申请日2016.12.05
公开(公告)日2017.04.26
IPC分类号E02D31/00
摘要
本发明提供一种渗滤液和填埋气的动态双向导排控制方法，用于垃圾填埋场中，垃圾填埋场底部预埋多个主管道，主管道将垃圾填埋场分别与底部填埋气及渗滤液收集系统连通;填埋气底部收集系统包括真空泵及穿入垃圾填埋场底部并将真空泵与主管道连通的排气管道;渗滤液收集系统包括穿入垃圾填埋场底部并位于排气管道下方与主管道连通的导排管道，导排管道上设有控制阀;该方法包括确定垃圾填埋场的当前填埋阶段;根据垃圾填埋场的当前填埋阶段，对垃圾体进行相应的预处理，并选择当前填埋气及渗滤液收集系统分别进入的工作状态。实施本发明，改善垃圾体内部的导水透气性，解决目前垃圾在填埋过程中存在的渗滤液水位雍高、填埋气逸散且收集效率极低等问题。
摘要附图
权利要求书
1.一种渗滤液和填埋气的动态双向导排控制方法，用于垃圾填埋场中，其特征在于，所述垃圾填埋场底部预埋有多个主管道，且所述多个主管道将所述垃圾填埋场分别与填埋气底部收集系统及渗滤液收集系统进行连通;其中，所述填埋气底部收集系统包括位于所述垃圾填埋场外部的真空泵以及穿入所述垃圾填埋场底部并将所述真空泵与所述多个主管道进行连通的排气管道;所述渗滤液收集系统包括穿入所述垃圾填埋场底部并与所述多个主管道进行连通的导排管道，且所述导排管道位于所述排气管道的下方，其上设有控制阀;
所述方法包括：
a、确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段;其中，所述填埋阶段包括填埋初期阶段、填埋中期阶段和填埋后期阶段;
b、根据所述确定的垃圾填埋场的当前填埋阶段，对所述垃圾填埋场中垃圾体进行相应的预处理，并选择所述填埋气底部收集系统及所述渗滤液收集系统分别进入相应的工作状态;其中，所述工作状态为开启状态或关闭状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：
当所述垃圾填埋场中垃圾体堆放高度低于所述垃圾填埋场预设填埋总高度的三分之一时，确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段为填埋初期阶段;
当所述垃圾填埋场中垃圾体堆放高度高于所述垃圾填埋场预设填埋总高度的三分之一且低于所述垃圾填埋场预设填埋总高度时，确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段为填埋中期阶段;
当所述垃圾填埋场中垃圾体堆放高度达到所述垃圾填埋场预设填埋总高度时，确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段为填埋后期阶段。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：
当确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段处于填埋初期阶段或填埋中期阶段时，均在每一次进入所述垃圾填埋场的垃圾体顶部上覆盖有用于防止雨水渗入的临时覆盖层;
根据预设的曝气频率，对每一次进入的垃圾体均通过其相应临时覆盖层表面上所预设的多个临时曝气井进行曝气预处理，且在每一次曝气预处理过程中，均会选择所述填埋气底部收集系统进入开启状态，通过开启所述真空泵实现填埋气收集，并同时均会选择所述渗滤液收集系统进入关闭状态，通过关闭所述导排管道上的控制阀阻止填埋气通过所述导排管道被排出或外界空气通过所述导排管道被排出被引入;
待所述每一次曝气预处理完成后，均会选择所述渗滤液收集系统进入开启状态，通过开启所述导排管道上的控制阀实现渗滤液收集。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述临时覆盖层是通过在所述垃圾体顶部铺设有一定厚度的高密度聚乙烯膜、防水布或粘土来实现。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高密度聚乙烯膜和防水布覆盖的厚度均位于0.1毫米至0.6厘米之间。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述粘土覆盖的厚度位于20厘米至30厘米之间。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b具体还包括：
当确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段处于填埋后期阶段时，在所述垃圾填埋场的垃圾体顶部和侧部上均覆盖有用于防止雨水渗入的最终覆盖层，并在所述垃圾体顶部的最终覆盖层上钻孔架设多个与所述真空泵相连通的第一气体抽气井;
选择所述填埋气底部收集系统进入开启状态，通过开启所述真空泵实现填埋气收集，并同时选择所述渗滤液收集系统进入开启状态，通过开启所述导排管道上的控制阀实现渗滤液收集，直至所述底部收集的填埋气量低于预设的阈值时，选择所述填埋气底部收集系统进入关闭状态，通过关闭所述真空泵阻止填埋气收集。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在所述垃圾填埋场的垃圾体侧部的中间位置上钻孔架设多个与所述真空泵相连通的第二气体抽气井或气体抽气沟。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述最终覆盖层是通过在所述垃圾体顶部和侧部由下至上依次铺设多孔材料排气层、粘土保护层、高密度聚乙烯膜及粘土来实现。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗滤液收集系统还包括与所述导排管道相连通的集水井。
说明书
一种渗滤液和填埋气的动态双向导排控制方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域和新能源开发技术领域，尤其涉及一种渗滤液和填埋气的动态双向导排控制方法。
背景技术
据不完全统计数据表明，2014年我国城市生活垃圾清运量为17860万吨，而作为处理城市生活垃圾行之有效的卫生填埋方式所处理的生活垃圾有10744万吨，占总处置方式的60%，但是我国填埋场所填埋的混合垃圾含水率高达40%~60%，远高于欧美国家的20%~30%，且国内厨房垃圾的有机质含量较高(占生活垃圾总量的60%~65%)，填埋后垃圾自身压缩降解将产生大量渗滤液和填埋气。然而，垃圾的直接填埋容易受到高浓度有机酸抑制，产甲烷过程滞后，且在雨污分流操作不当、导排设计能力低或导排设施淤堵等情况下，填埋的垃圾容易形成垃圾阻水层，阻碍渗滤液下渗而无法导排，甚至导致渗滤液水位雍高，从而会影响填埋气的有效收集，存在环境安全风险。
由于当前我国大多数垃圾填埋场处理技术水平较低或管理不当，因此存在填埋气大量无组织释放、填埋气泄漏和爆炸、渗滤液水位雍高、渗滤液泄漏和扩散以及垃圾堆体沉降变形和失稳等问题。鉴于填埋气的开发利用可以降低垃圾体内部压力，避免填埋气在垃圾体内部集聚造成火灾、爆炸等事故发生，因此为了保障垃圾填埋场的安全作业，需对垃圾填埋场的填埋气和渗滤液加以有效控制。
目前，垃圾填埋场大都会对垃圾进行分层压实和每日覆盖，但作业面难以实施密封，使得采用现有的对垃圾填埋场封场后，钻孔并架设竖直抽气井或集气管的方式进行填埋气收集，在垃圾沉降不均匀造成气密破损或被难以及时排出的高位渗滤液淹没形成水封的情况下，容易造成抽气无效，甚至瘫痪，从而导致填埋气收集效率极低，而且一旦填埋气体堆积于填埋场内过多，会导致填埋场内孔隙压力增高，对填埋场造成极大的安全隐患。同时，对垃圾填埋场采用现有的底部渗滤液汇流系统进行渗滤液收集，在管道变形、堵塞或者腐蚀等情况下，一旦无法及时导排出去容易造成渗滤液水位雍高，进而也会降低填埋气收集效率。况且，我国南方雨水较多，垃圾填埋场都普遍面临渗滤液水位本来就较高，而雨水通过填埋垃圾表面渗入后加快垃圾内部渗滤液水位升高，堵塞抽气井，形成气体回收管网的湍动现象，从而直接影响填埋气的排出及回收利用率。
因此，如何在现有填埋气和渗滤液收集技术的基础上，结合我国填埋场的特点，研究出一套填埋气收集效率高、渗滤液导排顺畅的气液控制收集技术有着重要的意义。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种渗滤液和填埋气的动态双向导排控制方法，改善垃圾体内部的导水透气性，解决目前垃圾在填埋过程中存在的渗滤液水位雍高、填埋气逸散且收集效率极低等问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种渗滤液和填埋气的动态双向导排控制方法，用于垃圾填埋场中，所述垃圾填埋场底部预埋有多个主管道，且所述多个主管道将所述垃圾填埋场分别与填埋气底部收集系统及渗滤液收集系统进行连通;其中，所述填埋气底部收集系统包括位于所述垃圾填埋场外部的真空泵以及穿入所述垃圾填埋场底部并将所述真空泵与所述多个主管道进行连通的排气管道;所述渗滤液收集系统包括穿入所述垃圾填埋场底部并与所述多个主管道进行连通的导排管道，且所述导排管道位于所述排气管道的下方，其上设有控制阀;
所述方法包括：
a、确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段;其中，所述填埋阶段包括填埋初期阶段、填埋中期阶段和填埋后期阶段;
b、根据所述确定的垃圾填埋场的当前填埋阶段，对所述垃圾填埋场中垃圾体进行相应的预处理，并选择所述填埋气底部收集系统及所述渗滤液收集系统分别进入相应的工作状态;其中，所述工作状态为开启状态或关闭状态。
其中，所述步骤a具体包括：
当所述垃圾填埋场中垃圾体堆放高度低于所述垃圾填埋场预设填埋总高度的三分之一时，确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段为填埋初期阶段;
当所述垃圾填埋场中垃圾体堆放高度高于所述垃圾填埋场预设填埋总高度的三分之一且低于所述垃圾填埋场预设填埋总高度时，确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段为填埋中期阶段;
当所述垃圾填埋场中垃圾体堆放高度达到所述垃圾填埋场预设填埋总高度时，确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段为填埋后期阶段。
其中，所述步骤b具体包括：
当确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段处于填埋初期阶段或填埋中期阶段时，均在每一次进入所述垃圾填埋场的垃圾体顶部上覆盖有用于防止雨水渗入的临时覆盖层;
根据预设的曝气频率，对每一次进入的垃圾体均通过其相应临时覆盖层表面上所预设的多个临时曝气井进行曝气预处理，且在每一次曝气预处理过程中，均会选择所述填埋气底部收集系统进入开启状态，通过开启所述真空泵实现填埋气收集，并同时均会选择所述渗滤液收集系统进入关闭状态，通过关闭所述导排管道上的控制阀阻止填埋气通过所述导排管道被排出或外界空气通过所述导排管道被排出被引入;
待所述每一次曝气预处理完成后，均会选择所述渗滤液收集系统进入开启状态，通过开启所述导排管道上的控制阀实现渗滤液收集。
其中，所述临时覆盖层是通过在所述垃圾体顶部铺设有一定厚度的高密度聚乙烯膜、防水布或粘土来实现。
其中，所述高密度聚乙烯膜和防水布覆盖的厚度均位于0.1毫米至0.6厘米之间。
其中，所述粘土覆盖的厚度位于20厘米至30厘米之间。
其中，所述步骤b具体还包括：
当确定所述垃圾填埋场的当前填埋阶段处于填埋后期阶段时，在所述垃圾填埋场的垃圾体顶部和侧部上均覆盖有用于防止雨水渗入的最终覆盖层，并在所述垃圾体顶部的最终覆盖层上钻孔架设多个与所述真空泵相连通的第一气体抽气井;
选择所述填埋气底部收集系统进入开启状态，通过开启所述真空泵实现填埋气收集，并同时选择所述渗滤液收集系统进入开启状态，通过开启所述导排管道上的控制阀实现渗滤液收集，直至所述收集的填埋气量低于预设的阈值时，选择所述填埋气底部收集系统进入关闭状态，通过关闭所述真空泵阻止填埋气收集。
其中，所述方法进一步包括：
在所述垃圾填埋场的垃圾体侧部的中间位置上钻孔架设多个与所述真空泵相连通的第二气体抽气井或气体抽气沟。
其中，所述最终覆盖层是通过在所述垃圾体顶部和侧部由下至上依次铺设多孔材料排气层、粘土保护层、高密度聚乙烯膜及粘土来实现。
其中，所述渗滤液收集系统还包括与所述导排管道相连通的集水井。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明在垃圾填埋场底部设有与主管道分别连通且高度不同的排气管道和导排管道，使得垃圾填埋场在处于不同的填埋阶段中，通过选择填埋气底部收集系统和渗滤液收集系统分别进入相应的工作状态，实现填埋气由主管道进入排气管道被排出，以及实现渗滤液在重力及惯性作用下由主管道进入导排管道被排出，同时填埋后期填埋气可以从底部和顶部同时抽出，从而改善垃圾填埋场中垃圾体内部的导水透气性，解决目前垃圾在填埋过程中存在的渗滤液水位雍高、填埋气逸散且收集效率极低等问题。