一种能同时处理有机垃圾和污水的装置

1.本发明涉及环保设备领域，具体是一种能同时处理有机垃圾和污水的装置。


背景技术：

2.目前我国农村生活污水主要有以下特征：
①
各户生活污水水量较城市生活污水来说并不很大，且空间上较为分散；
②
污水排放有一定的粗放型特征，即有自己独特的规律，在某一天当中污水的排放有很强的差异性，且部分农村生活污水随意排放至沟渠当中。因此传统的污水管网收集办法针对于此的弊端尽显，如
①
污水管网系统联通各户成本较高；
②
运输需要耗费大量动力，成本昂贵；
③
污水在管网运输中容易泄露且分散式住户维护较为困难；因而随着我国污水处理技术的发展，针对于农村污水处理技术也逐步发展，即分散式污水处理技术。其中技术上可以具体细分为：物化处理技术；生物处理技术；生态处理技术；
3.农村生活垃圾的传统处理法可以分为
①
简单沤肥，禽畜粪便经过简单的沤肥处理后便可被广大农村土地消纳
②
焚烧法，露天焚烧或者简易填埋进行。而占有农村生活垃圾成分中占比较大(高于50%)的易腐垃圾按照传统简易处理方式带来的二次污染隐患正在凸显，将这部分易腐垃圾分离出来就地处理处置，可以很大程度降低生活垃圾的收运处理成本，就地堆肥处理是实现农村易腐垃圾“三化”的一个有效措施。
4.目前农村生活垃圾和生活污水处理技术常见思路就算将其分开处理，并无统一处理过程，忽略了两者之间的协同性，造成了大量能量的浪费，如好氧生物反应器产生的热量可供给土壤内微生物、土壤上层植物生长，为北方及其冬天的土壤活动提供事宜的温度。反之土壤优秀的保温性能可以作为好氧生物反应器的恒温材料，防止其温度断层，好氧反应不充分等。且土壤内部丰富的微生物活动可以为好氧反应器尝试的臭气提供天然的分解。在土壤微生物活动的同时为上层植物提供源源不断的二氧化碳促进其生长。因而本发明拟针对现有技术的不足，寻找一条比较合理的农村生活污水处理及回用的方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种能同时处理有机垃圾和污水的装置，本发明所采取的技术方案如下：
6.一种能同时处理有机垃圾和污水的装置，包括好氧生物反应器、绿化模块、地下渗滤装置；所述好氧生物反应器包括曝气管、出气管、保温集气装置以及设置于好氧生物反应器内部的机械搅拌装置，所述保温集气装置通过曝气管连接有风机，所述出气管通入地下渗滤装置中；所述地下渗滤装置包括进水管、土壤和/或填料、设置于土壤和/或填料中的补光灯、设置于好氧生物反应器下方位置的出水管和隔水材料；所述能同时处理有机垃圾和污水的装置的地上部分罩设于大棚内，其地下部分由隔水材料（例如土工布）与周围土壤隔离。
7.所述好氧生物反应器内置易腐垃圾，具体可以为剩菜剩饭、菜梗菜叶、肉食内脏、
果壳瓜皮中一种或多种，加入部分干物料：木屑、秸秆、干草中一种或多种，用于降低易降解生活垃圾的含水量，通过好氧生物反应器处理后形成好氧堆肥，经人工抽拉取出。
8.作为优选，所述好氧生物反应器包括上半部分的填充保温材料的保温集气装置，以及下半部分的内含螺旋搅拌器的机械搅拌装置，所述保温材料为发泡聚氨酯、橡塑保温材料、膨胀聚苯板、玻璃棉板的一种或多种；所述保温集气装置和机械搅拌装置通过旋转把手连接；机械搅拌装置底部连接曝气管，顶部连接出气管；所述机械搅拌装置从上至下等间隔设置有棒状搅拌棒。
9.作为优选，所述进水管包括有滴滤装置并外接调节池，可使污水通过重力作用均匀分布在填料层，土壤和填料可吸附进水悬浮物从而降低堵塞的可能性，还可通过表面附着的微生物去除部分污染物。所述调节池配合设置有控制进水管流量的调节阀。
10.作为优选，所述出水管外接出水池，所述出水池上设置有污水泵和滤膜，所述出水池内设置有曝气盘；所述出水池内设有浸于水下的钛质析氯电解极板，所述析氯电解极板通过市电或太阳能电池板供电；进入出水池的污水经过析氯电解极板分离水中的氯产生氯气对出水池内的病害菌进行杀灭，后对出水池内水质进行检测，如不达标将启动回流装置将污水重新注入缓冲进水池进行再处理，其回流比为10%至300%直至满足检测要求后从排出，并在排出同时混入臭氧进一步消灭害病原体和细菌，从而完成整个处理步骤。
11.作为优选，出水池的出水口位于出水池总高度的约80%位置处，使出水池能有足够的存储空间存储污水，便于污水的回流再处理及对全光谱植物生长灯的冲洗。
12.作为优选，所述绿化模块中种植有植物，且绿化模块可移动设置，其下部设有可拆卸拦网，便于更换易降解有机垃圾和处理后堆肥。
13.作为优选，所述补光灯外罩设有灯罩，且灯罩外设置有透明填料以及对灯罩进行冲洗的冲洗器；所述冲洗器包括与进水管连接并呈环形设置于灯罩上方一定距离的若干冲洗喷头，所述若干冲洗喷头均朝灯罩方向设置；也可设置冲洗装置跟随灯罩长度方向上下运动冲洗达到更好的透光效果。
14.通过采用上述方案，本发明能够实现同时有效处理易降解有机垃圾和污水，且具有环境兼容性好、处理高效、无臭气、景观效果好等优点。
15.本发明的有益效果如下：对污水采取地下渗滤装置处理，将易降解有机垃圾用好氧生物反应器处理，并通过土壤的保温作用促进进气和易降解有机垃圾的好氧生物反应；此时好氧生物反应器在降解有机垃圾的过程中产生热量，维持了地下渗滤装置中微生物活动的高效性，土壤微生物活性高又可以进一步促进污水处理效果的同时释放出二氧化碳促进植物的光合作用，提高了产率；好氧反应器出气中所含的残留氧气能够被土壤渗滤装置中的污水处理细菌利用，提供污水处理效率，同时还可以利用土壤中的微生物实现对好氧反应器出气中所含臭气的净化；设置于土壤中的补光灯及透明填料能够使得藻类、苔藓灯在土壤内部及透明填料表面生长，藻类及苔藓吸取污水中的氮磷物质并释放氧气，能够进一步供土壤渗滤系统中好氧细菌使用。该装置实现了资源的多用，并且成本低、可以同时快速处理不同污染物类型，在对于土壤的肥力进行恢复的同时也为植物的生长提供良好的条件。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
17.图1为本发明实施例的整体结构示意图；
18.图2为本发明中气体、污水流动方向示意图；
19.图3为本发明中的好氧生物反应器；
20.图4为中a为图3中a-a处截面图，b图3中b-b处截面图，c图3中c-c处截面图；
21.图中，1-隔水材料；2-出气管；3-曝气管；4-好氧生物反应器；5-风机；6-补光灯；7-进水管；8-大棚；9-保温集气装置；10-出水管；11-机械搅拌装置；12-调节池；13-植物；14-曝气盘；15-出水池；16-水泵；17-调节阀；18-灯罩；19-冲洗器；20-顶部孔洞；21-出气口；22-机械旋钮；23-滤膜；24-绿化模块；25-土壤和/或填料；26-透明填料。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
23.本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
24.如图1所示，在本发明实施例中，污水先由调节池12进行污水的缓冲，避免有毒物质进入体系对体系造成污染，后由进水管7中的滴滤器滴入土壤以和填料25负载体系进行对污水的脱氮除磷，且地下渗滤装置采用无动力运行方式，在脱氮除磷的过程中随着重力作用水体从上至下通过在补光灯6处富集的微生物将水体内的有机物进一步去除后，经过各填料层由粗到精过滤后进入缓冲进水池再流入出水管10，并由污水泵16提升至出水池15中，出水池上部有滤膜23进行过滤，过滤后再对水体进行消毒处理（臭氧、紫外、投药三选一），达到冲厕所标准后进行回用。
25.其配合原理是：好氧生物反应器4在降解易腐有机垃圾的过程中，释放的热量可以对周边的土壤实现加热，以维持微生物活动的高效性；同时土壤微生物可以实现对垃圾降解过程中排放臭气的处理。所述地下渗滤装置处理时间为1吨水2到10平方米土地面积每天、好氧生物反应器控制为360cm3/个，单个反应时间视易腐垃圾含水量而定为7d-10d、地下渗滤装置中的水力负荷控制在12.5-16.7 cm/d之间。
26.如图3-4所示，好氧生物反应器连接的曝气管3持续对于好氧生物反应器吹入空气，而好氧生物反应器4顶端具有圆形孔状结构20，均匀的孔洞有利于好氧生物反应器4内部产生的气体吹出，吹出后由反应器上的出气口21引入与其相连的出气管2中，再由出气管2进入土壤和填料25中进行反应。
27.如图3所述，好氧生物反应器4内置手摇或电动式机械搅拌装置11，所述机械搅拌装置11从上至下等量间隔处有棒状搅拌棒，具体根据好氧生物反应器4内部易腐垃圾而选择0.5d至1d搅拌一次，每次搅拌时间不小于5min。
28.本装置上方还设置有透光的保温集气罩9，所述保温集气罩9收集曝气及生化反应过程中鼓风进入的气体及产生的气体，风机5将收集的气体送入曝气管3再进入好氧生物反应器4中；风机鼓风所述曝气管3采用dn 150pvc管制成，好氧生物反应器的出气管2由开孔直径为2 mm、开孔率为30%的dn 150pvc管，布气管距离地表30-70 cm，布气管表面包裹厚度为8-12mm的无纺布。
29.所述进水管7采用开孔直径为2 mm、开孔率为30%的dn 150pvc管制成，距离地表1-1.2 cm，表面包裹厚度为8-12mm的无纺布，按照间隔1-1.5 m的密度布置。
30.所述可移动式绿化模块24内设置有植物13，植物物种可为韭菜、西红柿、青椒、薄荷、千屈菜、鸢尾、黄花菖蒲、水葱、香蒲中的一种或几种，植物种植密度控制在15-30棵/m2， 可移动式绿化模块24由不锈钢定制的网状方框构成，也可以设置可拆卸拦网便于更换易降解有机垃圾和处理后堆肥。
31.补光灯6外部围绕pv材料透明灯罩18，灯罩18上端连接有冲洗器19对于灯罩进行定时冲洗，所述冲洗器19呈环形套于灯罩上与灯罩18保持间距，且冲洗器19的喷孔为多个均朝向灯罩，使其能实现360度无死角冲洗；冲洗装置对补光灯冲洗周期视情况选择为0 .5d至10d一次，每次冲洗时间应不小于1min。
32.在补光灯罩6周围设置一圈玻璃材质透明填料26，玻璃填料厚度可以设定为3到30公分。通过细小的玻璃填料26对光进行的反射和折射，将补光灯6的光路延长，为密闭黑暗的土壤环境提高光的利用率，减少成本的同时为菌落富集提高了更有利生存的条件；进行光路延长，可促进土壤内部藻类、苔藓类生长，从而实现对土壤设施内部的供氧，提高装置对污水的处理效率。
33.经调节池12汇总调节后通过进水管7进入地下渗滤装置，地下渗滤装置外部通过土工布1与周围土壤分隔，地下渗滤装置高度为1.5-2 m，且其底部放置出水管10，出水管10采用开孔直径为2 mm、开孔率为10%的dn50 pvc管制成，外部包裹厚为8-12 mm的无纺布，按照间隔1-1.5 m的密度布置，地下渗滤装置内部除管件外填充土壤。
34.最后地下渗滤装置处理的出水采用臭氧、紫外灯或氯工艺消毒，采用臭氧消毒时氧化剂的投放量为3-5 g/m3，采用紫外灯消毒时采用4w紫外灯，消毒时间控制在5-7 min/吨污水，采用氯工艺消毒时氧化剂投放量为8-10 g/m3。
35.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。