[发明专利]利用专用填埋单元产生填埋气体的填埋方法

摘要

利用专用填埋单元产生填埋气体的填埋方法，涉及一种生活垃圾填埋处置及填埋气体的利用与渗滤液处理技术。先将填埋场划分成水解和产气单元，设定单个产气单元的填埋容量及产气单元的数量；然后进行产气单元建设和填埋作业、和产气的甲烷化加速操作，使产气单元进入甲烷化代谢阶段；接着进行水解单元的建设和运行，通过渗滤液回灌使垃圾中的有机物水解酸化溶于渗滤液，再输送、回灌于产气单元，使有机物甲烷化代谢产气在产气单元中发生；最后封场。本发明因水解单元无需再设置主动气体收集设施，节约填埋场总投资20％，提高渗滤液处理效率。产气单元气密性覆盖，气体收集率近100％，相当于每吨垃圾的气体利用量增加31m³，增收25元，具有显著的环境、资源和经济效益。

主权项

1.利用专用填埋单元产生填埋气体的填埋方法，其特征在于：第一步，设定单个产气单元的填埋容量及产气单元的数量按照填埋场的处理容量、垃圾组成、地形条件和降雨状况，用卫生填埋场的设计规范计算得到填埋场最大的年渗滤液产生量；再按照产气单元单位体积每天处理10升渗滤液为基准计算，得到填埋场内产气单元的总填埋体积容量；然后，按照设定的单个产气单元填埋容量为3000～5000m3、平均填埋深度2.5～3.5m和各产气单元填埋容量相等的要求，确定单个产气单元的填埋容量和填埋面积以及产气单元的数量；最后在填埋场中划分出产气单元区，剩余为水解单元区，并分别对划分好的两个区进行建设：首先根据卫生填埋场的建设规范完成填埋场的场地平整、地下水导排沟建设，然后按水解单元区和产气单元区水文独立的原则，分别进行两个单元区的防渗、渗滤液收集和导排及调蓄池建设；第二步，产气单元的建设与填埋作业先以土质隔堤(6)对产气单元区进行内部单元分隔；按卫生填埋作业要求，依次进行各个产气单元的填埋作业，每个产气单元填埋达到指定深度后，在垃圾层(7)上进行渗滤液回灌管和级配碎石层(8)的构建：间隔5～10m，平行开挖横截面为0.5m×0.5m的渗滤液回灌沟，沟内先填入粒径10～30mm的级配碎石0.1m，再在沟中心放入外径150mm，表面按穿孔率5％、均匀开具孔径8mm孔的HDPE穿孔管，再在沟内填入上述同样规格的级配碎石至距垃圾面0.2m的深度，再以挖出的垃圾填平回灌沟、并再次整平垃圾层(7)；垃圾层上先覆盖0.2m的粘土层(9)，再覆盖1mm厚的LDPE膜(10)，其上再覆盖0.02m的排水网格(11)，再上覆0.4～0.5m的耕作土(12)后进行植被恢复；然后在产气单元中，相互间隔30m设置符合卫生填埋技术规范的垂直导气井(13)，导气井中心的导气管(14)上端伸出覆盖层的耕作土(12)之上，并与主动气体收集装置连接，以主动收集产气单元中产生的填埋气体；导气管(14)与LDPE膜(10)交汇处，其外壁与LDPE膜(10)气密连接；最后根据各产气单元的完成填埋的时间依次进行覆盖，各单元覆盖的LDPE膜(10)相互焊接连接，并在产气单元区的边缘与防渗层中的HDPE膜(10)焊接连接，保证整个产气单元区的气密性；另外，产气单元区还设有产气单元区调蓄池，池容与单个产气单元的填埋容量相等；其上部加盖HDPE膜(10)，形成气密结构、且设有气体导出管，供池内产生气体收集用；第三步，产气单元的加速甲烷化操作产气单元填埋启动前，产气单元渗滤液调蓄池内先放置占池容5～15％的污水厂厌氧消化污泥，同时用池内设置的液下搅拌泵保持污泥悬浮，使调蓄池具有对产气单元产生渗滤液的厌氧甲烷化处理能力，处理产生的沼气，通过调蓄池盖上设置的导气口与主动气体收集装置连接，收集利用；产气单元区第一个单元完成渗滤液回灌管安装和覆盖后，即启动调蓄池内的泵，按产气单元单位体积5～15L/(d·m3)的回灌水量负荷，对单元进行渗滤液回灌，直至该单元产生的填埋气体中的CH4体积分率大于50％时，停止该单元回灌；如此，依次对各个产气单元进行回灌直至最后一个产气单元填埋气体中的CH4体积分率大于50％后，中止；第四步，水解单元的建设和运行产气单元区的填埋完成后，按卫生填埋的填埋作业规范进行水解单元区的填埋，填埋同样分单元进行，每个单元的容量和面积，按填埋深度3～5m、填埋作业时间10～20d确定，每个单元填埋达到指定深度后，按产气单元渗滤液回灌沟相同的方式，进行渗滤液回灌沟建设，但沟间间隔为8～16m；回灌沟完成后，利用水解单元渗滤液调蓄池内的回灌泵将池内渗滤液通过回灌干管输送到回灌沟中的回灌管、对单元进行回灌，回灌水量负荷，按单元单位体积为5～10L/(d·m3)，各单元的回灌周期为14～16个月；回灌中止后，各单元回灌管与回灌干管连接端断开，再套接联通大气的气体导出管，对剩余产气进行自然导排，导出管末端高于周围地面2m以上；水解单元的渗滤液调蓄池内另设渗滤液输送泵，以产气单元总填埋容量(m3)为基准，按8～15L/(d·m3)的水量负荷将池内渗滤液输送至各产气单元的回灌管中，通过产气单元处理与产气；第五步，封场处理水解单元区所有单元填埋完毕后，按卫生填埋要求对整个填埋场进行封场；此时，产气单元的渗滤液回灌处理继续进行，直至水解单元调蓄池中渗滤液水质达到COD浓度小于1.5g/L后中止。