[发明专利]垃圾填埋场沼气的收集方法及收集系统

说明书

技术领域

本发明属于城市生活垃圾处理处置领域，尤其涉及一种填埋场的沼气收集方法及收集系统。

背景技术

生活垃圾填埋场可以产生沼气，沼气作为一种能源可以被收集储存进行再利用。目前，全国大中小城镇的生活垃圾填埋场所采用的沼气收集方式多为导气石笼收集方式，该方式收集沼气表现出一定的局限性，且在运营垃圾填埋场的过程中很难对其进行维护，在垃圾填埋场的应用实践中，大部分的导气石笼最后沦为摆设，没有真正起到导气和回收沼气的作用，这不仅导致了沼气资源的浪费，而且增加了垃圾填埋场的建造成本。

另外，从工程实践中已经采用导气石笼方式收集垃圾填埋场的情形来看，如果要实现填埋场沼气的高效收集和利用，在填埋堆体加高的过程中需要对导气石笼进行加长处理，此时容易导致导气石笼运行的不稳定，起不到导气功能；并且由于导气石笼是垂直伸向垃圾填埋堆体中，其很难较充分地将填埋沼气导出来，此时往往需要在导气收集管的末端增加引风机等类似设备，在引风机的引风作用下，使得垃圾堆体中的沼气被抽吸并引出，这样又进一步增加了沼气利用的能耗成本。由于导气石笼垂直伸向垃圾填埋堆体中，不仅导气孔容易堵塞，而且一旦堵塞，维护非常困难。

因此，寻找一种导气效果好、运营方便、能耗成本低的垃圾填埋场的沼气收集方法及收集装置，对于本领域人员而言显得尤为迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺过程简单、投入小、沼气收集效果好、维护运营简单方便、且绿色环保的垃圾填埋场沼气的收集方法及收集系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种垃圾填埋场沼气的收集方法，包括以下步骤：

（1）根据垃圾填埋场地形及运营状况，将垃圾填埋场分为已完成填埋区和待进行填埋区；

（2）在已完成填埋区的垃圾填埋堆体顶部区域开挖多条沟槽，并使多条沟槽的分布呈网格状；

（3）准备多根高密度聚乙烯（HDPE）穿孔管，将高密度聚乙烯穿孔管沿所述沟槽进行水平敷设，采用热熔焊接方法将各高密度聚乙烯穿孔管在其交汇处的端头与沼气收集主管连通；沼气收集主管与沼气储存设备或沼气利用设备相连；

（4）用高密度聚乙烯（HDPE）土工膜将所述已完成填埋区的垃圾填埋堆体覆盖，使高密度聚乙烯穿孔管位于高密度聚乙烯土工膜下方，开始收集垃圾填埋场的沼气。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种垃圾填埋场沼气的收集系统，所述收集系统分区布置且均设置于垃圾填埋场已完成填埋区，所述收集系统包括多条高密度聚乙烯穿孔管和沼气收集主管，所述高密度聚乙烯穿孔管沿大致水平的方向布设，所述沼气收集主管沿大致竖直的方向布设，所述高密度聚乙烯穿孔管敷设于垃圾填埋堆体顶部开挖的沟槽中，各高密度聚乙烯穿孔管均连通至沼气收集主管的底部，所述垃圾填埋堆体顶部覆盖有高密度聚乙烯土工膜，使高密度聚乙烯穿孔管位于高密度聚乙烯土工膜下方，所述沼气收集主管穿过高密度聚乙烯土工膜并与外部的沼气储存设备或沼气利用设备相连。

上述的垃圾填埋场沼气的收集方法及收集系统中，优选的，所述高密度聚乙烯穿孔管的管壁四周均布有导气孔。所述高密度聚乙烯穿孔管的外部优选包裹有土工布。

上述的垃圾填埋场沼气的收集方法及收集系统中，优选的，所述开挖的多条沟槽呈已完成填埋区的中心向周边的发散式网格状。

上述的垃圾填埋场沼气的收集方法及收集系统中，所述沟槽的尺寸优选为（150mm～300mm）×（150mm～300mm）。

上述的垃圾填埋场沼气的收集方法及收集系统中，所述沼气利用设备优选是指沼气发电设备。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1. 本发明的收集方法及收集系统利用填埋场堆体上部水平铺设穿孔管道来对填埋场产生的沼气进行收集，在不增加投资的前提下，使填埋产生的沼气得到充分收集和利用，较传统导气石笼法收集更容易操作，成本更低且效率更高。

2. 本发明的收集方法及收集系统可以根据填埋场的地形及运营状况进行分期施工、分区作业，施工难度较小，便于运营和管理。

3. 本发明收集系统的收集管路是采用水平敷设且位于填埋堆体的顶部，直接利用沼气上升的原理充分收集沼气，可有效简化传统填埋导气装置的安装及运营维护。

4. 本发明的收集系统和收集方法中在填埋堆体顶部覆盖有HDPE土工膜，这不仅有利于保证填埋场产生的沼气充分被收集系统收集和高效利用，而且可以防止沼气泄露对大气环境造成污染。