申請(qǐng)日2014.11.04

　　公開(公告)日2015.04.01

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; B09B1/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)，它由多層管網(wǎng)組成，每層管網(wǎng)間隔3-5米，每層管網(wǎng)由多條管道組成，每根管道間隔3-5米，安裝坡度1-3%，在管道上每隔1-2米設(shè)有導(dǎo)流孔，在其高端用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并設(shè)一立式氣液加入管;在低端也用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并連接滲瀝液儲(chǔ)存箱，設(shè)置排放滲瀝液的泵管。多層管網(wǎng)隨垃圾填埋逐步完成。本發(fā)明滲瀝液儲(chǔ)存箱收集的滲瀝液通過氣液加入管回灌。本發(fā)明具有注氣注水抽氣多重調(diào)節(jié)功能。滲瀝液回灌代替部分注水，節(jié)約用水，滲瀝液回灌能有效去除銨氮，減少環(huán)境污染，滲瀝液回灌輸送了大量的微生物，提高了好氧降解的效率。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)，其特征在于：滲濾液的回灌系統(tǒng)由多層管網(wǎng)組成，每層管網(wǎng)間隔3-5米，每層管網(wǎng)由多條管道組成，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設(shè)有導(dǎo)流孔，在每個(gè)導(dǎo)流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在經(jīng)編土工格柵內(nèi)用碎磚塊架空使?jié)B瀝液能夠不被堵塞地均勻流出;每根管道安裝成1-3%的坡度，在其高端用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并設(shè)一立式氣液加入管;在低端也用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并連接滲瀝液儲(chǔ)存箱，設(shè)置排放滲瀝液的泵管;每層管網(wǎng)是相對(duì)獨(dú)立的。

　　2.一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)的施工方法，其特征在于：在選定垃圾填埋場地址經(jīng)平整場地后，在其底部按設(shè)計(jì)規(guī)劃布置一層管網(wǎng)，管道坡度3-5%，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設(shè)有導(dǎo)流孔，在每個(gè)導(dǎo)流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在低端設(shè)置好滲瀝液儲(chǔ)存箱和泵管，在高端設(shè)置立式氣液加入管;先填埋一層2-4米疏松的礦化垃圾，再在其上填埋垃圾，厚度達(dá)3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局與第一層相同;管網(wǎng)布局完成后，再在其上填埋垃圾，厚度達(dá)3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局也是與第一層相同;依此類推，達(dá)到填埋垃圾設(shè)計(jì)高度為止;同時(shí)注意埋設(shè)監(jiān)測(cè)好氧降解過程的傳感器，垃圾場可以一邊填埋垃圾一邊施工管網(wǎng);

　　所述多層滲瀝液回灌管網(wǎng)它是在垃圾填埋場填埋使用中逐步完成的。

　　3.一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：

　　1)、滲瀝液的排放和回灌;

　　填埋垃圾產(chǎn)生的滲瀝液先通過2-4米疏松的礦化垃圾過濾，去除銨氮后，通過垃圾場底部的管網(wǎng)使低銨氮濃度的滲瀝液進(jìn)入滲瀝液儲(chǔ)存箱，用深井泵抽出到地面儲(chǔ)存池存放，由此收集到的滲瀝液用于回灌;回灌的滲瀝液從上一層或上幾層的氣液加入管加入，進(jìn)入管網(wǎng)，滲入填埋垃圾體內(nèi)，加速填埋垃圾好氧降解過程，提高效率，縮短好氧降解時(shí)間;在本垃圾填埋場內(nèi)層次增多后，下層填埋垃圾比上層填埋垃圾好氧降解時(shí)間長，已經(jīng)部分礦化為半礦化垃圾，將上層排放的新鮮滲瀝液直接回灌下層半礦化垃圾內(nèi)，一層一層地過濾去除銨氮后，再通過垃圾場底部的滲瀝液管網(wǎng)匯集低銨氮濃度的滲瀝液進(jìn)入儲(chǔ)存池存放，用于上層回灌，達(dá)到回灌的目的;

　　當(dāng)垃圾的堆體達(dá)到一定高度，但內(nèi)部微生物依然在分解，且溫度較高，需要注水控制溫度，或者用滲瀝液回灌代替部分注水，控制溫度;

　　2)、注氣、注水和抽氣

　　根據(jù)傳感器檢測(cè)的結(jié)果分析填埋垃圾好氧降解過程的狀態(tài)，決定對(duì)填埋垃圾進(jìn)行注氣、注水和抽氣操作，所述的操作在全部管網(wǎng)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，或者分層次，分時(shí)段進(jìn)行;注氣、注水和抽氣操作是通過高端立式加入管進(jìn)行的，或者通過低端泵管進(jìn)行。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)，其特征在于：所述滲瀝液多層管網(wǎng)具有多重功能，從立式氣液加入管可以注氣、注水、抽氣、滲瀝液的回灌，或者從泵管抽排滲瀝液，或注氣、注水、抽氣。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)，其特征在于：所述的滲瀝液儲(chǔ)存箱以容積1-3立方米為宜。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)，其特征在于：在回灌的滲瀝液中加入具有硝化活性的微生物，通過滲瀝液在垃圾堆體中的滲透，逐漸脫除銨氮，提高效率。

　　說明書

　　垃圾填埋場的多層滲瀝液回灌管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及城市垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是垃圾填埋場的滲瀝液回灌多層管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排交換系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)：

　　垃圾滲濾液是由垃圾自身含水、垃圾分解后產(chǎn)生的內(nèi)源水以及外來水分(如大氣降水)形成的液體。大量研究表明，對(duì)垃圾場進(jìn)行滲濾液回灌和供氧等運(yùn)行手段，能促進(jìn)微生物的活性，加速填埋垃圾的降解和穩(wěn)定進(jìn)程。然而，含銨氮的滲濾液有惡臭的氣味，直接回灌會(huì)增加垃圾堆體的銨氮濃度，抑制微生物的降解作用。因此，需要去除銨氮后再回灌，但單獨(dú)處理難度和成本較大。國內(nèi)外的研究成果表明，用礦化垃圾床(已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的垃圾填埋場)過濾滲濾液，可通過生物降解有效去除有機(jī)物和銨、氮、磷等污染物，達(dá)到可回灌甚至直接自然排放的標(biāo)準(zhǔn)。這種場內(nèi)循環(huán)噴灌處理具有投資運(yùn)行費(fèi)用低，不污染周圍的自然環(huán)境，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。這種將新鮮垃圾產(chǎn)生的滲濾液先灌入礦化的垃圾場，流出的液體再回灌到新鮮垃圾場的方法具有最佳的處理效果。同時(shí)，與垂直井抽出垃圾堆體內(nèi)廢氣的技術(shù)相比，該系統(tǒng)的抽氣效率將更高，加速垃圾分解更有效。因此，有效布局滲瀝液回灌系統(tǒng)對(duì)處理垃圾和防止環(huán)境污染均有著重要的意義。

　　微生物在好氧分解過程中會(huì)釋放大量的熱量，垃圾堆體的深度越深，體內(nèi)的溫度越高。在大型垃圾填埋場，4-5米的深度可以達(dá)到40℃，10米的深度可以達(dá)到60℃以上。41℃時(shí)垃圾產(chǎn)甲烷的速度和降解的速度都最快，用滲瀝液回灌能夠起到降溫作用。研究結(jié)果表明：3天一次回灌比較合適。因此，適當(dāng)?shù)臐B瀝液回灌除了提供大量的微生物及分解垃圾所需要的有機(jī)物外，還能夠有效控制溫度。

　　現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)整個(gè)垃圾填埋場建好后，再在高度為十幾米甚至幾十米的表面鉆注氣井和抽氣井，會(huì)因垃圾堆體被壓實(shí)而難以通氣通水，進(jìn)行好氧降解的效率較低。

　　中國專利ZL200910145074-垃圾場滲瀝液綜合處理利用的方法，該專利雖然提出了在垃圾填埋場用有機(jī)和無機(jī)膜技術(shù)處理滲瀝液的方法，但工藝較為復(fù)雜，濃縮后的滲瀝液再處理成本較高。處理后滲瀝液包含的微生物也沒有得到充分的利用。

　　中國專利ZL 201220719804-一種使垃圾填埋場快速修復(fù)回用的裝置，該專利僅僅是原理上展示了垃圾填埋場快速修復(fù)(即好氧降解)的垂直井連接方式，與本發(fā)明的水平管道深入垃圾堆體內(nèi)部，在形式和作用方式上有較大的差異。

　　中國專利ZL200710173655-一種用于填埋場填埋氣導(dǎo)排的收集系統(tǒng)，該專利主要針對(duì)的是收集垃圾分解時(shí)產(chǎn)生的甲烷等廢氣，而不是針對(duì)滲瀝液的處理。

　　科學(xué)有效地利用垃圾填埋場內(nèi)垃圾降解過程產(chǎn)生的滲瀝液不僅能減少滲瀝液排放對(duì)環(huán)境的污染，而且能充分利用滲瀝液的大量微生物，加速對(duì)垃圾的分解速率。設(shè)計(jì)有效的滲瀝液回灌系統(tǒng)并兼用于廢氣導(dǎo)排有廣闊的應(yīng)用前景。

　　發(fā)明內(nèi)容：

　　本發(fā)明的目的在于提供一種用于垃圾填埋場的滲瀝液回灌多層管網(wǎng)與氣液導(dǎo)排收交換系統(tǒng)，也是一種滲瀝液去除銨氮并回灌的技術(shù)，該系統(tǒng)兼具各種氣液的導(dǎo)排功能，且施工簡單。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是：滲瀝液的回灌系統(tǒng)由多層管網(wǎng)組成，每層管網(wǎng)間隔3-5米，每層管網(wǎng)由多條管道組成，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設(shè)有導(dǎo)流孔，在每個(gè)導(dǎo)流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在經(jīng)編土工格柵內(nèi)用碎磚塊架空使?jié)B瀝液能夠不被堵塞地均勻流出。每根管道安裝成1-3%的坡度，在其高端用直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并設(shè)一立式氣液加入管。在低端也用一直徑1-3倍的更大管道將每根管道聯(lián)通，并連接滲瀝液儲(chǔ)存箱，設(shè)置排放滲瀝液的泵管，每層管網(wǎng)是相對(duì)獨(dú)立的。

　　該管網(wǎng)具有多重功能，從立式氣液加入管可以注氣、注水、抽氣、滲瀝液的回灌。可以從泵管抽排滲瀝液，或注氣、注水、抽氣。

　　本發(fā)明的滲瀝液多層管網(wǎng)的施工方法。在選定垃圾填埋場地址經(jīng)平整場地后，在其底部按設(shè)計(jì)規(guī)劃布置一層管網(wǎng)，管道坡度3-5%，每根管道間隔3-5米，在管道上每隔1-2米設(shè)有導(dǎo)流孔，在每個(gè)導(dǎo)流孔的周圍包覆經(jīng)編土工格柵，在低端設(shè)置好滲瀝液儲(chǔ)存箱和泵管，在高端設(shè)置立式氣液加入管。先填埋一層2-4米疏松的礦化垃圾，再在其上填埋垃圾，厚度達(dá)3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局與第一層相同。管網(wǎng)布局完成后，再在其上填埋垃圾，厚度達(dá)3-5米后再布置一層管網(wǎng)，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及布局也是與第一層相同。依此類推，達(dá)到填埋垃圾設(shè)計(jì)高度為止。同時(shí)注意埋設(shè)監(jiān)測(cè)好氧降解過程的傳感器。垃圾場可以一邊填埋垃圾一邊施工管網(wǎng)，填埋垃圾時(shí)墊好鋼板，盡量減少對(duì)已施工的管網(wǎng)傷害。多層管網(wǎng)是在垃圾填埋場填埋使用中逐步完成的。

　　本發(fā)明的多層管網(wǎng)的使用方法，填埋垃圾在好氧降解過程中，會(huì)產(chǎn)生滲瀝液和分解氣體，為了調(diào)節(jié)控制好氧降解過程，須對(duì)填埋垃圾內(nèi)注氣、注水及排出廢氣。

　　1、滲瀝液的排放和回灌。填埋垃圾產(chǎn)生的滲瀝液先通過2-4米疏松的礦化垃圾過濾，去除銨氮后，通過垃圾場底部的管網(wǎng)使低銨氮濃度的滲瀝液進(jìn)入滲瀝液儲(chǔ)存箱，用深井泵抽出到地面儲(chǔ)存池存放。由此收集到的滲瀝液用于回灌�；毓嗟臐B瀝液從上一層或上幾層的氣液加入管加入，進(jìn)入管網(wǎng)，滲入填埋垃圾體內(nèi)，加速填埋垃圾好氧降解過程，提高效率，縮短好氧降解時(shí)間。另外，在回灌的滲瀝液中加入具有硝化活性的微生物，通過滲瀝液在垃圾堆體中的滲透，逐漸脫除銨氮，提高效率。

　　在本垃圾填埋場內(nèi)層次增多后，下層填埋垃圾比上層填埋垃圾好氧降解時(shí)間長，已經(jīng)部分礦化(即為半礦化垃圾)。將上層排放的新鮮滲瀝液直接回灌下層半礦化垃圾內(nèi)，一層一層地過濾去除銨氮后，再通過垃圾場底部的滲瀝液管網(wǎng)匯集低銨氮濃度的滲瀝液進(jìn)入儲(chǔ)存池存放，用于上層回灌，達(dá)到回灌的目的。

　　當(dāng)垃圾的堆體達(dá)到一定高度，且形成多層回灌管網(wǎng)時(shí)，盡管較底層半礦化的垃圾在過濾滲瀝液，但其微生物依然在分解，且溫度較高，也需要滲瀝液回灌代替部分注水，控制溫度。當(dāng)溫度保持在26-31℃范圍內(nèi)時(shí)為脫銨微生物的最佳條件，能夠有效降低滲瀝液的銨氮濃度。

　　2、注氣、注水和抽氣

　　根據(jù)傳感器檢測(cè)的結(jié)果分析填埋垃圾好氧降解過程的狀態(tài)，決定對(duì)填埋垃圾進(jìn)行注氣、注水和抽氣操作�？梢匀�部管網(wǎng)同時(shí)進(jìn)行，也可以分層次，分時(shí)段進(jìn)行。注氣、注水和抽氣操作是通過高端立式加入管進(jìn)行的，或者通過低端泵管進(jìn)行。

　　本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

　　1)本發(fā)明具有多重功能，能夠全部完成垃圾填埋場內(nèi)基本作業(yè)，如注氣、注水、抽氣、滲瀝液排放、過濾去除銨氮及回灌。

　　2)不干擾填埋施工：垂直抽氣井一般在整個(gè)垃圾場臨近封場時(shí)開始作業(yè)，以避免填埋作業(yè)時(shí)車輛對(duì)垂直井的撞擊。而本發(fā)明可以在垃圾堆放的過程中就開始實(shí)施操作。

　　3)在垃圾填埋內(nèi)部有多層完善的管網(wǎng)布局，排氣排水暢通，垃圾的分解速度均勻。

　　4)滲瀝液回灌代替部分注水，節(jié)約用水，滲瀝液回灌能有效去除銨氮，減少了環(huán)境污染，滲瀝液回灌輸送了大量的微生物，提高了好氧降解的效率。

　　5)好氧分解與垃圾堆放同時(shí)進(jìn)行，垃圾沉降會(huì)提前發(fā)生，有利于處理更多垃圾。