专利名称：一种垃圾填埋气导排收集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种净化垃圾填埋气的导排技术，具体是涉及一种可显著提高垃 圾填埋气收集率的垃圾填埋气导排收集系统。
背景技术：
填埋气(LFG)是在垃圾填埋的过程中，垃圾中含有的大量有机成分被微生物厌氧 发酵或降解产生的气体。垃圾填埋气中的主要成分为甲烷和二氧化碳。同时含有微量的硫 化氢、硫醇、氯乙烯、甲苯、己烷、氯甲烷、二甲苯等有毒气体。填埋气中的甲烷属易燃有机 物，甲烷分子中H/C较高，含碳量少，容易实现充分燃烧，是一种热值较高的能源物质。但填 埋气则具有易燃易爆及污染环境等隐患，《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008))) 明确要求生活垃圾填埋场要建立填埋气导排系统，在填埋场的运行期和后期维护与管理期 内将填埋层内的气体导出后利用、焚烧或达到排放要求后直接排放。以消除可燃性气体的 燃烧爆炸隐患、减少温室效应气体排放等。目前，被广泛应用的填埋气收集工艺主要有竖井收集、横井收集、膜下收集三种方 式。经过笔者十几年的生活垃圾填埋场运行和管理经验，中国的生活垃圾含水量大，且进行 填埋的垃圾组分复杂，很容易出现垃圾阻水层，阻隔水的下渗，造成堆体内部的高水位，形 成“山有多高，水有多高”的现象，进而阻断填埋气的收集通道。无论何种气体收集方式，堆 体内部的高水位均会显著降低填埋气的收集率。据调研，对于垃圾填埋量looot/d的大型 填埋场，收集系统一般较完善，其填埋气收集率仍不足80% ；而对于填埋量500t/d的小型 填埋场，其填埋气收集率只有30% -50%。更为严重的是，堆体内部的水可能会随填埋气进 入填埋气收集管道，造成填埋气收集系统的瘫换。专利CN201010984Y垃圾填埋场生物气与渗滤液一体化抽排装置，所述竖井由钢 筋混凝土材料构筑而成，并且在填埋场投入使用前施工完成，考虑到垃圾堆体内部竖井的 气体收集半径一般为只有20-40米，因此该竖井建设成本、及工程量很大，并且填埋运营期 间，对填埋施工造成不便；竖井壁留有与多水平、多分支收集疏排通道的连通口，容易破坏 堆体的厌氧环境；潜污泵设置在竖井底部，对于几十米高的垃圾堆体来讲，该潜污泵的维修 与保养十分困难。而专利CN100354531C垃圾填埋气竖井排水方法及其系统，实用新型的 排水方法是处理竖井内部的水，但无法解决因垃圾阻隔作用而造成存在于垃圾堆体内部的 水，并且因向竖井内鼓吹空气，存在破坏垃圾堆体内部的厌氧环境的风险。
发明内容针对国内垃圾填埋场普遍存在的因垃圾堆体水位高，无法提高填埋气收集率的问 题，本实用新型的目的是提供一种作业安全、结构稳定、效果好的填埋气导排收集系统。为达上述目的，本实用新型采用了以下技术方案—种垃圾填埋气导排收集系统，包括垃圾堆体内导排槽、集气竖井、集气管道及渗 滤液收集处理装置，其中，垃圾堆体内导排槽由导水盲沟及石笼共同组成，导水盲沟在堆体内分层设置，相邻两层导水盲沟通过垂直安装的石笼相连通；集气竖井通过连接渠与每层 导水盲沟相连通并可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其顶部设有填埋气出口，出口与填埋 气集气管道相连；在垃圾堆体外表面设置有表面收集主管，表面收集主管与每层导水盲沟 均相连通，其下部连接在渗滤液收集处理装置上；上层导水盲沟内汇集的渗滤液通过石笼 和/或集气竖井流到下层的导水盲沟和/或表面收集主管内，然后进入垃圾填埋场底部的 渗滤液收集处理装置，从而实现了内部立体导排及表面收集相结合的渗滤液收集处理。本实用新型还可通过以下技术方案进一步实现所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述导水盲沟每隔5-15米水平设置一 层，每层均由壁上带有通孔的导水管、卵石导排层及过滤层共同组成，导水管埋设于卵石导 排层内部，过滤层包覆于导水管的外部。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，导水盲沟的断面呈正六边形，导水盲沟水 平放置或者呈1-3%的坡度设置。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述过滤层为密度大于等于300g/cm2的 土工布。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述表面收集主管设置于距离边坡5-15 米处，表面收集主管一端与导水盲沟内的导水管焊接或法兰连接，另一端沿着边坡向下通 入渗滤液处理装置中。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述集气竖井包括中空金属管、壁上带有 通孔的抽气管、卵石及密封盖，金属管可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其内部沿管壁方向 平行放置1个以上的抽气管，各抽气管之间以及抽气管与金属管之间均留有空隙，空隙内 填充有卵石，随着金属管向上拉拨顺序向其内部填充抽气管及卵石；密封盖密封于中空金 属管的上部，其上设有与集气管道相连的填埋气出口。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述石笼由壁上带有通孔的导水管、卵石 及金属网共同组成，金属网圈围一周，其内部平行放置一根或一根以上的导水管，导水管之 间及导水管与金属网之间的空隙填充卵石。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述连接渠由卵石层及包覆于卵石层外 部的过滤层共同组成。所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述过滤层为密度大于等于300g/cm2的 土工布。由于采用了上述技术方案，使得本实用新型具备如下技术效果1、本实用新型集气竖井埋入垃圾堆体内，并且随垃圾填埋高度的增加可以向上拉 拔，集气竖井顶部有填埋气出口，出口与填埋气收集管道相连。垃圾堆体产生的填埋气首先 进入集气竖井，然后依次通过竖井顶部的填埋气出口、填埋气收集管道进入火炬等填埋气 处理设备，从而实现了填埋气的稳定收集处理，作业安全；2、本实用新型的渗滤液导排采用内部导排与表面收集相结合的方式，高层导水盲 沟汇集的一部分渗滤液可以由石笼或集气竖井流到低层导水盲沟，进而通过填埋场底渗滤 液收集处理装置排出垃圾堆体，从而实现了内部的导排；而另一部分渗滤液则可通过与每 层导水盲沟相连通的表面收集主管直接流出垃圾堆体，进入渗滤液处理系统，从而实现了 表面的收集。这两种收集方式的结合，有效实现了垃圾堆体内部过量水的导排，导排效果良好，提高了填埋气的收集率，经小规模实验，填埋气的收集率达90%以上；3、本实用新型的集气竖井向上拉拔时，金属管位置上移，而金属管内放置的抽气 管和卵石留在原处，密封盖与金属管通过螺栓连接，每次拉拔后，卸下密封盖后继续向金属 管内填充抽气管和卵石；该结构加强了堆体的稳定性，操作时对垃圾填埋场底部渗系统及 边坡稳定结构无损害，且方便施工及维护；4、本实用新型对堆体内的渗浙液进行有效导排后，还可利用集气竖井或石笼中的 管道进行渗浙液的回灌，一方面可以通过堆体的吸附降解作用，有效的降低渗浙液中的污 染成分，另一方面也可以将填埋堆体里的含水率调节到适合微生物代谢的条件，通过提高 微生物活性加速填埋堆体内有机物的降解，加速堆体的稳定化进程；5、本实用新型的导水盲沟导水管的外部及连接渠外部均包覆一层过滤材料，有效 过滤杂质，避免因长时间使用后垃圾内固体物质堵塞导水管上的通孔，从而保证了导排渗 滤液的畅通，导水效果更佳，导水盲沟断面优选正六边形，其结构稳定并具有一定的汇水面 积，导水盲沟与水平面呈0-20度角设置，更便于导水盲沟内的渗滤液向石笼及便面收集主 管汇集，排水效果更好。
图1为本实用新型垃圾填埋气导排收集系统的结构示意图；图2为本实用新型连接渠结构示意图。图中:1、集气竖井，11.金属管，12.抽气管，13.卵石，14.密封盖，141.填埋气出 口 ；2、导水盲沟，21.导水管，22.卵石导排层，23.过滤层；3.石笼，31.卵石，32.导水管， 33.金属网；4.连接渠，41.卵石，42.过滤层；5.表面收集主管，6、垃圾堆体。
具体实施方式
下面详细结合附图1-2详细说明本实用新型。—种垃圾填埋气导排收集系统，包括垃圾堆体6内导排槽、集气竖井1、集气管道 及渗滤液收集处理装置，其中，垃圾堆体6内导排槽由导水盲沟2及石笼3共同组成，导水 盲沟2在堆体内分层设置，相邻两层导水盲沟2通过垂直安装的石笼3相连通；集气竖井1 通过连接渠4与每层导水盲沟2相连通并可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其顶部设有填 埋气出口 141，出口 141与填埋气集气管道相连；在垃圾堆体6外表面设置有表面收集主管 5，表面收集主管5与每层导水盲沟2均相连通，其下部连接在渗滤液收集处理装置上；上层 导水盲沟内汇集的渗滤液通过石笼和/或集气竖井流到下层的导水盲沟和/或表面收集主 管内，然后进入垃圾填埋场底部的渗滤液收集处理装置，从而实现了内部立体导排及表面 收集相结合的渗滤液收集处理。垃圾堆体产生的填埋气由集气竖井1进行收集，在填埋场运行期间，当垃圾堆体6 填埋到一定高度时，即开始安装集气竖井1，为保证不破坏填埋场底部防渗系统，集气竖井 1距底部防渗系统不小于3米。集气竖井1埋入垃圾堆体内，其包括中空金属管11、壁上带 有通孔的抽气管12、卵石13及密封盖14，金属管11可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其内 部沿管壁方向平行放置1个以上的抽气管12，各抽气管12之间以及抽气管12与金属管11 之间均留有空隙，空隙内填充有卵石13，密封盖14与金属管11通过螺栓连接，每次拉拔后，
5卸下密封盖14后继续向其内部填充抽气管12及卵石13。然后再将密封盖14密封于中空 金属管11的上部，密封盖14上设有与集气管道相连的填埋气出口。垃圾堆体6产生的填 埋气首先进入集气竖井1，集气竖井1内部的卵石和HDPE管用来输送填埋气，然后，填埋气 依次通过竖井顶部的填埋气出口 2、填埋气收集管道3进入火炬等填埋气处理设备。为保证较高的填埋气收集率，本系统的渗滤液导排采取内部导排和表面收集相结 合的方式。当垃圾堆体6的填埋高度达9米时，开始铺设第一层导水盲沟2，导水盲沟2由 壁上带有通孔的导水管21、卵石导排层22及过滤层23共同组成，导水管21埋设于卵石导 排层22内部，过滤层23包覆于导水管21的外部，采用密度大于或等于300g/cm2的土工布。 防止长期使用后垃圾内固体物质堵塞导水盲沟2内的导水管21上的通孔。为保证导水盲 沟2的结构稳定且有一定的汇水面积，其断面结构优选正六边形.导水盲沟2可水平设置， 也可设置为坡度呈1-3%的形式；导水盲沟2也可以采用常规的盲沟形式。导水盲沟2通过连接渠4与集气竖井1相连通，连接渠4由卵石41和包覆在卵石 结构外的具有一定过滤能力的过滤层41组成，过滤层42采用密度大于或等于300g/cm2的 土工布，可有效防止垃圾中固体物质堵塞卵石41间空隙，从而保障连接渠4的连接畅通。以 后在垃圾堆体高度不断增加的过程中，每隔5-15米设一层导水盲沟2，上、下相邻两层导水 盲沟2通过竖直安装的石笼3相连通，石笼3在垃圾堆体高度达5米时开始安装，随垃圾堆 体6的高度增加而向上续接并与各层的导水盲沟2相连，最终连至顶层的导水盲沟2。石 笼3由卵石31、导水管32、金属网33组成，导水管32壁上带有通孔，石笼3的外周由金属 网33围合而成，断面可为圆形，石笼内部平行放置一根或多根导水管32，笼内空隙填充卵 石32.石笼3也可采用常规的石笼形式。导水盲沟2内部的卵石导排层2作为导流层用来汇集垃圾堆体内部的水，导水盲 沟2内部的导水管21用来输送汇集到盲沟2内的水。由此，高层导水盲沟汇集的水可以由 石笼3和集气竖井1流到低层导水盲沟，并逐层下流，进而通过填埋场底渗滤液导排系统排 出垃圾堆体6，从而实现了内部导排。每层导水盲沟2在距离边坡5-15米处与表面收集主 管5相连，连接方式为表面收集主管5与导水盲沟2内部导水管焊接或法兰连接。表面收 集主管5出边坡后，保持一定的坡度沿边坡向下与填埋堆体6外部的渗滤液处理装置相连， 由此，该层导水盲沟汇集的水通过表面收集主管5流出垃圾堆体6，并直接进入渗滤液处理 装置，从而实现了表面收集的导水方式。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上 的限定。凡本领域的技术人员利用本实用新型的技术方案对上述实施例作出的任何等同的 变动、修饰或演变等，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种垃圾填埋气导排收集系统，包括垃圾堆体内导排槽、集气竖井、集气管道及渗滤液收集处理装置，其特征在于垃圾堆体内导排槽由导水盲沟及石笼共同组成，导水盲沟在堆体内分层设置，相邻两层导水盲沟通过垂直安装的石笼相连通；集气竖井通过连接渠与每层导水盲沟相连通并可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其顶部设有填埋气出口，出口与填埋气集气管道相连；在垃圾堆体外表面设置有表面收集主管，表面收集主管与每层导水盲沟均相连通，其下部连接在渗滤液收集处理装置上；上层导水盲沟内汇集的渗滤液通过石笼和/或集气竖井流到下层的导水盲沟和/或表面收集主管内，然后进入垃圾填埋场底部的渗滤液收集处理装置，从而实现了内部立体导排及表面收集相结合的渗滤液导排方式。
2.根据权利要求1所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述导水盲沟每隔5-15米水平设置一层，每层均由壁上带有通孔的导水管、卵石导排 层及过滤层共同组成，导水管埋设于卵石导排层内部，过滤层包覆于导水管的外部。
3.根据权利要求2所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述导水盲沟的断面呈正六边形，导水盲沟水平放置或者呈1-3%的坡度设置。
4.根据权利要求2所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述过滤层为密度大于或等于300g/cm2的土工布。
5.根据权利要求2-4中任一所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述表面收集主管设置于距离边坡5-15米处，表面收集主管一端与导水盲沟内的导水管焊接或法兰连接，另一端沿着边坡向下通入渗滤液处理装置中。
6.根据权利要求1-4中任一所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述集气竖井包括中空金属管、壁上带有通孔的抽气管、卵石及密封盖，金属管可随着 垃圾堆体的升高向上拉拨，其内部沿管壁方向平行放置1个以上的抽气管，各抽气管之间 以及抽气管与金属管之间均留有空隙，空隙内填充有卵石，随着金属管向上拉拨顺序向其 内部填充抽气管及卵石；密封盖密封于中空金属管的上部，其上设有与集气管道相连的填 埋气出口。
7.根据权利要求1-4中任一所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述石笼由壁上带有通孔的导水管、卵石及金属网共同组成，金属网圈围一周，其内部 平行放置一根或一根以上的导水管，导水管之间及导水管与金属网之间的空隙填充卵石。
8.根据权利要求7所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述连接渠由卵石层及包覆于卵石层外部的过滤层共同组成。
9.根据权利要求8所述的垃圾填埋气导排收集系统，其特征在于所述过滤层为为密度大于等于300g/cm2的土工布。
专利摘要本实用新型涉及一种垃圾填埋气导排收集系统，包括导水盲沟、石笼、集气竖井、表面收集主管、集气管道及渗滤液收集处理装置，导水盲沟在堆体内分层设置，相邻两层导水盲沟通过垂直安装的石笼相连通；集气竖井通过连接渠与每层导水盲沟相连通并可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其顶部设有填埋气出口，出口与填埋气集气管道相连；在垃圾堆体外表面设置有表面收集主管，表面收集主管与每层导水盲沟均相连通，其下部连接在渗滤液收集处理装置上。本实用新型作业安全，系统结构稳定，可对堆体内过量水有效导排，提高填埋气收集率。
文档编号B09B5/00GK201760436SQ201020120459
公开日2011年3月16日 申请日期2010年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者何亮, 周鹏, 毛友泽, 郭婧婷, 黄川 , 齐东潮 申请人:北京环卫集团环境研究发展有限公司