[发明专利]一种垃圾填埋气导排收集系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化垃圾填埋气的导排技术，具体是涉及一种可显著提高垃圾填埋气收集率的垃圾填埋气导排收集系统及其方法。

背景技术

填埋气(LFG)是在垃圾填埋的过程中，垃圾中含有的大量有机成分被微生物厌氧发酵或降解产生的气体。垃圾填埋气中的主要成分为甲烷和二氧化碳。同时含有微量的硫化氢、硫醇、氯乙烯、甲苯、己烷、氯甲烷、二甲苯等有毒气体。填埋气中的甲烷属易燃有机物，甲烷分子中H/C较高，含碳量少，容易实现充分燃烧，是一种热值较高的能源物质。但填埋气则具有易燃易爆及污染环境等隐患，《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》明确要求生活垃圾填埋场要建立填埋气导排系统，在填埋场的运行期和后期维护与管理期内将填埋层内的气体导出后利用、焚烧或达到排放要求后直接排放。以消除可燃性气体的燃烧爆炸隐患、减少温室效应气体排放等。

目前，被广泛应用的填埋气收集工艺主要有竖井收集、横井收集、膜下收集三种方式。经过笔者十几年的生活垃圾填埋场运行和管理经验，中国的生活垃圾含水量大，且进行填埋的垃圾组分复杂，很容易出现垃圾阻水层，阻隔水的下渗，造成堆体内部的高水位，形成“山有多高，水有多高”的现象，进而阻断填埋气的收集通道。无论何种气体收集方式，堆体内部的高水位均会显著降低填埋气的收集率。据调研，对于垃圾填埋量1000t/d的大型填埋场，收集系统一般较完善，其填埋气收集率仍不足80％；而对于填埋量500t/d的小型填埋场，其填埋气收集率只有30％-50％。更为严重的是，堆体内部的水可能会随填埋气进入填埋气收集管道，造成填埋气收集系统的瘫换。

专利CN201010984Y垃圾填埋场生物气与渗滤液一体化抽排装置，所述竖井由钢筋混凝土材料构筑而成，并且在填埋场投入使用前施工完成，考虑到垃圾堆体内部竖井的气体收集半径一般为只有20-40米，因此该竖井建设成本、及工程量很大，并且填埋运营期间，对填埋施工造成不便；竖井壁留有与多水平、多分支收集疏排通道的连通口，容易破坏堆体的厌氧环境；潜污泵设置在竖井底部，对于几十米高的垃圾堆体来讲，该潜污泵的维修与保养十分困难。而专利CN100354531C垃圾填埋气竖井排水方法及其系统，发明的排水方法是处理竖井内部的水，但无法解决因垃圾阻隔作用而造成存在于垃圾堆体内部的水，并且因向竖井内鼓吹空气，存在破坏垃圾堆体内部的厌氧环境的风险。

发明内容

针对国内垃圾填埋场普遍存在的因垃圾堆体水位高，无法提高填埋气收集率的问题，本发明的一个目的是提供一种填埋气导排收集方法，对填埋堆体内部的过量水进行有效导排，提高填埋气的收集率，加强垃圾堆体的稳定性。

本发明的另一个目的是提供一种作业安全、结构稳定、效果好的填埋气导排收集系统。

为达上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种垃圾填埋气导排收集的方法，其中，填埋气采用可随垃圾堆体的升高向上拉拔的集气竖井进行收集，渗滤液导排采用内部立体导排和表面收集相结合的方式。

本发明还可通过以下技术方案进一步实现：

所述的垃圾填埋气的导排收集方法，其中，内部立体导排通过垃圾堆体内分层设置的导水盲沟及垂直设置于相邻两层导水盲沟之间的石笼实现，表面收集通过设置于垃圾堆体外表面且与每层导水盲沟均相连通的表面收集主管实现。

本发明还公开了一种垃圾填埋气导排收集系统，包括垃圾堆体内导排槽、集气竖井、集气管道及渗滤液收集处理装置，其中，垃圾堆体内导排槽由导水盲沟及石笼共同组成，导水盲沟在堆体内分层设置，相邻两层导水盲沟通过垂直安装的石笼相连通；集气竖井通过连接渠与每层导水盲沟相连通并可随着垃圾堆体的升高向上拉拨，其顶部设有填埋气出口，出口与填埋气集气管道相连；在垃圾堆体外表面设置有表面收集主管，表面收集主管与每层导水盲沟均相连通，其下部连接在渗滤液收集处理装置上；上层导水盲沟内汇集的渗滤液通过石笼和/或集气竖井流到下层的导水盲沟和/或表面收集主管内，然后进入垃圾填埋场底部的渗滤液收集处理装置，从而实现了内部立体导排及表面收集相结合的渗滤液收集处理。

所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述导水盲沟每隔5-15米水平设置一层，每层均由壁上带有通孔的导水管、卵石导排层及过滤层共同组成，导水管埋设于卵石导排层内部，过滤层包覆于导水管的外部。

所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，导水盲沟的断面呈正六边形，导水盲沟水平放置或者呈1-3％的坡度设置。

所述的垃圾填埋气导排收集系统，其中，所述过滤层为密度大于或等于300g/cm²的土工布。