垃圾填埋场好氧治理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了属于环保领域的一种垃圾填埋场好氧治理工艺。本发明专利技术工艺为一种利用好氧生物法治理填埋场的工艺，包括注气系统、抽气系统、注水系统、过滤排放系统及监控系统。通过以好氧为主的生物反应，使垃圾中的可降解有机物快速降解，从而使垃圾达到稳定状态。在治理过程中垃圾好氧生物反应产生的气体主要是二氧化碳。垃圾渗沥液不外排，通过回灌直接消耗在垃圾填埋场中，对环境不产生危害。治理结束后，无污染环境的气体和渗沥液产生，使治理后的填埋场达到稳定化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保领域，特别涉及一种垃圾填埋场好处理方法和处理系统。
技术介绍
城市生活垃圾的处理处置主要以焚烧、堆肥和填埋技术为主。作为城市生活垃圾最终的处置手段，填埋法具有不可替代的作用。据统计，2004年，我国城市生活垃圾填埋处理量占总处理量的87. 7%。由于填埋场的稳定过程非常长，通常需要几十年的时间，而任何收集和处理的措施都难以维持几十年有效，因此即便是卫生填埋场，依然存在着长期的潜在威胁。由于历史的原因，在全国各城市形成的非正规填埋场的数量巨大。目前仅在北京地区的非正规垃圾填埋场有1011座，垃圾积存量8000万吨，占地2万亩。这些非正规垃圾填埋场没有防渗措施和覆盖导气系统，存在大气环境，水环境、土壤环境污染隐患，亟待治理。CN101804417A公开质疑城市生活垃圾活性填埋的方法，它包括以下步骤垃圾填埋采用分区作业、对填埋垃圾进行厌氧处理、对厌氧过后的填埋垃圾进行好氧处理、对好氧处理后的垃圾进行分选、分选出的不可利用的残留物填埋处理。这种方法虽然可以部分实现了城市生活垃圾的无害化，但是其好氧处理期较短，还不能完全实现垃圾无害化处理，因此被填埋的垃圾实际上还需要相当长乃至数十年的稳定期。因此，如何加快填埋场内有机物的降解，加速稳定化过程，从而减少其对环境的危害，已经成为填埋场治理技术的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种填埋场好氧治理工艺。通过以好氧为主的生物反应，使垃圾中的可降解有机物快速降解，从而使垃圾达到稳定状态。本专利技术工艺的基本原理是将垃圾填埋场视为一个巨大的容器，使用高压风机，通过管道和注气井，向垃圾填埋场中注入空气，空气中的氧气参与垃圾中有机质的降解反应， 在氧气和水的参与下，通过以好氧为主的生物反应，使垃圾中的可降解有机物快速降解，从而使垃圾达到稳定状态。本专利技术的系统包括注气系统、抽气系统、过滤排放系统及监控系统。在本专利技术中，通过注气系统向垃圾填埋场中注入空气，该注气系统包括多个注气井，布设于垃圾堆体中；多个注气管道，连通至注气井，以及注气风机，连接至注气管道。抽气系统用于抽取反应产生后的二氧化碳等气体，再通过过滤排放系统将废气过滤后达标排放。该抽气系统包括多个抽气井，布设于垃圾堆体中；多个抽气管道，连通至抽气井；以及抽气风机，连接至抽气管道。该抽气系统可以进一步包括气水分离器，其设置在颗粒过滤器的上游，用于分出抽出气中的水分，从而保护抽气风机。过滤排放系统设于抽气系统下游，用于去除排放气体中的颗粒物和有害气体。监控系统用于监控垃圾堆体的温度、气体成分浓度和/或湿度，在本专利技术的一般方面，该监控系统包括温度监控系统和气体成分检测系统，其中温度监控系统包括温度传感器，其分别安装于抽气井、注气井、和另外设置的温度检测井内；温度控制器，其接受来自温度传感器的数据，并与注气风机电通信，用于调节注气风机的速率。在一种典型实施方式中，温度传感器的数据先分别集中于温度记录器，再由温度记录器通过远程传输装置传输给温度控制器。该温度监控系统可以将垃圾堆体的温度保持在30 60°C。气体成分检测系统用于检测所述垃圾填埋场中的气体的成分，并与所述过滤排放系统电通信。在本专利技术的一种具体实施方式中，气体成分检测系统包括气体检测井；连通至气体检测井的气体采样点；气体检测器，设置于所述现场采样点中；气体成分记录器，记录所述气体检测器得到的数据；气体成分控制器，接受来自气体成记录器的数据，并与所述过滤排放系统电通信。在本专利技术的一种具体实施方式中，过滤排放装置包括引风机，安装在抽气风机的下游；颗粒过滤器，安装在抽气风机的上游，用于过滤抽出气中夹带的颗粒物；以及有害气体过滤器，设置在抽气风机与引风机之间，其接收来自气体成分控制器的信号，执行相应的操作。填埋场好氧生物反应后，抽出的反应气体主要为二氧化碳和水蒸气，但仍有少量可挥发性有机物、硫化氢等气体，有害气体过滤器可以除去这些气体，使排气达到安全排放要求。在气候较为湿润的地区，例如中国长江以南地区，垃圾堆体的湿度一般在35%以上。在这种情况下，无需控制垃圾堆体的湿度。在气候较为干燥的地区，例如中国长江以北地区，本专利技术的好养治理系统可以包括注水系统，该注水系统包括渗滤液循环泵和喷水装置。渗滤液循环泵设于抽气井中，连通至喷水装置，其为无电驱动的气动泵。在这种实施方式中，通过注水系统实现渗滤液的循环利用，从而省去了为渗滤液排放而进行的无害化处理过程。当本专利技术的好养治理系统用于气候干燥地区时，注水系统进一步包括注水井、注水管道和注水泵。注水井布设于垃圾堆体中，其中也设有渗滤液循环泵；注水管道连通至注水井中；注水泵通过注水管道向注水井供水。当渗滤液不足以维持垃圾堆体在适宜的湿度时，注水泵可以从集水池中将额外的水通过注水管道和注水井输送到垃圾堆体中。在注水系统包含注水井时，优选将注水井和抽气井合并使用。在这种情况下，本文将合并的注水井和抽气井称为抽气注水井。作为替换，也可以将注水井和注气井合并使用， 在这种情况下，本文将合并的注水井和注气井称为注气注水井。在本专利技术的一种优选实施方式中，当好养治理系统包含注水系统时，上述监控系统进一步包括湿度监控系统，该湿度监控系统包括多个湿度传感器，分别安装于湿度检测井内，通常将湿度检测井和上述温度检测井合并使用，在这种情况下，本文也将该检测井称为温湿度检测井；湿度控制器，用于接受来自湿度传感器的数据，并与注水泵和渗滤液循环泵电通信，根据湿度传感器的反馈，控制注水泵和渗滤液循环泵的转速，调节向垃圾堆体的供水量；当渗滤液循环泵抽出的渗滤液大于维持湿度所需的液体量时，多余的渗滤液受湿度控制器的调节而被弓I入集水池。在本专利技术的优选实施方式中，注气井分为若干组，每组由1 3个管井并列组成。 每组管井的个数由垃圾表面至原土层的深度确定。当原土层埋深小于15m时，设置一个管井；当深度为15 20m时，并列设置2个管井，当深度大于20m时，并列设置3个管井。注气井的布设密度为400 1600m2/座，布设密度可根据填埋场垃圾堆体的深度调整。注气井内每3 7m安装一个温度传感器，井盖上安装压力表。(典型地，管井为直径约50mm的花管，壁上分布着孔径约IOmm的孔。在一种具体实施方式中，管井外包一层土工布，在土工布与管井安装孔(垃圾堆中用于安装管井的深孔)壁之间填有鹅卵石，以防止花管的孔被周围的垃圾堵塞。作为替换，也可以将管井设置为双层结构，内管为花管，外管为网状结构，外管抵接管井安装孔。内管与外管之间留有10-70mm，优选20_40mm的间隙。本专利技术中的抽气井、注水井或抽气注水井也可以采用这种设置。在本专利技术的另一种优选方式中，注水井和/或抽气注水井分为深井和浅井两种， 浅井布设在垃圾堆场原土层地势较高处，并安装有温度传感器，深井布设在垃圾堆场原土层地势较低处，并安装有温度传感器和渗浙液循环泵。由于深井的下部常常集有渗浙液，该渗浙液可以由渗浙液循环泵抽出井外，暂存在集水池中，在需要的时候再喷洒到垃圾堆场， 或者抽出后直接喷洒到垃圾堆场。用于本专利技术的监控系统可以进一步包括地下水检测系统，后者进一步包括地下水检测井、设于地下水检测井内的水位传感器、以及与水位传感器和渗滤液循环泵电通信的水位控制器。当检测到检测井内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文龙，李黎杰，赵树青，黄文雄，
申请(专利权)人：城市建设研究院，
类型：发明
国别省市：