一种填埋场填埋气收集导排系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种填埋场填埋气收集导排系统，包括：设置于填埋场上的多个集气站、输气主管、抽排风机以及填埋气集中处理装置，每个集气站均包括多个集气井和一输气干管，每个集气井依次通过一输气支管和输气干管连接到输气主管，输气主管通过抽排风机与所述填埋气集中处理装置连接，其中，每个输气干管上还设置一干管流量控制阀。采用本发明的填埋场填埋气收集导排系统，能够有效解决填埋气收集系统的各集气井的输气干管间压力不平衡以及填埋气抽排流量差异明显的问题，从而实现对填埋场填埋气的有序管理与合理开发，并降低对填埋区周边环境的污染。
【专利说明】一种填埋场填埋气收集导排系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及垃圾填埋【技术领域】，具体涉及一种填埋场填埋气收集导排系统。
【背景技术】
[0002]填埋气(landfill gas，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(含量一般为40%飞5%)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。填埋气对周边大气环境会造成污染，其中的甲烷(分子式为CH4)不仅是易燃易爆气体，同时是强温室效应气体，其当量体积的温室效应潜在值是二氧化碳的21倍。有关统计表明，填埋场的甲烷排放量约占全球甲烷排放总量的6%~18%。所以，为保护大气环境和减少温室气体的排放，对填埋气实施有效的收集导排和综合利用具有重要意义。因为填埋气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才能直接排放。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。
[0003]目前填埋气的收集普遍采用以垂直集气井导排为主的主动抽气方式。具体而言，如图1所示，在填埋堆体内设置多个集气井11，相邻的集气井11间隔30m~50m，集气井11的井深一般IOm~25m，各井口出填埋堆体表面后接入输气干管12，输气干管12再接入输气主管13，在输气主管13的一端设置有抽排风机14。在抽排风机14形成的负压作用下，各集气井11内收集到的填埋气依次流经输气干管12后，进入填埋气集中处理装置15。
[0004]采用上述以垂直集气井导排为主的主动抽气方式收集填埋气时存在以下不足，具体分析如下:
填埋场的平面尺寸往往都很大，而`集气井在填埋堆体表面按照30m~50m间距布置，各集气井同抽排风机间的距离差异很大，最远端与最近端的距离比值一般在30倍以上。
[0005]近端的集气井受抽排风机的负压影响较大，抽排流量亦较大，往往会使近端的集气井周围的空气过量抽排，从而导致混合抽排气体中的甲烷含量显著降低，进而影响填埋气的后续处理及利用。
[0006]而远端的集气井受抽排风机的负压影响很小，甚至基本不受其影响，远端的集气井内的填埋气则主要依靠井内正压向外迁移，因此远端的集气井的填埋气抽排流量很小，从而导致远端的集气井内富集的填埋气会向周围堆体及大气自由迁移扩散，既影响周边大气环境，又不利于填埋气的资源化利用。
[0007]综上所述，上述填埋气收集系统由于连接各集气井的输气干管间的压力极不平衡，导致各集气井的填埋气抽排流量差异明显，这不仅影响填埋气产率与质量的稳定，不利于填埋场填埋气的开发与利用，同时还存在填埋气向大气迁移而产生的环境污染问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种填埋场填埋气收集导排系统，以解决现有的填埋气收集系统的各集气井的输气干管间压力不平衡以及填埋气抽排流量差异明显的问题，从而实现对填埋场填埋气的有序管理与合理开发，并降低对填埋区周边环境的污染。
[0009]为解决上述技术问题，本发明提供一种填埋场填埋气收集导排系统，包括:设置于所述填埋场上的多个集气站、输气主管、抽排风机以及填埋气集中处理装置，每个所述集气站均包括多个集气井和一输气干管，每个所述集气井依次通过一输气支管和所述输气干管连接到所述输气主管，所述输气主管通过所述抽排风机与所述填埋气集中处理装置连接，其中，每个所述输气干管上还设置一干管流量控制阀。
[0010]可选的，每个所述集气站均包括8个?12个所述集气井。
[0011]可选的，每个所述集气站的所述多个集气井呈梅花形分布，所述输气干管的一端位于所述多个集气井的相对中心位置。
[0012]可选的，每个所述输气支管上均设置有一支管流量控制阀和一支管采样检测孔。
[0013]可选的，相邻所述集气井之间的距离为30nT50m。
[0014]可选的，所述填埋场填埋气收集导排系统还包括一数据处理中心，用于存储和处理每个所述支管采样检测孔所采集到的该集气井的甲烷浓度。
[0015]在本发明的填埋场填埋气收集导排系统中，包括设置于所述填埋场上的多个集气站、输气主管、抽排风机以及填埋气集中处理装置，每个所述集气站均包括多个集气井和一输气干管，每个所述集气井依次通过一输气支管和所述输气干管连接到所述输气主管，所述输气主管通过所述抽排风机与所述填埋气集中处理装置连接，其中，每个所述输气干管上还设置一干管流量控制阀。每个集气站均包括多个集气井，而与集气站相连接的输气干管上还设置有干管流量控制阀，因此可以根据每个集气站的运行情况，调节各集气站输气干管的流量控制阀，以达到使各个集气站的填埋气抽排流量均衡和填埋气甲烷含量相对均匀的目的，既可以充分抽排填埋气而又不至于使个别集气站过渡抽排周围空气，降低了对填埋区周边环境的污染，同时也避免了抽排气中甲烷含量低下而导致的填埋气后续处理利用困难的问题。同时一个集气站包括多个集气井，将多个集气井化零为整成为一个集气站，对数量远少于集气井的集气站进行抽排气的流量控制，更加方便更加容易，从而实现了对填埋场填埋气有序管理的目的。
[0016]【专利附图】
【附图说明】
图1是现有技术中的填埋场填埋气收集导排系统的示意图；
图2为本发明实施例一填埋场填埋气收集导排系统的示意图；
图3为本发明实施例一中集气站的平面示意图；
图4为本发明实施例一中集气站的断面示意图；
图5为本发明实施例二填埋场填埋气收集导排系统的示意图；
图6为本发明实施例二中集气站的断面示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和具体实施例对本发明提出填埋场填埋气收集导排系统 作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0018]实施例一
如图2所示，本实施例的填埋场填埋气收集导排系统20，包括:设置于所述填埋场上的多个集气站21、输气主管22、抽排风机23以及填埋气集中处理装置24。每个所述集气站21均包括多个集气井211和一输气干管212，每个所述集气井211依次通过一输气支管213和所述输气干管212连接到所述输气主管22，所述输气主管22通过所述抽排风机23与所述填埋气集中处理装置24连接。
[0019]对于每个集气站21而言，通过输气干管212与输气支管213实现了与各集气井211的连接。如图3所示，为了保证各输气干管212与输气支管213的连接牢固，通常会将每个集气站21中的各输气支管213固定在一支撑钢架上，输气干管212则位于各输气支管213的中心位置。
[0020]结合图3和图4所示，每个所述输气干管212上还设置一干管流量控制阀214。对于每个集气站21而言，通过输气干管212与输气支管213实现了与各集气井211的连接，通过控制输气干管212的流量即可实现对各输气支管213的流量控制。同时，因为在输气干管212上还设置有干管流量控制阀214，根据各集气站21的填埋气的抽排流量的差异，可以通过所述干管流量控制阀214调整每个集气站的填埋气抽排流量，以达到使各个集气站的填埋气抽排流量均衡的目的。
[0021]因为一个集气站21包括多个集气井211，可以将多个集气井211化零为整成为一个集气站21，对数量远少于集气井211的集气站21进行抽排气的流量控制，更加方便更加容易，从而可以实现了对填埋场填埋气有序管理的目的。集气站21中集气井211数量的选择，需要综合考虑集气站21对填埋气的抽排效果以及对集气站21的管理方便，优选的，每个集气站21包括8个?12个集气井211。
[0022]为了更好的保证集气站21中各个集气井211对填埋气的抽排效果，优选的，如图2所不，集气站21中的多个集气井211呈梅花形分布,所述输气干管212的一端位于所述多个集气井211的中心位置。可选的，相邻所述集气井211之间的距离为30nT50m。
[0023]继续参考图4，为了将更加精细的管理，可以在每个集气井211的输气支管213上设置一支管流量控制阀215，用来精确控制每个集气井211的填埋气的抽排流量。另外，为了更准确的把握每个集气井211中的抽排气中的甲烷含量的多少，可以在每个输气支管213上再设置一支管采样检测孔216，在支管采样检测孔216连接一便携式气体成分分析仪，可以分析得出该集气井211的抽排气中甲烷、二氧化碳、氧气等气体成分的含量，据此可以判断该集气井211是否存在过抽排的现象，并可以通过设置在该输气支管213上的支管流量控制阀215来调整该集气井211的抽排流量和抽排压力。
[0024]实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于，在埋场填埋气收集导排系统中增加了数据处理中心，将填埋场上的各集气井的甲烷浓度数据远程传输至数据处理中心，以此实现对填埋气的收集情况的远程实时监测。下面详细说明本实施例的埋场填埋气收集导排系统，与实施例一相同的部分不再赘述。
[0025]具体来说，如图5和图6所示，本实施例的填埋场填埋气收集导排系统30包括多个集气站31，每个所述集气站31均包括多个集气井311和一输气干管312，每个所述集气井311通过一输气支管313连接到所述输气干管312上，输气干管312上设置一干管流量控制阀314。
[0026]继续参考图6，为了能够检测集气站31中的抽排气的气体成分，可以在输气干管312上设置一干管采样检测孔315，并在干管采样检测孔315上连接一干管气体成分分析仪316，每个干管气体成分分析仪316连接到所述数据处理中心32。通过数据处理中心32控制人员可以远程实时监测到各个集气站31的抽排气中的各种气体成分的数据，并根据每个集气站的抽排气中甲烷浓度的数据，绘制甲烷浓度分布图，依据各集气站的甲烷浓度分布图，可以更好的指导各集气站的抽排压力控制，从而实现对整个填埋场填埋气收集导排系统的优化运行。
[0027]采用本实施例的填埋场填埋气收集导排系统，可以实现对填埋场的填埋气的收集情况远程实时监测，利用填埋气抽排气的气体成分的远程监测数据，建立填埋气集气站甲烷产量动态数据库，进而构建全场填埋气产量利用规划和开发模型，通过调节各集气站及集气井的流量控制阀门，合理调配不同工况下集气井抽气的动态组合，可最大程度上提高填埋气收集系统的气体收集量和稳定填埋气中甲烷气体的含量，不仅利于实现填埋气导排系统的智能化运行，显著提高填埋气的运营管理水平，更利于填埋气后续利用设施的稳定运行，从而节省工程投资与运营费用。
[0028]综上所述，在用本发明的填埋场填埋气收集导排系统中，每个集气站均包括多个集气井，而与集气站相连接的输气干管上还设置有干管流量控制阀，因此根据集气站以及集气井的运行情况，可以通过所述干管流量控制阀调整每个集气站的填埋气抽排流量，以达到使各个集气站的填埋气抽排流量均衡的目的，既可以充分抽排填埋气而又不至于使个别集气站过渡抽排周围空气，降低了对填埋区周边环境的污染，同时也避免了抽排气中甲烷含量低下而导致的填埋气后续处理利用困难的问题。同时一个集气站包括多个集气井，将多个集气井化零为整成为一个集气站，对数量远少于集气井的集气站进行抽排气的流量控制，更加方便更加容易，从而实现了对填埋场填埋气有序管理的目的。
[0029]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【权利要求】
1.一种填埋场填埋气收集导排系统，其特征在于，包括:设置于所述填埋场上的多个集气站、输气主管、抽排风机以及填埋气集中处理装置，每个所述集气站均包括多个集气井和一输气干管，每个所述集气井依次通过一输气支管和所述输气干管连接到所述输气主管，所述输气主管通过所述抽排风机与所述填埋气集中处理装置连接，其中，每个所述输气干管上还设置一干管流量控制阀。
2.如权利要求1所述的填埋场填埋气收集导排系统，其特征在于，每个所述集气站均包括8个?12个所述集气井。
3.如权利要求1所述的填埋场填埋气收集导排系统，其特征在于，每个所述集气站的所述多个集气井呈梅花形分布，所述输气干管的一端位于所述多个集气井的相对中心位置。
4.如权利要求1所述的填埋场填埋气收集导排系统，其特征在于，每个所述输气支管上均设置有一支管流量控制阀和一支管采样检测孔。
5.如权利要求1所述的填埋场填埋气收集导排系统，其特征在于，相邻所述集气井之间的距离为30nT50m。
6.如权利要求4的填埋场填埋气收集导排系统，其特征在于，还包括一数据处理中心，用于存储和处理每个所述支管采样检测孔所采集到的该集气井的甲烷浓度。
【文档编号】B09B3/00GK103506369SQ201310413262
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】王艳明, 罗小勇, 陈思 申请人:上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司