一种垃圾渗滤液资源化制备沼气的方法

摘要

本发明涉及一种垃圾渗滤液资源化生产沼气的方法，利用现有的厌氧反应器，利用含有较高有机物含量的垃圾渗滤液，使其厌氧发酵转化为沼气。本发明属废液资源化利用及环境保护工程技术领域。本发明中反应器装置的负荷为10～70kgCOD/m3.d；渗滤液进液COD浓度在10000～100000mg/L范围内；过程处理结果为：渗滤液有机物中有80％转化成了甲烷；处理后液体COD浓度降低至200～5000mg/L；甲烷产气量为5～25L/L.d，即反应器每日每升体积产甲烷5～25升。本发明方法既对废液进行了处理，有利于环保，又能资源化利用渗滤液制备沼气，故具有社会实际意义。

权利要求

1.一种垃圾渗滤液资源化制备沼气的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a.利用膨胀颗粒污泥床EGSB厌氧反应器，将垃圾渗滤液先静置沉降，去除颗粒杂质，要求含有的有机物质在80％以上，渗滤液的化学需氧量COD在1万到10万mg/L；

b.将垃圾渗滤液送入膨胀颗粒污泥床EGSB厌氧反应器的底部，向上流经装置主体部分的反应区，反应区中的颗粒污泥主要由产酸菌和产甲烷菌构成，使其发生厌氧发酵作用而产生沼气，然后经反应器顶部的三相分离器，并由出气口流出，收集产物沼气；在制备过程中控制的各项工艺参数为：(1)反应温度10～40℃，通过反应器装置外部的保温水浴夹套来实现；

(2)渗滤液的pH控制在7～8；用碳酸钠碱液调节；

(3)反应器装置的负荷为10～70kgCOD/m3.d；

(4)液体向上流速为1～6m/h；

(5)水力停留时间为2～70h；

(6)渗滤液进液COD浓度在10000～100000mg/L范围内；

c.过程处理结果：渗滤液有机物中有80％转化成了甲烷；处理后液体COD浓度降低至200～5000mg/L；甲烷产气量为5～25L/L.d，即反应器每日每升体积产甲烷5～25升。

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾渗滤液资源化生产沼气的方法，利用现有的厌氧反应器，利用含有较高有机物含量的垃圾渗滤液，使其厌氧发酵转化为沼气。本发明属废液资源化利用及环境保护工程技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的提高，城市生活垃圾产量急剧上升，与此同时产生了大量的渗滤液，渗滤液有机浓度高、性质多变、组分复杂，其有效处理已成为一个世界性的难题。目前国内外一般是将渗滤液作为废水来处理，处理的目的是达标排放，而未以产生沼气为目的。
从资源利用角度出发，渗滤液是巨大的能源原料。初期渗滤液的COD高达几万毫克/升，BOD5/COD在0.4～0.6范围内，具有巨大厌氧发酵产沼气的潜力。但由于渗滤液中存在初期渗滤液中含有较高浓度的NH3-N及多种重金属离子，且水质季节性波动较大，因而在具有显著高碳特性和巨大产沼潜力的同时，也对微生物活性存在一定的抑制作用。因此，研究渗滤液资源化制备沼气方法具有重大的社会和现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种在利用常用原有装置条件下，利用垃圾渗滤液资源化制备沼气的方法。
本发明一种垃圾渗滤液资源化制备沼气的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：
a.利用膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器，将垃圾渗滤液先静置沉降，去除颗粒杂质，要求含有的有机物质在80％以上，渗滤液的化学需氧量(COD)在1万到10万mg/L；
b.将垃圾渗滤液送入膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器的底部，向上流经装置主体部分的反应区，反应区中的颗粒污泥主要由产酸菌和产甲烷菌构成，使其发生厌氧发酵作用而产生沼气甲烷，然后经反应器顶部的三相分离器，并由出气口流出，收集产物沼气；
在制备过程中控制的各项工艺参数为：
(1)反应温度10～40C，通过反应器装置外部的保温水浴夹套来实现；
(2)渗滤液的pH控制在7～8；用碳酸钠等碱液调节；
(3)反应器装置的负荷为10～70kgCOD/m3.d；
(4)液体向上流速为1～6m/h；
(5)水力停留时间为2～70h；
(6)渗滤液进液COD浓度在10000～100000mg/L范围内；
c.过程处理结果：渗滤液有机物中有80％转化成了甲烷；处理后液体COD浓度降低至200～5000mg/L；甲烷产气量为5～25L/L.d，即反应器每日每升体积产甲烷5～25升。
本发明方法利用传统常用的原有设备装置，其优越性在于一方面对垃圾渗滤液废液进行资源化开发利用，另一方面将废水加以处理，使其达到排放标准，有利于环境保护，因此具有社会实际意义。

附图说明

图1为本发明利用的膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器装置的简单示意图。
其中：1-渗滤液进液管，2-取泥口，3-保温水浴夹套，4-污泥反应区，5-三相分离器，6-甲烷出气口，7-出水口，8-缓冲罐，9-贮渗滤液罐，10-出水收集罐。
具体实施方式：
本发明利用了常用的膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器装置。参见图1。图1中各数字代码表示意义如下：1-渗滤液进液管，2-取污泥口，3-保温水浴夹套，4-污泥反应区，5-三相分离器，6-甲烷出气口，7-出水口，8-缓冲罐，9-贮渗滤液罐，10-出水收集罐
处理过程如下：垃圾渗滤液从贮渗滤液罐9进入缓冲罐8，在该处与从反应器装置顶部出水口7流出的回流水一起汇合后，进入装置底部的进水管1内，进水管1上设有多个进水口，且进水口为单向进水，目的是防止装置停止运行时有污泥落入进水口将其堵塞；液流进入反应区中，在反应区内的颗粒污泥发生反应；颗粒污泥主要由产酸菌和产甲烷菌构成，经反应后使渗滤液中的有机物转化为沼气即甲烷，反应器中的气固液三相经三相分离器5后，污泥落回反应区中，气体甲烷从出气口6流出并收集，而水则由出水口7流出，一部分回缓冲罐8进行回流，另一部分作为出水流出，进入出水收集罐10。
实施例一：处理浓度为10000～30000mg/L的渗滤液，HRT为20～2h，向上流速为1～6m/h，负荷在20～70kgCOD/m3.d波动，产气在5～25L/L.d。
由于渗滤液的pH在3～6之间，波动较大，在启动开始时应将进水pH提高到7～8，逐步提高负荷，一般每次负荷提高30～50％，待稳定后，即COD去除率大于80％才能提高负荷，提高负荷时并将进水pH提高0.5～1个单位，随着驯化的进行，要及时调整pH，使之处于7～8之间。
实施例二：处理浓度为30000～70000mg/L的渗滤液，HRT为70～10h，向上流速为1～6m/h，负荷在20～70kgCOD/m3.d波动，产气在5～25L/L.d。
由于渗滤液的pH在3～6之间，波动较大，在启动开始时应将进水pH提高到7～8，逐步提高负荷，一般每次负荷提高30～50％，待稳定后，即COD去除率大于80％才能提高负荷，提高负荷时并将进水pH提高0.5～1个单位，随着驯化的进行，要及时调整pH，使之处于7～8之间。
上述实例中的HRT表示为水力停留时间。
上述实例中结果表明：渗滤液进液有机物约有80％被转化成了甲烷，产率为0.2～0.4LCH4/gCOD去除，即表示每去除1gCOD可产生0.2～0.4LCH4。