垃圾填埋场的水平导排系统以及其施工方法与流程

本发明属于环境岩土工程领域，尤其涉及一种垃圾填埋场的水平导排系统以及其施工方法。

背景技术：

随着我国生活垃圾产量的不断攀升，垃圾填埋场的处理负荷也在逐年递增，给垃圾填埋场的日常管理和运营带来了巨大的压力。由于我国垃圾填埋场大多没有实行分区填埋，加之垃圾填埋场底部导排系统运行效率偏低，以及垃圾堆体受长期固结作用导致垃圾堆体渗透性差等因素，导致垃圾填埋场内部整体渗沥液水位偏高。

上述现象直接导致诸多不利工况：(1)堆体中供气体流通的孔隙被堵塞，导致沼气流入气井的效率变低，沼气收集效率偏低，极易引发甲烷外泄，进而导致火灾和爆炸事故；(2)孔隙饱和度增加，直接导致垃圾堆体抗剪强度降低，边坡极易引发滑坡事故；(3)垃圾堆体渗透性下降，在好氧通风工程中不易形成充分的氧环境，导致好氧修复工程运行缓慢。因此，加大垃圾填埋场渗沥液导排力度，最大限度的降低渗沥液水位，对于厌氧型和好氧型填埋场的高效运行具有重要意义。

水平导排井在渗沥液导排效果方面远优于垂直导排井，但在垃圾堆体堆填工程结束后兴建水平导排井的费用相对较高；当堆填深度较大时，由于垃圾堆体极易塌体，开展水平导排井施工难度较大。因此，水平导排井的最佳施工期是在垃圾堆体堆填时进行预埋。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：

现有技术中，由于垃圾填埋场的不均匀沉降，水平导排井中的导排管道容易受到上层垃圾堆体的挤压极易被破坏，随着填埋场运行年份的增加，水平导排系统大多失效。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种垃圾填埋场的水平导排系统以及其施工方法，以提高渗沥液导排效果。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一方面，本发明公开了一种垃圾填埋场的水平导排系统，所述系统包括：

沟渠；

多层填充层，多层所述填充层由下至上依次铺设在所述沟渠内，所述填充层由碎石和弹性体堆积而成，由下至上的多层所述填充层中所述弹性体的质量比依次减小；

导排管，所述导排管沿水平向铺设在最下层的所述填充层中。

优选地，所述填充层中的弹性体为废弃轮胎碎片。

优选地，所述填充层中的弹性体的材质为橡胶、高密度聚乙烯材料的一种或二者的混合物。

进一步地，所述填充层设置有两侧，包括位于下部的第一填充层和位于上部的第二填充层，所述第一填充层和所述第二填充层之间设置有过滤层。

进一步地，所述导排管的上表面和所述第一填充层的顶部齐平设置。

进一步地，所述第一填充层中，弹性体和碎石的质量比为20％-35％，所述弹性体的尺寸小于碎石最大直径的3-4倍。

进一步地，所述第二填充层中，弹性体和碎石的质量比为10％-15％，所述弹性体的尺寸小于碎石最大直径的2-3倍。

优选地，所述过滤层为土工滤网，所述土工滤网的宽度两端锚固在所述沟渠的侧壁中。

进一步地，所述导排管的周面上包裹有土工布。

另一方面，本发明还提供了一种垃圾填埋场的水平导排系统的施工方法，所述施工方法包括：

在垃圾堆体中挖掘沟渠；

在沟渠底部铺设最下层填充层的一部分，构成施工基础；

将导排管放置在施工基础上，并将施工基础上继续铺设最下层填充层的另一部分，直至最下层填充层施工完毕；

依次在最下层填充层上铺设其余填充层，直至沟渠填平。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种垃圾填埋场的水平导排系统中，由于多层填充层由下至上依次铺设在在沟渠内，导排管沿水平向铺设在最下所述填充层中，而填充层由碎石和弹性体堆积而成，这样就可以使填充层具有较大孔隙结构和高渗透性的优点，以有利于气体和渗沥液的流动，同时又具有一定的柔性，当填充层上方覆盖垃圾堆体后，可对导排管形成一定的保护，使得导排管在上覆载荷的条件下不容易发生破坏。

另外，由于由下至上的多层填充层中弹性体的质量比依次减小，这就不仅可以使上层填充层具有足够的强度，以适应对垃圾填土的支撑，还可以使下层填充层较上层填充层具有更大的柔性，当导排管在上覆载荷作用下，导排管可向下方向和侧方向适当的移动，在这种缓冲性能的保护下导排管不容易发生破坏，进一步提高导排管的寿命，提高渗沥液导排效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种垃圾填埋场的水平导排系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中过滤层的布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，本发明实施例公开了一种垃圾填埋场的水平导排系统。

图1为本发明实施例的一种垃圾填埋场的水平导排系统的结构示意图，参见图1，该系统包括：

沟渠1；

多层填充层，多层填充层由下至上依次铺设在沟渠内，填充层由碎石和弹性体堆积而成，由下至上的多层填充层中弹性体的质量比依次减小；

导排管2，导排管沿水平向铺设在最下层的填充层中。

本发明实施例所提供的一种垃圾填埋场的水平导排系统中，由于多层填充层由下至上依次铺设在沟渠内，导排管沿水平向铺设在最下所述填充层中，而填充层由碎石和弹性体堆积而成，这样就可以使填充层具有较大孔隙结构和高渗透性的优点，以有利于气体和渗沥液的长期导排，同时又具有一定的柔性，当填充层上方覆盖垃圾堆体后，可对导排管形成一定的保护，使得导排管在上覆载荷的条件下不容易发生破坏。

另外，由于由下至上的多层填充层中弹性体的质量比依次减小，这就不仅可以使上层填充层具有足够的强度，以适应对垃圾填土的支撑，还可以使下层填充层较上层填充层具有更大的柔性，当导排管在上覆载荷作用下，导排管可向下方向和侧方向适当的移动，在这种缓冲性能的保护下导排管不容易发生破坏，进一步提高导排管的寿命，提高渗沥液导排效果。

优选地，本发明实施例的弹性体可以为废弃轮胎碎片，废弃轮胎碎片来源广泛，且为废弃品，在较多填埋场所在区域周边较难取得碎石材料的条件下，使用废弃轮胎碎片作用导排材料的一部分，可以节省运费和填料购买所需的费用，同时也实现了废弃轮胎的再利用。

当然，本发明实施例的弹性体也可以为橡胶、高密度聚乙烯材料的一种或二者的混合物等，本发明实施例对此不作限制。

结合图1，本发明实施例的填充层可以设置有两侧，包括位于下部的第一填充层3和位于上部的第二填充层4，第一填充层3和第二填充层4之间设置有过滤层5。

当然，填充层也可以沟渠的深度进行实际设定，本发明实施例对此不作限制。

进一步地，本发明实施例中，导排管2的上表面和第一填充层3的顶部齐平设置。

进一步地，第一填充层3中，弹性体和碎石的质量比为20％-35％，弹性体的尺寸小于碎石最大直径的3-4倍，而第二填充层4中，弹性体和碎石的质量比为10％-15％，弹性体的尺寸小于碎石最大直径的2-3倍。

图2为本发明实施例中过滤层的布置示意图，结合图2，本发明实施例的过滤层5可以为土工滤网，土工滤网的宽度两端锚固在沟渠1的侧壁中。

进一步地，沟渠1的侧壁上设置有凹槽6，土工滤网的宽度两端埋设在凹槽6中后，再通过填土实现土工滤网的锚固。

为了防止填充层直接作用在导排管2上，本发明实施例在导排管2的周面上还包裹有土工布，在不影响导排的作用下，进一步提高导排管2的寿命。

另外，本发明实施例还提供了上述垃圾填埋场的水平导排系统的施工方法，该施工方法包括：

步骤1：在垃圾堆体中挖掘沟渠，该沟渠具有一定宽度和深度，且具有完整性。

步骤2：在沟渠底部铺设最下层填充层的一部分，构成施工基础；

步骤3：将导排管放置在施工基础上，并将施工基础上继续铺设最下层填充层的另一部分，直至最下层填充层施工完毕，此步骤中，导排管可以用土工布进行包裹，最下层填充层填至接近导排管的上表面；

步骤4：依次在最下层填充层上铺设其余填充层，直至沟渠填平，在各个填充层之间，可以铺设过滤层。

上述施工方法施工工艺简单，可操作性强，现场施工条件要求较低，可节省施工费用，同时也可以保证施工质量。

使用本发明后，导排系统的运行可保持长期性，极大的降低了垃圾填埋场沼气和渗沥液收集不畅造成的安全风险。

以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。