一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统和工艺的制作方法
【专利摘要】本申请涉及垃圾处理技术领域，具体讲，涉及一种农村生活垃圾准好氧填埋处理系统和工艺，处理系统包括依次连接的垃圾填埋区、渗滤液收集池和渗滤液处理区，垃圾填埋区的基底具有4％～6％的坡度，在垃圾填埋区的底部铺设有防渗层；在垃圾填埋区内设置有渗滤液导排系统和导气系统；渗滤液导排系统设置于防渗层的表面；导气系统包括竖直导气管和水平导气管，竖直导气管之间的距离为30～40米。本申请根据我国农村生活垃圾的组成成分与产生量、渗滤液污染强度等特点，因地制宜，设计了一套农村生活垃圾准好氧填埋工艺，具有处理工艺简单、成本低、易于实现的优势，有效控制了农村生活垃圾的污染，并减少了甲烷等温室气体的排放。
【专利说明】
一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统和工艺
技术领域
[0001 ]本申请涉及垃圾处理技术领域，具体讲，涉及一种基于准好氧填埋的农村生活垃 圾处理系统和工艺。
【背景技术】
[0002] 伴随着中国城市经济的迅速增长，城市环境问题却愈显突出，近年来也越来越受 到国家和人民的重视，一些环保政策及科技措施均首要以城市环境问题为治理对象。而随 着农村经济的快速发展及城市工业逐渐向周边农村扩展，近年来农村环境及生态受到严重 破坏，农药、化肥、农业面源污染严重，秸杆焚烧、污水灌溉、乡镇工业污染突出，农村生活垃 圾随意堆放，脏、乱、差的问题依然没有得到有效的解决，根据环保部2010年的第一次全国 污染源普查，农村的污染排放中COD占43 %，总氮占57 %，总磷占67%，农村已经成为中国环 境污染的重灾区，农村的环境治理面临着新的机遇与挑战。
[0003] 改善农村环境质量的首要措施是治理农村生活垃圾问题，有效解决农村脏、乱、差 的基本卫生问题。而现如今受到城市化和现代化生活方式的影响，农村的生活垃圾也由原 来的可分解、可堆腐物的人畜粪便和农作物秸杆，变成了塑料、玻璃、金属、陶土等难降解物 品。据2006~2007卫生部对全国农村饮用水与环境卫生现状调查，全国农村一年的生活垃 圾量3亿吨，其中63.28%收集堆放，其余36.72 %随意堆放。生产垃圾随意堆放的占 16.56%，收集堆放的占83.44%，垃圾的随意堆放严重影响了农村生活环境，加之农村的垃 圾回收和处理机制尚未健全，农村生活垃圾处理成了制约农村环境改善的重要问题。目前， 我国垃圾处理技术主要有卫生填埋、焚烧、堆肥及厌氧发酵等。而由于卫生填埋造价高，对 设备要求高，不适于农村的实际经济条件。并且农村由于人口密度低，村庄分布散落，垃圾 运输成本高。
[0004] 鉴于此，本申请提出一种农村生活垃圾准好氧填埋工艺。
【发明内容】
[0005] 本申请的首要发明目的在于提出一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统。
[0006] 本申请的第二发明目的在于提出一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理工艺。
[0007] 为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
[0008] 本申请涉及一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统，所述处理系统包括依 次连接的垃圾填埋区、渗滤液收集池和渗滤液处理区，
[0009] 所述垃圾填埋区的基底具有4%~6%的坡度，在所述垃圾填埋区的底部铺设有防 渗层；
[0010]在所述垃圾填埋区内设置有渗滤液导排系统和导气系统;所述渗滤液导排系统与 所述导气系统相连通，且均与大气连通；
[0011] 所述渗滤液导排系统设置于所述防渗层之上，
[0012] 所述导气系统包括竖直导气管和水平导气管，所述竖直导气管在所述垃圾填埋区 内间隔设置，所述土工布的重量为200~600g/m2，渗透系数为0.1~lOcm/s;所述膨润土垫 的密度为4000~6000g/m2，渗透系数为I X 10-9~I X 10-7cm/s，压实自然土层的厚度为30~ 50cm，渗透系数为10-7~10- 4cm/s〇
[0013] 优选的，所述防渗层包括土工布层、膨润土垫层和压实自然土层。
[0014] 优选的，垃圾填埋区底部的高度高于渗滤液处理区。
[0015] 优选的，所述渗滤液导排系统包括渗滤液导排管道以及用于保护所述管道的石 笼;所述渗滤液导排管道之间的距离为30~40m，所述渗滤液导排管道的直径为20~35cm， 所述石笼为上宽0.4~0.6m、下宽1.0~1.5m、高度为0.4~0.6m的梯形;所述石笼中砾石的 直径为4~8cm〇
[0016] 优选的，所述垃圾填埋区的周边具有角度为25~45度的边坡。
[0017] 优选的，所述渗滤液处理区包括渗滤液调节池、预处理池和人工湿地处理系统。 [0018] 优选的，所述竖直导气管的直径为15~25cm，所述水平导气管的直径为20~35cm， 设置于所述竖直导气管周边的石笼的直径为1.0~1.5m，所述石笼中碎石的直径为20~ 40cm〇
[0019] 本申请还涉及一种农村生活垃圾处理系统的农村生活垃圾处理工艺，所述农村生 活垃圾处理工艺至少包括以下步骤：
[0020] 在所述垃圾填埋区内进行垃圾填埋，不经压实处理，所述垃圾填埋区内垃圾的容 重为0.3~0.5t/m3，并定期进行覆土处理，经环境监测后进行终场覆盖和绿化;填埋后产生 的渗滤液经所述渗滤液导排系统收集于所述渗滤液收集池后，进入所述渗滤液处理区进行 处理，达标后的渗滤液和淤泥直接排放。
[0021 ]优选的，所述渗滤液的处理方法为:将农村生活垃圾填埋渗滤液通入渗滤液调节 池进行均质处理;将经均质后的渗滤液通入吸附池进行吸附预处理;将经吸附预处理后的 渗滤液再通入人工湿地处理池进一步处理后排放。
[0022]优选的，所述覆土处理采用自然土覆盖，所述终场覆盖采用自然土覆盖，所述终场 覆盖的厚度为0.5~1.0m。
[0023] 本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
[0024] 本申请根据农村生活垃圾成分及产量等特点，因地制宜，设计了一套农村生活垃 圾准好氧填埋工艺，具有处理工艺简单、成本低，易于实现的优势。本申请创新性的将准好 氧填埋技术应用于农村生活垃圾的处理中，减少了农村生活垃圾的污染，并减少了甲烷等 温室气体的排放。
[0025] 本申请将准好氧填埋技术针对农村的特点进行了改进，大大降低了准好氧填埋场 的建造成本，使准好氧填埋技术在农村地区的应用成为了现实。
【附图说明】
[0026]图1为农村生活垃圾填埋工艺流程；
[0027]图2为渗滤液处理流程；
[0028] 图3为准好氧垃圾填埋结构体的示意图；
[0029] 图4为准好氧填埋渗滤液导排管及导气管网示意图；
[0030] 图5为填埋气静态通量箱的结构示意图；
[0031 ]图6为填埋气通量的采样点分布示意图；
[0032]其中：
[0033] 1-垃圾填埋区；
[0034] 2-渗滤液收集池；
[0035] 3-渗滤液处理区；
[0036] 11-渗滤液导排管道；
[0037] 13-水平导气管；
[0038] 12-竖直导气管；
[0039] 14-垃圾填埋区的基底；
[0040] 15-防渗层。
[0041] 下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请 而不用于限制本申请的范围。
【具体实施方式】
[0042] 本申请通过对农村生活垃圾进行了深入的数据采集和分析，针对农村的环境特点 和经济条件，提出了一种全新的针对农村生活垃圾的处理工艺，设计出了适于农村建设的 生活垃圾填埋场，具有处理工艺简单、成本低，填埋场规模适中的优势。
[0043]本申请涉及一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统，其示意图如图3所示， 系统包括依次连接的垃圾填埋区1、渗滤液收集池2和渗滤液处理区3;
[0044]其中，垃圾填埋区的基底具有4%~6%的坡度，本申请通过加大基底的坡度，可以 增加渗滤液的依靠重力的流动速度，加快渗滤液的导排；区别于一般城市生活垃圾填埋场 的2~3%，本申请通过加速渗滤液的导排，降低了渗漏的风险，同时降低了对防渗层的要 求；
[0045] 本申请在垃圾填埋区的底部铺设有防渗层15，避免渗滤液对土壤及地下水的污 染；
[0046] 垃圾填埋区内设置有渗滤液导排系统和导气系统，渗滤液导排系统与导气系统相 连通，渗滤液导排系统和导气系统的末端均与大气连通;在本申请中，渗滤液导排系统与导 气系统均同时具有对气体、液体的导排效果;渗滤液导排系统设置于防渗层的表面，主要用 于渗滤液的导排;其结构示意图如图4所示。
[0047]导气系统包括竖直导气管12和水平导气管13,主要目的是为了在垃圾堆体内形成 好氧区域;竖直导气管12在垃圾填埋区内间隔设置，竖直导气管之间的距离为30~40米；由 于农村生活垃圾的有机质含量低，因此发酵产生的甲烷气体量较城市生活垃圾有所减少， 因此，可将穿孔导气管的排布密度适当缩小，即满足准好氧填埋对氧气的要求，又可降低填 埋系统的成本。
[0048]作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，防渗层由土工布层、压实自然土 层和膨润土垫组成。通过成本测算，本申请采用该组合不仅防渗效果可满足农村垃圾特点 的要求，并且成本最低。
[0049]作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，防渗层的表面设置有导流层，导 流层由卵石、砾石和粗砂组成。
[0050] 作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，垃圾填埋区底部的高度高于渗滤 液处理区。垃圾填埋区底部产生的渗滤液可无动力的流到渗滤液处理区进行处理，因而不 需要安装任何动力系统，垃圾处理过程中不需要耗费资源，从而节约了填埋系统的建造成 本。
[0051] 作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，渗滤液导排系统包括渗滤液导排 管道以及用于保护管道的石笼;渗滤液导排管道之间的距离为30~40m，渗滤液导排管道的 直径为20~30cm，石笼为上宽0.4~0.6m、下宽1.0~1.5m、高度为0.4~0.6m的梯形;石笼中 砾石的直径为4~8cm。渗滤液导排管道和石笼铺设时均相对于水平面控制4%~6%的坡 度，由此保证填埋场渗滤液的及时导排和垃圾填埋体对于外界空气的拔风效果。
[0052]为了保证准好氧填埋层的渗滤液的快速导排和垃圾填埋层的空气需求量，即，保 证垃圾填埋体内形成充足的好氧(〇2含量>5%，体积比）和缺氧区域(0%〈02含量<5% )。渗 滤液导排管路11的开孔孔径为12~16mm，孔距为6~10cm。滤液导排管路中的渗滤液为不满 流设计，因此兼具导气管的作用。渗滤液导排管路及石笼分别伸出垃圾填埋体外40~60cm， 与大气连通。
[0053] 导气系统包括竖直导气管和水平导气管，竖直导气管和水平导气管的开孔孔径分 别为12~16mm，孔距分别为6~10cm，竖直导气管和水平导气管及石笼分别伸出垃圾填埋体 外40~60cm，与大气连通。
[0054]作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，垃圾填埋区的周边具有角度为25 ~45度的边坡。本申请中对边坡的设计主要考虑边坡的稳定性以及边坡防身材料铺设的方 便性。
[0055]作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，渗滤液处理区包括渗滤液调节 池、预处理池和人工湿地处理系统。
[0056] 作为本申请农村生活垃圾处理系统的一种改进，竖直导气管的直径为15~25cm， 垂直导气石笼的直径为1.0~1.5m，垂直导气石笼中的碎石直径为20~40cm。
[0057]本申请还涉及采用上述处理系统的农村生活垃圾处理工艺，农村生活垃圾处理工 艺至少包括以下步骤：
[0058]在所述垃圾填埋区内进行垃圾填埋，不经压实处理，垃圾填埋区内垃圾的容重为 0.3~0.5t/m3，并定期进行覆土处理，经环境监测后进行终场覆盖和绿化;填埋后产生的渗 滤液经所述渗滤液导排系统收集于所述渗滤液收集池后，进入所述渗滤液处理区进行处 理，达标后的渗滤液和淤泥直接排放。垃圾处理流程图如图1所示，由于农村生活垃圾具有 有机质少、灰分大的特点，因此，不需要进行压实处理，将垃圾保持较小的容重与较大的孔 隙率，以增加甲烷氧化的速度，加速垃圾堆体的稳定化。
[0059]作为本申请农村生活垃圾处理工艺的一种改进，渗滤液的处理方法为：将农村生 活垃圾填埋渗滤液通入渗滤液调节池进行均质处理;将经均质后的渗滤液通入吸附池进行 吸附预处理;将经吸附预处理后的渗滤液再通入人工湿地处理池进一步处理后排放。渗滤 液处理流程如图2所示。
[0060]其中，吸附预处理的吸附剂选自环境矿物材料和工业废弃材料中的至少一种；环 境矿物材料选自粘土和沸石;工业废弃材料选自粉煤灰和炉渣。由于农村生活垃圾渗滤液 具有浓度小、污染性低的特点，因此，因地制宜的选用一些农村常见的粘土、沸石、炉渣或粉 煤灰等吸附能力强的废物垃圾，对渗滤液进行吸附处理，就可达到渗滤液的排放标准。不仅 效果良好，而且满足农村技术经济条件，可在农村地区推广使用。将沸石材料与废弃炉渣组 合或以这两种材料为基质的滤池串联使用，可同时去除渗滤液中的常规污染物和重金属。 [0061]为本申请农村生活垃圾处理工艺的一种改进，覆土处理采用自然土覆盖，由于自 然土在农村广泛存在，因此，直接采用自然土做覆土处理，以达到防臭防蚊蝇的效果;覆土 处理为定期进行，以保持垃圾中的好氧状态;终场覆盖采用自然土覆盖，终场覆盖的厚度为 0·5~1·Om 0
[0062]在本申请中，覆土处理和终场覆盖层均选用自然土直接覆盖，首先，自然土的成本 最低，并且可满足臭味和蚊蝇等卫生学问题；其次，农村生活垃圾有机质含量低，经过准好 氧填埋加速稳定化进程后，到进行终场封场的时间已经至少2~3年，此时填埋垃圾已经稳 定，因此不需要进行更高要求的终场覆盖;最后，终场覆盖层可达到场地修复的效果，种植 绿化植物，美化环境。
[0063] 作为本申请农村生活垃圾准好氧填埋工艺的一种改进，在步骤(2)中，环境监测为 对准好氧垃圾填埋结构体内及周边环境的地下水及渗滤液进行监测。优选的，在垃圾填埋 区内、垃圾填埋区的外周、渗滤液收集池的外周、渗滤液处理区的外周设置地下水检测装置 对地下水中的BOD 5 (g/L )、COD (g/L )、NH3-N (g/L )、pH等指标进行检测。
[0064] 在本申请的准好氧垃圾填埋结构体的垃圾填埋区中，存在好氧区域、厌氧区域以 及在好氧区域与厌氧区域之间形成的缺氧区域。由于垃圾好氧降解的产物主要是c〇 2、h2〇、 如厂和犯，而垃圾厌氧降解的产物主要为⑶2、CH 4和NH3。产生气体如处置不当，可能发生爆 炸，因此必须对填埋气体进行收集、排放。由于生活垃圾成份中产气部分以易降解的厨余物 为主，农村生活垃圾中厨余物所占比例较小，产沼气期短，达到产气峰值的时间也短，产气 量小，因此在农村准好氧填埋系统中不设沼气回收利用系统。此外，准好氧填埋堆体气体进 出气管与渗滤液导排管道合用，无需外加气体进出管。
[0065] 本申请的农村生活垃圾准好氧填埋系统还包括渗滤液循环回灌系统。当由于某些 特殊原因，渗滤液产生量过大，超过本申请中渗滤液处理区的处理能力时，可将渗滤液及时 回灌。
[0066] 同时，根据垃圾填埋场的地形设置截洪沟，采用断面为矩形的明渠。
[0067] 农村生活垃圾准好氧填埋工艺，包括渗滤液导排系统、垃圾堆体内供气系统、渗滤 液收集及处理系统、填埋场终场覆盖层。渗滤液导排管末端进入渗滤液收集池在空间上断 开，使得渗滤液导排系统与垃圾堆体供布气系统共用一套管道。渗滤液处理系统结合农村 地区的地理环境，采取氧化塘+湿地处理系统进行处理。填埋场终场覆盖层采取甲烷氧化控 制和进行绿化封场;农村生活垃圾填埋场的防渗结构较城市垃圾填埋的防渗弱化，但在渗 滤液导排强度上增强，即在降低成本的前提下亦达到防渗的效果。农村生活垃圾准好氧填 埋工艺加速了垃圾的稳定化，降低了渗滤液的污染浓度，防渗设计及导排加强保证了渗滤 液得到有效处理达标后排放，封场覆盖层的增设进一步减小甲烷的释放量及对雨水的有效 防渗。结合农村生活垃圾成分及产量等特点，因地制宜，设计了一套从防渗、填埋到封场三 位一体的农村生活垃圾处理办法，其具成本低、有处理工艺简单，易于实现的优势，减少了 农村生活垃圾的污染和减少了甲烷等温室气体的排放。
[0068] 实施例1
[0069] 一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统，整体占地1万m2,包括依次连接的 垃圾填埋区、渗滤液收集池和渗滤液处理区，垃圾填埋区底部的高度高于渗滤液处理区；渗 滤液处理区包括渗滤液调节池、预处理池和人工湿地处理系统。
[0070] 垃圾填埋区包括4个准好氧填埋体，每个准好氧填埋体的基底具有6 %的坡度，垃 圾填埋区的周边具有角度为45度的边坡，在垃圾填埋区的底部铺设有防渗层，防渗层由土 工布层、压实自然土层和膨润土垫组成；在垃圾填埋区内设置有渗滤液导排系统和导气系 统;渗滤液导排系统与导气系统相连通，且均与大气连通;渗滤液导排系统设置于防渗层的 表面，导气系统包括竖直导气管和水平导气管，竖直导气管在垃圾填埋区内间隔设置，竖直 导气管之间的距离为35米;垃圾填埋区的表面覆盖有终场覆盖层，终场覆盖层渗透系数为1 X 10-4~IX 10-3m/s〇
[0071 ]渗滤液导排系统包括渗滤液导排管道和石笼;渗滤液导排管道之间的距离为35m， 渗滤液导排管道的直径为25cm，石笼为上宽0.4~0.6m、下宽1.0~1.5m、高度为0.4~0.6m 的梯形;石笼中砾石的直径为4~8cm;竖直导气管的直径为15~25cm，垂直导气石笼的直径 为1.0~1.5m，垂直导气石笼中的碎石直径为20~40cm。
[0072] 在该垃圾填埋场内进行农村垃圾的填埋，不经压实处理，控制垃圾填埋区内垃圾 的容重为0.3~0.5t/m3，并定期进行自然土覆土处理，填埋后产生的渗滤液经渗滤液导排 系统收集于渗滤液收集池后，通入渗滤液调节池进行均质处理;将经均质后的渗滤液通入 吸附池进行吸附预处理;将经吸附预处理后的渗滤液再通入人工湿地处理池进一步处理后 排放。经环境监测后进行终场覆盖和绿化，终场覆盖也为自然土，厚度为0.5m。
[0073] 1、农村生活垃圾填埋场作业表面填埋气释放通量测定
[0074] 对该系统的甲烷氧化效果和渗滤液处理效果进行评价，通过静态箱实验法进行检 测：
[0075] (1)实验方法：
[0076] 采用静态箱对填埋场表面释放的填埋气进行采样，填埋气静态通量箱的结构示意 图如图5所示。其中，为了保证足够的采样面积和样品的代表性，通量箱的设计尺寸为50cm 父50〇11\10〇11(长\宽\高）。填埋气通量的采样点分布如图6所示。其中，1#、2#、3#和4財隹 好氧填埋体的填埋时间分别为4、8、12和16个月。填埋气通量采样点以导气管为中心，分别 在0、5、10和15m处设置采样点。
[0077]采样前先按照图1所示安装好静态通量箱采样系统，分别在Omin、IOmin、20min、 40min、60min用100mL注射器采样，注入气袋中，并进行编号，采样同时记录温度。作为一组 样品，阴凉处储存。每个采样点设置3个采样时段，以反映该处全天的填埋气通量，采样时段 分别为:上午（10:00~11:00);中午（13:00~14:00);下午（16:00~17:00)。其中，各个采样 点每次米样量分别为100mL。
[0078] (2)填埋气样品的测定
[0079] CH4气体的测定：7890型气相色谱仪，T⑶检测器，进样口温度200 °C，检测器温度 250°C，柱温30°C，保留时间4.5min，进样量250μ1。
[0080] (3)填埋气释放通量的计算
[0081] 填埋气释放通量的公式计算如下：
[0083]式中[1]，F为气体通量，P为CH4气体在相应温度下的密度，Am和Δ C分别是At时 间内的通量箱中变化的气体质量和混合比浓度，A和V分别为通量箱的底面积和体积。F为正 值时表示填埋场表面向大气释放气体，为负值时表示填埋场表面向大气中吸收气体。
[0084]实验结果如表1所示：
[0085] 表1:农村生活垃圾填埋场作业表面甲烷气体释放通量 [0086]
[0087] 2、导气管内排放的甲烷等气体浓度
[0088] 通过在竖直穿孔导气管内设置气体采集装置，检测导气管内的甲烷气体。导气管 内的浓度检测采用四组分红外分析仪对填埋气中CH 4XO2和O2的浓度进行原位监测，测定精 度均为0.1 % (体积百分含量）。
[0089] 表2:农村生活垃圾填埋场导气管填埋气释放通量
[0090]
[0091]由表1和表2可知，农村生活垃圾为期2年的填埋过程中，通过表层和导气管向环境 释放的温室气体甲烷量得到了明显的控制，并且在填埋时间达到24个月后，填埋堆体已基 本处于稳定状态。同时，农村生活垃圾填埋过程可以满足《生活垃圾填埋场污染控制标准 (GB16889-2008)》中甲烷排放要求：（1)填埋工作面上2m以下高度范围内甲烷的体积百分比 应不大于〇. 1 % ; (2)导气管排放口的甲烷的体积百分比不大于5%。
[0092](二)采集渗滤液进行测定 [0093]实验方法：
[0094] 收集渗滤液导排管中的渗滤液"夂集时间为每周一次^寸渗滤中冊广叫!!^/!^、 CODcr (mg/L)指标进行检测，对所得数据进行数据统计，具体如表3所示。
[0095] 表3:农村生活垃圾填埋场渗滤液主要污染物浓度
[0096]
[0097]根据上表可知，本申请的农村生活垃圾准好氧填埋场在垃圾填埋期间的⑶Dcr和 NH3-N值较低(城市生活垃圾填埋的C0D&和NH3-N通常在6000~11000mg/L、800~1500mg/L 范围内）。填埋过程中，CODcr值存在明显的降低趋势，说明本申请针对农村生活垃圾的特点， 结合对准好氧填埋技术的改进，促进了渗滤液中主要污染物含量的降低。
[0098](三)渗滤液处理区内水质的检测
[0099]当本实施例中的农村生活垃圾处理系统稳定运行后，收集经渗滤液处理区内处理 后的水质，收集时间为每周一次，进行水质监测;对所得数据进行数据统计后发现:COD去除 率可达50~60%左右，对重金属〇工(1、附^8、取和?13的去除率均高达85%~90%左右 ；在 渗滤液处理池中加入炉渣和沸石及配合人工湿地处理池对NH3-N和TN具有较高的去除率， 运行期间，NH 3-N保持在90%左右，最高达到99%，出水NH3-N浓度低于20mg/L，满足《生活垃 圾填埋污染物控制标准》。而TN的去除率也保持在80~90%之间，出水TN浓度在20~30mg/ L，也低于排放标准。
[0100] 实施例2
[0101] 一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统，整体占地10000m2,包括依次连接 的垃圾填埋区、渗滤液收集池和渗滤液处理区，垃圾填埋区底部的高度高于渗滤液处理区； 渗滤液处理区包括渗滤液调节池、预处理池和人工湿地处理系统。
[0102] 垃圾填埋区的基底具有5%的坡度，垃圾填埋区的周边具有角度为30度的边坡，在 垃圾填埋区的底部铺设有防渗层，防渗层由土工布层、压实自然土层和膨润土垫组成;在垃 圾填埋区内设置有渗滤液导排系统和导气系统;渗滤液导排系统与导气系统相连通，且均 与大气连通;渗滤液导排系统设置于防渗层的表面，导气系统包括竖直导气管和水平导气 管，竖直导气管在垃圾填埋区内间隔设置，竖直导气管之间的距离为40米;垃圾填埋区的表 面覆盖有终场覆盖层，终场覆盖层渗透系数为I X HT4~I X l〇_3m/s。
[0103] 渗滤液导排系统包括渗滤液导排管道以及用于保护管道的石笼;渗滤液导排管道 之间的距离为40m，渗滤液导排管道的直径为30cm，石笼为上宽0.4~0.6m、下宽1.0~1.5m、 高度为0.4~0.6m的梯形;石笼中烁石的直径为4~8cm。竖直导气管的直径为25cm，垂直导 气石笼的直径为1.5m，垂直导气石笼中的碎石直径为20~40cm。
[0104] 在该垃圾填埋场内进行农村垃圾的填埋，不经压实处理，控制垃圾填埋区内垃圾 的容重为0.3~O . 5t/m3，并定期进行自然土覆土处理，填埋后产生的渗滤液经所述渗滤液 导排系统收集于渗滤液收集池后，通入渗滤液调节池进行均质处理;将经均质后的渗滤液 通入吸附池进行吸附预处理;将经吸附预处理后的渗滤液再通入人工湿地处理池进一步处 理后排放。经环境监测后进行终场覆盖和绿化，终场覆盖也为自然土，厚度为1.0 m。
[0105] 按实施例1中的方法进行检测，检测结果与实施例1相近，限于篇幅不再赘述。
[0106] 实施例3渗滤液防渗系统
[0107]根据成本造价确定8种防渗方式供试验研究，土工材料的渗透系数和造价如表4所 /Jn 〇
[0108] 表4:常用土工材料造价
[0? ?0] 渗透系数为0.1~10cm/s ;所述膨润土垫的密度为4000~6000g/m2,渗透系数为1 X 10-9~I X 10-7cm/s，压实自然土层的厚度为30~50cm，渗透系数为10-7~10-4cm/s。
[0111] 根据上述土工材料的渗透系数，设计了 8种防渗结构，并对每种防渗结构的造价进 行计算，如表5所示。
[0112] 表5:防渗方式组合
[0113]
[0114] 由造价评估，在农村生活垃圾填埋场防渗层中优选序号1的防渗结构。序号2的防 渗结构虽然造价低，但其在垃圾填埋期间不能防止雨水对场区内空闲场地的冲刷，其余序 号列的防渗结构造价过高，超出农村的经济水平。生活垃圾准好氧填埋的稳定化时间在5年 以内，优选序号1在结合农村垃圾填埋场建设时加速渗滤液导排功能，达到在降低防渗成本 的同时满足防渗效果。
[0115] 本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技 术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的 保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种基于准好氧填埋的农村生活垃圾处理系统，其特征在于，所述处理系统包括依 次连接的垃圾填埋区、渗滤液收集池和渗滤液处理区， 所述垃圾填埋区的基底具有4%~6%的坡度，在所述垃圾填埋区的底部铺设有防渗 层； 在所述垃圾填埋区内设置有渗滤液导排系统和导气系统;所述渗滤液导排系统与所述 导气系统相连通，且均与大气连通； 所述渗滤液导排系统设置于所述防渗层之上， 所述导气系统包括竖直导气管和水平导气管，所述竖直导气管在所述垃圾填埋区内间 隔设置，所述竖直导气管之间的距离为30~40米。2. 根据权利要求1所述的农村生活垃圾处理系统，其特征在于，所述防渗层自上而下依 次为土工布、膨润土垫和压实自然土层；所述土工布的重量为200~600g/m 2,渗透系数为 0.1~10cm/s;所述膨润土垫的密度为4000~6000g/m2,渗透系数为I X 10-9~I X 10-7cm/s， 压实自然土层的厚度为30~50cm，渗透系数为HT7~l(T4cm/s。3. 根据权利要求1所述的农村生活垃圾处理系统，其特征在于，垃圾填埋区底部的高度 高于渗滤液处理区。4. 根据权利要求1所述的农村生活垃圾处理系统，其特征在于，所述渗滤液导排系统包 括渗滤液导排管道以及用于保护所述管道的石笼;所述渗滤液导排管道之间的距离为30~ 40m，所述渗滤液导排管道的直径为20~35cm，所述石笼为上宽0.4~0.6m、下宽1.0~1.5m、 高度为〇. 4~0.6m的梯形;所述石笼中砾石的直径为4~8cm。5. 根据权利要求1所述的农村生活垃圾处理系统，其特征在于，所述垃圾填埋区的周边 具有角度为25~45度的边坡。6. 根据权利要求1所述的农村生活垃圾处理系统，其特征在于，所述渗滤液处理区包括 渗滤液调节池、预处理池和人工湿地处理系统。7. 根据权利要求1所述的农村生活垃圾准好氧填埋系统，其特征在于，所述竖直导气管 的直径为15~25cm，所述水平导气管的直径为20~35cm，设置于所述竖直导气管周边石笼 的直径为1.0~1.5m，所述石笼中碎石的直径为20~40cm。8. -种利用权利要求1~7所述的农村生活垃圾处理系统的农村生活垃圾处理工艺，其 特征在于，所述农村生活垃圾处理工艺至少包括以下步骤： 在所述垃圾填埋区内进行垃圾填埋，不经压实处理，所述垃圾填埋区内垃圾的容重为 0.3~0.5t/m3，并定期进行覆土处理，经环境监测后进行终场覆盖和绿化;填埋后产生的渗 滤液经所述渗滤液导排系统收集于所述渗滤液收集池后，进入所述渗滤液处理区进行处 理，达标后的渗滤液和淤泥直接排放。9. 根据权利要求8所述的农村生活垃圾处理工艺，其特征在于，所述渗滤液的处理方法 为:将农村生活垃圾填埋渗滤液通入渗滤液调节池进行均质处理;将经均质后的渗滤液通 入吸附池进行吸附预处理;将经吸附预处理后的渗滤液再通入人工湿地处理池进一步处理 后排放。10. 根据权利要求8所述的农村生活垃圾处理工艺，其特征在于，所述覆土处理采用自 然土覆盖，所述终场覆盖采用自然土覆盖，所述终场覆盖的厚度为0.5~1.0 m。
【文档编号】B09B1/00GK105921482SQ201610542648
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】岳波, 黄启飞, 王琪, 晏卓逸, 吴小卉, 王瑜堂, 於俊颖
【申请人】中国环境科学研究院