CN108534156B - 垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垃圾填埋臭气处理技术领域，具体为垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统及其处理方法，填埋作业区采用两种不同厚度的膜，通过黏胶工艺，相互连接形成一个覆盖膜，通过排气系统将沼气浓度较低的其他并入非填埋作业区收集的沼气浓度高的气体，用风机一同送至燃烧发电系统燃烧处理，取得较好的除臭效果。非填埋作业区采用1.0mmHPDE防渗膜全面覆盖并焊接密实，通过膜下及膜上水平、竖向集气系统收集后，大大增加填埋气收气量，与传统垃圾填埋场收气系统相比，其收气量是垃圾填埋场传统收气方式收气量3倍以上，具有明显的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾填埋臭气处理技术领域，具体为垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统及其处理方法。
背景技术
垃圾填埋场臭气主要来源为垃圾成份中易腐有机物的降解所产生的臭气，具有成分复杂，面源广的特点。随着社会和经济的迅速发展以及城市内垃圾填埋场周边区域的逐步开发建设，垃圾填埋场臭气扰民现象日益增加。
填埋作业区和非填埋作业区是填埋场两大主要臭气源，减少两大臭气源臭气的产生和排放，是降低填埋场臭气影响，减少填埋场臭气投诉的关键。目前多数垃圾填埋场对非填埋作业区通常采取0.5mmHPDE膜焊接密闭+竖向导气石笼+管道负压抽气+综合利用(或燃烧)进行臭气收集处理。该填埋气收集系统采用的覆盖膜比较薄，膜面容易破损，气体分子容易穿透覆盖膜直接散发到空气中，且山谷型填埋场锚固沟处的膜容易受垃圾堆体沉降的影响，发生拉扯，导致破损。
填埋作业区因具有面积小、作业位置不停移动、产生的臭气甲烷浓度低、含氧量高等特点，由于作业面动态移动，不具备及时覆膜焊接密闭抽气处理条件，只能进行临时覆盖方式。目前国内多数垃圾填埋场对填埋作业区采用覆膜(0.3mm塑料防渗膜)+沙袋顺搭压载(0.3mm塑料防渗膜与1.0mmHPDE膜之间)+吸附+喷淋进行臭气收集处理。该系统采用的沙袋顺搭压载空隙较大，易导致臭气从孔隙逃逸到空气中，而填埋作业区臭气中污染物浓度较大，吸附+喷淋的臭气处理系统需经常性更换吸附材料和喷淋液，如更换不及时，可能导致排放的臭气中污染物不能达标。
以上两种针对非填埋作业面和填埋作业面的臭气收集的效率不高。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种臭气收集效率高的垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统及其处理方法。
具体的技术方案为：
垃圾填埋场填埋密闭收气处理系统，包括填埋作业区臭气收集系统和非填埋作业区臭气收集处理系统；
所述的填埋作业区臭气收集系统，包括覆盖在填埋作业区的覆盖膜，覆盖膜下方设置膜下抽气管道，所述的膜下抽气管道与膜外抽气管道连通，膜外抽气管道上设有风机，膜外抽气管道与环场区管道连接，环场区管道与填埋沼气燃烧装置连接；所述的覆盖膜包括防渗膜和永久膜，防渗膜铺设在填埋作业面上；所述的防渗膜与永久膜之间用胶水密封粘接；所述的膜下抽气管道的管壁有开有多个气孔，膜下抽气管道布置在垃圾堆体表面；
所述的非填埋作业区臭气收集处理系统，包括覆盖在非填埋作业区的防渗覆盖膜，防渗覆盖膜下方设置膜下集气井，所述的膜下集气井包括水平收气管网和竖向收气管网，水平收气管网和竖向收气管网相互连通，水平收气管网分别设在垃圾堆体不同高度并与主管连通，竖向收气管网和水平收气管网的管壁有钻孔，其中水平收气管网钻孔的密度由靠近主管的一端到另一端逐渐加密；所述的主管穿过防渗覆盖膜，与膜上填埋气体管道连通，膜上填埋气体管道上连接有负压风机，膜上填埋气体管道与环场区主管连接，环场区主管与填埋沼气燃烧装置连接。
该垃圾填埋场填埋密闭收气处理系统的处理方法，包括以下步骤：
(1)在填埋作业区的垃圾堆体表面布置膜下抽气管道，膜下抽气管道与膜外抽气管道连通；
(2)在填埋作业区的垃圾堆体表面铺设覆盖膜，防渗膜与永久膜之间用胶水密封粘接，在填埋区表面形成一个完整的密封覆盖膜；
(3)通过膜下抽气管道收集沼气，通过膜外抽气管道的风机输送到环场区管道，环场区管道输出的沼气与填埋场其他系统收集的高浓度的沼气混合后，进入填埋沼气燃烧装置焚烧处理；
(4)填埋作业区填满后，成为非填埋作业区，在非填埋作业区铺设防渗覆盖膜，防渗覆盖膜下方设置膜下集气井，膜下集气井将填将非填埋作业区垃圾堆体内产生的臭气收集，汇集到主管，主管然后经过膜上填埋气体管道的负压风机，抽到环场区主管，环场区主管输出的沼气与填埋场其他系统收集的高浓度的沼气混合后，进入填埋沼气燃烧装置焚烧处理。
本发明提供的垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统及其处理方法，对填埋作业区采用0.3mm塑料防渗膜与1.0mmHPDE膜之间胶黏密闭、负压抽气、臭气收集处理系统。对填埋作业区采用膜下可移动式软管、0.3mm塑料防渗膜与1.0mmHPDE膜之间胶黏密闭+负压抽气并入主收气系统。对非填埋作业区采用1.0mmHPDE膜焊接密闭、膜下集气管、膜上填埋气体管道收集系统、管道负压抽气、填埋场气体收集处理系统。
本发明提供的垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统及其处理方法，有以下技术效果：
1、填埋作业区采用两种不同厚度的膜，通过黏胶工艺，相互连接形成一个覆盖膜，通过排气系统将沼气浓度较低的其他并入非填埋作业区收集的沼气浓度高的气体，用风机一同送至燃烧发电系统燃烧处理，取得较好的除臭效果。
2、非填埋作业区采用1.0mmHPDE防渗膜全面覆盖并焊接密实，通过膜下及膜上水平、竖向集气系统收集后，大大增加填埋气收气量，与传统垃圾填埋场收气系统相比，其收气量是垃圾填埋场传统收气方式收气量3倍以上，具有明显的经济效益和环境效益。
附图说明
图1是本发明的填埋作业区臭气收集处理系统结构示意图；
图2是本发明的非填埋作业区臭气收集处理系统结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的技术方案。
垃圾填埋场填埋密闭收气处理系统，包括填埋作业区臭气收集系统和非填埋作业区臭气收集处理系统；
如图1所示，所述的填埋作业区臭气收集系统，包括覆盖在填埋作业区的覆盖膜，覆盖膜下方设置膜下抽气管道4，所述的膜下抽气管道4与膜外抽气管道5连通，膜外抽气管道5上设有风机6，膜外抽气管道5与环场区管道7连接，环场区管道7与填埋沼气燃烧装置连接；
所述的覆盖膜包括防渗膜1和永久膜2，防渗膜1为0.3mm塑料防渗膜，防渗膜1铺设在填埋作业面8上，永久膜2为1.0mmHPDE膜；所述的防渗膜1与永久膜2之间用胶水3密封粘接；所述的膜下抽气管道4的管壁有开有多个气孔，膜下抽气管道4布置在垃圾堆体10表面；垃圾堆体10底部为防渗层11。
所述的膜下抽气管道4为钢丝软管，呈螺纹状布设，臭气9由此通过负压被吸入管内；所述的膜外抽气管道5为钢丝软管；所述的风机6为抽气动力装置；所述的环场区管道7为PE管，通过环场区管7道将臭气收集，输送到末端填埋沼气燃烧装置进行处理。
如图2所示，所述的非填埋作业区臭气收集处理系统，包括覆盖在非填埋作业区11的防渗覆盖膜14，防渗覆盖膜14为1.0mmHPDE防渗膜；防渗覆盖膜14下方设置膜下集气井，所述的膜下集气井包括水平收气管网16和竖向收气管网，水平收气管网16和竖向收气管网13相互连通，水平收气管16网铺设在垃圾体碎石盲沟12上，水平收气管网16分别设在垃圾堆体不同高度并与主管13连通，竖向收气管网和水平收气管网16的管壁有钻孔，其中水平收气管网16钻孔的密度由靠近主管13的一端到另一端逐渐加密；所述的主管13穿过防渗覆盖膜14，与膜上填埋气体管道15连通，膜上填埋气体管道15上连接有负压风机18，膜上填埋气体管道15与环场区主管17连接，环场区主管17与填埋沼气燃烧装置连接。
垃圾填埋场填埋密闭收气处理系统的处理方法，包括以下步骤：
(1)在填埋作业区的垃圾堆体表面布置膜下抽气管道4，膜下抽气管道4与膜外抽气管道5连通；
(2)在填埋作业区的垃圾堆体10表面铺设覆盖膜，防渗膜1与永久膜2之间用胶水3密封粘接，在填埋区表面形成一个完整的密封覆盖膜；
(3)通过膜下抽气管道4收集沼气，通过膜外抽气管道5的风机输送到环场区管道7，环场区管道7输出的沼气与填埋场其他系统收集的高浓度的沼气混合后，进入填埋沼气燃烧装置焚烧处理；
(4)填埋作业区填满后，成为非填埋作业区11，在非填埋作业区11铺设防渗覆盖膜14，防渗覆盖膜14下方设置膜下集气井，膜下集气井将填将非填埋作业区垃圾堆体内产生的臭气收集，汇集到主管13，主管13然后经过膜上填埋气体管道15的负压风机18，抽到环场区主管17，环场区主管17输出的沼气与填埋场其他系统收集的高浓度的沼气混合后，进入填埋沼气燃烧装置焚烧处理。
采用该系统和方法，填埋作业面上方硫化氢、甲烷、臭气浓度均大幅降低，非填埋作业面填埋气单位时间填埋气体收集量是传统垃圾填埋场收气系统的3倍，具体比较如下：
Land GEM模型的控制方程表达式如下：
其中：QM为填埋气产生量(m3/a)；
i为年份；n为计算的年份减去开始接收垃圾的年份；
j为毎1/10年；
k为CH4产生率(a-1)；
L0为最终CH4产生潜力(m3/t)；
Mi为第i年填埋的边圾量(t)；tij为第i年里填埋的第j部分垃圾的龄期；
CCH4为CH4浓度(以体积计算)。
表1 3k和L0比较表
从以上数据对比可见，本发明提供的系统和方法将臭气有效的收集处理。
Claims (2)
1.垃圾填埋场填埋密闭臭气处理系统，其特征在于，包括填埋作业区臭气收集系统和非填埋作业区臭气收集处理系统；
所述的填埋作业区臭气收集系统，包括覆盖在填埋作业区的覆盖膜，覆盖膜下方设置膜下抽气管道，所述的膜下抽气管道与膜外抽气管道连通，膜外抽气管道上设有风机，膜外抽气管道与环场区管道连接，环场区管道与填埋沼气燃烧装置连接；所述的覆盖膜包括防渗膜和永久膜，防渗膜铺设在填埋作业面上，所述的防渗膜与永久膜之间用胶水密封粘接；所述的膜下抽气管道的管壁有开有多个气孔，膜下抽气管道布置在垃圾堆体表面；
所述的非填埋作业区臭气收集处理系统，包括覆盖在非填埋作业区的防渗覆盖膜，防渗覆盖膜下方设置膜下集气井，所述的膜下集气井包括水平收气管网和竖向收气管网，水平收气管网和竖向收气管网相互连通，水平收气管网分别设在垃圾堆体不同高度并与主管连通，竖向收气管网和水平收气管网的管壁有钻孔，其中水平收气管网钻孔的密度由靠近主管的一端到另一端逐渐加密；所述的主管穿过防渗覆盖膜，与膜上填埋气体管道连通，膜上填埋气体管道上连接有负压风机，膜上填埋气体管道与环场区主管连接，环场区主管与填埋沼气燃烧装置连接。
2.根据权利要求1所述的垃圾填埋场填埋密闭收气处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在填埋作业区的垃圾堆体表面布置膜下抽气管道，膜下抽气管道与膜外抽气管道连通；
（2）在填埋作业区的垃圾堆体表面铺设覆盖膜，防渗膜与永久膜之间用胶水密封粘接，在填埋区表面形成一个完整的密封覆盖膜；
（3）通过膜下抽气管道收集沼气，通过膜外抽气管道的风机输送到环场区管道，环场区管道输出的沼气与填埋场其他系统收集的高浓度的沼气混合后，进入填埋沼气燃烧装置焚烧处理；
（4）填埋作业区填满后，成为非填埋作业区，在非填埋作业区铺设防渗覆盖膜，防渗覆盖膜下方设置膜下集气井，膜下集气井将填将非填埋作业区垃圾堆体内产生的臭气收集，汇集到主管，主管然后经过膜上填埋气体管道的负压风机，抽到环场区主管，环场区主管输出的沼气与填埋场其他系统收集的高浓度的沼气混合后，进入填埋沼气燃烧装置焚烧处理。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HDPE土工膜在城市生活垃圾卫生填埋场中的应用;周敬超;水利水电科技进展;20030630(第03期);第53-56页 * |
Also Published As
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|---|---|
| CN108534156A (zh) | 2018-09-14 |
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