申請日2014.11.04
公開(公告)日2015.04.01
IPC分類號C02F9/14; B09B1/00
摘要
本發(fā)明公開了一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)，它由多層管網(wǎng)組成，每層管網(wǎng)間隔3-5米，每層管網(wǎng)由多條管道組成，每根管道間隔3-5米，安裝坡度1-3%，在管道上每隔1-2米設有導流孔，在其高端用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并設一立式氣液加入管;在低端也用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并連接滲瀝液儲存箱，設置排放滲瀝液的泵管。多層管網(wǎng)隨垃圾填埋逐步完成。本發(fā)明滲瀝液儲存箱收集的滲瀝液通過氣液加入管回灌。本發(fā)明具有注氣注水抽氣多重調(diào)節(jié)功能。滲瀝液回灌代替部分注水，節(jié)約用水，滲瀝液回灌能有效去除銨氮，減少環(huán)境污染，滲瀝液回灌輸送了大量的微生物，提高了好氧降解的效率。
權利要求書
1.一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)，其特征在于：滲濾液的回灌系統(tǒng)由多層管網(wǎng)組成，每層管網(wǎng)間隔3-5米，每層管網(wǎng)由多條管道組成，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設有導流孔，在每個導流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在經(jīng)編土工格柵內(nèi)用碎磚塊架空使?jié)B瀝液能夠不被堵塞地均勻流出;每根管道安裝成1-3%的坡度，在其高端用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并設一立式氣液加入管;在低端也用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并連接滲瀝液儲存箱，設置排放滲瀝液的泵管;每層管網(wǎng)是相對獨立的。
2.一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)的施工方法，其特征在于：在選定垃圾填埋場地址經(jīng)平整場地后，在其底部按設計規(guī)劃布置一層管網(wǎng)，管道坡度3-5%，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設有導流孔，在每個導流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在低端設置好滲瀝液儲存箱和泵管，在高端設置立式氣液加入管;先填埋一層2-4米疏松的礦化垃圾，再在其上填埋垃圾，厚度達3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局與第一層相同;管網(wǎng)布局完成后，再在其上填埋垃圾，厚度達3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局也是與第一層相同;依此類推，達到填埋垃圾設計高度為止;同時注意埋設監(jiān)測好氧降解過程的傳感器，垃圾場可以一邊填埋垃圾一邊施工管網(wǎng);
所述多層滲瀝液回灌管網(wǎng)它是在垃圾填埋場填埋使用中逐步完成的。
3.一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：
1)、滲瀝液的排放和回灌;
填埋垃圾產(chǎn)生的滲瀝液先通過2-4米疏松的礦化垃圾過濾，去除銨氮后，通過垃圾場底部的管網(wǎng)使低銨氮濃度的滲瀝液進入滲瀝液儲存箱，用深井泵抽出到地面儲存池存放，由此收集到的滲瀝液用于回灌;回灌的滲瀝液從上一層或上幾層的氣液加入管加入，進入管網(wǎng)，滲入填埋垃圾體內(nèi)，加速填埋垃圾好氧降解過程，提高效率，縮短好氧降解時間;在本垃圾填埋場內(nèi)層次增多后，下層填埋垃圾比上層填埋垃圾好氧降解時間長，已經(jīng)部分礦化為半礦化垃圾，將上層排放的新鮮滲瀝液直接回灌下層半礦化垃圾內(nèi)，一層一層地過濾去除銨氮后，再通過垃圾場底部的滲瀝液管網(wǎng)匯集低銨氮濃度的滲瀝液進入儲存池存放，用于上層回灌，達到回灌的目的;
當垃圾的堆體達到一定高度，但內(nèi)部微生物依然在分解，且溫度較高，需要注水控制溫度，或者用滲瀝液回灌代替部分注水，控制溫度;
2)、注氣、注水和抽氣
根據(jù)傳感器檢測的結(jié)果分析填埋垃圾好氧降解過程的狀態(tài)，決定對填埋垃圾進行注氣、注水和抽氣操作，所述的操作在全部管網(wǎng)內(nèi)同時進行，或者分層次，分時段進行;注氣、注水和抽氣操作是通過高端立式加入管進行的，或者通過低端泵管進行。
4.根據(jù)權利要求1所述一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)，其特征在于：所述滲瀝液多層管網(wǎng)具有多重功能，從立式氣液加入管可以注氣、注水、抽氣、滲瀝液的回灌，或者從泵管抽排滲瀝液，或注氣、注水、抽氣。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)，其特征在于：所述的滲瀝液儲存箱以容積1-3立方米為宜。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)，其特征在于：在回灌的滲瀝液中加入具有硝化活性的微生物，通過滲瀝液在垃圾堆體中的滲透，逐漸脫除銨氮，提高效率。
說明書
垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)
技術領域：
本發(fā)明涉及城市垃圾處理技術領域，具體是垃圾填埋場的滲瀝液回灌多層管網(wǎng)與氣液導排交換系統(tǒng)。
背景技術：
垃圾滲濾液是由垃圾自身含水、垃圾分解后產(chǎn)生的內(nèi)源水以及外來水分(如大氣降水)形成的液體。大量研究表明，對垃圾場進行滲濾液回灌和供氧等運行手段，能促進微生物的活性，加速填埋垃圾的降解和穩(wěn)定進程。然而，含銨氮的滲濾液有惡臭的氣味，直接回灌會增加垃圾堆體的銨氮濃度，抑制微生物的降解作用。因此，需要去除銨氮后再回灌，但單獨處理難度和成本較大。國內(nèi)外的研究成果表明，用礦化垃圾床(已達到穩(wěn)定狀態(tài)的垃圾填埋場)過濾滲濾液，可通過生物降解有效去除有機物和銨、氮、磷等污染物，達到可回灌甚至直接自然排放的標準。這種場內(nèi)循環(huán)噴灌處理具有投資運行費用低，不污染周圍的自然環(huán)境，操作簡單等優(yōu)點。這種將新鮮垃圾產(chǎn)生的滲濾液先灌入礦化的垃圾場，流出的液體再回灌到新鮮垃圾場的方法具有最佳的處理效果。同時，與垂直井抽出垃圾堆體內(nèi)廢氣的技術相比，該系統(tǒng)的抽氣效率將更高，加速垃圾分解更有效。因此，有效布局滲瀝液回灌系統(tǒng)對處理垃圾和防止環(huán)境污染均有著重要的意義。
微生物在好氧分解過程中會釋放大量的熱量，垃圾堆體的深度越深，體內(nèi)的溫度越高。在大型垃圾填埋場，4-5米的深度可以達到40℃，10米的深度可以達到60℃以上。41℃時垃圾產(chǎn)甲烷的速度和降解的速度都最快，用滲瀝液回灌能夠起到降溫作用。研究結(jié)果表明：3天一次回灌比較合適。因此，適當?shù)臐B瀝液回灌除了提供大量的微生物及分解垃圾所需要的有機物外，還能夠有效控制溫度。
現(xiàn)有技術中，當整個垃圾填埋場建好后，再在高度為十幾米甚至幾十米的表面鉆注氣井和抽氣井，會因垃圾堆體被壓實而難以通氣通水，進行好氧降解的效率較低。
中國專利ZL200910145074-垃圾場滲瀝液綜合處理利用的方法，該專利雖然提出了在垃圾填埋場用有機和無機膜技術處理滲瀝液的方法，但工藝較為復雜，濃縮后的滲瀝液再處理成本較高。處理后滲瀝液包含的微生物也沒有得到充分的利用。
中國專利ZL 201220719804-一種使垃圾填埋場快速修復回用的裝置，該專利僅僅是原理上展示了垃圾填埋場快速修復(即好氧降解)的垂直井連接方式，與本發(fā)明的水平管道深入垃圾堆體內(nèi)部，在形式和作用方式上有較大的差異。
中國專利ZL200710173655-一種用于填埋場填埋氣導排的收集系統(tǒng)，該專利主要針對的是收集垃圾分解時產(chǎn)生的甲烷等廢氣，而不是針對滲瀝液的處理。
科學有效地利用垃圾填埋場內(nèi)垃圾降解過程產(chǎn)生的滲瀝液不僅能減少滲瀝液排放對環(huán)境的污染，而且能充分利用滲瀝液的大量微生物，加速對垃圾的分解速率。設計有效的滲瀝液回灌系統(tǒng)并兼用于廢氣導排有廣闊的應用前景。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于垃圾填埋場的滲瀝液回灌多層管網(wǎng)與氣液導排收交換系統(tǒng)，也是一種滲瀝液去除銨氮并回灌的技術，該系統(tǒng)兼具各種氣液的導排功能，且施工簡單。
本發(fā)明的技術方案是：滲瀝液的回灌系統(tǒng)由多層管網(wǎng)組成，每層管網(wǎng)間隔3-5米，每層管網(wǎng)由多條管道組成，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設有導流孔，在每個導流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在經(jīng)編土工格柵內(nèi)用碎磚塊架空使?jié)B瀝液能夠不被堵塞地均勻流出。每根管道安裝成1-3%的坡度，在其高端用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并設一立式氣液加入管。在低端也用一直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并連接滲瀝液儲存箱，設置排放滲瀝液的泵管，每層管網(wǎng)是相對獨立的。
該管網(wǎng)具有多重功能，從立式氣液加入管可以注氣、注水、抽氣、滲瀝液的回灌�？梢詮谋霉艹榕艥B瀝液，或注氣、注水、抽氣。
本發(fā)明的滲瀝液多層管網(wǎng)的施工方法。在選定垃圾填埋場地址經(jīng)平整場地后，在其底部按設計規(guī)劃布置一層管網(wǎng)，管道坡度3-5%，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設有導流孔，在每個導流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在低端設置好滲瀝液儲存箱和泵管，在高端設置立式氣液加入管。先填埋一層2-4米疏松的礦化垃圾，再在其上填埋垃圾，厚度達3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局與第一層相同。管網(wǎng)布局完成后，再在其上填埋垃圾，厚度達3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局也是與第一層相同。依此類推，達到填埋垃圾設計高度為止。同時注意埋設監(jiān)測好氧降解過程的傳感器。垃圾場可以一邊填埋垃圾一邊施工管網(wǎng)，填埋垃圾時墊好鋼板，盡量減少對已施工的管網(wǎng)傷害。多層管網(wǎng)是在垃圾填埋場填埋使用中逐步完成的。
本發(fā)明的多層管網(wǎng)的使用方法，填埋垃圾在好氧降解過程中，會產(chǎn)生滲瀝液和分解氣體，為了調(diào)節(jié)控制好氧降解過程，須對填埋垃圾內(nèi)注氣、注水及排出廢氣。
1、滲瀝液的排放和回灌。填埋垃圾產(chǎn)生的滲瀝液先通過2-4米疏松的礦化垃圾過濾，去除銨氮后，通過垃圾場底部的管網(wǎng)使低銨氮濃度的滲瀝液進入滲瀝液儲存箱，用深井泵抽出到地面儲存池存放。由此收集到的滲瀝液用于回灌�；毓嗟臐B瀝液從上一層或上幾層的氣液加入管加入，進入管網(wǎng)，滲入填埋垃圾體內(nèi)，加速填埋垃圾好氧降解過程，提高效率，縮短好氧降解時間。另外，在回灌的滲瀝液中加入具有硝化活性的微生物，通過滲瀝液在垃圾堆體中的滲透，逐漸脫除銨氮，提高效率。
在本垃圾填埋場內(nèi)層次增多后，下層填埋垃圾比上層填埋垃圾好氧降解時間長，已經(jīng)部分礦化(即為半礦化垃圾)。將上層排放的新鮮滲瀝液直接回灌下層半礦化垃圾內(nèi)，一層一層地過濾去除銨氮后，再通過垃圾場底部的滲瀝液管網(wǎng)匯集低銨氮濃度的滲瀝液進入儲存池存放，用于上層回灌，達到回灌的目的。
當垃圾的堆體達到一定高度，且形成多層回灌管網(wǎng)時，盡管較底層半礦化的垃圾在過濾滲瀝液，但其微生物依然在分解，且溫度較高，也需要滲瀝液回灌代替部分注水，控制溫度。當溫度保持在26-31℃范圍內(nèi)時為脫銨微生物的最佳條件，能夠有效降低滲瀝液的銨氮濃度。
2、注氣、注水和抽氣
根據(jù)傳感器檢測的結(jié)果分析填埋垃圾好氧降解過程的狀態(tài)，決定對填埋垃圾進行注氣、注水和抽氣操作�？梢匀抗芫W(wǎng)同時進行，也可以分層次，分時段進行。注氣、注水和抽氣操作是通過高端立式加入管進行的，或者通過低端泵管進行。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于：
1)本發(fā)明具有多重功能，能夠全部完成垃圾填埋場內(nèi)基本作業(yè)，如注氣、注水、抽氣、滲瀝液排放、過濾去除銨氮及回灌。
2)不干擾填埋施工：垂直抽氣井一般在整個垃圾場臨近封場時開始作業(yè)，以避免填埋作業(yè)時車輛對垂直井的撞擊。而本發(fā)明可以在垃圾堆放的過程中就開始實施操作。
3)在垃圾填埋內(nèi)部有多層完善的管網(wǎng)布局，排氣排水暢通，垃圾的分解速度均勻。
4)滲瀝液回灌代替部分注水，節(jié)約用水，滲瀝液回灌能有效去除銨氮，減少了環(huán)境污染，滲瀝液回灌輸送了大量的微生物，提高了好氧降解的效率。
5)好氧分解與垃圾堆放同時進行，垃圾沉降會提前發(fā)生，有利于處理更多垃圾。
