一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法与流程

1.本发明涉及垃圾填埋技术领域，尤其涉及一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法。


背景技术：

2.生活垃圾填埋场的二次污染物主要就是渗滤液和臭气，也是影响生活垃圾填埋场的邻避效应的主要原因。通常渗滤液需要通过渗滤液处理厂集中处理，处理的直接成本高达80～150元/m3，也是造成填埋场运行费用高的一个及其重要的因素；而臭气确是填埋场周边空气环境的主要因素，传统的膜覆盖并辅助药剂除臭的方法效果又不是很理想。
3.我国的黄土地质面积约为635280平方公里，约占世界黄土分布总面积的4.9％，占我国土地面积的6％。我国的黄土区包括陕西、山西、甘肃、宁夏、青海等五个省区，上述黄土区域的省份县城及以下的垃圾处理设施仍然以填埋为主要处置手段，主要是受困于处理规模、经济水平、管理水平的因素。填埋工艺是处理垃圾的有效手段，具有很强的可操作性。
4.黄土区的特点使填埋技术具有相对的优势，具体如下：
5.(1)土地问题：黄土区由于黄土丘陵沟壑区，地形破碎，沟壑纵横，土质疏松，水资源短缺，导致县域及乡镇周围有非常多的荒山，可以利用。
6.(2)规模问题：由于黄土区的人口密度较小，且乡镇较为分散，导致乡镇人口也分散，大部分乡镇均在2万人左右，日产垃圾约在10～30吨之间，这样分散的垃圾如果采用集中焚烧处理，将会让地方政府承担高额的运输费用。
7.(3)垃圾特性：该区域的垃圾具有两低一高的特点，即含水量低，热值低，无机灰分含量高，这种垃圾特性也适合填埋技术的应用。
8.(4)降雨量：该区域的气象特点蒸发量高，降水量少，蒸发量远远大于降雨量，在这样的干燥地区，对填埋场由于降雨产生的额外渗沥液也较小，也极大的降低了填埋技术处理垃圾的渗滤液产量高的缺点。
9.(5)财政能力：该区域的政府财政能力都非常有限，黄土区域中的县域人均gdp，财政收入均低于其他省份，政府的财政支付能力明显不足；在选择垃圾处置技术路线时，必须要考虑垃圾全生命周期的总成本，必须要考虑在收集、转运、处置的全过程的总成本。
10.(6)填埋技术：卫生填埋场选址周期短、建设周期短，总投资低、运行费用低，且对日处理进场量变化适用性强，同时操作工艺简单、易于管理维护。
11.基于上述分析，在我国生活垃圾卫生填埋技术不仅是目前在黄土区的垃圾处理的主要方式，也还是将来一段时间内的黄土区生活垃圾处置技术的首选。这也是由该区域的生活垃圾特性和经济发展水平决定的。而制约填埋技术使用的关键因素就是其二次污染问题，因此需要建立一套适合该地区垃圾特点和地域特性的生活垃圾卫生填埋原位污染控制方法。


技术实现要素：

12.本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法，主要用于蒸发量大降雨量小的地区的生活垃圾填埋场原位的臭气及渗滤液处理，进而实现场内渗滤液减量及处理、降低臭气污染强度的方法。本发明使用于完成部分填埋的填埋场使用。
13.本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法，包括如下步骤：
14.①
堆体表面进行黄土覆盖
15.将垃圾堆体进行整平压实，继而摊铺黄土压实黄土，高度在30-50cm，每次松铺厚度不大于30cm，完成黄土覆盖层的铺设；在黄土地区，黄土资源非常丰富，采用黄土作为覆盖层的优点是费用低，另外其天然含水量在3～26％之间，持水性较差，适合做灌溉覆盖层。
16.②
黄土覆盖顶部敷设渗滤液循环灌溉管道系统
17.顶层黄土覆盖层铺设完成后，采用二次开槽的方式进行敷设渗滤液循环灌溉管道系统，先进行二次开槽，可采用矩形断面或梯形断面；开槽完成后，用200g/m2的土工滤网铺底；然后内部铺设碎石垫层，碎石的粒径在20-50cm之间；然后在碎石垫层上铺设用于渗滤液循环的布水支管，布水支管上管顶覆土厚度控制在10-20mm，穿孔管开孔直径φ8mm，开孔区为下向90
°
弧范围内，区内开孔率5％-7％；然后在布水支管两侧回填碎石，碎石级配同垫层，顶部与黄土层齐平；然后后用200g土工滤网将上部完全包住，布水支管间距控制在3-6m；布水支管与渗滤液循环干管连接，布水支管与渗滤液循环干管之间通过布水管道连通，布水管道上安装有控制闸阀；
18.③
铺设穿孔曝气管道
19.在渗滤液调节池内铺设空气管道，作为穿孔曝气管，可将渗滤液中的氨氮转变为硝酸盐氮，进而可在下一步的垃圾堆体环境中进行反硝化；空气管道采用穿孔管的方式，管道的大小根据曝气量确定曝气管间距在1.0-3.0m之间，管径在dn40-dn80mm；
20.④
安装曝气风机
21.渗滤液调节池的穿孔曝气管的空气源由配置的鼓风机提供，曝气量根据渗滤液调节池中渗滤液的总水量为基础，控制在2-5m3/m2·
min的供给；渗滤液调节池中的穿孔曝气管由空气管道连接到鼓风机；鼓风机按照间歇供气的方式运行，控制渗滤液调节池中的氨氮/总氮比值小于0.5；如果调剂池中的氨氮/总氮比值小于0.5,即可关停鼓风机，保证调节池中渗滤液处在亏氧曝气的状态，可节省运行费用。
22.⑤
安装循环提升泵
23.在渗滤液调节池安装渗滤液灌溉用循环提升泵可采取池内潜水泵形式或者岸上干式安装的自吸泵形式，循环提升泵采用间歇运行的方式，每天运行1-3次，由每天的灌溉量进行控制，灌溉量控制在5-15mm/m2；渗滤液灌溉用的循环提升泵经渗滤液循环干管与黄土覆盖顶部敷设布水支管连接；
24.⑥
原位污染控制操作
25.将渗滤液调节池内的渗滤液进行预曝气，并经循环提升泵提升通过黄土覆盖顶部敷设布水支管循环回灌到垃圾堆体内部，渗滤液以垃圾堆体为载体进行生化降解，最终通过垃圾堆体底部的渗滤液导排管收集，并经与渗滤液导排管连接的渗滤液排出管排入到渗
滤液调节池内。
26.本发明的有益效果是：本发明的效果既能达到黄土干旱地区填埋场渗滤液在场内降解的目的，又能利用覆盖层蒸发作用完成渗滤液的减量，最终实现填埋场渗滤液不外排的效果；同时通过覆盖层的生物反应床的功能，完成对垃圾堆体表面排放的臭气实现吸附和降解，消减了臭气的污染强度，进而实现了黄土地区生活垃圾填埋场原位污染控制的目标。本发明降低了渗滤液处理费用，进而降低了填埋场的运营成本，消减了臭气的污染强度，降低了臭气二次污染的治理的难度和成本。
附图说明
27.图1为本发明的控制流程图；
28.图2为本发明的结构示意图；
29.图中：1-垃圾堆体；2-黄土覆盖层；3-布水支管；4-渗滤液循环干管；5-穿孔曝气管；6-鼓风机；7-渗滤液导排管；8-循环提升泵；9-渗滤液调节池；10-渗滤液排出管；
30.以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
32.如图1至图2所示，一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法，包括如下步骤：
33.①
堆体表面进行黄土覆盖
34.将垃圾堆体1进行整平压实，继而摊铺黄土压实黄土，高度在30-50cm，每次松铺厚度不大于30cm，完成黄土覆盖层2的铺设；在黄土地区，黄土资源非常丰富，采用黄土作为覆盖层的优点是费用低，另外其天然含水量在3～26％之间，持水性较差，适合做灌溉覆盖层。
35.②
黄土覆盖顶部敷设渗滤液循环灌溉管道系统
36.顶层黄土覆盖层2铺设完成后，采用二次开槽的方式进行敷设渗滤液循环灌溉管道系统，先进行二次开槽，可采用矩形断面或梯形断面；开槽完成后，用200g/m2的土工滤网铺底；然后内部铺设碎石垫层，碎石的粒径在20-50cm之间；然后在碎石垫层上铺设用于渗滤液循环的布水支管3，布水支管3上管顶覆土厚度控制在10-20mm，穿孔管开孔直径φ8mm，开孔区为下向90
°
弧范围内，区内开孔率5％-7％；然后在布水支管3两侧回填碎石，碎石级配同垫层，顶部与黄土层齐平；然后后用200g土工滤网将上部完全包住，布水支管3间距控制在3-6m；布水支管3与渗滤液循环干管4连接，布水支管3与渗滤液循环干管4之间通过布水管道连通，布水管道上安装有控制闸阀；
37.③
铺设穿孔曝气管道
38.在渗滤液调节池9内铺设空气管道，作为穿孔曝气管5，可将渗滤液中的氨氮转变为硝酸盐氮，进而可在下一步的垃圾堆体1环境中进行反硝化；空气管道采用穿孔管的方式，管道的大小根据曝气量确定曝气管间距在1.0-3.0m之间，管径在dn40-dn80mm；
39.④
安装曝气风机
40.渗滤液调节池9的穿孔曝气管5的空气源由配置的鼓风机6提供，曝气量根据渗滤液调节池9中渗滤液的总水量为基础，控制在2-5m3/m2·
min的供给；渗滤液调节池9中的穿孔曝气管5由空气管道连接到鼓风机6；鼓风机6按照间歇供气的方式运行，控制渗滤液调节
池9中的氨氮/总氮比值小于0.5；如果调剂池中的氨氮/总氮比值小于0.5,即可关停鼓风机，保证调节池中渗滤液处在亏氧曝气的状态，可节省运行费用。
41.⑤
安装循环提升泵
42.在渗滤液调节池9安装渗滤液灌溉用循环提升泵8可采取池内潜水泵形式或者岸上干式安装的自吸泵形式，循环提升泵8采用间歇运行的方式，每天运行1-3次，由每天的灌溉量进行控制，灌溉量控制在5-15mm/m2；渗滤液灌溉用的循环提升泵8经渗滤液循环干管4与黄土覆盖顶部敷设布水支管3连接；
43.⑥
原位污染控制操作
44.将渗滤液调节池9内的渗滤液进行预曝气，并经循环提升泵8提升通过黄土覆盖顶部敷设布水支管3循环回灌到垃圾堆体1内部，渗滤液以垃圾堆体1为载体进行生化降解，最终通过垃圾堆体1底部的渗滤液导排管7收集，并经与渗滤液导排管7连接的渗滤液排出管10排入到渗滤液调节池9内。
45.本发明利用黄土覆盖层2持水性特点，在黄土覆盖层2亚表层灌溉，黄土覆盖层2通过蒸腾作用持续减少渗滤液总量，通过蒸腾作用可以将渗滤液在回灌量基础上减少10％～30％，通过调整渗滤液的循环流量，在保证一定的覆盖面积的基础上，即可做到填埋场渗滤液不外排，极大的降低了渗滤液处理的管理专业难度，极大的降低了填埋场整体运行费用；
46.本发明通过渗滤液循环，黄土覆盖层2将逐步变成具有生物反应床功能的生物覆盖层，通过吸附、转化及生物降解，降低垃圾堆体1(填埋堆体)释放的臭气的源强，改善填埋场无组织释放臭气的强度，降低填埋场臭气治理成本和难度，提高环保效益；
47.本发明的操作方法，通过在渗滤液调节池9内进行预曝气处理，可增加渗滤液中溶解氧含量，在渗滤液调节池9中和在渗滤液循环干管4下方临近的垃圾堆体1内，将渗滤液中的氨氮转化成硝酸盐氮，进而在继续下渗到垃圾堆体1深处的缺氧环境中，硝酸盐氮通过反硝化菌作用下转化成氮气，进而氨氮和总氮都得到消减，通过增加渗滤液的循环次数，最终实现氨氮和总氮污染物在原位垃圾堆体1内部得到去除；
48.本发明通过蒸发作用对渗滤液的量进行消减，通过生物反应消减污染物强度，避免了渗滤液蒸发减量后的污染浓度增加带来的其他的问题。通过调控渗滤液的循环次数和循环强度，最终可实现渗滤液污染物消减的同时到达不外排处理的目的；本发明可实现填埋堆体覆盖层表面甲烷浓度小于3％。
49.实施例1
50.一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法，包括如下步骤：
51.①
堆体表面进行黄土覆盖
52.将垃圾堆体1进行整平压实，继而摊铺黄土压实黄土，高度在30cm，每次松铺厚度不大于30cm，完成黄土覆盖层2的铺设；在黄土地区，黄土资源非常丰富，采用黄土作为覆盖层的优点是费用低，另外其天然含水量在3～26％之间，持水性较差，适合做灌溉覆盖层。
53.②
黄土覆盖顶部敷设渗滤液循环灌溉管道系统
54.顶层黄土覆盖层2铺设完成后，采用二次开槽的方式进行敷设渗滤液循环灌溉管道系统，先进行二次开槽，可采用矩形断面或梯形断面；开槽完成后，用200g/m2的土工滤网铺底；然后内部铺设碎石垫层，碎石的粒径为20cm；然后在碎石垫层上铺设用于渗滤液循环的布水支管3，布水支管3上管顶覆土厚度为10mm，穿孔管开孔直径φ8mm，开孔区为下向90
°
弧范围内，区内开孔率5％；然后在布水支管3两侧回填碎石，碎石级配同垫层，顶部与黄土层齐平；然后后用200g土工滤网将上部完全包住，布水支管3间距控制在3m；布水支管3与渗滤液循环干管4连接，布水支管3与渗滤液循环干管4之间通过布水管道连通，布水管道上安装有控制闸阀；
55.③
铺设穿孔曝气管道
56.在渗滤液调节池9内铺设空气管道，作为穿孔曝气管5，可将渗滤液中的氨氮转变为硝酸盐氮，进而可在下一步的垃圾堆体1环境中进行反硝化；空气管道采用穿孔管的方式，管道的大小根据曝气量确定曝气管间距为1.0m，管径为dn40mm；
57.④
安装曝气风机
58.渗滤液调节池9的穿孔曝气管5的空气源由配置的鼓风机6提供，曝气量根据渗滤液调节池9中渗滤液的总水量为基础，控制在2m3/m2·
min的供给；渗滤液调节池9中的穿孔曝气管5由空气管道连接到鼓风机6；鼓风机6按照间歇供气的方式运行，控制渗滤液调节池9中的氨氮/总氮比值小于0.5；如果调剂池中的氨氮/总氮比值小于0.5,即可关停鼓风机，保证调节池中渗滤液处在亏氧曝气的状态，可节省运行费用。
59.⑤
安装循环提升泵
60.在渗滤液调节池9安装渗滤液灌溉用循环提升泵8可采取池内潜水泵形式或者岸上干式安装的自吸泵形式，循环提升泵8采用间歇运行的方式，每天运行1次，由每天的灌溉量进行控制，灌溉量为5mm/m2；渗滤液灌溉用的循环提升泵8经渗滤液循环干管4与黄土覆盖顶部敷设布水支管3连接；
61.⑥
原位污染控制操作
62.将渗滤液调节池9内的渗滤液进行预曝气，并经循环提升泵8提升通过黄土覆盖顶部敷设布水支管3循环回灌到垃圾堆体1内部，渗滤液以垃圾堆体1为载体进行生化降解，最终通过垃圾堆体1底部的渗滤液导排管7收集，并经与渗滤液导排管7连接的渗滤液排出管10排入到渗滤液调节池9内。
63.实施例2
64.一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法，包括如下步骤：
65.①
堆体表面进行黄土覆盖
66.将垃圾堆体1进行整平压实，继而摊铺黄土压实黄土，高度为50cm，每次松铺厚度不大于30cm，完成黄土覆盖层2的铺设；在黄土地区，黄土资源非常丰富，采用黄土作为覆盖层的优点是费用低，另外其天然含水量在3～26％之间，持水性较差，适合做灌溉覆盖层。
67.②
黄土覆盖顶部敷设渗滤液循环灌溉管道系统
68.顶层黄土覆盖层2铺设完成后，采用二次开槽的方式进行敷设渗滤液循环灌溉管道系统，先进行二次开槽，可采用矩形断面或梯形断面；开槽完成后，用200g/m2的土工滤网铺底；然后内部铺设碎石垫层，碎石的粒径为50cm；然后在碎石垫层上铺设用于渗滤液循环的布水支管3，布水支管3上管顶覆土厚度为20mm，穿孔管开孔直径φ8mm，开孔区为下向90
°
弧范围内，区内开孔率为7％；然后在布水支管3两侧回填碎石，碎石级配同垫层，顶部与黄土层齐平；然后后用200g土工滤网将上部完全包住，布水支管3间距为6m；布水支管3与渗滤液循环干管4连接，布水支管3与渗滤液循环干管4之间通过布水管道连通，布水管道上安装有控制闸阀；
69.③
铺设穿孔曝气管道
70.在渗滤液调节池9内铺设空气管道，作为穿孔曝气管5，可将渗滤液中的氨氮转变为硝酸盐氮，进而可在下一步的垃圾堆体1环境中进行反硝化；空气管道采用穿孔管的方式，管道的大小根据曝气量确定曝气管间距为3.0m，管径为dn80mm；
71.④
安装曝气风机
72.渗滤液调节池9的穿孔曝气管5的空气源由配置的鼓风机6提供，曝气量根据渗滤液调节池9中渗滤液的总水量为基础，控制在5m3/m2·
min的供给；渗滤液调节池9中的穿孔曝气管5由空气管道连接到鼓风机6；鼓风机6按照间歇供气的方式运行，控制渗滤液调节池9中的氨氮/总氮比值小于0.5；如果调剂池中的氨氮/总氮比值小于0.5,即可关停鼓风机，保证调节池中渗滤液处在亏氧曝气的状态，可节省运行费用。
73.⑤
安装循环提升泵
74.在渗滤液调节池9安装渗滤液灌溉用循环提升泵8可采取池内潜水泵形式或者岸上干式安装的自吸泵形式，循环提升泵8采用间歇运行的方式，每天运行3次，由每天的灌溉量进行控制，灌溉量为15mm/m2；渗滤液灌溉用的循环提升泵8经渗滤液循环干管4与黄土覆盖顶部敷设布水支管3连接；
75.⑥
原位污染控制操作
76.将渗滤液调节池9内的渗滤液进行预曝气，并经循环提升泵8提升通过黄土覆盖顶部敷设布水支管3循环回灌到垃圾堆体1内部，渗滤液以垃圾堆体1为载体进行生化降解，最终通过垃圾堆体1底部的渗滤液导排管7收集，并经与渗滤液导排管7连接的渗滤液排出管10排入到渗滤液调节池9内。
77.实施例3
78.一种生活垃圾填埋场原位污染控制方法，包括如下步骤：
79.①
堆体表面进行黄土覆盖
80.将垃圾堆体1进行整平压实，继而摊铺黄土压实黄土，高度为45cm，每次松铺厚度不大于30cm，完成黄土覆盖层2的铺设；在黄土地区，黄土资源非常丰富，采用黄土作为覆盖层的优点是费用低，另外其天然含水量在3～26％之间，持水性较差，适合做灌溉覆盖层。
81.②
黄土覆盖顶部敷设渗滤液循环灌溉管道系统
82.顶层黄土覆盖层2铺设完成后，采用二次开槽的方式进行敷设渗滤液循环灌溉管道系统，先进行二次开槽，可采用矩形断面或梯形断面；开槽完成后，用200g/m2的土工滤网铺底；然后内部铺设碎石垫层，碎石的粒径为40cm；然后在碎石垫层上铺设用于渗滤液循环的布水支管3，布水支管3上管顶覆土厚度为15mm，穿孔管开孔直径φ8mm，开孔区为下向90
°
弧范围内，区内开孔率为6％；然后在布水支管3两侧回填碎石，碎石级配同垫层，顶部与黄土层齐平；然后后用200g土工滤网将上部完全包住，布水支管3间距为5m；布水支管3与渗滤液循环干管4连接，布水支管3与渗滤液循环干管4之间通过布水管道连通，布水管道上安装有控制闸阀；
83.③
铺设穿孔曝气管道
84.在渗滤液调节池9内铺设空气管道，作为穿孔曝气管5，可将渗滤液中的氨氮转变为硝酸盐氮，进而可在下一步的垃圾堆体1环境中进行反硝化；空气管道采用穿孔管的方式，管道的大小根据曝气量确定曝气管间距为2m，管径为dn60mm；
85.④
安装曝气风机
86.渗滤液调节池9的穿孔曝气管5的空气源由配置的鼓风机6提供，曝气量根据渗滤液调节池9中渗滤液的总水量为基础，控制在4m3/m2·
min的供给；渗滤液调节池9中的穿孔曝气管5由空气管道连接到鼓风机6；鼓风机6按照间歇供气的方式运行，控制渗滤液调节池9中的氨氮/总氮比值小于0.5；如果调剂池中的氨氮/总氮比值小于0.5,即可关停鼓风机，保证调节池中渗滤液处在亏氧曝气的状态，可节省运行费用。
87.⑤
安装循环提升泵
88.在渗滤液调节池9安装渗滤液灌溉用循环提升泵8可采取池内潜水泵形式或者岸上干式安装的自吸泵形式，循环提升泵8采用间歇运行的方式，每天运行2次，由每天的灌溉量进行控制，灌溉量控制在10mm/m2；渗滤液灌溉用的循环提升泵8经渗滤液循环干管4与黄土覆盖顶部敷设布水支管3连接；
89.⑥
原位污染控制操作
90.将渗滤液调节池9内的渗滤液进行预曝气，并经循环提升泵8提升通过黄土覆盖顶部敷设布水支管3循环回灌到垃圾堆体1内部，渗滤液以垃圾堆体1为载体进行生化降解，最终通过垃圾堆体1底部的渗滤液导排管7收集，并经与渗滤液导排管7连接的渗滤液排出管10排入到渗滤液调节池9内。
91.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。