[实用新型]两步式城镇生活垃圾填埋处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种两步式城镇生活垃圾填埋处理系统。

背景技术

垃圾渗滤液和温室气体是城镇生活垃圾填埋处置过程中产生的两大污染物。在传统卫生填埋方式下填埋垃圾降解缓慢，堆体稳定需要几十甚至几百年，因此若处理不当，渗滤液和温室气体将长期严重危险生态环境安全和人体健康。为减小填埋场对环境的不利影响，欧洲联盟制定了逐步减少垃圾中有机物含量的计划，到2016年使得进入填埋场的有机垃圾量比1995年减少65％。

近20年来，生物反应器垃圾填埋技术是这一领域的研究热点，其规模小到实验室大到现场应用。大量研究证明，生物反应器垃圾填埋技术可加速垃圾堆体稳定化进程，提高产气量，并加速堆体沉降。影响生物反应器运行效果的主要因素有渗滤液回灌、垃圾性质、酸度调节、强制通风以及气候等，其中水分是关键因素。Dayanthi等人发现堆体充水可促进水解和酸化。而将酸化阶段的渗滤液回灌至处于产甲烷阶段的填埋体则有利于渗滤液水质的改善。然而，在实际应用中，直接进行渗滤液回灌可能引起一些运行上的问题，如局部积水、堵塞，尤其是不均匀沉降。研究证明，不同城镇垃圾快速降解所需的最佳渗滤液回灌工艺各不相同，因此渗滤液回灌工艺的选择很困难。同时，渗滤液回灌可造成垃圾层逐步压实，不利于产气扩散，造成填埋气体在垃圾层局部区域积累，因此垃圾层的填埋气体往往需要主动抽气方可被收集。同时，填埋气体积累区易形成渗滤液短流区，使得渗滤液回灌效率大大降低。在实际填埋场中，填埋作业期往往持续较长时间，其间有大量恶臭排入大气层，即便是填埋后进行气体收集，也很难避免填埋气体从覆土层溢出的问题。研究表明，在充水条件下填埋垃圾可以得到快速降解，垃圾层压得过于密实不利于垃圾的降解。

总之，传统垃圾填埋方式以及渗滤液回灌存在诸多问题：(1)有机物降解缓慢，产气持续时间漫长，产气量小且释放面广收集难度大，因此大量填埋气体、恶臭直接排入环境，破坏大气层；同时，甲烷能源流失严重。(2)填埋垃圾长期得不到稳定，垃圾降解产生大量渗滤液，易穿透防渗层而污染地下水。(3)垃圾填埋过程中需要消耗大量覆土，土地资源破坏严重、运输费用高昂。(4)填埋体机械稳定性差：垃圾异质性易造成填埋体不均匀沉降；为节省有效填埋库容，填埋垃圾往往被压得过于密实，使得堆体内气体难于扩散而积累，并进一步阻碍堆体内垃圾的降解进程。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种两步式城镇生活垃圾填埋处理系统。

它包括多个垃圾快速降解单元、气体收集与净化单元、最终填埋单元，垃圾快速降解单元包括垃圾装填区、顶棚、集气区、导气口、进料口、注液口、排液口、出料口、鼓风口、地基、外围墙体，垃圾填埋区侧壁设有外围墙体，垃圾填埋区底部设有地基，垃圾填埋区的外围墙体下部设有多个排液口、多个出料口、多个鼓风口，垃圾填埋区上部设有集气区，集气区上部设有顶棚，顶棚上设有导气口、多个垃圾进料口、注液口。所述的垃圾快速降解单元有效容量为5000～8000m³。

本实用新型的效益在于：加速生活垃圾的降解与稳定化，收集并利用甲烷气体，避免了大气污染与能源流失；实现了垃圾渗滤液的原位处理，同时避免渗滤液下渗污染地下水；垃圾稳定化以后体积大大减小，使得单位最终填埋库容的垃圾填埋量大大增加，相应也可节省覆土消耗量；稳定化垃圾的可降解性大大降低，因而最终填埋后，可避免不均匀性沉降，又便于封场管理。

附图说明

图1是两步式城镇生活垃圾填埋处理系统示意图；

图2(a)是本实用新型的垃圾快速降解单元结构主视图；

图2(b)是本实用新型的垃圾快速降解单元结构俯视图；

图3是本实用新型实施例的日产气量变化过程；

图4是本实用新型实施例的产气组分变化过程；

图5是本实用新型实施例的渗滤液水质变化过程；

图中，垃圾降解进程1，产气收集管路2、渗滤液转移管路3、垃圾装填区4、顶棚5、集气区6、导气口7、进料口8、注液口9、排液口10、出料口11、鼓风口12、地基13、外围墙体14。

具体实施方式