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一种垃圾挤出液的处置系统及方法

阅读：1009发布：2020-12-03

专利汇可以提供一种垃圾挤出液的处置系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种垃圾挤出液的处置系统及方法，其系统包括顺序设置的垃圾挤压装置(1)、螺杆泵 (6)、气浮池(8)、缓冲池(13)、加热除钙装置(14)、厌氧发酵罐(15)、硝化/反硝化系统(16)、超滤膜系统(18)、反渗透膜系统(19)；其方法包括以下步骤：S1、垃圾压榨；S2、挤出液提升与过滤；S3、气浮预处理；S4、厌氧发酵；S5、硝化/反硝化与膜处理。本发明系统及方法能够提高垃圾挤出液处理效率和处理效果，净化后的清液送入清水池达标排放或循环使用，并且节约能源。，下面是一种垃圾挤出液的处置系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种垃圾挤出液的处置系统，其特征在于，包括顺序设置的垃圾挤压装置垃圾挤压装置(1)、螺杆泵(6)、气浮池(8)、缓冲池(13)、加热除钙装置(14)、厌氧发酵罐(15)、硝化/反硝化系统(16)、超滤膜系统(18)、反渗透膜系统(19)；所述垃圾挤压装置(1)的下方设有挤出液收集池(4)，所述螺杆泵(6)将所述挤出液收集池(4)中的挤出液输送至所述气浮池(8)内；所述挤出液收集池(4)与螺杆泵(6)之间设有引水罐(5)，所述螺杆泵(6)与所述气浮池(8)之间设有Y型管道过滤器(7)；所述气浮池(8)的上方设有刮渣装置(9)，所述气浮池(8)的出水管与所述缓冲池(13)相连，所述缓冲池(13)与气浮池(8)之间还设有依次连接的加压阀(12)、溶气罐(11)和减压阀(10)。
2.根据权利要求1所述的垃圾挤出液的处置系统，其特征在于，所述垃圾挤压装置(1)还与垃圾冲洗装置(2)连接，所述垃圾冲洗装置(2)与厌氧发酵罐(15)出口管道和垃圾渗滤液收集池(21)相连。
3.根据权利要求1所述的垃圾挤出液的处置系统，其特征在于，所述垃圾挤压装置(1)的出口处设有垃圾输送皮带(3)。
4.根据权利要求1所述的垃圾挤出液的处置系统，其特征在于，所述垃圾挤压装置(1)的底部支撑板上设有若干密集孔隙。
5.根据权利要求1所述的垃圾挤出液的处置系统，其特征在于，所述厌氧发酵罐(15)的底部为沉淀池(1504)，所述沉淀池(1504)的上方依次为缓冲区(1506)和厌氧反应区(1507)，所述沉淀池(1504)和缓冲区(1506)之间设有导流柱(1505)，所述导流柱(1505)通过固定在内壁上的支撑杆(1501)悬浮于发酵罐(15)的中部，所述发酵罐(15)上设有进水口，所述进水口设置在与所述导流柱(1505)相对的位置，所述厌氧反应区(1507)的底部设有曝气装置(1502)，所述发酵罐(15)的上部设有溢流槽(1509)、出水口和出气孔；所述出气孔还与集气室(1513)连接，所述集气室(1513)上设有第一支管(1511)和第二支管(1512)，所述第一支管(1511)与所述曝气装置(1502)连接。
6.一种利用权利要求1所述的垃圾挤出液的处置系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、垃圾压榨；破碎后的原生垃圾由行车抓斗送入垃圾挤压装置(1)，在垃圾挤压过程中，垃圾冲洗装置从厌氧发酵罐(15)出口管道和垃圾渗滤液收集池(21)抽取固体杂质含量较低的废水冲洗原生垃圾，将原生垃圾中的泥沙等杂质洗出，并随垃圾挤出液从垃圾挤压装置(1)底部孔隙流入垃圾挤出液收集池(4)；
S2、挤出液提升与过滤；在地面上螺杆泵(6)的牵引下，收集池中的挤出液由插入液面下的管道被吸至地面上的引水罐(5)，在引水罐(5)中，渗滤液中的杂质沉淀，而上层液体则被螺杆泵(6)吸出，经Y型管道过滤器(7)过滤后送至气浮池(8)；
S3、气浮预处理；将加压的溶气水流减压送入气浮池(8)，使其释放出分散的微小气泡，粘附废水中的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层，并被刮渣装置(9)刮除从气浮池(8)上部的排渣口排出；气浮预处理后的废水从出水管排出，进入缓冲池(13)；
S4、厌氧发酵；缓冲池(13)中废水流至加热除钙装置(14)，在加热废液的同时，让废液中的成垢离子在传热管束上结垢；加热至30-36℃后的挤出液，进入厌氧发酵罐(15)发生厌氧反应，厌氧发酵装置中的沉淀池(1504)将挤出液中的固体杂质沉淀并排出，产生的沼气送至沼气利用系统，沼气利用系统产生的余热作为加热除钙装置(14)的热源；
S5、硝化/反硝化与膜处理；厌氧发酵后的排出液，经过离心机离心分离后，进入硝化/反硝化系统(16)，除去废液中的有机和无机氮化物，从硝化/反硝化系统(16)排出的废液经蓝式过滤器或袋式过滤器过滤后，进入超滤/反渗透膜系统(19)，将废液中重金属、细菌、病毒、胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物截留过滤，净化后的清液送入清水池(20)达标排放或循环使用。

说明书全文

一种垃圾挤出液的处置系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及垃圾处理领域，更具体地说，涉及一种垃圾挤出液的处置系统及方法。

背景技术

[0002] 市政垃圾干化和分选是垃圾“无害化、减量化、资源化”综合处理工艺中的关键步骤。我国市政垃圾中，无机杂质含量较高，影响垃圾后续分选和热值的提高。为降低垃圾中水分、提高垃圾分选效率和热值，在垃圾干化前，对原生市政垃圾进行破碎、挤压和冲洗，有助于进一步提高垃圾干化和分选效率。然而，经过破碎、挤压和冲洗垃圾产生的垃圾挤出液是一种成分复杂的高浓度有机废水。经检测，其固体杂质含量约为14％，化学需氧量(COD)达到110000-120000mg/L。对于垃圾挤出液的这种特性，需要针对性的设计挤出液处置工艺，以使处理后的挤出液满足相关国家标准要求，达标排放。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种垃圾挤出液的处置系统及方法，能够提高垃圾挤出液处理效率和处理效果。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种垃圾挤出液的处置系统，包括顺序设置的垃圾挤压装置、螺杆泵、气浮池、缓冲池、加热除钙装置、厌氧发酵罐、硝化/反硝化系统、超滤膜系统、反渗透膜系统；所述垃圾挤压装置的下方设有挤出液收集池，所述螺杆泵将所述挤出液收集池中的挤出液输送至所述气浮池内；所述挤出液收集池与螺杆泵之间设有引水罐，所述螺杆泵与所述气浮池之间设有Y型管道过滤器；所述气浮池的上方设有刮渣装置，所述气浮池的出水管与所述缓冲池相连，所述缓冲池与气浮池之间还设有依次连接的加压阀、溶气罐和减压阀。

[0005] 上述方案中，所述垃圾挤压装置还与垃圾冲洗装置连接，所述垃圾冲洗装置与厌氧发酵罐出口管道和垃圾渗滤液收集池相连。

[0006] 上述方案中，所述垃圾挤压装置的出口处设有垃圾输送皮带。

[0007] 上述方案中，所述垃圾挤压装置的底部支撑板上设有若干密集孔隙。

[0008] 上述方案中，所述厌氧发酵罐的底部为沉淀池，所述沉淀池的上方依次为缓冲区和厌氧反应区，所述沉淀池和缓冲区之间设有导流柱，所述导流柱通过固定在内壁上的支撑杆悬浮于发酵罐的中部，所述发酵罐上设有进水口，所述进水口设置在与所述导流柱相对的位置，所述厌氧反应区的底部设有曝气装置，所述发酵罐的上部设有溢流槽、出水口和出气孔；所述出气孔还与集气室连接，所述集气室上设有第一支管和第二支管，所述第一支管与所述曝气装置连接。

[0009] 一种利用上述垃圾挤出液的处置系统的处理方法，包括以下步骤：

[0010] S1、垃圾压榨；破碎后的原生垃圾由行车抓斗送入垃圾挤压装置，在垃圾挤压过程中，垃圾冲洗装置从厌氧发酵罐出口管道和垃圾渗滤液收集池抽取固体杂质含量较低的废水冲洗原生垃圾，将原生垃圾中的泥沙等杂质洗出，并随垃圾挤出液从垃圾挤压装置底部孔隙流入垃圾挤出液收集池；

[0011] S2、挤出液提升与过滤；在地面上螺杆泵的牵引下，收集池中的挤出液由插入液面下的管道被吸至地面上的引水罐，在引水罐中，渗滤液中的杂质沉淀，而上层液体则被螺杆泵吸出，经Y型管道过滤器过滤后送至气浮池；

[0012] S3、气浮预处理；将加压的溶气水流减压送入气浮池，使其释放出分散的微小气泡，粘附废水中的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层，并被刮渣装置刮除从气浮池上部的排渣口排出；气浮预处理后的废水从出水管排出，进入缓冲池；

[0013] S4、厌氧发酵；缓冲池中废水流至加热除钙装置，在加热废液的同时，让废液中的成垢离子在传热管束上结垢；加热至30-36℃后的挤出液，进入厌氧发酵罐发生厌氧反应，厌氧发酵装置中的沉淀池将挤出液中的固体杂质沉淀并排出，产生的沼气送至沼气利用系统，沼气利用系统产生的余热作为加热除钙装置的热源；

[0014] S5、硝化/反硝化与膜处理；厌氧发酵后的排出液，经过离心机离心分离后，进入硝化/反硝化系统，除去废液中的有机和无机氮化物，从硝化/反硝化系统排出的废液经蓝式过滤器或袋式过滤器过滤后，进入超滤/反渗透膜系统，将废液中重金属、细菌、病毒、胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物截留过滤，净化后的清液送入清水池达标排放或循环使用。

[0015] 实施本发明的垃圾挤出液的处置系统及方法，具有以下有益效果：

[0016] 1、在垃圾挤压装置上配备垃圾冲洗装置，利用固体杂质较低的废水冲洗原生垃圾，将垃圾中无机杂质洗出，有利于后续垃圾的分选和热值的提高。

[0017] 2、用外露于地面上的螺杆泵替代挤出液池底的潜水泵，保证废液输送过程中流量稳定，维护检修操作方便，同时解决了潜水泵易被堵塞、腐蚀的问题。

[0018] 3、、引水罐和Y型管道过滤器、气浮装置的使用，可以显著降低垃圾挤出液中的固体杂质和有机污染物，减轻了后续厌氧发酵流程的处置压力，解除了后续废液处理系统堵塞的问题，提高了污水处理系统的整体效率，减少了后续相关设备的磨损，提高了设备运转率和工作效率。

[0019] 4、搭建除钙平台，在加热废液的同时采用结垢方式除去垃圾渗滤液中的主要成垢2+
离子Ca ，保护了后续渗滤液处理设备。

[0020] 5、厌氧发酵产生的沼气回收利用于锅炉或发电机等设备，沼气利用过程中。产生的余热作为加热器的热源，为厌氧发酵提供适宜的温度条件。

[0021] 6、在厌氧发酵装置中，采用沼气内循环曝气的方式，使厌氧反应区的活性污泥保持流化床状态，废水与活性污泥充分接触，厌氧反应效率提高；节约了额外曝气或搅拌操作所需的能源消耗；用曝气代替搅拌操作，有利于挤出液中泥沙的沉淀，防止沉淀区泥沙对厌氧反应的干扰。附图说明

[0022] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[0023] 图1是本发明垃圾挤出液的处置系统的结构示意图；

[0024] 图2是厌氧发酵罐的结构示意图；

[0025] 图3是图2中导流柱的结构示意图。

具体实施方式

[0026] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

[0027] 如图1所示，本发明垃圾挤出液的处置系统包括顺序设置的垃圾挤压装置1、螺杆泵6、气浮池8、缓冲池13、加热除钙装置14、厌氧发酵罐15、硝化/反硝化系统16、超滤膜系统18、反渗透膜系统19。

[0028] 垃圾挤压装置1的下方设有挤出液收集池4，螺杆泵6将挤出液收集池4中的挤出液输送至气浮池8内。挤出液收集池4与螺杆泵6之间设有引水罐5，螺杆泵6与气浮池8之间设有Y型管道过滤器7。气浮池8的上方设有刮渣装置9，气浮池8的出水管与缓冲池13相连，缓冲池13与气浮池8之间还设有依次连接的加压阀12、溶气罐11和减压阀10。
硝化/反硝化系统16与厌氧发酵罐15之间设有离心机，硝化/反硝化系统16与超滤膜系统18之间设置过滤器17，可以是蓝式过滤器或袋式过滤器。

[0029] 垃圾挤压装置1还与垃圾冲洗装置2连接，垃圾冲洗装置2与厌氧发酵罐15出口管道和垃圾渗滤液收集池21相连。垃圾挤压装置1的出口处设有垃圾输送皮带3，垃圾挤压装置1的底部支撑板上设有若干密集孔隙。

[0030] 进一步的，如图2、图3所示，厌氧发酵罐15的底部为沉淀池1504，沉淀池1504的上方依次为缓冲区1506和厌氧反应区1507，沉淀池1504和缓冲区1506之间设有导流柱1505，导流柱1505通过固定在内壁上的支撑杆1501悬浮于发酵罐15的中部，发酵罐15上设有进水口，进水口设置在与导流柱1505相对的位置，厌氧反应区1507的底部设有曝气装置1502，发酵罐15的上部设有溢流槽1509、出水口和出气孔1510；出气孔1510还与集气室1513连接，集气室1513上设有第一支管1511和第二支管1512，第一支管1511与曝气装置1502连接。

[0031] 进一步的，第一支管1511上设有变频风机1508，可以调节曝气速度。

[0032] 进一步的，第一支管1511或第二支管1512上设有气体流量计。

[0033] 进一步的，沉淀池1504的底部设有排泥管1503，沉淀池1504的底部设有人孔，便于进行排泥疏通。

[0034] 进一步的，厌氧反应区1507设有氧化还原电位电极、温度探头和压力探头。氧化还原电极用于测试PH值和电位。

[0035] 进一步的，在厌氧发酵罐15的溢流槽1509上部、集气室1513分别设有一个视镜，厌氧发酵罐15的上部、中部、底部设有若干取样孔。

[0036] 本发明还提供了一种利用上述的垃圾挤出液的处置系统的垃圾处理方法，包括以下步骤：

[0037] S1、垃圾压榨；

[0038] 在垃圾挤压过程中，垃圾冲洗装置从厌氧发酵罐15出口管道和垃圾渗滤液收集池21抽取固体杂质含量较低的废水冲洗原生垃圾，将原生垃圾中的泥沙等杂质洗出，并随垃圾挤出液从垃圾挤压装置1底部孔隙流入垃圾挤出液收集池4。挤压后的垃圾则落入垃圾挤压装置1前方底部的垃圾输送皮带3，被送至下一流程。

[0039] S2、挤出液提升与过滤；

[0040] 在地面上螺杆泵6的牵引下，收集池中的挤出液由插入液面下的管道被吸至地面上的引水罐5，在引水罐5中，渗滤液中的杂质沉淀，而上层液体则被螺杆泵6吸出，经Y型管道过滤器7过滤后送至气浮池8；

[0041] S3、气浮预处理；

[0042] 经过初步沉淀、过滤的垃圾挤出液被泵送进入气浮池8，同时将加压的溶气水流减压送入气浮池8，使其释放出高度分散的微小气泡，粘附废水中的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层，并被刮渣装置9刮除从气浮池8上部的排渣口排出，达到去除挤出液中部分固体杂质和有机污染物的目的。气浮预处理后的废水从略高于池底的出水管排出，进入缓冲池13。

[0043] S4、厌氧发酵；

[0044] 缓冲池13中废水从水池上部管道流至加热除钙装置14。在加热废液的同时，让2+ 2+
废液中的成垢离子Ca 、Mg 等在传热管束上结垢，定时抽出结垢的传热管束置于除垢平台
2+
上，刮去结垢物，则可以达到去除废液中Ca 的目的。加热至30-36℃后的废液，从该装置底部出水管道流出，进入厌氧发酵罐15的缓冲区。

[0045] 垃圾挤出液从进水管道进入厌氧发酵罐15后，在导流柱1505的作用下，流动方向迅速向下改变，挤出液中的固体杂质也随水流方向，迅速移向池底，在池底沉淀，上层形成清液。沉淀的固体杂质通过厌氧发酵罐15底部的排泥管道1503排出。去除泥沙的挤出液逐渐上升，在厌氧反应区1507与活性污泥等菌种接触，发生厌氧反应。厌氧反应产生的沼气向反应器顶部上升，从反应器的出气孔1510排至集气室1513，以备后续利用，例如燃烧、发电。厌氧反应后的液体从厌氧发酵罐15顶部的溢流槽1509流出。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程，为在厌氧反应区1507形成污泥流化床反应状态，将集气室1513中的部分沼气通过第一支管1511以曝气的方式从厌氧反应区1507底部的曝气装置1502通入，形成沼气内循环，搅动厌氧反应区1507的废水和活性污泥等微生物，使其充分接触，进而提高厌氧反应效率。集气室1513中的部分沼气通过第二支管1512进行利用。该厌氧发酵罐15的高度与直径比大于2：1，以使挤出液在反应器中停留时间大于20天。

[0046] S5、硝化/反硝化与膜处理；厌氧发酵后的排出液，进入硝化/反硝化系统16，除去废液中的有机和无机氮化物，从硝化/反硝化系统16排出的废液经蓝式过滤器或袋式过滤器过滤后，进入超滤/反渗透膜系统19，将废液中重金属、细菌、病毒、胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物截留过滤，净化后的清液送入清水池20达标排放或循环使用。

[0047] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

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