CN114393002B - 一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，垃圾堆体四周坡脚处设渗滤液导排设施，同时在垃圾堆体坡脚最低处设置渗滤液收集井；所述渗滤液收集井通过管道连接至调节池；垃圾堆体中设气液联用控制***和监测***，垃圾堆体上部设临时覆盖***；所述气液联用控制***包括注气***、抽气***、渗滤液回灌***；所述监测***监测垃圾堆体内部，监测垃圾堆体的温度、湿度和含氧量。对垃圾堆体进行输氧曝气和渗滤液回灌，加速垃圾填埋场垃圾讲解。同时将注气***、抽气***和渗滤液回灌***合并，解决了管线较多，施工过程复杂，调试难度大、运行维护难度较大，造价成本大、好氧快速减量的成果不理想等问题。
Description
技术领域
本发明属于垃圾填埋场污染治理技术领域，具体涉及一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***。
背景技术
针对垃圾填埋龄较短的垃圾填埋场，垃圾未完全降解稳定化，垃圾有机质含量高，填埋气体甲烷含量高，尚处于生物反应高峰期，如果立即进行终场封场，当填埋场运行一段时间后，由于垃圾降解产生不均匀沉降，会给填埋场带来一定程度的安全和环保风险。同时，垃圾封场后在自然条件下的降解速度十分缓慢，严重影响了填埋场及区域土地资源再利用。
针对上述情况，保证垃圾填埋场治理工作的安全稳定进行，垃圾填埋场采用的关键处置技术是输氧曝气技术，使填埋场成为一个“好氧生物反应器”，对垃圾填埋场的垃圾快速降解，缩短垃圾填埋场的稳定时间。但目前的好氧稳定化技术是通过注气井、抽气井以及回灌井来实现的，管线较多，施工过程复杂，调试难度大、运行维护难度较大，好氧快速减量的成果不理想等问题。
发明内容
本发明提供的一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，通过将注气井、抽气井及回灌井统一并入气液联用***，解决上述问题。
本发明的一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，包括渗滤液导排设施、渗滤液收集井、调节池、气液联用井和气液联用控制***；渗滤液导排设施设置在垃圾堆体四周坡脚处，用于收集垃圾堆体的渗滤液；渗滤液收集井设置在垃圾堆体坡脚最低处，渗滤液导排设施与渗滤液收集井的底部连接，渗滤液导排设施收集的渗滤液流入渗滤液收集井中；调节池设置在垃圾堆体旁，渗滤液收集井中设置有抽排泵，用于将渗滤液收集井中的渗滤液抽排到调节池中；气液联用控制***用于对气液联用井注气、抽气和渗滤液回灌。
进一步的，气液联用控制***包括第一控制器、注气风机、抽气风机、渗滤液回灌泵和转换阀。气液联用井通过转换阀分别与注气风机、抽气风机和渗滤液回灌泵连接；第一控制器与转换阀连接，用于控制转换阀开关，通过控制转换阀从而控制注气风机、抽气风机、渗滤液回灌泵与气液联用井的连通；渗滤液回灌泵设置在调节池中。
进一步的，注气风机与转换阀之间还连接有气体过滤器。
进一步的，抽气风机与转换阀之间还连接有气水分离器和气热转换器。
进一步的，渗滤液回灌泵与转换阀之间还连接有水质过滤器。
进一步的，气液联用井的一端垂直***垃圾堆体中，气液联用井的底部需距离填埋场底部不少于2m。
进一步的，所述气液联用井有六个，呈正六边形排列。
进一步的，还包括环境检测井以及环境监测***；环境监测***包括第二控制器、湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器；第二控制器分别连接湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器；用于接收各传感器的检测数据，湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器均设置在环境检测井中。第二控制器与第一控制器连接，用于向第一控制器发送环境检测数据。
进一步的，气液联用井包括HDPE主管和HDPE支管，HDPE支管设置在HDPE主管上，与HDPE主管连通。
进一步的，所述HDPE支管有四个，HDPE支管通过异形五通与HDPE主管连接。
本发明的有益效果：
1、通过控制垃圾堆体内部的温度、湿度和含氧量，将填埋场变为一个“好氧生物反应器”，改变填埋场中的物理和化学条件，建立符合微生物生长的环境，利用微生物的作用，加速垃圾中可生物降解有机物的分解，缩短填埋场的稳定时间。
2、通过将注气、抽气及回灌统一并入气液联用***，解决好氧快速减量中遇到的管线较多，施工过程复杂，调试难度大，运行维护难度较大，造价成本大，好氧快速减量的成果不理想等问题。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明抽气和注气布置图。
图3是气液联用井的俯视图。
其中：1-垃圾堆体；2-渗滤液导排设施；3-调节池；4-环境检测井；5-渗滤液收集井5；6-气液联用井；7-HDPE主管7；8-HDPE支管；9-异型五通；10-转换阀10；11-抽气风机；12-抽排泵；13-渗滤液回灌泵；14-注气风机；15-气体过滤器； 16-水质过滤器；17-汽水分离器；18-气热转换器。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示，一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，包括渗滤液导排设施2、渗滤液收集井5、调节池3、气液联用井6、气液联用控制***、环境检测井4以及环境监测***。
气液联用控制***包括第一控制器、注气风机14、抽气风机11、渗滤液回灌泵13、转换阀10；气液联用井6通过转换阀10分别与注气风机14、抽气风机11和渗滤液回灌泵13连接；第一控制器与转换阀10连接，实现注气风机14、抽气风机11和渗滤液回灌泵13与气液联用井6之间连接的切换。
注气风机14与转换阀10之间还连接有气体过滤器15；用于过滤空气中的灰尘，避免对后续设备的正常运行造成影响，减短设备的使用寿命。
抽气风机11与转换阀10之间还连接有汽水分离器17和气热转换器18；填埋堆体内部温度高，且含水率高，汽水分离器是为了分开填埋气体和水蒸气，干燥填埋气；气热转换器是为了填埋气降温，避免温度较高且含水率较高的填埋气体对抽气风机造成影响，减短抽气风机的使用寿命。
渗滤液回灌泵13与转换阀10之间还连接有水质过滤器16。
气液联用井6的一端垂直***垃圾堆体1中，一般气液联用井6的底部需距离填埋场底部不少于2m；所述气液联用井6有六个，呈正六边形排列，每个气液联用井6通过转换阀10均与注气风机14、抽气风机11和渗滤液回灌泵13连接。
渗滤液导排设施2设置在垃圾堆体1四周坡脚处，渗滤液收集井5设置在垃圾堆体1坡脚最低处，渗滤液导排设施2与渗滤液收集井5的底部连接，渗滤液导排设施2收集的渗滤液流入渗滤液收集井5中，调节池3设置在垃圾堆体1旁，渗滤液收集井5中设置有抽排泵12，用于将渗滤液收集井5中的渗滤液抽排到调节池3中，并在调节池3中进行均衡水质调节，渗滤液回灌泵13设置在调节池3中，用于在垃圾堆体1的温度较低的时候将渗滤液回灌到气液联用井6。
渗滤液导排设施2为水平导排盲沟，水平导排盲沟由高密度聚乙烯管（HDPE管）构成，HDPE管上均匀设置5-10mm孔径的小孔，垃圾堆体1中的渗滤液通过小孔进入渗滤液导排设施2。
如图3所示，气液联用井6包括HDPE主管7、异形五通9和四个HDPE支管， HDPE主管7和四个HDPE支管上均开设有20-30mm孔径的小孔，四个HDPE支管通过异形五通9与HDPE主管7连接。HDPE支管8与HDPE管之间的夹角为45-60°。
设置4根HDPE支管8的目的是为了扩大气液联用井6与垃圾堆体1的接触面积，尽量扩大气液联用井6的影响面积，减少填埋场的气液联用井的设置数量，HDPE支管8的数量也可以设置更多。
监测***包括第二控制器、湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器，湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器均设置在环境检测井4中。第二控制器分别连接湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器，用于接收检测数据。
第二控制器与第一控制器连接，将所有传感器的监测数据传输给第一控制器，第一控制器将收到的监测数据与设定的监测数据范围进行对比，从而通过第一控制器对注气风机14、抽气风机11、渗滤液回灌泵13的控制，将垃圾堆体1的温度控制在60℃以下内，垃圾堆体1的含水率控制在40%-60%范围内，垃圾堆体1的含氧量大于30%。
当第一控制器获取到第二控制器反馈的垃圾堆体1湿度数据小于40%时，第一控制器控制渗滤液回灌泵13开启，通过向每个气液联用井6中补充渗滤液，从而实现向垃圾堆体1补充水分，当垃圾堆体1内部的湿度监测***监测到垃圾堆体1的含湿度达到60%时，停止渗滤液回灌。
当第一控制器获取到第二控制器反馈的垃圾堆体1含氧量小于30%时，控制注气风机14开启。
当第一控制器获取到第二控制器反馈的垃圾堆体1二氧化碳含量较高时，第二控制器将数据反馈给第一号控制器，控制抽气风机11开启。
抽气、注气和渗滤液回灌都会对温度造成影响，注气、抽气和渗滤液回灌都会降低填埋堆体的温度；如果气液联用井注气和渗滤液回灌后停止运行一段时间，垃圾堆体发生好氧降解作用，就会造成垃圾堆体温度升高；当温度大于等于60度时，开启抽气和/或注气，如图2所示，对于六个气液联用井6，当相邻的气液联用井6分别处理注气和抽气使用状态时，可以降低垃圾堆体的温度，也可以使气体在填埋场内部均匀分布，也可以使填埋场内部的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等气体全面有效的抽出垃圾堆体1，避免破坏填埋场内部垃圾堆体1的好氧环境。
在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
在对垃圾填埋场的垃圾堆体1进行垃圾快速减量施工之前，要对垃圾填埋场垃圾的有机质含量进行调查，要充分考虑实际参加好氧反应的氧含量和实际供氧量的比例，并根据反应进程，合理规划供氧参数。
Claims (10)
1.一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，包括渗滤液导排设施、渗滤液收集井、调节池、气液联用井和气液联用控制***；
渗滤液导排设施设置在垃圾堆体四周坡脚处，用于收集垃圾堆体的渗滤液；
渗滤液收集井设置在垃圾堆体坡脚最低处，渗滤液导排设施与渗滤液收集井的底部连接，渗滤液导排设施收集的渗滤液流入渗滤液收集井中；
调节池设置在垃圾堆体旁，渗滤液收集井中设置有抽排泵，用于将渗滤液收集井中的渗滤液抽排到调节池中；
气液联用控制***用于对气液联用井的注气、抽气和渗滤液回灌进行控制。
2.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，气液联用控制***包括第一控制器、注气风机、抽气风机、渗滤液回灌泵、转换阀；
第一控制器与转换阀连接，用于控制转换阀开关；
气液联用井通过转换阀分别与注气风机、抽气风机和渗滤液回灌泵连接；
渗滤液回灌泵设置在调节池中。
3.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，注气风机与转换阀之间还连接有气体过滤器。
4.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，抽气风机与转换阀之间还连接有气水分离器和气热转换器。
5.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，渗滤液回灌泵与转换阀之间还连接有水质过滤器。
6.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，所述气液联用井有六个，呈正六边形排列。
7.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，气液联用井的一端垂直***垃圾堆体中，气液联用井的底部需距离填埋场底部不少于2m。
8.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，还包括环境检测井以及环境监测***；
环境监测***包括第二控制器、湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器；第二控制器分别连接湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器；
湿度传感器、温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器均设置在环境检测井中；第二控制器与第一控制器连接，用于向第一控制器发送环境检测数据。
9.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，气液联用井包括HDPE主管和HDPE支管，HDPE支管设置在HDPE主管上，与HDPE主管连通。
10.根据权利要求9所述一种垃圾填埋场垃圾快速减量气液联用***，其特征在于，所述HDPE支管有四个，HDPE支管通过异形五通与HDPE主管连接。
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