CN101786092B - 一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法，包括置于地上的有机垃圾处理装置、置于地下的污水净化装置和尾水土地利用单元，特点是有机垃圾装置下部设有至少一个有机垃圾反应池，有机垃圾反应池上部设有污水喷淋管，有机垃圾反应池下部设有溢流管，溢流管与污水净化装置相连通，污水净化装置设有污水进口，底部设有与尾水土地利用单元设置的穿孔管相连的尾水出口和与污水喷淋管相连的回流装置，主要包括有机垃圾处理步骤、污水净化处理步骤和尾水土地利用，优点是简化操作程序，降低设施的投资和运行费用，提高有机垃圾和生活污水中污染物的净化效率和利用效率，实现有机垃圾与生活污水中水、肥资源再利用的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法，尤其是涉及一种适用于农村居民点和旅游服务业的有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法。
背景技术
随着景区游乐设施和游客数量的骤然增加，度假村和农家乐等餐饮服务业的迅速发展，生活垃圾和污水数量大幅增加，城市水源保护区内农村居民点和旅游服务业的生活源污染问题日益严重，对城市水源保护区的生态环境带来巨大压力，导致城市饮用水源水质下降，影响城市居民的身体健康和生活品质。
现有的有机垃圾和生活污水的处理主要包括生活垃圾的治理和生活污水的净化，对生活垃圾的治理，主要采取“村收集、镇(乡)运输、县(区)处理”的生活垃圾三级处置模式，将农村垃圾集中进行填埋、焚烧处理或先对生活垃圾进行初步干湿分拣，将垃圾中约占重量70-80％的有机成分，就地集中进行堆肥处理，而将剩余约20-30％的无机成分，按三级模式进行集中处置；对生活污水的净化主要是建设污水收集管网和污水集中净化设施，并进行农业灌溉或生态利用，其中污水净化工艺包括无动力的三级地埋式厌氧生物器、微动力的水解池-人工湿工污水处理工艺、有动力的接触氧化法污水处理工艺等多种方法，一定程度上解决了城市水源保护区内农村居民点和旅游服务业的生活源污染问题。
但是由于农村居民点和旅游服务业的生活源污染物，具有点多面广、量小分散的特点，因此管网建设和污水收集难度大，单位污水处理投资成本大，尾水灌溉投资大，农业利用没有取得实效；由于现有的垃圾收集处理模式中有机垃圾的含量较大，因此导致运输中转工作量大、运行费用高等问题存在；由于有机垃圾与生活污水处理采用不同的处理设施和不同的处置模式，不便管理维护，农村和景区环境污染问题没有得到根本解决，有机垃圾和生活污水中的水肥资源没有得到充分利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于农村居民点和旅游服务业的投资成本小，管理维护简便，资源化利用率高的有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，包括置于地上的有机垃圾处理装置、置于地下的污水净化装置和尾水土地利用单元，所述的有机垃圾处理装置下部设有至少一个有机垃圾反应池，所述的有机垃圾反应池上部设有污水喷淋管，所述的有机垃圾反应池下部设有溢流管，所述的溢流管与所述的污水净化装置相连通，所述的污水净化装置上部设有尾水出口，所述的污水净化装置底部设有回流装置，所述的尾水出口与所述的尾水土地利用单元设置的穿孔管相连，所述的回流装置与所述的污水喷淋管相连通。
所述的有机垃圾处理装置采用朝阳的玻璃屋顶，所述的有机垃圾反应池上部设有垃圾进口，所述的有机垃圾反应池下部设有残渣出口。
所述的有机垃圾反应池底部设有排空管，所述的排空管上设有排空阀，所述的排空管与所述的污水净化装置相连通。
所述的污水净化装置设有污水进口，所述的污水净化装置内部分隔成缺氧区、好氧区和沉淀区，所述的缺氧区、所述的好氧区与所述的沉淀区之间设置有流水通道，所述的缺氧区和所述的好氧区内设有生物填料，所述的尾水出口和所述的回流装置处于所述的沉淀区内。
所述的好氧区内设置有液下曝气装置。
所述的液下曝气装置包括射流器和第一潜污泵，所述的射流器与所述的第一潜污泵连接，所述的第一潜污泵的进气口与所述的有机垃圾处理装置上部设置的出气口相连通。
所述的回流装置为第二潜污泵或人力压水泵。
所述的尾水土地利用单元包括水平沟，所述的水平沟中设有砾石层，所述的穿孔管位于所述的砾石层中，所述的穿孔管为周壁上设有至少一个孔的UPVC、PE或铸铁管，所述的穿孔管的直径为50-200mm，所述的孔的直径为20-30mm。
一种有机垃圾和生活污水的综合处理方法，包括以下步骤：
(1)有机垃圾处理：将有机垃圾倒入有机垃圾处理装置中的有机垃圾反应池中采用污水喷淋管进行喷淋浸泡，产生含可溶性有机质的垃圾沤液和无机残渣，所述的垃圾沤液通过溢流管流向污水净化装置，所述的无机残渣定期人工清掏出有机垃圾处理装置进行填埋；
(2)污水净化处理：将生活污水通过污水进口输送进所述的污水净化装置，所述的生活污水与所述的垃圾沤液混合后进行生物净化得到尾水，将所述的尾水一部分通过回流装置流入污水喷淋管，另一部分通过尾水出口流出；
(3)尾水土地利用：将流出尾水出口的尾水通过穿孔管进入水平沟的砾石层中，渗透进入周围的土壤里。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于有机垃圾处理装置下部设有至少一个有机垃圾反应池，有机垃圾反应池下部设有溢流管，溢流管与污水净化装置相连通，污水净化装置底部设有尾水出口和回流装置，尾水出口与污水净化装置外部的穿孔管相连，回流装置与污水喷淋管相连通，因此将有机垃圾进行堆肥或沤肥处理后，可实现垃圾沤液与生活污水的合并净化处理，尾水的循环利用和土地利用，从而简化操作程序，降低设施的投资和运行费用，提高有机垃圾和生活污水的净化效率和利用效率，改善周围的环境卫生状况，实现有机垃圾与生活污水中水、肥(N、P)资源再利用的目的；
由于有机垃圾处理装置采用朝阳的玻璃屋顶，可以利用玻璃屋顶吸收的太阳能加速有机垃圾在微生物作用下的好氧/厌氧分解；由于有机垃圾反应池底部设有排空管，排空管上设有排空阀，排空管与污水净化装置相连通，因此可在外界温度很低时，开启排空阀，有机垃圾反应池内污水全部流向污水净化装置，防止由于低温造成有机垃圾反应池内污水的冻结；
由于污水处理器内部分隔成相互间具有流水通道的缺氧区、好氧区和沉淀区，可实现缺氧微生物与好氧微生物对污水的深度净化处理；由于缺氧区和好氧区内设有生物填料，可增加池中微生物浓度，提高污水净化效率；由于好氧区内设有液下曝气装置，液下曝气装置中的第一潜污泵的进气口与有机垃圾处理装置上部设置的出气口相连通，有利于液下曝气装置运行时在有机垃圾处理装置中产生微负压，有效消除垃圾发酵产生的恶臭。
附图说明
图1为本发明有机垃圾和生活污水的综合处理工艺流程图。
图2为本发明用于度假村有机垃圾和生活污水的综合处理系统示意图。
图3为本发明用于农家乐有机垃圾和生活污水的综合处理系统示意图。
图4为本发明污水净化装置的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1度假村有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法
某森林旅游服务设施建设项目，常住工作人员100人，旅游旺季最多服务300人的度假村为例。
该度假村的生活垃圾主要以厨余物为主，先将生活垃圾按含水率进行干湿初步分类。干垃圾以包装材料为主，具有一定的回收价值，且不易降解，可委托当地环卫部门定期清运处理；湿垃圾以厨余食物垃圾为主，约占垃圾总重量70-80％，极易腐败变质、发生恶臭，属于有机垃圾需要即时处理。
如图2、4所示，机垃圾处理装置1采用朝阳的玻璃屋顶，设有两个交替使用的有机垃圾反应池2，将100kg有机垃圾从垃圾进口3投入容积为4m3的有机垃圾反应池2中，通过污水喷淋管4对有机垃圾进行间歇喷淋和持久浸泡，利用微生物对有机物进行分解和稳定，有机垃圾在有机垃圾反应池2中的停留时间为30-60天，有机物溶入喷淋液和垃圾渗滤液中产生的垃圾沤液利用重力的作用，由溢流管5通过第一管道6流向污水净化装置7，产生的无机残渣通过残渣出口8定期清淘后填埋处理，其中有机垃圾反应池2底部设有排空管9，排空管9上设有排空阀，排空管9通过第一管道6与污水净化装置7相连通，用于防止低温造成有机垃圾反应池的冻结。
将度假村产生的污水按10.0m3/d设计，生活污水经过化粪池、隔油池等初步处理，通过污水进口10汇入总有效容积为30m3、占地面积约10m2的污水净化装置7，与垃圾沤液混合后，先经过缺氧区11，通过沉淀作用去除颗粒污染物，并使大分子污染物水解为容易被微生物降解的小分子；
随后生活污水通过流水通道12进入好氧区13内，其中缺氧区11和好氧区13设有生物填料用于提高生物净化效率，好氧区13内设有由射流器14和第一潜污泵15组成的液下曝气装置，对好氧区内的污水进行曝气充氧，确保污水净化装置7中污水呈好氧状态，在COD被降解的同时，氨氮被氧化为硝酸盐，第一潜污泵15的进气口通过第三管道16与机垃圾处理装置1上部设置的出气口17相连接，将机垃圾处理装置1中产生的臭气与空气一起吸进入污水净化装置7，并溶解进入生活污水中；
最后生活污水通过流水通道12进入沉淀区18，污水中的污泥经沉淀后得到尾水，沉淀区18内安装第二潜污泵19通过第二管道20与污水喷淋管4连接，将部分尾水回流至有机垃圾处理装置1中用于对有机垃圾进行间歇喷淋和持久浸泡，另一部分尾水通过尾水出口21与尾水土地利用单元设置的材料为UPVC直径为20mm的穿孔管22相连，进入处于水平沟中的铺设有无纺布的砾石层中，渗透进入周围的土壤里，其中生活污水在污水净化装置7中的停留时间为24小时。
污水尾水投配到尾水土地利用单元中的砾石水平沟后，其中的有机污染物通过土壤的物理阻留、化学吸附、微生物分解和植物吸收等一系列作用，被进一步净化去除。
实施例2农家乐有机垃圾和生活污水的综合处理系统及方法
某地农家乐休闲旅游和餐饮服务的农民住宅，常住工作人员2-3人，旅游旺季最多服务10-20位游客的农民住宅为例。
农家乐休闲旅游和餐饮服务产生的生活垃圾主要以厨余物为主。干垃圾以包装材料和其他废物为主，具有一定的回收价值，且不易降解，可由村庄专人定期收集处理；湿垃圾以厨余食物垃圾为主，约占垃圾总重量70-80％，极易腐败变质、发生恶臭，属于有机垃圾需要即时处理。
如图3、4所示，机垃圾处理装置1采用朝阳的玻璃屋顶，设有两个交替使用的有机垃圾反应池2，将10kg有机垃圾从垃圾进口3投入容积为1m3的有机垃圾反应池2中，通过污水喷淋管4对有机垃圾进行间歇喷淋和持久浸泡，利用微生物对有机物进行分解和稳定，有机垃圾在有机垃圾反应池2中的停留时间为30-60天，有机物溶入喷淋液和垃圾渗滤液中产生的垃圾沤液利用重力的作用，由溢流管5通过第一管道6流向污水净化装置7，产生的无机残渣通过残渣出口8定期清淘后填埋处理，其中有机垃圾反应池2底部设有排空管9，排空管9上设有排空阀，排空管9通过第一管道6与污水净化装置7相连通，用于防止低温造成有机垃圾反应池的冻结。
将农家乐产生的污水按1.0m3/d设计，生活污水经过化粪池、隔油池等初步处理，通过污水进口10汇入总有效容积为6m3、占地面积约3m2的污水净化装置7，与垃圾沤液混合后，先经过缺氧区11，通过沉淀作用去除颗粒污染物，并使大分子污染物水解为容易被微生物降解的小分子；随后生活污水通过流水通道12进入好氧区13内，其中缺氧区11和好氧区13设有生物填料用于提高生物净化效率；最后进入沉淀区18，污水中的污泥经沉淀后得到尾水，沉淀区18内设有人力压水泵23，通过第二管道20与污水喷淋管4连接，将部分尾水回流至有机垃圾处理装置1中用于对有机垃圾进行间歇喷淋和持久浸泡，另一部分尾水通过尾水出口21与尾水土地利用单元设置的材料为铸铁管直径为30mm的穿孔管22相连，进入处于水平沟中的铺设有无纺布的砾石层中，渗透进入周围的土壤里，其中生活污水在污水净化装置7中的停留时间为24小时。
污水尾水投配到尾水土地利用单元中的砾石水平沟后，其中的有机污染物通过土壤的物理阻留、化学吸附、微生物分解和植物吸收等一系列作用，被进一步净化去除。
Claims (9)
1.一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，包括置于地上的有机垃圾处理装置、置于地下的污水净化装置和尾水土地利用单元，其特征在于：所述的有机垃圾处理装置下部设有至少一个有机垃圾反应池，所述的有机垃圾反应池上部设有污水喷淋管，所述的有机垃圾反应池下部设有溢流管，所述的溢流管与所述的污水净化装置相连通，所述的污水净化装置上部设有尾水出口，所述的污水净化装置底部设有回流装置，所述的尾水出口与所述的尾水土地利用单元设置的穿孔管相连，所述的回流装置与所述的污水喷淋管相连通。
2.根据权利要求1所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：
所述的有机垃圾处理装置采用朝阳的玻璃屋顶，所述的有机垃圾反应池上部设有垃圾进口，所述的有机垃圾反应池下部设有残渣出口。
3.根据权利要求1所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：
所述的有机垃圾反应池底部设有排空管，所述的排空管上设有排空阀，所述的排空管与所述的污水净化装置相连通。
4.根据权利要求1所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：所述的污水净化装置设有污水进口，所述的污水净化装置内部分隔成缺氧区、好氧区和沉淀区，所述的缺氧区与所述的好氧区之间及所述的好氧区与所述的沉淀区之间分别设置有流水通道，所述的缺氧区和所述的好氧区内设有生物填料，所述的尾水出口和所述的回流装置处于所述的沉淀区内。
5.根据权利要求4所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：所述的好氧区内设置有液下曝气装置。
6.根据权利要求5所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：所述的液下曝气装置包括射流器和第一潜污泵，所述的射流器与所述的第一潜污泵连接，所述的第一潜污泵的进气口与所述的有机垃圾处理装置上部设置的出气口相连通。
7.根据权利要求1所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：所述的回流装置为第二潜污泵或人力压水泵。
8.根据权利要求1所述的一种有机垃圾和生活污水的综合处理系统，其特征在于：所述的尾水土地利用单元包括水平沟，所述的水平沟中设有砾石层，所述的穿孔管位于所述的砾石层中，所述的穿孔管为周壁上设有至少一个孔的UPVC、PE或铸铁管，所述的穿孔管的直径为50-200mm，所述的孔的直径为20-30mm。
9.一种有机垃圾和生活污水的综合处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)有机垃圾处理：将有机垃圾倒入有机垃圾处理装置中的有机垃圾反应池中采用污水喷淋管进行喷淋浸泡，产生含可溶性有机质的垃圾沤液和无机残渣，所述的垃圾沤液通过溢流管流向污水净化装置，所述的无机残渣定期人工清掏出有机垃圾处理装置进行填埋；
(2)污水净化处理：将生活污水通过污水进口输送进所述的污水净化装置，所述的生活污水与所述的垃圾沤液混合后进行生物净化得到尾水，将所述的尾水一部分通过回流装置流入污水喷淋管，另一部分通过尾水出口流出；
(3)尾水土地利用：将流出尾水出口的尾水通过穿孔管进入水平沟的砾石层中，渗透进入周围的土壤里。
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