[发明专利]一种垃圾填埋场垃圾好氧降解监测控制系统及控制方法

说明书

技术领域：

本发明属于环境保护设施及垃圾处理技术, 特别涉及一种大型垃圾填埋场垃圾好氧降解监测控制系统及控制方法。

背景技术：

随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的提高，城市垃圾量的不断增加，对城市的生态环境和居民健康构成了严重的威胁，对其进行生态修复及景观绿化，不但能降低污染，还可实现可持续利用土地资源。

好氧降解技术是近年来发展起来的垃圾填埋场垃圾治理技术，已得到美国国家环境保护局(EPA)的认可，并已大规模实施。也是国内主要城市常用的垃圾处理方法。好氧降解是一种生物反应器技术, 通过一定的设备或设施，向垃圾填埋场中注入空气和特定的生物细菌，使生活垃圾中的可降解有机物发生分解。其分解过程分为三步：好氧、兼氧和厌氧。初期在有氧条件下发生降解。降解的产物主要是二氧化碳、沼气、渗沥液和少量可挥发有机物。注入高温高湿空气可提供氧气和适宜的分解条件，排出废气并加速分解。中期含有较多氮铵的渗沥液可利用一定的设施将其聚集，通过渗沥液泵排出。后期在厌氧条件下以固体垃圾的降解为主，主要操作手段是减少含高氨氮浓度的渗沥液以消除对厌氧菌的毒害作用，同时加大投加碳源和加热以促进厌氧菌的分解作用。整个垃圾分解过程中，温度和湿度是最重要的影响因素。好氧降解时，需要垃圾的湿度在40％～60％, 温度在40^oC --60^oC。

采用好氧降解技术垃圾填埋场需要配备好下述系统：

（１）气体系统：垃圾气体控制器连接注气风机和抽气风机。注气风机连接多孔的注气井及底部密布的多孔注气管网；抽气风机连接多孔的抽气井及底部密布的多孔管网。另外，气体换热器、汽水分离器、冷凝水收集器、气体过滤器、配套阀门作为辅助。

（ 2 ）水系统：蓄水池、水泵、水管道、渗水沟渠、渗沥液井、渗沥液泵、空气压缩机。水泵将水从蓄水池中抽出，送入注水井或渗水沟槽，以增加垃圾堆体的湿度。垃圾渗沥液由渗沥液泵从渗沥液井中抽出。

（ 3 ）监测控制系统：计算机、传感器、信号处理装置及软件等对系统进行监测控制管理。

好氧降解技术的操作依据是垃圾填埋场中深埋层垃圾的环境，垃圾降解程度及其对应的温度、湿度、酸碱度和氧含量是不同的。注气的气量、气压和温度对距离注气井不同距离垃圾的作用效果和抽气作用的影响也是不同的。另外，当垃圾降解处于厌氧期时应当避免注气操作。因此，长期而有效地获取深埋层垃圾的真实环境参数是实施好氧降解操作控制的必要条件。因深埋层垃圾成份的复杂化，高温高湿环境对探测器的精度产生影响及其化学不均匀性会对传感器的探测元件造成损害。挑选适用于狭窄空间管路、高温高湿和污染等苛刻环境，并能准确测量温湿度的工业变送器也是重要的内容之一。

中国专利ZL200510011155-快速降解固体垃圾的方法，该专利虽然提出了在垃圾填埋场大面积如何布局注气管和抽气管及如何管理，但注气管与注气管和抽气管与抽气管均未连接成管网；透气方式仅仅靠填埋垃圾的间隙，效果并不理想，用于测量的传感器均设置在注气管和抽气管内，传感器反应的参数并不是好氧降解的真实数据。

中国专利ZL 201220719804-一种使垃圾填埋场快速修复回用的装置，该专利仅仅是原理上展示了垃圾填埋场快速修复（即好氧降解）的连接方式，未给出垃圾填埋场大面积如何布局，如何监测和控制。

快速有效地实施好氧降解技术，最大限度地分解垃圾，已经成为了各大城市垃圾处理工作中刻不容缓的工作。科学有效地监测垃圾填埋场内垃圾降解过程的温湿度和其它环境参量，才能全面详尽地了解并操控好氧降解过程，使好氧降解技术充分发挥作用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种垃圾填埋场垃圾好氧降解监测控制系统及控制方法。它能够实时提供垃圾降解过程中温湿度实测数据，经济有效长时间监控调整垃圾降解过程，达到全部和高效降解的目的。

本发明是这样实现的。它具有由注气风机多个注气井组成的注气系统、由抽气风机多个抽气井组成的抽气系统、由水池水泵水管道注水井组成的注水系统，由计算机信号处理装置传感器组成的监测控制系统。注气风机连接多孔的注气井，注气井底部密布连接成多孔注气管网，抽气风机连接多孔的抽气井，抽气井底部密布连接成多孔管网，水泵连接无孔的注水井或渗沥液井；注气井和抽气井相互交替地均布在垃圾填埋场上，将垃圾填埋场分割成若干方形小区，注气井和抽气井相间距离为10-50米；在其周围2-5米设置1至4个监测井，小区中心设置一个监测井，监测井内的探测器、传感器连接成监测网；根据现场情况布置3-10个的注水井或渗沥液井。