专利名称：山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置及方法
山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置及方法 技术领域 本发明涉及一种适用于山谷型垃圾填埋场的雨污分流装置及方法。
背景技术：
垃圾卫生填埋是国内外广泛采用的一种固体废弃物处理技术。垃圾渗滤液是卫生填埋产生的主要污染物。渗滤液有机物浓度高，处理难度大，处理费用高，垃圾渗滤液的处理是垃圾填埋场建设运行中的关键问题之一。垃圾卫生填埋场根据填埋场地不同又分为平原型填埋场、滩涂型填埋场和山谷型填埋场。平原型填埋场相对山谷型填埋场以其在场地平整时的易整形优势而比较容易实现分区，从而使雨污分流比较容易实现。滩涂型填埋场主要位于海滩等滩地上，应用较少。山谷型垃圾卫生填埋场特点就是依山围谷，利用天然沟壑、山谷而建。地形的基本形状就是三面环山，在山谷的下游出口处设置一道截污坝，将山谷围成盆地形状，大坝外侧设置渗滤液污水调节池，内侧为填埋库区。山谷型填埋场以其征地、库容量大等优势，已经成为生活垃圾卫生填埋场的主要形式。山谷型填埋场是目前填埋场的常见形式，现有山谷型填埋场的分区较少，一般分两区，分区坝设在填埋库区中间，使坝两侧的填埋容积基本相等。有些填埋场分期建设时， 也存在这种情况。在填下游靠近垃圾坝的那个区时，上游那个区在雨季接收的雨水通过 HDPE圆管穿过正在填埋的那个区，流入下游垃圾坝外侧的雨污分流阀门井进行分流，阀门井中设有三通和阀门，在三通的另两个方向上分别设有雨水导排口阀门和渗滤液导排口阀门。当下游区填满后，开始填上游区的时候，阀门井中的排导雨水的阀门关闭，排导渗滤液的阀门开启，从而使渗滤液能够顺利排入渗滤液污水调节池。现有山谷型填埋场在雨污分流上的主要特点有两个。第一个特点就是分区较少。很多已建的山谷型填埋场分两个区，从而导致各分区面积过大，导致雨水与垃圾渗滤液混合的量大，从而雨污分流效果不理想。第二个特点就是雨污分流主要靠管道重力流方式排出雨水和渗滤液。这种分流方式虽然节省了运行中的动力费用，但是增加了管道的投资费用，而且雨污分流较依赖地形地势，灵活性差。现有山谷型填埋场由于场地的高程所限每个分区的渗滤液收集排放很难做到独立，这就造成了山谷型垃圾填埋场的雨污分流设计难，运行管理难的现状。当场内填入垃圾后，一旦有大气降水，就会发生经过垃圾层渗滤的被污染的水与未经过垃圾层的清水在渗滤液导排盲沟中混合，清水变为污水。雨污合流造成污水量大量增加，使后续污水处理构筑物及设备设施的规模增大，不仅增加污水处理的运行费用，也给周边环境带来了负面影响。
发明内容
本发明提供一种山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置及方法，要解决现有山谷型垃圾填埋场雨污分流效果不好、运行管理困难、渗滤液污水产生量大的技术问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
这种山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，包括由分区坝相隔的填埋区，填埋区下游有一道垃圾坝，垃圾坝外设有渗滤液污水调节池和阀门井，所述填埋区从上游到下游分隔有四个以上，各填埋区由同一道渗滤液导排盲沟串联，渗滤液导排盲沟内有带穿孔的HDPE导渗管道，HDPE导渗管道依次穿过各分区坝，在每个分区坝下游的HDPE导渗管道上安装有阀门I，HDPE导渗管道从最下游填埋区的渗滤液导排盲沟终点穿出，再经重型钢筋砼套管穿入垃圾坝外的阀门井内并与阀门II连接，阀门井的出水管有两段，一段是用于排出雨水的雨水出水管，另一段是与渗滤液污水调节池连接的污水管；
所述各填埋区的垃圾填埋顺序为从上游到下游，在正在填埋的填埋区污水汇集最低处设有渗滤液收集坑，并在渗滤液收集坑内设有潜污泵，潜污泵由软管与渗滤液污水调节池连接；
所述填埋区的边界环绕有道路，道路外侧设有一圈在垃圾填埋至高过路面后排除雨水用的雨水沟。所述填埋区的分区数量为五个以上。所述填埋区的地面为两侧高、中间低。所述分区坝表面铺设HDPE防渗膜，并与填埋区场地铺设的HDPE防渗膜焊接成整体。所述HDPE导渗管道穿过分区坝处套有预埋套管。所述渗滤液收集坑是由钢筋笼围合而成。所述阀门井的顶部有井盖，阀门井的井壁和井底采用钢筋混凝土结构，井壁和井底铺设有一层HDPE防渗膜，阀门II下方支撑有砼支墩。这种山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流方法，在垃圾进行填埋的时候，从最上游的填埋区开始填埋，当该区开始填埋时，如果产生大气降水，则降落在该区的降水除一部分蒸发掉外，其余部分经过垃圾堆体，最终与垃圾渗滤液污水混合；正在填埋的填埋区下游填埋区内的HDPE导渗管道上设置阀门I，且阀门I要处于密封关闭状态，阀门I和分区坝将垃圾渗滤液污水拦截在正在填埋的填埋区内，而降落在下游其他分区内的没有经过垃圾堆体的清水，则通过渗滤液导排盲沟中的HDPE导渗管道采用重力自流的方式流入下游阀门井中，最终通过阀门井中的雨水出水管排出；
所述正在填埋的填埋区垃圾堆体填埋至高于周边雨水沟，再覆盖HDPE薄膜，之后将下游填埋区的垃圾堆体与上游填埋区的垃圾堆体共同填高做向雨水沟方向的坡，然后覆盖 HDPE薄膜，将填埋区的雨水排至雨水沟中分流；
所述正在填埋的填埋区垃圾渗滤液污水采 用动力输送压力流的方式排入渗滤液污水调节池中，在正在填埋的填埋区中设置一个渗滤液收集坑，坑中收集的渗滤液污水使用防腐蚀的潜污泵连接软管输送至渗滤液污水调节池中。所述潜污泵采用人工控制开关或液位自动控制系统控制开关的开启与关闭。
所述阀门I在各填埋区均 设有一个；或者采用两个阀门I来回倒换使用的方式，当上游填埋区填满垃圾后开始进行下一个区的填埋作业时，阀门I可以取出安装在下游的填埋区内。本发明的有益效果如下
本发明采用了一种新式的串联多分区方式，将雨水和污水分别采用不同的导排路径和方式排出。每个分区的面积尽量缩小，以保证在一定时限(多采用一个月)内填埋的垃圾量的作业面最小为原则。正在填埋的区域内因降雨而产生的渗滤液污水在本区域内的渗滤液污水收集井中采用潜污泵将渗滤液污水排入渗滤液污水调节池中，在这个区下游设置阀门将污水封在本区内，不使其进入下游各填埋区。正在填埋的区域已经填好的边坡可以采用 HDPE薄膜覆盖，使降落在边坡上的雨水不受污染而进入下游各区内。下游各填埋区内的雨水则采用重力自流的方式通过渗滤液导渗盲沟排出场外。本发明的串联多分区雨污分流装置及方法主要特点有三个。第一个特点是采用串联分区的方式。串联分区就是所分的各个区共用一道主盲沟，将来各区填平以后导渗都是在这条共用的主盲沟中进行。第二个特点就是分区的数量较多。分区的数量需要根据技术经济比较来确定。尽量使每个分区的面积缩小，使进入填埋区内未受污染的降水和经过垃圾层产生的渗滤液分别收集，产生的渗滤液污水少，雨污分流效果好。第三个特点就是分流方式采用重力自流与动力排水相结合的方式。这种雨污分流的方式具有较大的灵活性，可以不受地形地势的因素限制，管理简单方便，一次性建设投资也不高。由于我国垃圾卫生填埋场很多为山谷型填埋场，雨污分流难和污水产生量大的问题普遍存在。采用本发明能够很好的解决填埋场雨污分流的问题，使填埋场污水产生量大大减少，对于减轻后续污水处理设备设施的压力、提高污水处理效果具有显著的作用。从而能够缩小渗滤液处理设备设施规模，大量减少污水处理运行费用，起到节能减排的重要环保作用。结合某工程实例采用本发明与老式分区方式节能减排效果分析表
权利要求
1.一种山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，包括由分区坝(3)相隔的填埋区，填埋区下游有一道垃圾坝(10)，垃圾坝外设有渗滤液污水调节池(6)和阀门井(7)，其特征在于所述填埋区从上游到下游分隔有四个以上，各填埋区由同一道渗滤液导排盲沟 (1)串联，渗滤液导排盲沟内有带穿孔的HDPE导渗管道(2)，HDPE导渗管道(2)依次穿过各分区坝(3)，在每个分区坝(3)下游的HDPE导渗管道(2)上安装有阀门I (4)，HDPE导渗管道(2 )从最下游填埋区的渗滤液导排盲沟(1)终点穿出，再经重型钢筋砼套管(5 )穿入垃圾坝外的阀门井(7)内并与阀门II (32)连接，阀门井(7)的出水管有两段，一段是用于排出雨水的雨水出水管(8)，另一段是与渗滤液污水调节池(6)连接的污水管(9);所述各填埋区的垃圾填埋顺序为从上游到下游，在正在填埋的填埋区污水汇集最低处设有渗滤液收集坑(15)，并在渗滤液收集坑(15)内设有潜污泵(16)，潜污泵(16)由软管 (17)与渗滤液污水调节池(6)连接；所述填埋区的边界(11)环绕有道路(12)，道路(12)外侧设有一圈在垃圾填埋至高过路面后排除雨水用的雨水沟(13)。
2.根据权利要求1所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，其特征在于 所述填埋区的分区数量为五个以上。
3.根据权利要求1所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，其特征在于 所述填埋区的地面为两侧高、中间低。
4.根据权利要求1所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，其特征在于 所述分区坝(3)表面铺设HDPE防渗膜，并与填埋区场地铺设的HDPE防渗膜焊接成整体。
5.根据权利要求1所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，其特征在于 所述HDPE导渗管道(2 )穿过分区坝(3 )处套有预埋套管(18 )。
6.根据权利要求1所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，其特征在于 所述渗滤液收集坑(15)是由钢筋笼围合而成。
7.根据权利要求1所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置，其特征在于 所述阀门井(7)的顶部有井盖(35)，阀门井(7)的井壁(36)和井底(37)采用钢筋混凝土结构，井壁和井底铺设有一层HDPE防渗膜(34)，阀门II (32)下方支撑有砼支墩(33)。
8.一种采用权利要求1-7中任意一项所述装置的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流方法，其特征在于在垃圾进行填埋的时候，从最上游的填埋区开始填埋，当该区开始填埋时，如果产生大气降水，则降落在该区的降水除一部分蒸发掉外，其余部分经过垃圾堆体，最终与垃圾渗滤液污水混合；正在填埋的填埋区下游填埋区内的HDPE导渗管道(2)上设置阀门I (4)，且阀门I要处于密封关闭状态，阀门I (4)和分区坝(3)将垃圾渗滤液污水拦截在正在填埋的填埋区内，而降落在下游其他分区内的没有经过垃圾堆体的清水，则通过渗滤液导排盲沟(1)中的HDPE导渗管道(2)采用重力自流的方式流入下游阀门井(7) 中，最终通过阀门井中的雨水出水管(8)排出；所述正在填埋的填埋区垃圾堆体填埋至高于周边雨水沟(13)，再覆盖HDPE薄膜，之后将下游填埋区的垃圾堆体与上游填埋区的垃圾堆体共同填高做向雨水沟(13)方向的坡，然后覆盖HDPE薄膜，将填埋区的雨水排至雨水沟中分流；所述正在填埋的填埋区垃圾渗滤液污水采用动力输送压力流的方式排入渗滤液污水调节池(6)中，在正在填埋的填埋区中设置一个渗滤液收集坑(15)，坑中收集的渗滤液污水使用防腐蚀的潜污泵(16)连接软管(17)输送至渗滤液污水调节池(6)中。
9.根据权利要求8所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流方法，其特征在于 所述潜污泵(16)采用人工控制开关或液位自动控制系统控制开关的开启与关闭。
10.根据权利要求8所述的山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流方法，其特征在于 所述阀门I (4)在各填埋区均设有一个；或者采用两个阀门I来回倒换使用的方式，当上游填埋区填满垃圾后开始进行下一个区的填埋作业时，阀门I可以取出安装在下游的填埋区内。
全文摘要
一种山谷型垃圾填埋场串联多分区雨污分流装置及方法，该装置包括由分区坝相隔的填埋区，填埋区从上游到下游分隔有四个以上，各填埋区由同一道渗滤液导排盲沟串联，渗滤液导排盲沟内有带穿孔的HDPE导渗管道，所述各填埋区的垃圾填埋顺序为从上游到下游，在正在填埋的填埋区污水汇集最低处设有渗滤液收集坑，并在渗滤液收集坑内设有潜污泵，渗滤液通过潜污泵和软管输送至渗滤液污水调节池中。采用本发明能够很好的解决新建山谷型填埋场雨污分流的问题，使填埋场污水产生量大大减少，从而缩小渗滤液处理设备设施规模，大量减少渗滤液污水处理运行费用，并起到节能减排的重要环保作用。
文档编号E03F3/02GK102304939SQ20111018145
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者于铭, 刘俊鹏, 夏战军, 庄颖, 张忠瑞, 张文勇, 徐敏 申请人:青岛市环境卫生科研所