快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法及填埋气检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法及填埋气检测装置，该方法是根据垃圾堆体大小布设多个填埋气测试点，打孔，用填埋气分析仪检测堆场内部气体浓度，根据气体中CH

A fast and simple method to detect the stabilization of waste dump and landfill gas detection device

【技术实现步骤摘要】
快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法及填埋气检测装置
本专利技术涉及简易垃圾堆场稳定化的快速检测方法，还涉及一种检测用的填埋气检测装置。
技术介绍
生活垃圾的无害化处理，涉及到能源回收和环境保护问题。目前，我国垃圾分类回收或者无害化处理程度比较低，在很多地区还仅仅是采用简易垃圾堆场的处理方式，是在露天堆放、自然沟/坑堆填垃圾的基础上形成的简易填埋场，大多无防渗系统、渗滤液收集和处理系统、填埋气收集和处理系统、环境监测网络和封场覆盖系统等。稳定化状态主要体现在垃圾的可降解有机组分达到矿化，垃圾层基本无气体产生，渗滤液不经处理即可直接排放，场地表面自然沉降停止。目前国内外对于稳定化还没有统一的判别标准，但一般从填埋气产量及产率、渗滤液产量及水质、陈腐垃圾特性及垃圾场沉降变化情况四个方面分析，并结合《生活垃圾填埋场稳定化场地利用技术要求》(GB/T25179—2010)、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)进行综合判断。渗滤液分析需要收集垃圾渗滤液样品，采用化学方法测定COD、BOD、SS、氨氮、pH等指标；陈腐垃圾特性分析需要钻孔收集陈腐垃圾样品，分析含水率、表观指数、有机质或可降解生物有机质等指标，而固体垃圾可降解组分随填埋时间缓慢，由于垃圾组成的非均匀性，其组分含量变化波动大，易造成较大误差。垃圾场沉降变化表征了堆体稳定过程中力学特性的改变，但无法反应堆体生化降解过程中污染程度和填埋气的危险性。此外，以上方法测定步骤繁琐，耗时长，无法快速定位简易垃圾堆场的稳定化程度。我国简易垃圾堆场数量上千，没有任何防渗措施和填埋气导排、收集系统，易造成土壤和地下水污染，填埋气体累积还是爆炸的可能。因此，为更好地维护监管、修复或开发利用提供依据，建立一种快速检测简易垃圾堆场稳定化的方法具有重大意义。有鉴于此，产生本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法。本课题组经过研究发现，由于垃圾堆场的稳定化过程，主要是垃圾中有机质降解达到矿化的过程，而垃圾中有机质在降解过程中，不同的阶段发生的主要反应不同，反应产物和反应温度也不同，经过长期研究，发现如下规律：垃圾堆体稳定化过程可以根据有机质分解反应不同，分为五个阶段：初始调整阶段、过渡阶段、酸化阶段、甲烷发酵阶段和成熟阶段。初始调整阶段：垃圾进入堆场内，即进入初始调整阶段。此阶段内垃圾中易降解组分迅速与垃圾所夹带的氧气发生好氧生物降解反应，生成CO2和水，同时释放一定的热量，垃圾温度明显升高。过渡阶段：垃圾堆体内氧气被消耗尽，开始形成厌氧条件，垃圾降解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解，起主要作用的微生物是兼性厌氧菌和真菌；垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原为N2和H2S。酸化阶段：填埋气中H2含量达到最大，即进入酸化阶段。在此阶段，对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和专性厌氧细菌，填埋气的主要组分是CO2。甲烷发酵阶段：当填埋气H2含量下降至很低时，即进入甲烷发酵阶段，此时产甲烷菌将醋酸和其他有机酸以及H2转化为CH4。在此阶段前期，填埋气CH4含量上升至50％左右；此后，填埋气CH4含量稳定在55％。成熟阶段：当垃圾中生物易降解组分基本被分解完时，垃圾堆体就进入了成熟阶段。此阶段，填埋气的主要组分依然是CO2和CH4，但其产率显著降低。另外，由于反应产物含量还与有机质含量有关，通过大量的试验研究，课题组发现了有机质含量与反应产物之间的对应关系。为克服垃圾堆场的有机质含量采样和测试存在的问题和不足，综合考虑垃圾堆体稳定化的评价指标以及结合相关研究结论，选取填埋气作为评估堆体稳定化的指标，同时参考CO2、O2浓度判断堆体降解情况。根据垃圾分解过程产气变化特点，确定垃圾稳定化评价分级表如下：稳定化程度有机质(％)CH4含量(％)未稳定>20＞15基本稳定10-205＜CH4≤15比较稳定5-101＜CH4≤5完全稳定<5≤1基于上述研究成果，得到本专利技术的速简易检测垃圾堆场稳定化的方法，其步骤如下：(1)根据垃圾堆体大小、形状布设多个填埋气测试点；(2)用钻孔工具在测试点处打孔，孔深1.5～2m；(3)将将填埋气分析仪连接的抽气探头插入测试孔底部，测试孔上部填入部分垃圾，避免填埋气体大量逸出；(4)开启填埋气分析仪，测量管路中气体压力稳定后开启气泵，按一定时间间隔多次测量气体浓度；(5)以此类推，重复步骤(2)～(4)，直至垃圾堆体所有测试孔监测完毕；(6)填埋气浓度监测完成后，主要按照下述标准判断简易垃圾堆体稳定化程度，未稳定：CH4体积含量＞15％；基本稳定：CH4体积含量5-15％；比较稳定：CH4体积含量1-5％；完全稳定：CH4体积含量<1％。本专利技术还提供了快速简易检测垃圾堆场稳定化用的填埋气检测装置，包括气体分析仪，其特征在于：还包括一根下端封闭的套管，套管侧壁设置有进气孔，所述气体分析仪进气口连接有进气管路，进气管路延伸入套管内且其进气端位于套管侧壁上的进气孔处。本专利技术是在研究并掌握了生活垃圾稳定化过程中的特点主要是以有机物的降解为主，并根据该特点结合课题组发现的垃圾堆场中有机物降解不同阶段的规律，选取了气体中甲烷含量为指标，作为稳定化程度的判断依据，进行垃圾堆场稳定化的快速检测方法，本方法只需在现场打1.5-2m深的孔，且只进行气体检测，操作简单，且由于气体流动性大、样品易混合均匀，保证抽取样品具有代表性，监测结果可信度高。所用检测装置结构简单，携带方便，检测可靠。附图说明图1为填埋气检测装置结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，以助于理解本专利技术的内容。实施例1检测装置如图1所示，生活垃圾堆场内部气体检测装置，包括一台气体分析仪7，可同时检测CH4、CO2、O2、H2S和惰性气体的体积百分比浓度，CH4、CO2的检测精度达到±5％，H2S精度达到ppm级，可以直接从市场选购。还包括一根套管2，采用内径为30mm左右的钢管，前端采用锥形9，以便于插入垃圾锥，根据检测位置即打孔深度1.5-2m，所以套管2的长度以1.5-2.5m为宜。为固定抽气探头1的位置，在套管2内位于矩形进气孔12上方即抽气探头1上方的位置，可以焊接一圆环套在进气管路3上，或者用一带孔的圆板或夹子，通过这类卡件限制进气管路3的下端，实现定位。本实施例中，套管前端侧壁开有一矩形孔作为进气孔12，与在侧壁打多个小圆孔相比，这种矩形孔可以方便清理进入套管内的垃圾，以及装配和固定抽气探头1。在矩形孔的下边缘，位于套管内可以放置一塞子或者焊接一钢板，形成一平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法，步骤为：/n(1)根据垃圾堆体大小布设多个填埋气测试点；/n(2)用钻孔工具在测试点处打孔，孔深1.5～2m；/n(3)将填埋气分析仪连接的抽气探头插入测试孔底部，测试孔上部填入部分垃圾，避免填埋气体大量逸出；/n(4)开启填埋气分析仪，测量管路中气体压力稳定后开启气泵，按一定时间间隔多次测量测试孔内气体浓度；/n(5)以此类推，重复步骤(2)～(4)，直至垃圾堆体所有测试孔监测完毕；/n(6)填埋气浓度监测完成后，主要根据CH

【技术特征摘要】
1.一种快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法，步骤为：
(1)根据垃圾堆体大小布设多个填埋气测试点；
(2)用钻孔工具在测试点处打孔，孔深1.5～2m；
(3)将填埋气分析仪连接的抽气探头插入测试孔底部，测试孔上部填入部分垃圾，避免填埋气体大量逸出；
(4)开启填埋气分析仪，测量管路中气体压力稳定后开启气泵，按一定时间间隔多次测量测试孔内气体浓度；
(5)以此类推，重复步骤(2)～(4)，直至垃圾堆体所有测试孔监测完毕；
(6)填埋气浓度监测完成后，主要根据CH4按照下述标准判断简易垃圾堆体稳定化程度，
未稳定：CH4体积含量＞15％；
基本稳定：CH4体积含量5-15％；
比较稳定：CH4体积含量1-5％；
完全稳定：CH4体积含量<1％。


2.如权利要求1所述的快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，测试点数量按下述规则设置：
垃圾堆体体积V≤500m3，设3个测试点；
500m3≤V＜3000m3设5个测试点；
V≥3000m3设10个测试点。


3.如权利要求1所述的快速简易检测垃圾堆场稳定化的方法，其特征在于，所述步骤(4)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳波，孟棒棒，黄慧，吴海霞，吴小卉，周凯，孟聪，范继强，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11