于曝气系统的作用，将在填埋层下层形成好氧区，上层则为缺氧区。好氧区和缺氧区之间设置活性污泥层6。

利用深入填埋场中填埋垃圾层下部或底部的曝气管，注入空气，迫使空气在垃圾的空隙中扩散，并溶解进入渗滤液，为附着生长在垃圾上的生物膜，以及悬浮生长在渗滤液中的活性污泥，提供生化活动所需要的氧气。产生的废气，则上升到填埋垃圾层的顶部，利用排气系统排出场外。通过控制进气量，适当曝气，在填埋垃圾下层维持好氧的环境条件、上层为缺氧状态，尽量减少易降解碳源有机污染物的损失，促进硝化-反硝化、同步硝化-反硝化、亚硝化-反亚硝化、亚硝化-厌氧氨氧化等除氮生化反应的发生。

渗滤液收集和回流，强迫渗滤液在填埋垃圾的上下层之间循环流动，不仅促使渗滤液与生长在填埋垃圾表面上的生物膜充分接触，实现物质交换，并将好氧区内产生的硝酸盐氮，带到缺氧区，发生反硝化反应，生成氮气排出，也有利于硝化-反硝化、同步硝化-反硝化、亚硝化-反亚硝化、亚硝化-厌氧氨氧化等除氮生化反应的发生。

垃圾填埋场中填埋垃圾产生的渗滤液，由填埋层底部的渗滤液收集系统收集并排出场外，其中，大部分渗滤液则由填埋层上部的渗滤液回流系统，重新灌回到填埋垃圾层之中，迫使渗滤液在填埋垃圾层内循环流动，只有小部分进入垃圾填埋场外的渗滤液处理设施处理，节约处理费用。

采用本发明，在某垃圾处理场进行试验，该垃圾处理场采用本工艺前cod一般20000mg/l，氨氮一般5000mg/l，本发明装置投入运行6个月后，cod下降到2000mg/l，削减率90％；氨氮下降到500mg/l，削减率90％。