[发明专利]一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的装置

说明书

本发明公开了一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的装置。该装置包括生活垃圾填埋装置和光催化反应装置。生活垃圾填埋装置为厌氧反硝化反应器，顶部设有渗滤液回灌口，回灌的渗滤液进入反应器主体后由液体分布器匀速旋转布水，依次流经上部砾石层、生活垃圾层和下部砾石层，产生的渗滤液由底部出水口流出，收集于储水箱，经水泵泵至光催化反应装置。光催化反应装置在太阳光下处理生活垃圾填埋装置产生的渗滤液，包括反应主体、磁力搅拌器和转子；渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理，处理后的低浓度出水渗滤液回灌至生活垃圾填埋装置，从而形成异位光催化原位反硝化生物反应器填埋装置，达到加速填埋垃圾稳定化的目的。

技术领域

本发明属于环保和光催化技术领域，特别涉及一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的装置。

背景技术

《中国统计年鉴-2017》显示，2016年我国生活垃圾焚烧无害化处理量7378.4万吨，而卫生填埋无害化处理量为11866.4 万吨，表明卫生填埋仍是我国垃圾处理的主要方式。然而，填埋垃圾降解达到稳定化水平需要一个漫长的过程，不仅会对土地资源造成大量浪费, 而且会产生大量难以处理的高氨氮、高COD的垃圾渗滤液。

针对上述问题，以渗滤液回灌为主要控制措施的生物反应器填埋技术应运而生，特别是异位硝化原位反硝化生物反应器填埋技术，因可从源头上解决渗滤液氨氮问题而备受关注。但是，异位硝化过程中存在硝酸盐累积现象，高浓度硝酸盐会抑制反硝化阶段垃圾甲烷化进程。针对此现象，异位同步硝化反硝化被提出。然而，反应器运行后期，由于渗滤液中可生物降解有机物含量逐渐降低，难生物降解有机物含量累积，可生化性很差，仅依靠微生物的作用污染物浓度无法得到进一步降低，去除率接近0%，难以进一步加速填埋垃圾稳定化。

光催化氧化是在有催化剂的条件下进行光化学降解的过程，具有强氧化性、反应速度快、无二次污染并可在常温常压下反应等优势，被认为是具有良好发展前景的环保新技术。通过光催化氧化法，渗滤液中难降解有机物可在强氧化性自由基的作用下被降解为CO₂和H₂O、无机盐类及无机酸等小分子。因此，光催化氧化处理回灌渗滤液将为实现加速填埋垃圾稳定化提供可能。

发明内容

本发明的目的是提供一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的装置。

本发明是这样实现的：一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的装置，包括生活垃圾填埋装置和光催化反应装置。

所述生活垃圾填埋装置为密闭式厌氧反硝化反应器，其主体采用不锈钢圆柱，柱高 65 cm，直径 34 cm，自下而上为下部砾石层、生活垃圾层和上部砾石层；单侧等距离设有上、中、下三个固体取样孔；顶部设有渗滤液回灌口和出气口；渗滤液由渗滤液回灌口进入生活垃圾填埋装置后由液体分布器均匀布水，依次流经上部砾石层、生活垃圾层和下部砾石层；产生的渗滤液由底部填埋装置出水口流出，收集于填埋装置储水箱，经水泵泵至光催化反应装置。

所述光催化反应装置包括反应主体、转子和磁力搅拌器；该光催化反应装置每天在太阳光或全波长灯管发射光照射下运行，生活垃圾填埋装置产生的渗滤液进入光催化反应装置进行光催化处理，经光催化处理后的渗滤液由底部反应装置出水口流出，收集于反应装置储水箱，经水泵泵至生活垃圾填埋装置的渗滤液回灌口，再次引入生活垃圾填埋装置进行处理；其中反应主体采用圆柱形玻璃容器。

本发明装置的优点：

针对单一的生物法难以进一步降低老龄化渗滤液中有机物浓度以及加速填埋垃圾稳定化问题，本发明通过将生物处理与光催化结合，设置一种光催化回灌渗滤液加速填埋垃圾稳定化的装置。通过光催化氧化老龄化生活垃圾渗滤液，使难降解有机物在强氧化性自由基的作用下被降解为CO₂和H₂O、无机盐类及无机酸等小分子；既可降低回灌渗滤液的浓度，又可提高渗滤液的可生化性，从而实现加速填埋垃圾稳定化。