一種垃圾處理的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種垃圾處理的方法，包括：a.獲得生物反應(yīng)器中的上層曝氣環(huán)境，并設(shè)置曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間，進(jìn)行上層曝氣處理；b.完成設(shè)置曝氣次數(shù)的上層曝氣后，檢測(cè)生物反應(yīng)器內(nèi)滲濾液的pH值大?。籧.當(dāng)滲濾液的pH值大于7時(shí)，停止上層曝氣，收集生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷并待收集完成后，執(zhí)行下一步驟d；當(dāng)滲濾液的pH值小于7時(shí)，重新設(shè)置曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間后，進(jìn)行上層曝氣處理，返回步驟b；d.重新開啟并執(zhí)行一次上層曝氣，對(duì)垃圾進(jìn)行降解處理。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種垃圾處理的系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例，解決了現(xiàn)有技術(shù)中上層曝氣頻率較大時(shí)產(chǎn)甲烷量減少以及上層曝氣頻率較小時(shí)垃圾處理時(shí)間較長的問題。
【專利說明】一種垃圾處理的方法及系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)和新能源開發(fā)利用領(lǐng)域，尤其涉及一種垃圾處理的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展伴隨著城市生活垃圾產(chǎn)生量的逐年增大，到2004年中國已經(jīng)超過美國成為世界上垃圾產(chǎn)生量最大的國家，并預(yù)計(jì)以每年150%的增長率逐年增加，急劇積累的垃圾又反過來制約了城市化的進(jìn)展。至目前為止，我國年產(chǎn)生活垃圾1.6億噸(2011年)，有超過2/3的城市正面臨著垃圾圍城現(xiàn)象的困擾，如何實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、資源化和無害化成為現(xiàn)代科學(xué)研究的重點(diǎn)。垃圾是一種放錯(cuò)了位置的資源。城市生活垃圾中有機(jī)質(zhì)含量豐富，廢物降解的同時(shí)可產(chǎn)生大量綠色能源“沼氣”用于發(fā)電供熱，有效實(shí)現(xiàn)了垃圾處理處置與城市節(jié)能減排的雙贏，為城市可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
[0003]然而現(xiàn)實(shí)條件下，填埋場(chǎng)以及厭氧消化工藝中垃圾酸化現(xiàn)象嚴(yán)重，揮發(fā)性有機(jī)酸(volatile fatty acid ,簡(jiǎn)稱VFA)的大量累積導(dǎo)致滲濾液pH下降、垃圾青忙現(xiàn)象、填埋場(chǎng)甲烷化進(jìn)程的嚴(yán)重滯后和甲烷氣體的收集效率低下等問題，研究一種加速有機(jī)廢物產(chǎn)甲烷的方法具有重要意義和迫切需求。
[0004]垃圾上層曝氣處理是一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)填埋場(chǎng)快速降解和甲烷化互利共生的重要技術(shù)。上層曝氣處理可有效減少酸化階段高濃度VFA的累積，調(diào)節(jié)垃圾水解酸化與甲烷化過程之間的不平衡，促進(jìn)產(chǎn)甲烷環(huán) 境的迅速建立。此項(xiàng)技術(shù)中，曝氣頻率的選擇至關(guān)重要。較大曝氣頻率，可加快垃圾降解速度，縮短預(yù)處理時(shí)間，但好氧過程有機(jī)質(zhì)大量損失，累積產(chǎn)甲烷量減少，后期垃圾氧氣利用率較低，經(jīng)濟(jì)性能較差；較小曝氣頻率，則可減少有機(jī)質(zhì)損失、提高氧氣利用率，但預(yù)處理時(shí)間也相應(yīng)延長。因此，探究一種在不影響垃圾降解速度的前提下實(shí)現(xiàn)最大甲烷化的技術(shù)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種垃圾處理的方法及系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中上層曝氣頻率較大時(shí)產(chǎn)甲烷量減少以及上層曝氣頻率較小時(shí)垃圾處理時(shí)間較長的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種垃圾處理的方法，其在垃圾處理的生物反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)，所述方法包括:
a、獲得所述生物反應(yīng)器中的上層曝氣環(huán)境，并設(shè)置曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間，進(jìn)行上層曝氣處理；
b、完成所述設(shè)置曝氣次數(shù)的上層曝氣后，檢測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)滲濾液的pH值大小； C、當(dāng)所述檢測(cè)到的滲濾液的pH值大于7時(shí)，停止所述上層曝氣，收集所述生物反應(yīng)器
內(nèi)產(chǎn)出的甲烷并待所述甲烷收集完成后，執(zhí)行下一步驟d;當(dāng)所述檢測(cè)到的滲濾液的pH值小于7時(shí)，重新設(shè)置所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間后，進(jìn)行所述上層曝氣處理，返回步驟b;d、重新開啟并執(zhí)行一次所述上層曝氣，對(duì)垃圾進(jìn)行降解處理。
[0007]其中，在所述步驟a之前，所述方法還包括步驟:在垃圾被送入所述生物反應(yīng)器之前，對(duì)垃圾進(jìn)行破碎處理。
[0008]其中，所述生物反應(yīng)器中的上層曝氣環(huán)境為所述生物反應(yīng)器內(nèi)形成上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環(huán)境。
[0009]其中，所述步驟c中“收集所述生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷”具體為:
所述收集所述生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷是在所述生物反應(yīng)器內(nèi)形成厭氧環(huán)境完成的。
[0010]其中，所述步驟c中“重新設(shè)置所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間”具體包括:
檢測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)當(dāng)前氧氣含量，計(jì)算出氧氣消耗率，并判斷所述氧氣消耗率的變化值是否大于10% ；
如果是，則下調(diào)所述曝氣次數(shù)，將所述下調(diào)的曝氣次數(shù)作為所述重新設(shè)置的曝氣次數(shù)，所述每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間保持不變；如果否，則所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間均保持不變。
[0011]其中，
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾處理的方法，其特征在于，其在垃圾處理的生物反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)，所述方法包括: a、獲得所述生物反應(yīng)器中的上層曝氣環(huán)境，并設(shè)置曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間，進(jìn)行上層曝氣處理； b、完成所述設(shè)置曝氣次數(shù)的上層曝氣后，檢測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)滲濾液的pH值大??； C、當(dāng)所述檢測(cè)到的滲濾液的pH值大于7時(shí)，停止所述上層曝氣，收集所述生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷并待所述甲烷收集完成后，執(zhí)行下一步驟d;當(dāng)所述檢測(cè)到的滲濾液的pH值小于7時(shí)，重新設(shè)置所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間后，進(jìn)行所述上層曝氣處理，返回步驟b; d、重新開啟并執(zhí)行一次所述上層曝氣，對(duì)垃圾進(jìn)行降解處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟a之前，所述方法還包括步驟:在垃圾被送入所述生物反應(yīng)器之前，對(duì)垃圾進(jìn)行破碎處理。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物反應(yīng)器中的上層曝氣環(huán)境為所述生物反應(yīng)器內(nèi)形成上層好氧、中間缺氧、下層厭氧的環(huán)境。
4.如權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于，所述步驟c中“收集所述生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷”具體為: 所述收集所述生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷是在所述生物反應(yīng)器內(nèi)形成厭氧環(huán)境完成的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟c中“重新設(shè)置所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間”具體包括: 檢測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)當(dāng)前氧氣含量，計(jì)算出氧氣消耗率，并判斷所述氧氣消耗率的變化值是否大于10% ； 如果是，則下調(diào)所述曝氣次數(shù)，將所述下調(diào)的曝氣次數(shù)作為所述重新設(shè)置的曝氣次數(shù)，所述每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間保持不變；如果否，則所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間均保持不變。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d中“對(duì)垃圾進(jìn)行降解處理”具體為: 對(duì)來自所述生物反應(yīng)器內(nèi)部的滲濾液進(jìn)行脫氮處理，剩余垃圾進(jìn)行穩(wěn)定化處理。
8.一種垃圾處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 設(shè)置單元，用于獲得所述生物反應(yīng)器中的上層曝氣環(huán)境，并設(shè)置曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間，進(jìn)行上層曝氣處理； 檢測(cè)單元，用于完成所述設(shè)置曝氣次數(shù)的上層曝氣后，檢測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)滲濾液的pH值大??； 收集單元，用于當(dāng)所述檢測(cè)到的滲濾液的PH值大于7時(shí)，停止所述上層曝氣，收集所述生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)出的甲烷； 重設(shè)單元，用于當(dāng)所述檢測(cè)到的滲濾液的pH值小于7時(shí)，重新設(shè)置所述曝氣次數(shù)以及每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間后，進(jìn)行所述上層曝氣處理； 處理單元，用于重新開啟并執(zhí)行一次所述上層曝氣，對(duì)垃圾進(jìn)行降解處理。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:預(yù)處理單元； 所述預(yù)處理單元，用于在垃圾被送入所述生物反應(yīng)器之前，對(duì)垃圾進(jìn)行破碎處理。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述重設(shè)單元具體包括: 檢測(cè)判斷模塊，用于檢測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)當(dāng)前氧氣含量，計(jì)算出氧氣消耗率，并判斷所述氧氣消耗率的變化值是否大于10% ； 下調(diào)設(shè)置模塊，用于當(dāng)所述氧氣消耗率的變化值大于10%時(shí)，下調(diào)所述曝氣次數(shù)，將所述下調(diào)的曝氣次數(shù)作為所述重新設(shè)置的曝氣次數(shù)，所述每一曝氣次數(shù)所需時(shí)間保持不變。
【文檔編號(hào)】C12M1/34GK103740765SQ201310748313
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】徐期勇, 田穎 申請(qǐng)人:北京大學(xué)深圳研究生院