一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构的制作方法

本技术涉及生态环境工程领域，尤其涉及一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构。

背景技术：

1、我国现有上千座垃圾填埋场，占据大量宝贵的土地资源的同时释放着渗滤液、填埋气等污染物。在目前土地资源日益稀缺和污染控制日益严格的形势下，填埋场修复是一项非常重要的民生工程。在填埋场堆体上打井，往堆体中注入空气，将其中的厌氧环境转变为好氧环境以加速垃圾降解稳定化，是最重要的填埋场修复技术。该技术也是填埋场库容开挖、进行存量垃圾治理前常用的堆体快速除臭方法。

2、目前，主流的垃圾堆体注气方法是在填埋场上方打若干个竖井、置入花管，并将其与高压注气泵或者抽气泵连接，形成一组一组的注气、抽气组合竖井。如《一种应用于垃圾填埋场好氧加速降解的抽气井装置》公开的是单根抽气竖井的设计方法；《一种垃圾填埋场的好氧注气抽水设备及系统》和《垃圾填埋场好氧生态修复系统及方法》公开的都是利用注气竖井和抽气竖井进行好氧修复。上述已公开的方法只能使空气在两个竖井之间所形成的平面中流动，所修复的堆体体积受限；而且使用上述方法均需要在填埋场中重新打井，导致工程量大、成本高，操作不当时可能影响堆体稳定性，造成安全风险。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，它采用竖井和水平井纵横互不相交的布置三维气井网，然后经过竖气管与水平气管，一种管进行注气另一种管进行抽气相互配置下对垃圾堆体内的厌氧环境进行有效的快速修复，从而提高垃圾降解速度。

2、本实用新型的技术解决方案是垃圾堆体，竖井，水平井，竖气管，水平气管，其特征是在垃圾堆体上方，沿垂直方向打竖井，在垃圾堆体侧面，沿水平方向打水平井，在垃圾堆体内竖井和水平井在空间上相互垂直，但不相交，在竖井与水平井内分别埋入竖气管和水平气管，竖气管和水平气管的管身上都阵列有孔。

3、本实用新型不少于一口竖井和水平井沿着三维坐标系的x轴方向依次交替循环排列，不少于一口竖井平行于三维坐标系的z轴方向一字排列，不少于一口水平井平行于三维坐标系的y轴方向一字排列，通过竖井和水平井的三维坐标排列组成三维井网，竖气管和水平气管用于向垃圾堆体内注气好氧修复，水平井和竖井其中一种井为注气井，另一种井则为抽气井。

4、本实用新型所述的相邻的竖气管与水平气管在三维坐标系的x轴方向投影重叠处的管段都是实管段，投影重叠处实管段的长度为0.5～3米。

5、本实用新型所述竖气管与水平气管露出垃圾堆体外的管段均为实管段，在垃圾堆体内竖气管与水平气管距离垃圾堆体表面0.1～2米内的管段为实管，填埋场封场年限小于5年时，即是垃圾堆体表层存量垃圾降解不完全，实管段长度为0.1～1米；填埋场封场年限大于5年时，即是垃圾堆体表层存量垃圾降解较充分，实管段长度为1～2米。

6、本实用新型所述竖气管和水平气管材料为hdpe或pe其中一种，在竖气管和水平气管上都包裹有土工布，竖气管和水平气管两种管分别与竖井和水平井之间的间隙内填充有碎石，防止垃圾堆体内的垃圾堵塞竖气管和水平气管的孔。

7、本实用新型的工作原理是为了克服填埋场修复的上述瓶颈，本实用新型三维气井网络布局有效加速了填埋场垃圾降解速率：

8、在垃圾堆体上方，沿竖直方向打竖井，在垃圾堆体侧边，沿水平方向打水平井。

9、上述竖井和水平井在空间上相互垂直，但错开布置，即二者不在同一平面上。

10、向竖井和水平井中分别埋入竖气管和水平气管，竖气管在垃圾堆体中接近填埋场上方作业面的管段用实管；水平气管在垃圾堆体中接近垃圾堆体侧边的管段用实管；竖井和水平井相互距离最近位置，即横纵短距离处附近的管段用实管；其余管段用花管，即管壁开口。

11、所述接近填埋场堆体上方和侧边的实管长度为0.1～2米，当填埋场表层存量垃圾降解较差时，该长度选择较小值；当降解较好时，该长度选择较大值。

12、所述竖气管和水平气管在横纵短距离处附近的实管长度为0.5～3米，当存量垃圾渗透性较差或者井间距离较大时，即空气传输较差，该长度选择较小值；当存量垃圾渗透性较差或者井间距离较大时，即空气传输较差，该长度选择较大值。

13、所述气管优选用hdpe或pe材质，并在其周边包裹土工布及铺设碎石，防治填埋场堆体内垃圾堵塞管孔。

14、所述竖气管和水平气管用于垃圾堆体注气好氧修复，水平井或竖井的其中一类作注气用，另一类做抽气用，形成三维气井网络；所述水平井和水平气管优先选用填埋场建设时铺设的水平井，且优选将其作为抽气井使用，可利用填埋场原本配有的填埋气收集系统做抽气用。

15、上述的竖井和水平井可在垃圾堆体上方或者边缘重复设置，形成大型三维气井网络。

16、本实用新型的优点是通过将竖井和水平井联用，其中一类作为注气井，另一类作为抽气井，可在存量垃圾堆体内部构建三维气井网络，提高空气在垃圾堆体内的传输作用体积，加速填埋场的好氧修复速度。而且，卫生填埋场中通常配有水平井作渗滤液和填埋气收集用，可充分利用原有的水平井及垃圾堆体原本配有的填埋气收集系统进行抽气，可大大节省好氧修复的成本。该方法同样适用于垃圾填埋场库容开挖前的堆体快速好氧除臭。

技术特征：

1.一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，它包括垃圾堆体，竖井，水平井，竖气管，水平气管，其特征是在垃圾堆体上方，沿垂直方向打竖井，在垃圾堆体侧面，沿水平方向打水平井，在垃圾堆体内竖井和水平井在空间上相互垂直，但不相交，在竖井与水平井内分别埋入竖气管和水平气管，竖气管和水平气管的管身上都阵列有孔。

2.根据权利要求1所述的一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，其特征是不少于一口竖井和水平井沿着三维坐标系的x轴方向依次交替循环排列，不少于一口竖井平行于三维坐标系的z轴方向一字排列，不少于一口水平井平行于三维坐标系的y轴方向一字排列，通过竖井和水平井的三维坐标排列组成三维井网，竖气管和水平气管用于向垃圾堆体内注气好氧修复，水平井和竖井其中一种井为注气井，另一种井则为抽气井。

3.根据权利要求1所述的一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，其特征是所述的相邻的竖气管与水平气管在三维坐标系的x轴方向投影重叠处的管段都是实管段，投影重叠处实管段的长度为0.5～3米。

4.根据权利要求1所述的一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，其特征是所述竖气管与水平气管露出垃圾堆体外的管段均为实管段，在垃圾堆体内竖气管与水平气管距离垃圾堆体表面0.1～2米内的管段为实管，填埋场封场年限小于5年时，实管段长度为0.1～1米；填埋场封场年限大于5年时，实管段长度为1～2米。

5.根据权利要求1所述的一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，其特征是所述竖气管和水平气管材料为hdpe或pe其中一种，在竖气管和水平气管上都包裹有土工布，竖气管和水平气管两种管分别与竖井和水平井之间的间隙内填充有碎石，防止垃圾堆体内的垃圾堵塞竖气管和水平气管的孔。

技术总结
本技术涉及一种高效低成本的垃圾堆体三维气井网络结构，用于垃圾堆体提高降解速度，它包括垃圾堆体，竖井，水平井，竖气管，水平气管，其特征是在垃圾堆体上方，沿垂直方向打竖井，在垃圾堆体侧面，沿水平方向打水平井，在垃圾堆体内竖井和水平井在空间上相互垂直，但不相交，在竖井与水平井内分别埋入竖气管和水平气管，竖气管和水平气管的管身上都阵列有孔。本技术的优点是通过将竖井和水平井联用，一注一抽的方式，提高空气在垃圾堆体内的传输作用体积，加速好氧修复速度。而且可充分利用垃圾堆体原有的水平井及原本配有的填埋气收集系统进行抽气，大大节省好氧修复的成本。同时本技术适用于垃圾填埋场库容开挖前的堆体快速好氧除臭。

技术研发人员：郑嘉毅,陈彬荣,张乐,蔡强
受保护的技术使用者：广州环保投资集团有限公司
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/15