专利名称：一种垃圾堆体的原位修复方法
技术领域：
本发明属于固体废弃物处理的环保技术领域，特别是一种垃圾堆体的原位修复方法。
背景技术：
由于环保意识差、技术落后等原因，过去很多垃圾被自然堆放，其厌氧降解过程产 生大量的渗滤液、甲烷、生物气溶胶、恶臭等，严重污染环境。特别是垃圾堆体侵占大量土 地，几十年甚至上百年才能稳定，造成土地资源的极大浪费。因此，如何快速消除垃圾堆体 的环境影响，回收资源和能源，恢复土地利用价值已经引起广泛关注。目前消除垃圾堆体污 染的方法主要有1)把垃圾堆体清运转移到卫生填埋场、垃圾焚烧厂等处理，但运输和处 理成本较高，而且会产生恶臭、渗滤液遗洒等二次环境污染等问题，无法真正解决垃圾污染 问题。2)鼓气法，即通过向垃圾堆体内鼓气，补充水分和营养盐，提高微生物的代谢活性， 加速垃圾的快速降解稳定。但该技术主要针对垃圾中的有机物降解颇为有效，但对塑料、橡 胶、玻璃等其它污染物难以彻底消除，特别是经鼓气后可能加速重金属等物质的环境释放， 造成二次污染。 本发明通过智能化快速稳定化垃圾堆体，然后通过筛分等回收资源，恢复土地利 用价值，彻底消除环境污染。
发明内容
本发明的目的是在原位垃圾堆体，避免垃圾的转移污染，并恢复土地利用价值，不 产生二次污染。本发明首先把垃圾堆体进行网格化处理，埋植穿孔管，并在穿孔管内安装湿 度、甲烷等传感器在线监测，传感器信号通过无线网络传入计算机，利用计算机程序进行抽 气和鼓气补水，加速垃圾堆体稳定，稳定后的垃圾经破碎、筛分，回收金属，其它成分经深度 处理产生能量、制取有机颗粒肥和建筑材料等，彻底消除垃圾堆体对大气、土壤、地下水等 周边环境的等环境污染，恢复土地价值。 本发明提出的垃圾堆体的原位修复方法，其工艺流程图参见附
图1。
涉及的工艺过程具体如下 (1)网格化处理，划定修复单元(015-25m)，在垃圾堆体表面覆盖高密度聚乙烯 膜(HDPE)，每个修复单元中央机械穿孔至垃圾底部30-50cm处，在孔内埋植聚丙烯多孔管 (DN100mm)，孔径为01cm，每平米20-50个孔。 (2)每个埋置的聚丙烯穿孔管内安装湿度、甲烷等传感器，传感器信号通过无线网 络传入计算机，利用计算机程序控制抽气、鼓气等时间节点转换。抽气和鼓气系统均由计算 机程序控制，通过防爆罗茨风机和管道实现。抽气系统采用罗茨鼓风机真空抽气将填埋气 以负压状态由集气井中抽出。其抽气量由电磁阀加以调控，抽气压力由罗茨鼓风机调节，以 获得稳定的产气量。鼓气系统也利用同一台罗茨鼓风机，风量和风压由电磁阀控制。采用 当抽气状态下甲烷浓度低于5%时，且停止抽气后1周内甲烷浓度未达到5% ，停止抽气；转而向垃圾堆体鼓气，鼓气量利用计算机程序控制，通常每立方垃圾每天补充2-4立方空气。
(3)本方法表征垃圾堆体稳定化因子为垃圾渗滤液化学需氧量COD < 1500mg/l， 生化需氧量(BOD)/COD < 0. l，垃圾无明显臭味，即认为垃圾堆体已达到稳定化水平，可进 行筛分等。 (4)破碎采用双滚刀破碎机进行破碎，破碎物进入盘式筛选机筛分，回收金属，筛
上物中的塑料、竹木、橡胶等物质进入燃烧炉燃烧，筛下物主要腐熟有机物、沙石、玻璃等。 (5)深度处理把筛下物经水旋分离器分离出腐熟有机物，腐熟有机物经离心脱水、
在90-12(TC干燥1-2小时、添加P、K等营养元素、造粒后制成有机颗粒肥，而其它物质如沙
石、玻璃、粘土等经过细破碎、粘结剂粘结等过程制成建筑材料等。垃圾堆体产生的沼气、筛
上可燃物等经燃烧发电，回收电能和热能，从而实现了垃圾的能量回收。 本发明的优点 1.本发明采用原位修复技术，即直接在垃圾堆体上实施，不占用额外土地，不产生 二次污染，是一种优良的垃圾污染消除技术。 2.本发明充分利用垃圾堆体沼气能量、筛上物焚烧热量等，回收了能源，节约了处 理成本，实现了能量平衡。 3.本发明采用HDPE膜覆盖，使垃圾堆体处于密闭可控状态，避免了恶臭、微生物 气溶胶等逸散。 4.筛下物经水旋分离，分选效率高，能耗低，有效分选出腐熟有机质，制成的有机 肥营养比例适宜，达到国家有机肥标准。 5.整个系统的运行能够实现数字化控制，是一种数字化垃圾处理工艺，开发的计 算机程序，界面友好，适用性强。
具体实施例方式
以某垃圾堆放场(500mX250mX15m)的原位修复为例，首先覆盖高密度聚乙烯膜 (HDPE)，密闭垃圾堆体；然后按025m划分为200个网格化单元，每个单元安装15. 5_25米深 的穿孔管，每个单元中央机械穿孔至垃圾底部30-50cm处，每个埋置的聚丙烯穿孔管内安 装湿度、甲烷等传感器，传感器信号通过无线网络传入计算机，利用计算机程序控制抽气、 鼓气等时间节点转换。抽气和鼓气系统均由计算机程序控制，通过防爆罗茨风机和管道实 现。抽气系统采用罗茨鼓风机真空抽气将填埋气以负压状态由集气井中抽出。其抽气量由 电磁阀加以调控，抽气压力由罗茨鼓风机调节，以获得稳定的产气量。鼓气系统也利用同一 台罗茨鼓风机，风量和风压由电磁阀控制。采用当抽气状态下甲烷浓度低于5%时，且停止 抽气后1周内甲烷浓度未达到5%，停止抽气；然后，利用计算机自行切换电磁阀，转而向垃 圾堆体鼓气，鼓气量利用计算机程序控制，通常每立方垃圾每天补充2-4立方空气。
为了促进垃圾堆体的快速稳定，该穿孔管还可用于回灌垃圾堆体产生的渗滤液。 垃圾堆体稳定化界定指标如下(1)垃圾渗滤液的COD浓度低于1500mg/l，B0D/C0D < 0. 1 ; (2)垃圾无明显臭味，呈黑褐色。当垃圾的性状和垃圾渗滤液达到上述指标时，即可进行垃 圾破碎筛分。由抓斗机把垃圾放入位于垃圾堆体上的双滚刀破碎机，破碎后的垃圾通过传 输皮带送入盘式筛分机，分选为三大类物质金属、筛上物、筛下物。筛上物主要有竹木、塑 料、橡胶等可燃物，经打包后送入燃烧炉燃烧，回收热量；筛下物经水旋分选机分选出有机物和重物质等，有机物经离心脱水，添加P、 K等营养元素，在90-12(TC下烘干和造粒后，制 成颗粒有机肥；而重物质如沙石、粘土等进行细破碎，添加无机氧化型粘结剂，搅拌形成浆 料，将所得浆料注入模具，固化成型，制成建筑材料。
权利要求
一种垃圾堆体的原位修复方法，其特征在于通过网格化处理、膜密封表面，埋植聚丙烯多孔管，在线监测，利用计算机程序进行抽气和鼓气，加速垃圾堆体稳定，稳定后的垃圾经破碎、筛分，回收金属，其它成分经深度处理产生能量、制取有机颗粒肥和建筑材料等。
2. 根据权利要求l所述的一种垃圾堆体的原位修复方法，其特征在于网格化处理，即在垃圾堆体覆盖高密度聚乙烯膜(HDPE)，划定修复单元(0 5-25m)，每个修复单元中央埋植 聚丙烯多孔管(DN100mm)至垃圾底部30-50cm处。
3. 根据权利要求1所述的一种垃圾堆体的原位修复方法，其特征在于每个埋置的聚 丙烯穿孔管内安装湿度、甲烷等传感器，并通过无线网络传输到计算机内，利用计算机程序 控制抽气、鼓气等时间节点转换。即当抽气状态下甲烷浓度低于5%时，且停止抽气后1周 内甲烷浓度未达到5%，停止抽气；转而向垃圾堆体鼓气，鼓气量利用计算机程序控制。
4. 根据权利要求1所述的一种垃圾堆体的原位修复方法，其特征在于表征垃圾堆体稳定化因子为垃圾渗滤液化学需氧量COD < 1500mg/l，生化需氧量(BOD)/COD < 0. l，垃圾无明显臭味。
5. 根据权利要求1所述的一种垃圾堆体的原位修复方法，其特征在于破碎采用双滚 刀破碎机进行破碎，破碎物进入盘式筛选机筛分，回收金属，筛上物中的塑料、竹木、橡胶等 物质进入燃烧炉燃烧，筛下物主要腐熟有机物、沙石、玻璃等。
6. 根据权利要求1所述的一种垃圾堆体的原位修复方法，其特征在于深度处理把筛下物经水旋分离器分离出腐熟有机物，腐熟有机物经干燥、营养配比、造粒后制成有机颗粒 肥，而其它物质如沙石、玻璃、粘土等经过破碎、投加粘结剂等制成建筑材料等。垃圾堆体产 生的沼气、筛上可燃物等经燃烧发电，回收电能和热能。
全文摘要
本发明公开了一种垃圾堆体的原位修复方法，通过网格区划、膜密封表面，埋植聚丙烯穿孔管，在线监测，利用计算机程序进行抽气和鼓气，加速垃圾堆体稳定，稳定后的垃圾经破碎、筛分，回收金属，其它成分经深度处理产生能量、制取有机颗粒肥和建筑材料等。本方法能在原位快速消除垃圾环境污染，实现了垃圾的资源化、无害化。
文档编号B09B3/00GK101695708SQ200910210490
公开日2010年4月21日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者何士龙, 姚蔚, 杜文利 申请人:北京昊海天际科技有限公司;