专利名称：一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法及系统。
背景技术：
随着中国经济的快速发展，大量的人口涌入城市，城市的规模和域界不断扩大，城市化的进程如一日千里。我们在享受繁荣的同时，也正经受生存环境不断恶化带来的后果， 一方面城市人口激增，生活垃圾也剧增，我国城市垃圾的处理方法目前还比较落后，其主要方法是填埋，约占整个垃圾处理方法的95%以上；另一方面，我国所采用的填埋方法基本上是随意堆放的方法，未经无害化处理，原来处于城市边缘的垃圾填埋场正成为新的城市中心，未经处理的填埋场不断散发臭气，蚊蝇滋生，造成严重的空气污染，不断释放的沼气给附近生活的居民带来安全隐患。垃圾一旦进入填埋场，微生物的分解过程就开始了，第一步是耗氧分解，消耗填埋场中的氧气，产生大量的热，第二步是进行厌氧分解，作为垃圾本身的生物厌氧降解过程， 其最终产物主要是C02和CH4，通常称为沼气。由于沼气是一种燃料，在填埋场现场易燃易爆，存在严重安全隐患。因此，做好填埋场沼气的收集处理是一项很重要的工作。同时，未经整合治理的垃圾填埋场普遍存在以下危害1、垃圾场不断散发的恶臭沼气主要由甲烷和其他有毒有害气体组成，一旦遭遇火星易燃易爆，给生命和财产带来威胁；同时，甲烷也是一种温室效应很强的气体(是二氧化碳的二十一倍)，若大量对空中直接排放，容易形成温室效应，导致全球气温升高，因此，联合国正通过《京都协议书》要求各国政府采取措施减少各类温室效应气体的排放。2、垃圾填埋场渗透出的渗浙液包含垃圾中所有的有毒成分，如重金属、高有机复合物、有害细菌、有机病菌等，如果不进行处理，很容易造成填埋场下游土壤破坏，或污染下游地下水甚至水库饮用水，特别是在下雨天污水横流。3、垃圾填埋场堆放的固体垃圾，容易滋生蚊蝇、传播疾病、影响周边公共卫生，造成附近居民的生活环境恶化。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法及系统，解决现有技术对生活垃圾填埋场的沼气、渗浙液和固体垃圾这三重污染无法实现整合治理的问题。为了实现上述目的，本发明采用以下整合治理与循环利用并重的技术方案一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法及系统，包括1、对垃圾填埋场产生的沼气进行回收和循环利用。沼气处理系统包括设置于垃圾填埋场中若干采气井、具有多个透气孔的采气管、输气管道、集气室(气水分离)、抽气泵站通过罗茨风机形成的负压来收集采气井的沼气、利用所收集的沼气进行燃烧、发电、供暖或供冷等综合利用。还包括在所述输气管道与各个采气管的连接处设置用于控制各个采气管中气体流通的控制阀、焚烧富余沼气的火炬、整体控制系统。2、对垃圾填埋场渗浙液采用循环自净化处理方法进行处理。渗浙液处理系统包括收集池、抽水泵和输水管道，所述收集池收集垃圾填埋场产生的渗浙液；所述抽水泵用于将所述收集池收集的渗浙液通过所述输水管道输送回垃圾填埋场的垃圾填埋层，将渗浙液排放到填埋场垃圾填埋层的垃圾中，利用垃圾进行循环自净化处理。3、对垃圾填埋场表面进行生态恢复。包括在垃圾填埋场表面覆盖粘土层，做成“馒头化”处理，以实现雨水在垃圾场表面不沉积；在垃圾填埋场四周开设雨水收集槽，用于收集并导流垃圾填埋场表面和附近山体的雨水，并将收集的直接排放到附近的水系，防止流入填埋场渗浙液中，实现“雨污分离”。在填埋场表面种植绿色植被，进行生态恢复。相对于现有技术中，本发明从整体上治理了垃圾填埋场，对生活垃圾填埋场产生的沼气、渗浙液和固体垃圾这三重污染进行整合治理和循环利用。本发明对垃圾填埋场产生的沼气进行回收和循环利用，直接产生经济价值，而且避免了垃圾填埋场中沼气直接排放，造成垃圾填埋场臭气漫天、遇火星易燃易爆、容易形成温室效应等一系列问题。本发明对垃圾填埋场渗浙液采用再循环自净化处理方法进行处理，有效避免了垃圾填埋场渗透出的渗浙液直接排放，避免造成填埋场下游土壤破坏，或污染下游地下水甚至水库饮用水，特别是在下雨天污水横流的问题。本发明对垃圾填埋场表面进行了生态恢复，比如在垃圾填埋场表面覆盖土层，种植植被，有效改善了垃圾填埋场的环境面貌；经生态恢复，垃圾填埋场的占地可以进行重新利用，如建设运动、休闲场所等。
图1为本发明实施例一种生活垃圾填埋场沼气处理系统的示意图；图2为本发明实施例一种生活垃圾填埋场渗浙液处理系统的示意图；图3为本发明实施例一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用系统的示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。可根据垃圾填埋场的施工环境、当地气候条件等诸多因素选择不同的方式在垃圾填埋场中设置采气井，通常对已经封场的填埋场采用垂直采气井，对正在建设中的填埋场采用水平采气井。下面以在垃圾填埋场中设置多个垂直的采气井为例，请参考图1，图1为本发明实施例一种生活垃圾填埋场沼气处理系统的示意图，在垃圾填埋场11中设置垂直采气井12，在采气井12中插入采气管13，采气管13处于垃圾填埋场土壤内的部分，其管壁上设置多个用于采集垃圾填埋场中的气体的透气孔131，为防止外面空气渗透进入垃圾填埋场内，采气管13处于垃圾填埋场土壤外的部分不设置透气孔，采气管13采用高密度聚乙烯材料制造，在采气管13的周围填充过滤石14，由于过滤石14之间自然形成的透气空间， 保证了来自垃圾填埋场中气体快速汇集到采气管的周围，同时，又保证了采气管管壁上的透气孔不会被堵塞，在垃圾填埋场表层水平设置输气管道15，输气管道15连通各个采气管 13，将各个采气管13采集到的气体集中输送至集气室16，在集气室16内设置一气体分析仪17，分析集气室16所收集的气体中甲烷的浓度，当分析结果是甲烷浓度低于预定值时， 通过送气管道18将集气室16中的气体输送至焚烧火炬19，焚烧火炬19直接将气体进行焚烧，当分析结果是甲烷浓度高于或等于预定值时，通过送气管道18将集气室16中的气体输送至发电装置110，发电装置110可利用气体发电。本发明不局限于以上几种循环利用的方式，比如还可以将气体作为填埋场附近工业锅炉或居民生活用气。进一步，可在输气管道与各个采气管的连接处设置用于控制各个采气管中气体流通的控制阀，这样当某一个采气井或采气管或连通该采气管的分支输气管道出现故障时， 可关闭控制该采气管中气体流通的控制阀，以便对故障进行检修，不会影响到其它采气井和采气管的正常工作。进一步，为了提高垃圾填埋场中沼气的采集能力，设置抽气泵站形成负压回收沼气。进一步，由于来自垃圾填埋场中的气体含有水蒸汽，所以输气管道应逐渐向采气管方向倾斜，以便使冷凝液返回采气井，在一些输气管道的地势最低处，还可以设置冷凝水收集装置；或者可在集气室内设置气水分离器，利用气水分离器将集气室收集到的气体进行脱水处理。进一步，为了保障在原有垃圾填埋场上在堆积垃圾层达到采气管的管口时，原有设备继续可用，在采气管上端制作有螺纹连接头，当再填埋的垃圾往上堆积到采气管的管口时，可利用管道接头接长采气管，其他管道均随之往上延伸即可。本实施例还包括对生活垃圾填埋场渗浙液采用再循环自净化处理方法进行处理的过程收集垃圾填埋场产生的渗浙液，将所收集的渗浙液输送回填埋场上方，排放到填埋场土壤中，利用土壤进行自净化。选取垃圾填埋场下游地势最低处，修建一个或多个用于收集垃圾填埋场产生的渗浙液的收集池，收集池可用水泥等防渗漏材料进行处理，收集池上方用透明塑料或玻璃进行密封，用于收集太阳能使渗浙液保持一定温度，利用微生物反应加快渗浙液的净化速度和沼气产量。图2为本发明实施例一种生活垃圾填埋场渗浙液处理系统的示意图，请参考图2， 渗浙液处理系统包括收集池21、抽水泵22和输水管道，收集池21用于收集垃圾填埋场11 产生的渗浙液，抽水泵22用于将收集池21收集的渗浙液通过输水管道输送回垃圾填埋场的垃圾填埋层，输水管道包括输水主管道231和回水渗透管道232，输水主管道231将收集池21收集的渗浙液分流到与输水主管道231连通的掩埋在垃圾填埋场11的垃圾填埋层土壤的回水渗透管道232，回水渗透管道232将所述渗浙液渗透到垃圾填埋场11中，回水渗透管道232采用叶脉状分布的多孔管，埋设于垃圾填埋场表层的约负一米处，在其周围填充过滤石。本实施例还包括在垃圾填埋场上方覆盖粘土层，用于防止垃圾填埋场内气体渗出，这样垃圾填埋场内的气体只能通过采气管引出，同时还用于防止垃圾填埋场上方的雨污水渗入到垃圾填埋场内，比如覆盖一层约500mm的高粘性粘土层，夯实压紧，使其中间高至四周逐步降低，以利于雨污水流向四周，在垃圾填埋场边缘四周开设雨水收集槽，将雨污水直接排放出去。本实施例还包括对垃圾填埋场表面进行生态恢复，生态恢复的方式有多种，比如在垃圾填埋场表面覆盖土层，用于种植植被，覆盖高低不一的营养土，种上花草、树木，这样可以改善垃圾填埋场周围的生活环境。图3为本发明实施例一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用系统的示意图，请参考图3，包括沼气处理系统中的采气管13、输气管道15和集气室16，还包括渗浙液处理系统中的收集池21，输气管道15水平设置在垃圾填埋场表层，输气管道15连通各个采气管 13，将各个采气管13采集到的气体集中输送至集气室16，在垃圾填埋场下游地势最低处修建用于收集垃圾填埋场产生的渗浙液的收集池21。本实施例提供的一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法及系统，对生活垃圾填埋场产生的沼气、渗浙液和固体垃圾这三重污染进行整合治理和循环利用，相对于现有技术中，仅对垃圾填埋场的某一种污染进行处理和利用的方法，本发明从整体上治理了垃圾填埋场，不仅有效避免了生活垃圾填埋场中沼气直接排放，造成垃圾填埋场臭气漫天、遇火星易燃易爆、容易形成温室效应等一些列问题，同时还包括对对垃圾填埋场渗浙液采用再循环自净化处理方法进行处理的步骤，还有效避免了垃圾填埋场渗透出的渗浙液直接排放，造成造成填埋场下游土壤破坏，或污染下游地下水甚至水库饮用水，特别是在下雨天污水横流的问题；同时，还对垃圾填埋场表面进行生态恢复，包括在垃圾填埋场表面覆盖土层，种植植被，有效改善了垃圾填埋场的环境面貌。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法，其特征在于，包括 对垃圾填埋场产生的沼气进行回收和循环利用；对垃圾填埋场渗浙液采用循环自净化处理方法进行处理； 对垃圾填埋场表面进行生态恢复。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对垃圾填埋场产生的沼气进行回收和循环利用的方法包括在垃圾填埋场中设置多个采气井；在各个采气井中插入具有多个透气孔的采气管；设置连通各个采气管的输气管道，所述输气管道将各个采气管采集到的沼气集中输送至集气室；利用所述集气室收集的沼气进行燃烧、发电、供暖或供冷。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括设置抽气泵站形成负压对所述对垃圾填埋场产生的沼气进行回收。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述再循环自净化处理方法包括 设置渗浙液收集池，所述收集池用于收集垃圾填埋场产生的渗浙液；将所收集的渗浙液输送回填埋场垃圾填埋层； 将渗浙液排放到填埋场垃圾填埋层土壤中，利用土壤进行自净化。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括 在垃圾填埋场上方覆盖粘土层；在垃圾填埋场边缘开设雨水收集槽，用于收集并导流垃圾填埋场上方的雨污水，并直接排放出去。
6.一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的系统，其特征在于，包括沼气处理系统、 渗浙液处理系统和表层生态恢复系统，其中，所述沼气处理系统用于对垃圾填埋场产生的沼气进行采集和循环利用；所述渗浙液处理系统用于对垃圾填埋场渗浙液采用再循环自净化处理方法进行处理；所述表层生态恢复系统用于对垃圾填埋场表面进行生态恢复。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述沼气处理系统包括多个采气井、具有多个透气孔的采气管、输气管道、集气室，所述采气井设置于垃圾填埋场中、所述具有多个透气孔的采气管插入各个采气井中，所述输气管道用于连通各个采气管，并将各个采气管采集到的沼气集中输送至所述集气室。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述渗浙液处理系统包括收集池、抽水泵和输水管道，所述收集池用于收集垃圾填埋场产生的渗浙液，所述抽水泵用于将所述收集池收集的渗浙液通过所述输水管道输送回垃圾填埋场的垃圾填埋层。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述输水管道包括输水主管道和回水渗透管道，所述输水主管道用于将所述收集池收集的渗浙液分流到与所述输水主管道连通的掩埋在垃圾填埋场的垃圾填埋层中的所述回水渗透管道，所述回水渗透管道将所述渗浙液渗透到垃圾填埋场的垃圾填埋层土壤中。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括粘土层和雨水收集槽，所述粘土层覆盖在垃圾填埋场上方，所述雨水收集槽开设在垃圾填埋场边缘，用于收集并导流垃圾填埋场上方的雨污水，将雨污水直接排放出去。
全文摘要
本发明公开一种生活垃圾填埋场整合治理和循环利用的方法及系统，该方法包括对垃圾填埋场产生的沼气进行回收和循环利用；对垃圾填埋场渗沥液采用循环自净化处理方法进行处理；对垃圾填埋场表面进行生态恢复。本发明通过以上技术方案，实现了对生活垃圾填埋场的沼气、渗沥液和固体垃圾这三重污染的整合治理和循环利用。
文档编号B09B3/00GK102284466SQ20111011701
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者余元旗 申请人:深圳相控科技股份有限公司