一种加速垃圾填埋场渗滤液降解的填埋方法技术

本发明专利技术公开了一种加速垃圾填埋场渗滤液降解的填埋方法，其特点在于，渗滤液收集管按非满流设置，使收集垃圾滤液时空气能够从渗滤液收集管进入到滤液收集层和导气石笼并向周边垃圾体扩散，使填埋场内垃圾体中部分区域处于好氧环境，其余区域处于兼氧、厌氧环境，加速有机物降解；同时增加渗滤液收集层高度，使渗滤液收集层形成人工好氧生物滤床，对渗滤液进行强行降解处理；同时收集渗滤液，在垃圾填埋过程中，渗滤液进行表面回喷，填埋场封场后，渗滤液回喷于封场覆盖系统下部的气体收集层。本发明专利技术能快速降低渗滤液的污染负荷，改善渗滤液水质，减少渗滤液的产生量和处理量，减少臭气的产生和甲烷排放，促进填埋垃圾的快速稳定化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生活垃圾填埋处理
，尤其是。
技术介绍
目前，我国城市生活垃圾采用的主要处理方式是卫生填埋。2008年，我国城市生活垃圾无害化处理量为10216万吨，其中卫生填埋占83.8%。在未来的10年内，我国将有 1000座中小型生活垃圾卫生填埋场，新增填埋规模8000万吨以上，日填埋生活垃圾超过50 万吨。传统的卫生填埋是在底部建设防渗层，其上通常设置30cm厚的砾石(卵石)层作为渗滤液收集层，按一定间距布设竖向导气石笼收集填埋气，填埋达到设计高度，按要求进行封场。传统的卫生填埋场垃圾降解基本处于厌氧环境，因而存在以下缺点(1)渗滤液污染浓度高，处理投资和运行费用高，处理难度大，小城镇难于承受渗滤液处理的高额投资和运行费用；( 填埋场产生大量的氨氮、硫化氢等恶臭气体，影响周边环境和周边大量土地的利用；C3)厌氧降解产生大量的甲烷，对于无填埋气利用价值的中小型填埋场，增加了温室气体排放量；(4)填埋场稳定化时间长(超过40年)，土地复垦周期长。目前，为解决上述填埋技术所面临的问题，主要有两种技术模式。一是上世纪70年由日本学者提出的准好氧填埋技术。准好氧填埋的原理是通过渗滤液收集管的不满流设计，在填埋场内外温差的作用下使空气自然通过渗滤液收集管末端进入填埋场，从而使得垃圾内部部分区域处于好氧状态，特别是在渗滤液排水管和集水管周围存在好氧区域，抑制了沼气和硫化氢等气体的产生，垃圾降解的速度得到提高，既加速了垃圾的稳定，又减少了沼气的排放，同时也降低了渗滤液的污染强度。二是上世纪70年代美国学者提出的生物反应器填埋场技术。生物反应器填埋场的基本思想是将整个填埋场看成是一个生物反应器，通过有目的的控制手段，强化微生物过程，从而加速垃圾中易降解和中等易降解有机组分转化和稳定。按运行方式不同，生物反应器填埋场可分为厌氧型(限制氧气进入)和准好氧型(自然通风方式供氧)以及好氧型 (人为通风)等类型。通过生物反应器填埋场的运行，可以降低渗滤液污染强度，加速填埋场稳定，提高气体产量和产气速率，降低填埋垃圾处理费用。为实现上述目的，生物反应器填埋场可采用包括液体(水、渗滤液)注入、备选覆盖层设计、营养添加、PH值调节、温度调节、供氧和微生物接种等在内的控制手段。但采用上述技术处理垃圾，由于好氧区域有限，渗滤液降解速率慢，垃圾稳定化时间仍然较长。如何进一步提高填埋场渗滤液的降解效果，降低渗滤液浓度，加速填埋场垃圾稳定化，仍然是本领域技术人员努力研究的方向。
技术实现思路
针对上述现有技术不足，本专利技术要解决的技术问题是怎样提供，使其可以达到进一步提高垃圾稳定化速率，提高垃圾渗滤液降解效果和降低渗滤液浓度的目的。为了解决上述技术问题，本专利技术中采用了如下的技术方案，其特点在于，在填埋场中，将渗滤液收集管采用非满流设置，按照服务半径为12. 5 15m的方式布置导气石笼，使收集垃圾滤液时空气能够从渗滤液收集管进入到滤液收集层和导气石笼并向周边垃圾体扩散，使填埋场内垃圾体中部分区域处于好氧环境，其余区域处于兼氧、厌氧环境，加速有机物降解；同时按照普通生物滤池法污水处理技术中的设计方法设置渗滤液收集层高度，使渗滤液收集层形成人工好氧生物滤床，对渗滤液进行强行降解处理；同时收集渗滤液，在垃圾填埋过程中，渗滤液进行表面循环回喷，填埋场封场后，渗滤液循环回喷于封场覆盖系统下部的气体收集层。更加具体地说，本技术方案中，先在填埋场底部铺设防渗层，防渗层倾斜设置，防渗层最低处设置一调节池，防渗层上表设置所述渗滤液收集层，渗滤液收集层采用粒径为 25 40mm的砾石铺设，渗滤液收集层底部铺设有所述渗滤液收集管，渗滤液收集管汇总至调节池上方，填埋场中采用所述导气石笼形成下端与滤液收集层相通的多个导气竖井，再在垃圾填埋场上方采用回喷管道形成回喷系统，回喷管道汇总于调节池内并设置有水泵为回喷系统提供水压动力；其中，所述渗滤液收集管按照以下非满流原则设置管径200 300mm，最大设计充满度为0. 5 ；管径350 450mm，最大设计充满度为0. 6 ；管径500mm及以上，最大设计充满度为0. 7 ；所述滤液收集层高度按照以下公式设计确定H= (Qr. S0)/(A.NV)(1)式(1)中，H——渗滤液收集层高度，单位为m从——回喷流量，单位为m3/d; S0——渗滤液COD浓度，单位为g/L，设计时根据经验取值为6 12g/L ；A——填埋区面积， 单位为m2 ;NV——生物滤床容积COD负荷，单位为kgC0D/(m3 · d)设计时根据经验取值为 0. 1 0. 15kgC0D/(m3 · d)；式⑴中所述回喷流量可用下式计算Qr = Ns. Ae(2)式O)中，ke——渗滤液回喷面积，单位为m2 ;NS——填埋场水力负荷，单位为m3/ (m2 · d)，设计时根据经验取值为0. 009 0. 015m3/ (m2 · d)。上述技术方案中，所述导气竖井同时作为垃圾废气导出的通道和氧气扩散入垃圾体内部的通道，所述导气石笼服务半径即导气竖井服务半径，指收集垃圾废气的有效范围， 其值大小与导气石笼直径和内部间隙多少等因素有关，具体设置方法属于现有技术，导气石笼间距一般根据导气石笼服务半径确定。根据相关研究结果，氧气在填埋垃圾体6水平方向扩散时的耗氧半径约为7. 3m，故本专利技术中导气石笼按间距25 30m布置，服务半径约为12. 5 15m。这样可以使得垃圾体处于好氧环境和兼氧、厌氧环境的比例适中，再结合着循环回喷技术，可以使得垃圾渗滤液获得好氧-兼氧-厌氧的循环生物处理效果，最大程度地增加降解效果，降低渗滤液浓度。上述技术方案中，按照非满流原则设计的渗滤液收集管可以作为滤液收集管道的同时能够作为空气进入的通道，渗滤液收集管汇总至调节池上方处，以非淹没出流的方式排液至调节池，故可以与大气相通，外部空气可通过风压和热压作用，从渗滤液收集管进入渗滤液收集层和导气竖井。所述渗滤液收集管的具体铺设方法属于现有技术，一般是在汇总处和干管道采用管径不小于250mm的HDPE管，各支路管道采用管径不小于200mm的HDPE 管。渗滤液收集管设计时，所述各管道最大设计充满度的参数为经验值，采用该参数可满足生物滤床的通风供氧需求；同时，所述非满流设置方法也属于现有技术，不属于本专利技术对现有技术的贡献，故均不在此叙述。这样，空气中的氧通过动力扩散和弥散作用向渗滤液收集层和导气竖井周边的垃圾体扩散，使填埋垃圾体部分区域处于好氧环境，局部处于兼氧、厌氧环境，从而促进有机物快速降解、加速填埋场的稳定化进程，减少甲烷、硫化氢气体产生， 减小臭气产生。上述技术方案中，所述渗滤液收集层采用砾石铺设，粒径为25 40mm，设计渗滤液收集层高度采用的式(1)和式O)，即为污水处理中普通生物滤池和污水地下渗滤处理的设计方法中确定滤液收集层高度的公式。公式中，生物滤床容积COD负荷Nv即时指渗滤液收集层容积COD负荷，此处根据生物滤床设计经验取值。Ns表示填埋场水力负荷，为了避免渗滤液回喷造成填埋场积水，填埋场水力负荷应小于垃圾体的渗透率。资料表明，压实垃圾垂直饱和水力传导度为2X10-5 10_4cm/s，相当于17. 3 86. 4L/ (m2 · d)。此外，增加渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种加速垃圾填埋场渗滤液降解的填埋方法，其特征在于，在填埋场中，将渗滤液收集管采用非满流设置，按照服务半径为１２．５～１５ｍ的方式布置导气石笼，使收集垃圾滤液时空气能够从渗滤液收集管进入到滤液收集层和导气石笼并向周边垃圾体扩散，使填埋场内垃圾体中部分区域处于好氧环境，其余区域处于兼氧、厌氧环境，加速有机物降解；同时按照普通生物滤池法污水处理技术中的设计方法设置渗滤液收集层高度，使渗滤液收集层形成人工好氧生物滤床，对渗滤液进行强行降解处理；同时收集渗滤液，在垃圾填埋过程中，渗滤液进行表面循环回喷，填埋场封场后，渗滤液循环回喷于封场覆盖系统下部的气体收集层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国涛，彭绪亚，张震，刘斌，袁荣焕，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85