专利名称：高效产沼型生活垃圾填埋场的制作方法
技术领域：
本发明涉及生活垃圾填埋场技术，属环保领域，尤其是一种高效产沼型生活垃圾填埋场。
背景技术：
目前生活垃圾填埋技术已较为成熟，但尚存在以下问题
1、生活垃圾填埋堆体稳定速度较慢，一般需要15年甚至更长的时间来进行稳定，为后续土地利用带来了不利影响；
2、生活垃圾填埋堆体的厌氧条件保持不佳，导致填埋堆体不利于产沼和沼气收集；
3、国内生活垃圾有机物含量过高，目前在国内尚且没有以沼气收集为填埋工艺的技
术；
4、沼气的无序排放会加剧温室效应，同时沼气作为资源没有得到有效的利用和利用率普遍偏低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效产沼型生活垃圾填埋场，加速沼气收集。本发明目的通过下述技术方案实现高效产沼型生活垃圾填埋场，具有防渗、渗滤液收集及导排系统，特点是对整个生活垃圾填埋场进行单元划分、水平铺设填埋气收集系统并控制垃圾堆体含水率，其方法是
(1)、所述生活垃圾填埋场的单元划分是按三 四个月垃圾量约9万吨堆成一个2 5 米高度的填埋单元，以土质隔提进行单元分隔，各填埋单元之间防渗、渗滤液收集及导排以及沼气收集系统相对独立；
(2)、所述的沼气收集系统是在一个填埋单元达到相应填埋深度后，立刻进行中间覆盖，在垃圾层上覆盖IOcm 50cm的粘土和0. 5mm 1. 5mm的HDPE膜，膜与膜焊接密实，膜周边用袋装土压实，实现单元的完全密封，完成覆盖后，在一年内不再对该单元继续填埋垃圾，其中，粘土层的作用是为避免垃圾层表面的凹凸不平和有尖锐物体刺空HDPE膜；
(3 )、在单元完成覆盖一年后，此时填埋单元已基本完成了水解酸化阶段，并完成了 80% 以上的沉降量，此时，掀开已覆盖的HDPE膜，安装水平填埋气收集槽，并与已有的填埋气竖井收集系统连接起来，这种水平填埋气收集槽使填埋气收集系统与渗滤液收集系统实现有效分离，有利于垃圾填埋气的收集和回收/处理，该水平填埋气收集系统在负压作用下扩大竖井周边捕气区的范围，从而能够主动将填埋气从填埋场中抽出来，解决了初期沼气收集不足的缺陷；
(4)、在铺设好水平式填埋气收集槽的填埋单元上继续填埋垃圾，其他中间覆盖单元参照步骤(2 )，直至最终完成填埋库容的使用。水平填埋气收集系统与竖井相比，具有安装简便的特点，特别是考虑到竖井存在被水淹的潜在影响，有可能降低填埋了降低填埋气产生量和收集率的可能性，另外，含水率可得到有效控制，采用现有技术的垂直导排与新技术的水平导排的有机结合。在上述方案基础上，所述的水平填埋气收集槽是从现有垃圾层下挖2 5米的深度，再铺上粒径32 IOOmm的碎石40cm后，铺设约30米 40米长的穿孔式PVC渗滤液导排管至填埋场边缘，保证渗滤液的及时导排，该渗滤液导排管呈3%坡度到填埋场边缘，再铺设60cm的粒径32 IOOmm的碎石，安装嵌套式水平填埋气收集管，填埋气收集管向填埋场一侧倾斜3%完成水平收集器的铺设，然后，再次铺设40cm的粒径32 IOOmm的碎石，最后再覆盖上0. 6m至3. 4m的原有垃圾层，并压实。在上述方案基础上，所述的相邻水平式填埋气收集管或槽的间隔50米。在上述方案基础上，所述的负压作用是填埋单元的四周埋设总管，在总管两侧与水平管接头和其他连接点相连，总管通过流量控制阀与所有水平收集管/槽和垂直连接管的接头相连，主管最终将与一个中心点相连，通过中心点的鼓风机在真空压力下将填埋气从填埋场内抽出，提升了产沼率和沼气收集率。在上述方案基础上，所述的主管设置在填埋单元所在区域以外，在有两层或两层以上水平填埋气收集管/槽的填埋单元，上下水平收集管/槽之间的水平位移在25米左
右ο本发明是一套完整的生活垃圾填埋场填埋、产沼、沼气和渗滤液收集的综合技术， 有效克服了现有技术的不足，因充分考虑到生活垃圾填埋堆体稳定时间长，设置了渗滤液导排和负压作用下抽填埋气的系统结构，有效防止堆体内部积水，控制含水率在30 60%， 有利于垃圾堆体的稳定，利于产沼，即使是初期的填埋场的沼气也能及时收集。
附图1为水平式填埋气收集槽的纵向剖视示意图； 附图2为本发明填埋单元的俯视示意图中标号 10—填埋单元； 101—水平填埋气收集槽系统 1一碎石层； 3—垂直连接管； 4一水平填埋气收集管； 41一上层水平填埋气收集管； 42—下层水平填埋气收集管； 5—HDPE收集总管；
102—原有垃圾层； 2—穿孔式PVC渗滤液导排管
9 一中心站。
具体实施例方式
本发明高效产沼型生活垃圾填埋场，包括现有技术中的防渗、渗滤液收集及导排系统，特点是对整个生活垃圾填埋场进行单元划分、水平铺设填埋气收集系统并控制垃圾堆体含水率，保证垃圾堆体稳定，其方法是
(1)、根据生活垃圾填埋场的运营规模和场地情况，按三 四个月垃圾量堆成一个5米以上高度，划分填埋单元大小并安排填埋场的生产作业进度，以日处理垃圾1000吨的生活垃圾填埋场为例，三个月垃圾量约9万吨，以体积计约11. 25万方，按填埋深度约5米、面积约2. 25万平方米的填埋单元进行划分，并以土质隔提进行单元分隔，各个填埋单元之间的防渗、渗滤液收集及导排以及沼气收集管道都相对独立；
(2)、在一个填埋单元达到相应填埋深度后，立刻进行中间覆盖，在垃圾层上覆盖IOcm 的粘土和0. 5mm的HDPE膜，IOcm的粘土主要作用为避免垃圾层表面的凹凸不平和有尖锐物体刺穿HDPE膜，膜与膜之间搭接用单轨机焊接密实，膜周边用袋装土压实，实现填埋单元的完全密封，完成覆盖后，在一年内不再对该填埋单元继续填埋垃圾；
(3)、在填埋单元完成覆盖一年后，此时填埋单元已基本完成了水解酸化阶段，并完成了 80%以上的沉降量，此时掀开已覆盖的HDPE膜，安装水平填埋气收集槽系统，并与已有的填埋气竖井收集系统连接起来，本发明收集槽能够使填埋气收集系统与渗滤液收集系统实现有效分离，有利于垃圾填埋气的收集和回收/处理，水平填埋气收集系统在负压作用下扩大竖井周边捕气区的范围，从而能够主动地将填埋气从填埋场中抽出来，与竖井相比，水平填埋气收集器具有安装简便的特点，特别是考虑到竖井存在被水淹的潜在影响，有可能降低填埋气产生量和收集率，水平填埋气收集器是特别有效的，因此，设计和铺设水平填埋气收集系统是实现加速产沼型生活垃圾填埋场的关键；
(4)、步骤(3)中所述的负压作用是在主管系统两侧与水平接头和其他连接点相连，主管系统应环绕填埋单元四周埋设，通过流量控制阀与所有水平和垂直接头相连，主管最终将与一个中心点相连，通过中心点的鼓风机在真空压力下将填埋气从填埋场内抽出，主管应尽可能设置在填埋单元所在区域以外，以便尽可能减小沉降所产生的影响，主管系统也需要增加保温措施，以尽可能减少冰冻所产生的影响，如选用HDPE管作为收集总管；
(5)、在铺设好水平式填埋气收集系统的填埋单元上继续填埋垃圾，其他中间覆盖单元参照上述步骤(2 )，直至最终完成填埋库容的使用。如图1为水平式填埋气收集槽的纵向剖视示意图所示(施工管道名称为L、H)，从现有垃圾层下挖2米至5米的深度(准确的下挖深度应根据管道坡度与长度以及可用挖掘设备的情况确定)，本实施例中，水平填埋气收集系统宽100cm，深度140cm，底层铺上粒径 32 100mm，深度为40cm的底层碎石层1后，铺设约30 40米长的穿孔式PVC渗滤液导排管2至填埋场边缘，渗滤液导排管2呈3%坡度到填埋场边缘铺设，再铺设约60cm的粒径 32 IOOmm的碎石层3，装入嵌套式水平填埋气收集管4，水平填埋气收集管4向填埋场一侧倾斜，呈不少于3%的坡度，以方便被埋气收集管截流的冷凝液或渗滤液的排放。并且，防止水平填埋气收集管4进水，最后，再向上继续铺设深度40cm粒径32 IOOmm的碎石层， 再覆盖上0. 6m 3. 4m的原有垃圾层6，并压实，由水平埋气收集管4构成水平收集器。如图2本发明填埋单元的俯视示意图所示，为有两层水平填埋气收集槽构成的水平收集器，该收水平收集器考虑到了填埋场外侧边缘填埋气的回收，并考虑利用中心接头从每个水平接头的中间采集气体，根据填埋单元10的平面布置情况，本实施例中水平收集器有二层水平填埋气收集管，同层的相邻水平填埋气收集管4的间隔应在50米左右，上层水平填埋气收集管41与下层水平填埋气收集管42之间的水平位移在25米左右，HDPE总管5环绕填埋单元10所在区域以外的四周，通过流量控制阀与所有水平填埋气收集管4和垂直连接管3 (为可选结构)接头相连，HDPE收集总管8最终与一个中心站6相连，该中心站6内设有鼓风机和火炬站，在真空压力下将填埋气从填埋场内及时抽出。
权利要求
1.高效产沼型生活垃圾填埋场，有垃圾渗滤液的收集系统，其特征在于对整个生活垃圾填埋场进行单元划分、水平铺设填埋气收集系统并控制垃圾堆体含水率，其中，(1)、所述生活垃圾填埋场的单元划分是按三 四个月垃圾量9万吨堆成一个2 5米高度的填埋单元，以土质隔提进行单元分隔，各填埋单元之间防渗、渗滤液收集及导排以及沼气收集系统相对独立；(2)、所述的沼气收集系统是在一个填埋单元达到相应填埋深度后，立刻进行中间覆盖，在垃圾层上覆盖IOcm 50cm的粘土和0. 5mm 1. 5mm的HDPE膜，膜与膜焊接密实，膜周边用袋装土压实，实现单元的完全密封，完成覆盖后，在一年内不再对该单元继续填埋垃圾；(3)、在单元完成覆盖一年后，掀开已覆盖的HDPE膜，安装水平填埋气收集槽系统，并与已有的填埋气竖井收集系统连接起来，这种水平填埋气收集槽系统与渗滤液收集系统实现有效分离，该水平填埋气收集槽系统在负压作用下扩大竖井周边捕气区的范围，将填埋气从填埋场中抽出来；(4)、在铺设好水平填埋气收集槽系统的填埋单元上继续填埋垃圾，其他中间覆盖单元参照步骤(2 )，直至最终完成填埋库容的使用。
2.根据权利要求1所述的高效产沼型生活垃圾填埋场，其特征在于所述的水平填埋气收集槽是从现有垃圾层下挖2 5米的深度，再铺上粒径32 IOOmm的碎石40cm后，铺设约30米 40米长的穿孔式PVC渗滤液导排管至填埋场边缘，该渗滤液导排管呈3%坡度到填埋场边缘，再向上铺设60cm的粒径32 IOOmm的碎石，安装嵌套式水平填埋气收集管，该水平填埋气收集管向填埋场一侧倾斜3%完成水平收集器的铺设，然后，再次铺设 40cm的粒径32 IOOmm的碎石，最后再覆盖上0. 6m至3. 4m的原有垃圾层，并压实。
3.根据权利要求1或2所述的高效产沼型生活垃圾填埋场，其特征在于所述的相邻水平式填埋气收集管的间隔为50米。
4.根据权利要求1所述的高效产沼型生活垃圾填埋场，其特征在于所述的负压作用是填埋单元的四周埋设总管，在总管两侧与水平接头和其他连接点相连，总管通过流量控制阀与所有水平槽和垂直连接管的接头相连，主管最终与一个安装有鼓风机和火炬站的中心站相连，通过中心站的鼓风机在真空压力下将填埋气从填埋场内抽出。
5.根据权利要求4所述的高效产沼型生活垃圾填埋场，其特征在于所述的主管设置在填埋单元所在区域以外。
6.根据权利要求2所述的高效产沼型生活垃圾填埋场，其特征在于所述的水平收集器为有两层或两层以上水平填埋气收集管，相同层面的相邻水平填埋气收集管间隔为50 米，上下层间水平收集槽之间的水平位移在25米。
全文摘要
本发明涉及一种高效产沼型生活垃圾填埋场，利用现有垃圾渗滤液的收集系统，对整个生活垃圾填埋场进行单元划分、水平铺设填埋气收集系统并控制垃圾堆体含水率，其方法是，先设置一定规格的填埋单元，以土质隔堤进行单元分隔，各填埋单元之间防渗、渗滤液收集及导排以及沼气收集系统相对独立；对填埋单元进行水解酸化；对完成水解酸化的填埋单元安装水平填埋气收集器，并与已有的填埋气竖井收集系统连接起来，这种收集管或槽使填埋气收集系统与渗滤液收集系统实现有效分离，该水平填埋气收集系统在负压作用下扩大竖井周边捕气区的范围，将填埋气从填埋场中抽出来；最后，在铺设好水平式填埋气收集槽的单元上继续填埋垃圾，至最终完成填埋库容。
文档编号B09B1/00GK102441552SQ201110441358
公开日2012年5月9日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者史昕龙, 胡颂, 裴钟钰, 郭广寨 申请人:上海环境实业有限公司