CN106284429B - 一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场及其防结垢处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场及其防结垢处理方法，所述的防结垢处理方法包括以下步骤：(1)取生活垃圾焚烧产生的飞灰和炉渣，老化处理，得到老化灰渣；(2)将老化灰渣按照卫生填埋规范置于灰渣填埋场中进行填埋处理，并保证灰渣填埋场中的渗滤液收集井的水位始终浸没渗滤液收集管管口。与现有技术相比，本发明通过老化预处理将焚烧灰渣中可溶或易溶钙盐转化为难溶钙盐，源头控制渗滤液中的钙浓度；其次，通过渗滤液收集井水位控制，减少渗滤液与外界大气的接触面积，从而多方面避免生活垃圾焚烧灰渣填埋场渗滤液收集导排系统结垢堵塞。

Description

一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场及其防结垢处理方法
技术领域
本发明涉及一种生活垃圾处理衍生废物处置技术，尤其是涉及一种可防止渗滤液收集导排系统结垢的生活垃圾焚烧灰渣填埋场及其防结垢处理方法。
背景技术
随着我国焚烧技术的发展，城市生活垃圾焚烧在无害化处理中所占地位越发重要。据2015年《中国统计年鉴》数据，我国城市生活垃圾焚烧量已达5300万吨/年，垃圾无害化处理中焚烧所占比例为35％。由于生活垃圾焚烧灰渣再生材料的消纳市场有限，仍有大量灰渣需要进行填埋处置。中国发明专利《从生活垃圾焚烧炉渣中回收金属及可燃物的方法》(申请号201510522972.1)采用多级磁选和涡电流分选实现>5mm粒径炉渣中磁性金属和有色金属的分离，同时根据物料的密度差异使用风选回收炉渣中可燃物，但<5mm粒径炉渣未得到有效利用，仍需进一步处置。依据我国于2008年7月1日起实施《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，明确规定生活垃圾焚烧炉渣和达到入场要求的稳定化处理后飞灰，可以直接进入生活垃圾填埋场进行填埋。生活垃圾焚烧灰渣中由于具有高含量的碱(土)元素(如Ca、Mg、Na、K等)，具有较强的酸中和能力，灰渣浸出液呈强碱性，pH一般大于10，且宏量元素尤其是Ca的浸出浓度较高。这些组成特征使生活垃圾焚烧灰渣填埋场的渗滤液存在析出沉淀物的可能，易造成渗滤液收集导排系统结垢，导致管道截面积减小和渗滤液输送量减少，提高局部管压，严重威胁填埋堆体安全。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场及其防结垢处理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场，包括用于形成填埋腔体的库底防渗层，在库底防渗层上方依次设置渗滤液收集层、焚烧灰渣填埋层和填埋场覆盖层，所述的渗滤液收集层内还装有渗滤液收集管，在填埋腔体的旁边还设有渗滤液收集井，所述的渗滤液收集管的管口接通渗滤液收集井，并满足渗滤液收集井的水位始终浸没渗滤液收集管管口。
优选的，所述的库底防渗层包括由上至下依次设置的有纺土工隔离层、碎石渗滤液导流层、无纺土工布膜上保护层、光面HDPE土工膜防渗层、粘土保护层、无纺土工布膜下保护层、碎石地下水导流层和有纺土工布隔离层。
优选的，填埋处理时，渗滤液收集井的水位不超过渗滤液收集层的垂直高度。
优选的，所述的渗滤液收集井上还设有用于观测水位的观察窗。
生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，包括以下步骤：
(1)取生活垃圾焚烧产生的飞灰和炉渣，老化处理，得到老化灰渣；
(2)将老化灰渣按照卫生填埋规范置于灰渣填埋场中进行填埋处理，并保证灰渣填埋场中的渗滤液收集井的水位始终浸没渗滤液收集管管口。
优选的，步骤(1)中所述的飞灰为生活垃圾焚烧烟气净化系统产生，经稳定化处理达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》的焚烧飞灰；
炉渣的粒径不超过5mm。
优选的，步骤(1)中老化处理工艺为：取由飞灰和炉渣组成的灰渣，与水混匀后平铺于空气流通处，翻堆处理，至灰渣浸出液的pH值至8-9。
优选的，水与灰渣的加入量之比为0.2-0.3L/kg。
优选的，平铺的灰渣的厚度为0.2-0.4m，翻堆为每1-2天翻堆一次。
优选的，老化灰渣进行填埋处理时采用日覆盖和中间覆盖。
焚烧灰渣渗滤液结垢的形成机制主要是，1)渗滤液因高pH可以大量吸收空气中的CO2，与Ca结合形成CaCO3沉淀；2)渗滤液水分挥发使所含盐分浓缩形成沉淀。因此，焚烧灰渣渗滤液结垢物主要易生成于渗滤液可与空气接触的位置，主要是，渗滤液收集井和与之连接的填埋场库底渗透液收集管。据此，本发明首先，通过老化预处理将焚烧灰渣中可溶或易溶钙盐转化为难溶钙盐，源头控制渗滤液中的钙浓度；其次，通过渗滤液收集井水位控制，减少渗滤液与外界大气的接触面积；第三，按规范方式进行生活垃圾焚烧灰渣填埋的日覆盖和中间覆盖减少灰渣渗滤液的产生量，进而从多方面进行了防结垢处理。
本发明的防结垢方法的原理在于：
生活垃圾焚烧炉渣和稳定化处理后飞灰经老化两周后填埋，将灰渣中可溶性Ca盐及Ca易溶盐转化为难溶的CaCO3形式，抑制灰渣中Ca的浸出从而防止渗滤液收集导排系统结垢；其次，对大气导入库底渗滤液收集管道的入口，即渗滤液收集管与收集井的接口，通过水位调控淹没，减少空气CO2被渗滤液吸收形成结垢的可能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)依据生活垃圾焚烧灰渣及其渗滤液结垢途径，控制收集井水位，防止结垢物在收集导排系统快速生成。
(2)将焚烧灰渣中易溶或可溶Ca盐转化为难溶的Ca化合物形式，降低灰渣中Ca的可浸出性。
附图说明
图1为本发明的生活垃圾焚烧灰渣填埋场的结构示意图；
图中，1-焚烧灰渣填埋层，2-渗滤液收集层，3-渗滤液收集管，4-渗滤液收集井，5-库底防渗层，6-填埋场截洪沟。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
根据本实施例改建的生活垃圾填埋场，主要承担该市生活垃圾焚烧厂的炉渣及稳定化后飞灰的卫生填埋，设计库容为36.7×104m3，填埋场高度20m，填埋区边坡每隔8m高差设置平台，坡度为18-20°。
炉渣经筛分为大于及小于5mm两种粒径范围，其中>5mm粒径炉渣经回收金属后进行建材利用。<5mm粒径炉渣及稳定化后飞灰，以L/S＝0.25L/kg与水混匀后，于填埋场内自然老化两周后填埋，老化后焚烧灰渣的浸出液pH保持在8-9之间。渗滤液收集层2布于焚烧灰渣填埋层1底部，渗滤液收集管3末端通入渗滤液收集井4，渗滤液监测井口设置观察窗(有机玻璃罩)，可观测收集井中渗滤液液位，保证渗滤收集管3处于浸没状态。填埋区基底在横向和纵向均分别构建不小于2.0％的排水坡度，渗滤液收集管3上半部为带孔半管(孔径为3cm)。填埋库区设立底层防渗层5，由上至下依次为有纺土工隔离层、碎石渗滤液导流层、无纺土工布膜上保护层、光面HDPE土工膜防渗层、粘土保护层、无纺土工布膜下保护层、碎石地下水导流层和有纺土工布隔离层。采用的日覆盖及中间覆盖材料分别为LDPE及HDPE膜，厚度分别为0.5mm和1mm。填埋场旁边还设有填埋场截洪沟。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，所述的生活垃圾焚烧灰渣填埋场包括用于形成填埋腔体的库底防渗层，在库底防渗层上方依次设置渗滤液收集层、焚烧灰渣填埋层和填埋场覆盖层，所述的渗滤液收集层内还装有渗滤液收集管，其特征在于，在填埋腔体的旁边还设有渗滤液收集井，所述的渗滤液收集管的管口接通渗滤液收集井，并满足渗滤液收集井的水位始终浸没渗滤液收集管管口；
所述防结垢处理方法包括以下步骤：
(1)取生活垃圾焚烧产生的飞灰和炉渣，老化处理，得到老化灰渣；
(2)将老化灰渣按照卫生填埋规范置于灰渣填埋场中进行填埋处理，并保证灰渣填埋场中的渗滤液收集井的水位始终浸没渗滤液收集管管口；
步骤(1)中老化处理工艺为：取由飞灰和炉渣组成的灰渣，与水混匀后平铺于空气流通处，翻堆处理，至灰渣浸出液的pH值至8-9。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，所述的库底防渗层包括由上至下依次设置的有纺土工隔离层、碎石渗滤液导流层、无纺土工布膜上保护层、光面HDPE土工膜防渗层、粘土保护层、无纺土工布膜下保护层、碎石地下水导流层和有纺土工布隔离层。
3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，填埋处理时，渗滤液收集井的水位不超过渗滤液收集层的垂直高度。
4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，所述的渗滤液收集井上还设有用于观测水位的观察窗。
5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的飞灰为生活垃圾焚烧烟气净化系统产生，经稳定化处理达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》入场要求的飞灰；
炉渣的粒径不超过5mm。
6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，水与灰渣的加入量之比为0.2-0.3L/kg。
7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，平铺的灰渣的厚度为0.2-0.4m，翻堆为每1-2天翻堆一次。
8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣填埋场的防结垢处理方法，其特征在于，老化灰渣进行填埋处理时采用日覆盖和中间覆盖。
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