CN103711195B - 对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法及雨污分流处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了对垃圾填埋场进行雨污分流的雨污分流处理方法及处理系统，处理系统包括地下水导排系统和渗滤液导排系统，场区按高程分成若干填埋作业区，地下水和渗滤液导排系统均完整铺设在已运行填埋作业区，已运行和未运行的填埋作业区交界处设有临时挡水堤分隔，其靠近未运行填埋作业区一侧设有竖向引水设施。处理方法是指：按照各填埋作业区所处高程由低到高的顺序进行填埋作业；先根据填埋作业顺序对地下水导排系统进行铺设；再按照填埋作业先后顺序进行渗滤液导排系统的施工；设置临时挡水堤和竖向引水设施，使未运行填埋作业区汇集的雨水直接引至地下水导排系统。本发明结构简单，施工方便，成本可控，可有效实现垃圾填埋场的雨污分流。
Description
技术领域
本发明属于城市生活垃圾填埋处理处置技术领域，具体涉及一种对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法及处理系统。
背景技术
随着社会经济快速发展和人们生活水平不断提高，生活垃圾的产量愈来愈大，据不完全统计，因得不到及时妥善的处理处置，我国城市生活垃圾历年堆存量已达60多亿吨，侵占了5亿多平方米土地，造成全国200多座城市陷入垃圾包围之中。从2009年起三年内，全国规划新建1000余座生活垃圾处理填埋场。
在垃圾填埋场使用过程中，渗入垃圾堆体的雨水和垃圾自身分解的产生的液体一起形成浓度高、成分复杂的垃圾渗滤液，若处理不当，将直接或间接污染地表水或地下水。2008年7月1日实施的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）对渗滤液处理提出了更高的要求，同时生活垃圾填埋场的运营成本也随之增加。
实施雨污分流能够控制渗滤液的产生量，降低填埋场的运营成本。传统的应用于垃圾填埋场的雨污分流方法有：（1）塑造具有排水坡度的垃圾堆体，加强地表水导排；（2）及时进行日覆盖和中间覆盖等，减少垃圾暴露面积，分流进入库区的地表水；（3）修建地表水导排沟渠或排水管，如截洪沟，汇集导排山坡面上顺流而下的雨水。这些方法虽然能够收集导排部分雨水及周边山体进入垃圾填埋场区的水流，但未能有效实现从源头上控制渗滤液，仍有较多的水直接进入垃圾填埋场，增加了渗滤液处理量和运营成本；而且采用覆盖方法不易操作，费用较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、施工方便、成本可控、可有效实现垃圾填埋场雨污分流的雨污分流处理系统，还相应提供一种基于该雨污分流处理系统的对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法，该处理方法可利用填埋场地下水导排系统收集并导排填埋库区中未被垃圾污染的雨水，在不增加投资的前提下，使地下水导排系统得到充分利用，同时减少了垃圾渗滤液的产生量。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种对垃圾填埋场进行雨污分流的雨污分流处理系统，所述雨污分流处理系统包括铺设于垃圾填埋场地面以下的地下水导排系统和渗滤液导排系统，且地下水导排系统和渗滤液导排系统在竖直方向分层布设；所述垃圾填埋场的场区按高程分成若干个填埋作业区，所述地下水导排系统和渗滤液导排系统均完整铺设在已运行的填埋作业区，所述地下水导排系统适当延伸至未运行的填埋作业区；所述已运行的填埋作业区和未运行的填埋作业区的交界处设有临时挡水堤分隔，所述临时挡水堤靠近未运行的填埋作业区的一侧设有将地表雨水引至所述地下水导排系统的竖向引水设施。
上述的雨污分流处理系统中，优选的，所述地下水导排系统设置在渗滤液导排系统下方。
上述的雨污分流处理系统中，优选的，所述地下水导排系统和渗滤液导排系统之间设有防渗层，所述防渗层由下至上依次包括无纺布层、地下水导流层、无纺布层、压实土壤保护层、钠基膨润土毯层、高密度聚乙烯膜层和无纺布层。
上述的雨污分流处理系统中，优选的，所述竖向引水设施包括落水井，所述落水井通过一三通管路连通至所述地下水导排系统；所述三通管路上方连接有竖直输水管道。
上述的雨污分流处理系统中，优选的，所述竖直输水管道与其穿过的防渗层中的材料进行连接处理，其中，所述竖直输水管道与所述钠基膨润土毯层通过捆绑PE绳进行连接处理，所述竖直输水管道与所述高密度聚乙烯膜层通过采用管穿膜方式进行热熔焊接。
上述的雨污分流处理系统中，优选的，所述渗滤液导排系统在位于已运行的填埋作业区和未运行的填埋作业区的交界处设有截堵渗滤液导排系统的盲板法兰。
上述的雨污分流处理系统中，优选的，由未运行的填埋作业区启用后形成的已运行的填埋作业区中，其内部设置的竖向引水设施的地面开口处封堵焊接有一高密度聚乙烯板，在封堵口外用高密度聚乙烯膜补焊，并通过无纺布补接。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种采用上述雨污分流处理系统对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法，包括以下步骤：
根据垃圾填埋场地形，将场区按高程分成若干个填埋作业区，按照填埋作业区所处高程由低到高的顺序对各个填埋作业区进行填埋作业；
对上述垃圾填埋场进行地下水导排系统的铺设，所述地下水导排系统的铺设根据各填埋作业区的填埋作业顺序依次分区域进行；
对上述垃圾填埋场进行渗滤液导排系统的铺设，所述渗滤液导排系统的施工按照各填埋作业区填埋作业的先后顺序分阶段、分区域进行；
在上述垃圾填埋场的填埋作业及运行过程中，在相邻两个填埋作业区的交界处用临时挡水堤分隔，以使得未运行的填埋作业区汇集的雨水不进入已进行的填埋作业区；同时在相邻两填埋作业区交界处设置将地表雨水引至所述地下水导排系统的竖向引水设施。
上述的对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法中，优选的，所述竖向引水设施包括落水井，所述落水井通过竖直输水管道和三通管路连通至所述地下水导排系统；当已运行填埋作业区进行填埋作业时，未运行填埋作业区中设置的落水井接收未运行填埋作业区中汇集的雨水，再使雨水进入地下水导排系统导排至场外。
上述的对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法中，优选的，所述垃圾填埋场布设在一具有一坡度的倾斜地面上，所述坡度为1%～5%。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明可充分有效利用地下水收集导排系统，将填埋场区的雨水导出场外，有效实现雨污分流；
（2）本发明采用分期施工、分区作业方式，有效控制垃圾填埋场的作业面积，便于运营管理和成本控制；
（3）本发明有效控制雨水在库区的径流，减少进入垃圾填埋堆体的雨水量，大大减少渗滤液的产生量和处理量，降低运营总成本；
（4）本发明在保证有效地实现雨污分流的前提下，不需要过多的前期投资和设备投入，有效地控制了项目投资成本，具有良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明雨污分流处理系统的平面布置简图（局部视图）。
图2为本发明雨污分流处理系统的立面结构简图（局部视图）。
图3为本发明雨污分流处理系统地下部分的断面图（主视，局部）。
图4为本发明雨污分流处理系统地下部分的断面图（侧视，局部）。
图5为本发明雨污分流处理系统中落水井的焊堵大样结构示意图。
图例说明：
1、渗滤液导排系统；2、落水井；3、地下水导排系统；4、基础层；5、地下水导排盲沟；6、地下水导流层；7、压实土壤保护层；8、雨水篦子；9、三通管路；10、底部无纺布层；11、中间无纺布层；12、钠基膨润土毯层；13、高密度聚乙烯膜层；14、顶部无纺布层；15、卵石层；16、顶面无纺布层；17、混凝土；18、钢筋；19、热粘补接点；20、热熔补焊点；21、高密度聚乙烯板；22、盲板法兰；23、临时挡水堤。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于或连接于”另一元件上时，它可以是直接固定或连接在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定或连接在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除有特别说明，本发明中用到的各种原材料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。
实施例：
一种如图1～图5所示本发明的对垃圾填埋场进行雨污分流的雨污分流处理系统，该雨污分流处理系统包括铺设于垃圾填埋场地面以下的地下水导排系统3和渗滤液导排系统1，地下水导排系统3主要由地下水导排主、辅管道相互连接而成（将雨水等导出至场外），渗滤液导排系统1主要由渗滤液导排主、辅管道（渗滤液导排主管采用高密度聚乙烯管，且管径为400mm～1000mm）相互连接而成（将垃圾渗滤液等导出至调节池），且地下水导排系统3和渗滤液导排系统1在竖直方向分层布设。
如图1所示，本实施例的垃圾填埋场的场区按高程分成若干个填埋作业区（图1中仅示出Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区），由图1可见，该垃圾填埋场的地势呈2%的坡度，且地势由低到高分别划分成Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区，其中设定Ⅰ区为已运行的填埋作业区，设定Ⅱ区和Ⅲ区为未运行的填埋作业区。本实施例中的地下水导排系统3和渗滤液导排系统1均完整铺设在已运行的填埋作业区（Ⅰ区），且均适当延伸至未运行的填埋作业区。
如图1、图2所示，本实施例中已运行的填埋作业区和未运行的填埋作业区的交界处设有临时挡水堤23分隔，临时挡水堤23靠近未运行的填埋作业区的一侧设有将地表雨水引至地下水导排系统3的竖向引水设施。本实施例中的竖向引水设施包括落水井2，落水井2通过一三通管路9连通至地下水导排系统3；三通管路9上方连接有竖直输水管道。
如图2、图3所示，本实施例的地下水导排系统3设置在渗滤液导排系统1下方。地下水导排系统3和渗滤液导排系统1之间设有防渗层，防渗层由下至上依次包括底部无纺布层10、地下水导流层6、中间无纺布层11、压实土壤保护层7、钠基膨润土（GCL）毯层12、高密度聚乙烯膜层13（HDPE）和顶部无纺布层14。地下水导流层6采用HDPE管，管径控制在400mm～1000mm。如图3、图4所示，上述竖直输水管道（HDPE管，管径200mm～600mm）与其穿过的防渗层中的材料进行连接处理，其中，竖直输水管道与钠基膨润土毯层12通过捆绑PE绳进行连接处理，竖直输水管道与高密度聚乙烯膜层13通过采用管穿膜方式进行热熔焊接。
如图1所示，本实施例的渗滤液导排系统1在位于已运行的填埋作业区和未运行的填埋作业区的交界处设有截堵渗滤液导排系统1的盲板法兰22。如图5所示，由未运行的填埋作业区启用后形成的已运行的填埋作业区中，其内部设置的竖向引水设施的地面开口处封堵焊接有一高密度聚乙烯板21，在封堵口外热熔补焊点20处用高密度聚乙烯膜热熔补焊，并在热粘补接点19处通过无纺布补接。竖向引水设施的地面开口上方还浇筑有配钢筋18的混凝土17。
一种采用上述本实施例的雨污分流处理系统对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法，包括以下步骤：
根据垃圾填埋场地形，将场区按高程分成若干个填埋作业区（图1中仅示出Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区），按照填埋作业区所处高程由低到高的顺序对各个填埋作业区进行填埋作业，即先对地势低的填埋作业区Ⅰ区进行填埋作业，然后依次对地势高的Ⅱ区和Ⅲ区进行填埋作业；本实施例中垃圾填埋场的地下水导排系统3的铺设同样根据各填埋作业区的填埋作业顺序依次分区域进行；渗滤液导排系统1的施工也按照各填埋作业区填埋作业的先后顺序分阶段、分区域进行。
（1）在本实施例中，首先对填埋作业区Ⅰ区的地下水导排系统3进行铺设，在基础层4上开挖地下水导排盲沟5，在地下水导排盲沟5中埋设地下水导排主管等，在相邻的填埋作业区Ⅰ区和Ⅱ区的交界处设置将地表雨水引至地下水导排系统3的竖向引水设施；该竖向引水设施包括落水井2，落水井2（1#）通过竖直输水管道（HDPE管，管径200mm～600mm）和三通管路9连通至地下水导排系统3；考虑到未运行的填埋作业区Ⅱ区和Ⅲ区进行雨水疏排的需要，本实施例中将地下水导排系统3适当延长至Ⅱ区和Ⅲ区，相应的落水井等辅助配套设施一并跟进施工。
（2）在填埋作业区Ⅰ区的地下水导排系统3铺设完成后，进行Ⅰ区的的防渗层铺设；根据我们优选的设计方案，本实施例的防渗层由下至上依次包括底部无纺布层10、地下水导流层6、中间无纺布层11、压实土壤保护层7、钠基膨润土（GCL）毯层12、高密度聚乙烯膜层13（HDPE）和顶部无纺布层14；地下水导流层6采用HDPE管，管径控制在400mm～1000mm；上述竖直输水管道与其穿过的防渗层中的材料进行连接处理，其中，竖直输水管道与钠基膨润土毯层12通过捆绑PE绳进行连接处理，竖直输水管道与高密度聚乙烯膜层13通过采用管穿膜方式进行热熔焊接。
（3）在防渗层铺设完成后，在Ⅰ区进行渗滤液导排系统1的铺设（渗滤液导排主管采用HDPE管，管径400mm～1000mm），同时在Ⅰ区、Ⅱ区的交界处用临时挡水堤23隔开，并使上述的落水井2（1#）设置在临时挡水堤23靠近Ⅱ区的一侧（依此类推，落水井2（2#）则设置在Ⅱ区和Ⅲ区间临时挡水堤23靠近Ⅲ区的一侧），将渗滤液导排系统1的主管穿过临时挡水堤23，并使该主管的管端用盲板法兰22封堵，Ⅱ区和Ⅲ区在启动前暂不进行渗滤液导排系统1的施工；最后在渗滤液导排系统1的上方依次铺设卵石层15和顶面无纺布层16。
（4）开始在Ⅰ区进行填埋作业，此时在落水井2（1#和2#）处设置有钢格板雨水篦子8（见图3和图4），各口落水井2接收Ⅱ区、Ⅲ区的雨水，雨水通过区雨水篦子8流入落水井2，最后进入地下水导排系统3，导排至场外；可见，当已运行填埋作业区Ⅰ区进行填埋作业时，未运行的填埋作业区Ⅱ区和Ⅲ区中设置的落水井2可接收未运行填埋作业区中汇集的雨水，使这些雨水不直接进入Ⅰ区而经由地下水导排系统3导排至场外；这不仅减小了Ⅰ区的渗流压力，有利于保证Ⅰ区垃圾填埋堆积体的稳定性，而且减小了Ⅰ区垃圾渗滤液的处理量，避免给Ⅰ区的渗滤液导排系统1增加处理压力。
（5）在对Ⅰ区的填埋作业完成后，开始启用进行Ⅱ区的填埋，同样按照上述的施工方法施工建设渗滤液导排系统和地下水导排系统，且后面各填埋作业区的施工均按照这种方式进行；在进行Ⅱ区的渗滤液导排系统施工时，需先打开Ⅰ区渗滤液导排系统主管管端的盲板法兰22，将封堵的渗滤液导排主管与后面各区的渗滤液导排系统主管焊接连成一体，然后拆除Ⅰ区、Ⅱ区之间的临时挡水堤23，在Ⅱ区、Ⅲ区之间修建新的临时挡水堤；与此同时，撤掉落水井2（1#）的雨水篦子8，用高密度聚乙烯板21（HDPE板）焊接封堵落水井2井口，在封堵口外热熔补焊点20处用HDPE膜热熔补焊后，并在热粘补接点19处用无纺布补接起来（参见图5）；然后开始在Ⅱ区进行填埋作业。
此后在启动新的填埋作业区时均按照上述工艺进行依次施工即可。
Claims (9)
1.一种对垃圾填埋场进行雨污分流的雨污分流处理系统，其特征在于：所述雨污分流处理系统包括铺设于垃圾填埋场地面以下的地下水导排系统和渗滤液导排系统，且地下水导排系统和渗滤液导排系统在竖直方向分层布设；所述垃圾填埋场的场区按高程分成若干个填埋作业区，所述地下水导排系统和渗滤液导排系统均完整铺设在已运行的填埋作业区，所述地下水导排系统适当延伸至未运行的填埋作业区；所述已运行的填埋作业区和未运行的填埋作业区的交界处设有临时挡水堤分隔，所述临时挡水堤靠近未运行的填埋作业区的一侧设有将地表雨水引至所述地下水导排系统的竖向引水设施；
所述地下水导排系统设置在渗滤液导排系统下方。
2.根据权利要求1所述的雨污分流处理系统，其特征在于：所述地下水导排系统和渗滤液导排系统之间设有防渗层，所述防渗层由下至上依次包括无纺布层、地下水导流层、无纺布层、压实土壤保护层、钠基膨润土毯层、高密度聚乙烯膜层和无纺布层。
3.根据权利要求1所述的雨污分流处理系统，其特征在于：所述竖向引水设施包括落水井，所述落水井通过一三通管路连通至所述地下水导排系统；所述三通管路上方连接有竖直输水管道。
4.根据权利要求3所述的雨污分流处理系统，其特征在于：所述竖直输水管道与其穿过的防渗层中的材料进行连接处理，所述防渗层由下至上依次包括无纺布层、地下水导流层、无纺布层、压实土壤保护层、钠基膨润土毯层、高密度聚乙烯膜层和无纺布层；其中，所述竖直输水管道与所述钠基膨润土毯层通过捆绑PE绳进行连接处理，所述竖直输水管道与所述高密度聚乙烯膜层通过采用管穿膜方式进行热熔焊接。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的雨污分流处理系统，其特征在于：所述渗滤液导排系统在位于已运行的填埋作业区和未运行的填埋作业区的交界处设有截堵渗滤液导排系统的盲板法兰。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的雨污分流处理系统，其特征在于：由未运行的填埋作业区启用后形成的已运行的填埋作业区中，其内部设置的竖向引水设施的地面开口处封堵焊接有一高密度聚乙烯板，在封堵口外用高密度聚乙烯膜补焊，并通过无纺布补接。
7.一种采用权利要求1～6中任一项所述雨污分流处理系统对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法，包括以下步骤：
根据垃圾填埋场地形，将场区按高程分成若干个填埋作业区，按照填埋作业区所处高程由低到高的顺序对各个填埋作业区进行填埋作业；
对上述垃圾填埋场进行地下水导排系统的铺设，所述地下水导排系统的铺设根据各填埋作业区的填埋作业顺序依次分区域进行；
对上述垃圾填埋场进行渗滤液导排系统的铺设，所述渗滤液导排系统的施工按照各填埋作业区填埋作业的先后顺序分阶段、分区域进行；
在上述垃圾填埋场的填埋作业及运行过程中，在相邻两个填埋作业区的交界处用临时挡水堤分隔，以使得未运行的填埋作业区汇集的雨水不进入已进行的填埋作业区；同时在相邻两填埋作业区交界处设置将地表雨水引至所述地下水导排系统的竖向引水设施。
8.根据权利要求7所述的对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法，其特征在于：所述竖向引水设施包括落水井，所述落水井通过竖直输水管道和三通管路连通至所述地下水导排系统；当已运行填埋作业区进行填埋作业时，未运行填埋作业区中设置的落水井接收未运行填埋作业区中汇集的雨水，再使雨水进入地下水导排系统导排至场外。
9.根据权利要求7或8所述的对垃圾填埋场进行雨污分流的处理方法，其特征在于：所述垃圾填埋场布设在一具有一坡度的倾斜地面上，所述坡度为1%～5%。
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