CN111151549B - 一种危废柔性填埋场、危废柔性填埋系统及控制危废填埋风险的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种危废柔性填埋场，包括填埋场本体，所述填埋场本体内设置有分隔墙，将所述填埋场本体分割成两个或两个以上的分区；每个分区内，在所述填埋场本体上覆盖有防渗装置，所述防渗装置上覆盖有二次集装袋；所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；所述二次集装袋由下至上依次包括无纺土工布层1、HDPE层和无纺土工布层2；所述二次集装袋设置有抽真空口和负压表；所述负压表用于监测膜层破损和填埋气产生。本发明通过“三层结构二次集装袋分区填埋+真空监测”，实现即时监控，有效控制，降低了危废填埋场的风险。本发明还提供了一种危废柔性填埋系统和控制危废填埋风险的方法。

Description

一种危废柔性填埋场、危废柔性填埋系统及控制危废填埋风 险的方法

技术领域

本发明属于危险废物处理技术领域，尤其涉及一种危废柔性填埋场、危废柔性填埋系统及控制危废填埋风险的方法。

背景技术

危险废物填埋场是处置危险废物的一种陆地处置设施，它由若干个处置单元和构筑物组成，主要包括接收与贮存设施、分析与鉴别系统、预处理设施、填埋处置设施(其中包括：防渗系统、渗滤液收集和导排系统)、封场覆盖系统、渗滤液和废水处理系统、环境监测系统、应急设施及其他公用工程和配套设施。

柔性填埋场的场底是黏土、土工布、HDPE膜等组成的防渗层，基于成本考虑，柔性填埋场一般单库区库容在4.5万m³以上，如果要填埋一个库区至少需要一年，当符合《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598)的危险废物入场后，按照“复磅、暂存或填埋、临时覆盖或封场”的程序进行危险废物的接收、处置和善后。安全填埋场填埋作业区作业流程。在填埋过程中主要会出现以下填埋：1、填埋场库容大造成作业面太大，无法有效控制危废在安全范围内；2、填埋作业中如临时覆盖不到位，遇到雨雪天气会产生高浓度渗滤液，夏季造成渗滤液二次污染的风险，冬季渗滤液对防渗系统造成冻凝损坏的风险；3、填埋作业中防护不到位遇到大风天气产生大量危废扬尘的风险；4、危险废物中含有盐类等成份复杂危险废物易产生渗滤液和填埋气，填埋气造成火灾和爆炸的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种危废柔性填埋场、危废柔性填埋系统及控制危废填埋风险的方法，本发明中的危险废物填埋场能够有效监测和防止渗滤液、防渗层泄露和填埋气等环境风险。

本发明提供一种危废柔性填埋场，包括填埋场本体，所述填埋场主体由填埋场底部和边坡组成，所述填埋场本体内设置有分隔墙，将所述填埋场本体分割成两个或两个以上的分区；

每个分区内，在所述填埋场本体上覆盖有防渗装置，所述防渗装置上覆盖有二次集装袋；

所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；

所述基础层的底部段与膜下保护层的底部段之间设置有黏土保护层，所述膜上保护层的底部段表面由下至上依次设置有渗滤液收集导排层和细沙保护层；所述膜上保护层的边坡段表面设置有混凝土膜袋；

所述二次集装袋由下至上依次包括无纺土工布层1、高密度聚乙烯层和无纺土工布层2；

所述二次集装袋的底部、侧边和顶部均设置有抽真空口，所述二次集装袋的顶部设置有负压表；所述负压表用于监测膜层破损和填埋气产生。

优选的，所述黏土保护层的压实度≥93％，厚度为30～100cm；

所述渗滤液收集导排层为1～10mm厚的复合土工排水网；

所述细沙保护层的厚度为30～80cm。

优选的，所述膜下保护层为500～800g/m²的无纺土工布；

所述次防渗层为HDPE光面膜；所述次防渗层的厚度为1～3mm；

所述复合土工排水网层的厚度为1～10mm；

所述主防渗层为HDPE光面膜；所述主防渗层的厚度为1～5mm；

所述膜上保护层为500～800g/m²的无纺土工布。

优选的，所述无纺土工布层1的克重为400～600g/m²；

所述高密度聚乙烯层的厚度为1～5mm；

所述无纺土工布的克重为400～600g/m²。

优选的，所述抽真空口设置有可在线更换的过滤器。

优选的，所述二次集装袋底部设置有两个抽真空口，所述二次集装袋的顶部设置有一个抽真空口和两个负压表。

优选的，所述分隔墙的高度为袋装危废高度的整数倍。

本发明提供一种危废柔性填埋系统，包括接收与贮存设施、分析与鉴别系统、预处理设施、填埋处置设施、封场覆盖系统、渗滤液和废水处理系统、环境监测系统、应急设施及其他公用工程和配套设施，所述填埋处置设施为上文所述的危险废物柔性填埋场。

优选的，所述风场覆盖系统由下至上依次为0.5～2mm厚的双糙面高密度聚乙烯土工膜、400～700g/m²的无纺土工布层和500～600mm厚的植被恢复层。

本发明提供一种控制危废填埋风险的方法，包括以下步骤：

将复验合格的袋装危废码放至填埋场的二次集装袋内，填满一个分区后，对所述填满的分区进行二次集装袋的封袋和抽真空处理，最后进行封场处理；并根据负压表的检测压力监测危废填埋情况；

所述填埋场为上文所述的危废柔性填埋场。

本发明提供一种危废柔性填埋场，包括填埋场本体，所述填埋场主体由填埋场底部和边坡组成，所述填埋场本体内设置有分隔墙，将所述填埋场本体分割成两个或两个以上的分区；每个分区内，在所述填埋场本体上覆盖有防渗装置，所述防渗装置上覆盖有二次集装袋；所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；所述基础层的底部段与膜下保护层的底部段之间设置有黏土保护层，所述膜上保护层的底部段表面由下至上依次设置有渗滤液收集导排层和细沙保护层；所述膜上保护层的边坡段表面设置有混凝土膜袋；所述二次集装袋由下至上依次包括无纺土工布层1、高密度聚乙烯层和无纺土工布层2；所述二次集装袋的底部设置有抽真空口和负压表，顶部设置有抽真空口和负压表；所述负压表用于监测膜层破损和填埋气产生。本发明通过“三层结构二次集装袋分区填埋+真空监测”，有效的降低了危废填埋后渗滤液泄露等风险，并能够准确监控渗漏和填埋气的产生等风险，实现即时监控，有效控制，降低了危废填埋场的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明危废柔性填埋场的总体布置图；

其中，1-1为结晶盐填埋1区，1-2为结晶盐填埋2区，1-3为结晶盐填埋3区，2为飞灰填埋区，3-1为炉渣填埋1区，3-2为炉渣填埋2区，3-3为炉渣填埋3区；

图2为本发明二次集装袋封袋后的结构示意图；

其中，A为无纺土工布1，B为高密度聚乙烯层，C为无纺土工布2，D为包裹填埋的危险废弃物，E为底部防渗结构；

图3为本发明危废柔性填埋场防渗装置的结构示意图；

其中a图为底部防渗结构图，b图为边坡防渗结构图；1为基础层，2为膜下保护层，3为次防渗层，4为复合土工排水网层，5为主防渗层，6为膜上保护层，7为黏土保护层，8为渗滤液收集导排层，9为细沙保护层，10为混凝土膜袋；

图4为危废柔性填埋场分区结构示意图；图4中的填埋场被分为上下两层，每层各四个分区；

图5为本发明危废柔性填埋作业流程图。

具体实施方式

本发明提供一种危废柔性填埋场，包括填埋场本体，所述填埋场主体由填埋场底部和边坡组成，所述填埋场本体内设置有分隔墙，将所述填埋场本体分割成两个或两个以上的分区；

每个分区内，在所述填埋场本体上覆盖有防渗装置，所述防渗装置上覆盖有二次集装袋；

所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；

所述基础层的底部段与膜下保护层的底部段之间设置有黏土保护层，所述膜上保护层的底部段表面由下至上依次设置有渗滤液收集导排层和细沙保护层；所述膜上保护层的边坡段表面设置有混凝土膜袋；

所述二次集装袋由下至上依次包括无纺土工布层1、高密度聚乙烯层和无纺土工布层2；

所述二次集装袋的底部设置有抽真空口和负压表，顶部设置有抽真空口和负压表；所述负压表用于监测膜层破损和填埋气产生。

在本发明中，所述填埋场本体包括填埋场底部和四周倾斜的边坡，所述边坡(内坡)的坡率优选为1：(2～3)，更优选为1：2.5。本发明对于填埋场本体的库容量没有特殊的限制，具体的，本发明中的库容量可以是4.5～25万m³，具体可以是4.5万m³、6万m³、8.7万m³、或22.6万m³。所述填埋场本体的地面优选为规则的、平整的正方形或长方形

所述填埋场内设置有分隔墙，所述分隔墙将所述填埋场本体分隔为两个或两个以上的分区，本发明对所述分区的个数没有特殊的限制，根据每天的作业量以及库区的整体尺寸进行划分即可。

优选的，本发明将填埋场分为上下两层，每层再依次划分分区，每层的高度以吨袋的整数倍计，例如，在本发明的实施例中，下层分为4个分区，高度为三层吨袋，上层为4个分区，高度为四层吨袋，两层的总高度为填埋场的库区总深度。

在本发明中，所述分隔墙的高度没有特殊的限制，一般为了方便填埋，需要填埋的危险废物一般进行袋装后再进行填埋，因此，所述分隔墙的高度优选为袋装危废高度的整数倍。

在每个分区内，均在所述填埋场本体上依次覆盖有防渗装置和二次集装袋。

在本发明中，所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；上述防渗装置覆盖填埋场的底部和边坡。所述基础层的底部段与膜下保护层的底部段之间设置有黏土保护层，所述膜上保护层的底部段表面由下至上依次设置有渗滤液收集导排层和细沙保护层；所述膜上保护层的边坡段表面设置有混凝土膜袋。

在本发明中，所述基础层为原有的填埋场本体开挖层进行压实得到，所述基础层的压实度优选≥90％。

所述黏土保护层的压实度优选≥93％，所述黏土保护层的厚度优选为30～100cm，更优选为40～80cm，最优选为50～70cm。

所述膜下保护层优选为无纺土工布，所述无纺土工布的克重优选为500～800g/m²，更优选为600～700g/m²。

所述次防渗层优选为高密度聚乙烯(HDPE)光面膜，所述次防渗层的厚度优选为1～3mm，更优选为1.5～2.5mm。

所述复合土工排水网层为辅助排水层以及渗漏检测层，所述复合土工排水网层的厚度优选为1～10mm，更优选为3～8mm，最优选为5～7mm。

所述主防渗层优选为HDPE光面膜，所述主防渗层的厚度优选为1～5mm，更优选为2～4mm，最优选为2～3mm。

所述膜上保护层优选为无纺土工布，所述无纺土工布的克重优选为500～800g/m²，更优选为600～700g/m²。

所述渗滤液收集导排层优选为复合土工排水网层，所述渗滤液收集导排层的厚度优选为1～10mm，更优选为3～8mm，最优选为5～7mm。

所述细沙保护层的厚度优选为30～80cm，所述细沙保护层的主要作用导排层防晒。

本发明在所述防渗装置的基础上，自填埋场的高侧开始，由库底至坡面自下而上依次铺设无纺土工布层1、高密度聚乙烯层(HDPE层)和无纺土工布层2，形成三层结构的二次集装袋。

所述无纺土工布层1的克重优选为400～600g/m²，更优选为450～500g/m²，最优选为470g/m²；所述HDPE层的厚度优选为1～5mm，更优选为1.5～4mm，最优选为1.5～3mm；所述无纺土工布层1的克重优选为400～600g/m²，更优选为450～500g/m²，最优选为470g/m²。

HDPE膜的防渗性能是衡量垃圾卫生填埋场是否达到环保要求的主要指标，本发明使用的1.5mm厚的HDPE膜防渗系数高，单并不是绝对不透水气，只是相对土工织物或填土甚至粘土而言是不透水气的。其水气渗透试验测得的数据在0.5×10^-10～0.5×10^-13cm/s之间；具有高强抗拉伸机械性，断裂拉伸强度28Mpa，断裂延伸率700％，它优良的弹性和变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面，可有效克服基面的不均匀沉降；具有优异的化学稳定性，耐高温、耐沥青、油及焦油，耐强酸强碱等化学介质腐蚀；具有优秀的抗老化、抗紫外线、抗分解能力，使用寿命50～70年；成本低，经实际测算采用HDPE防渗膜的一般工程要节约成本50％左右；并且，还具有施工速度快、环保无毒性等。

本发明中使用的470g/m²的无纺土工布具有强力高、在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长，且耐腐蚀，透水性好，抗微生物性好，施工方便，对微生物、虫蛀均不受损害。

本发明通过1.5mmHDPE膜既能保证防渗效果，又能通过470g/m²无纺土工布避免内外两侧尖锐物刺穿1.5mmHDPE膜。

在本发明中，所述二次集装袋的底部、侧边和顶部均设置有抽真空口，所述二次集装袋的顶部设置有负压表，本发明对于所述抽真空口的具体位置没有特殊的限制，能够在抽真空的时候保证真空空间均匀分布以及充分考虑工作的便利性即可，所述负压表优选设置在所述拐角处，便于日常巡检以及维护。可以通过所述负压表的压力读数来判断是否有泄漏或填埋气产生，进而将填埋场的风险降至最低。

在本发明中，每个所述抽真空口均设置有可在线更换的过滤器，以避免抽真空过程中粉末状危险废物堵塞。

本发明还提供了一种危废柔性填埋系统，包括接收与贮存设施、分析与鉴别系统、预处理设施、填埋处置设施、封场覆盖系统、渗滤液和废水处理系统、环境监测系统、应急设施及其他公用工程和配套设施，所述填埋处置设施上文所述的危险废物柔性填埋场。

基于上述危废柔性填埋系统，本发明还提供了一种控制危废填埋风险的方法，包括以下步骤：

将复验合格的袋装危废码放至填埋场的二次集装袋内，填满一个分区后，对所述填满的分区进行二次集装袋的封袋和抽真空处理，最后进行封场处理；并根据负压表的检测压力监测危废填埋情况；

本发明中的方法流程如图3所示，首先将来料进行复验，检查危废成分是否符合GB18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》，若符合标准，则进场称重，如遇雨天、雪天。大风等恶劣环境，运输至暂存区暂存，待环境允许后，运输至填埋场进行填埋作业。

然后，将化验分析符合《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598–2001)的袋装危废沿入场道路运送至库区底部，采用吊车依次吊送至预先准备好的“三层结构二次集装袋”上，沿库区底部、边坡码放成近似梯形结构的集装袋(18M*23M*75M*2M)，作为第一分区进行封袋处理，封袋后采用真空泵对集装袋进行抽真空处理，并通过在“三层结构二次集装袋”相对位置的拐角处设置的两块负压表监测负压值达到-20Pa即可。以此类推，根据接收自不同产废单位的危废进行分区填埋并标识处理。巡检过程中，当负压表的监测压力小于-5Pa时就存在HDPE膜破损的可能性；当负压表的监测压力大于0Pa时,就存在填埋气产生的风险，应加强监测并做好相应监测情况的应急准备。

二次集装袋封袋之前，填埋作业区在每天作业结束后采用0.8mmHDPE膜进行临时覆盖。

最后，当填埋作业至设计标高后进行封场处理，从下往上依次为1.0mm双糙面HDPE土工膜(防渗层)、600g/m²无纺土工布(保护层)和600mm植被恢复层，并在植被恢复层进行绿化处理。

当填埋的危废产生渗滤液后，通过渗滤液和废水处理系统收集渗滤液，并对渗滤液进行反渗透(SRO)和单效蒸发处理，进入污水处理厂进行进一步的处理和回收。

在本发明中，所述收与贮存设施、分析与鉴别系统、预处理设施、渗滤液和废水处理系统、环境监测系统、应急设施及其他公用工程和配套设施均为本领域技术人员熟知的配套设置，在此不再赘述。

本发明提供一种危废柔性填埋场，包括填埋场本体，所述填埋场主体由填埋场底部和边坡组成，所述填埋场本体内设置有分隔墙，将所述填埋场本体分割成两个或两个以上的分区；每个分区内，在所述填埋场本体上覆盖有防渗装置，所述防渗装置上覆盖有二次集装袋；所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；所述基础层的底部段与膜下保护层的底部段之间设置有黏土保护层，所述膜上保护层的底部段表面由下至上依次设置有渗滤液收集导排层和细沙保护层；所述膜上保护层的边坡段表面设置有混凝土膜袋；所述二次集装袋由下至上依次包括无纺土工布层1、高密度聚乙烯层和无纺土工布层2；所述二次集装袋的底部设置有抽真空口和负压表，顶部设置有抽真空口和负压表；所述负压表用于监测膜层破损和填埋气产生。本发明通过“三层结构二次集装袋分区填埋+真空监测”，有效的降低了危废填埋后渗滤液泄露等风险，并能够准确监控渗漏和填埋气的产生等风险，实现即时监控，有效控制，降低了危废填埋场的风险。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种危废柔性填埋场、危废柔性填埋系统及控制危废填埋风险的方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

危废柔性填埋场总体布置图如图1所示，库区容量分别为4.5万m³、6万m³、8.7万m³、或22.6万m³，每个库区的防渗结构如图2所示，自下而上分别是基础层、黏土保护层(压实度≥93％，厚度50cm)、600g/m²无纺土工布(膜下保护层)、1.5mm厚HDPE光面膜(次防渗层)、5mm厚复合土工排水网(辅助排水层兼渗漏检测层)、2.0mm厚HDPE光面膜(主防渗层)、600g/m²无纺土工布(膜上保护层)、5mm厚复合土工排水网(渗滤液收集导排层)、细砂保护层(厚度50cm)。

自填埋区高侧开始，沿东西库底及坡面自下而上依次铺设470g/m²无纺土工布、1.5mmHDPE膜、470g/m²无纺土工布，制作成三层结构二次集装袋。

然后，将化验分析符合《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598–2001)的袋装危废沿入场道路运送至库区底部，采用吊车依次吊送至预先准备好的“三层结构二次集装袋”上，沿库区底部、边坡码放成近似梯形结构的集装袋(18m*23m*75m*2m)，作为第一分区进行封袋处理，该分区可实现约3000m³危险废物的填埋量，封袋后采用真空泵对集装袋进行抽真空处理，为提高抽真空效率、保证真空空间均匀分布和工作的便利性，如图4所示设置三个抽真空口进行抽真空处理，抽真空口设置可在线更换的过滤器，避免抽真空过程中粉末状危险废物堵塞，并通过在“三层结构二次集装袋”相对位置的拐角处(便于日常巡检的维护)设置的两块负压表监测负压值达到-20Pa即可。以此类推，根据接收自不同产废单位的危废进行分区填埋并标识处理。巡检过程中，当负压表的监测压力小于-5Pa时就存在HDPE膜破损的可能性；当负压表的监测压力大于0Pa时,就存在填埋气产生的风险，应加强监测并做好相应监测情况的应急准备。

当出现填埋气时可以利用负压表监测口或抽真空口及时收集处理，甚至可以进一步实现资源化利用。

集装袋封袋之前，填埋作业区在每天作业结束后采用0.8mmHDPE膜进行临时覆盖。

最后，当填埋作业至设计标高后进行封场处理，从下往上依次为1.0mm双糙面HDPE土工膜(防渗层)、600g/m²无纺土工布(保护层)和600mm植被恢复层，并在植被恢复层进行绿化处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种危废柔性填埋场，其特征在于，包括填埋场本体，所述填埋场本体由填埋场底部和边坡组成，所述填埋场本体内设置有分隔墙，将所述填埋场本体分割成两个或两个以上的分区；

每个分区内，在所述填埋场本体上覆盖有防渗装置，所述防渗装置上覆盖有二次集装袋；

所述防渗装置包括基础层、膜下保护层、次防渗层、复合土工排水网层、主防渗层和膜上保护层；

所述膜下保护层为500~800g/m²的无纺土工布；所述次防渗层为HDPE光面膜；所述次防渗层的厚度为1~3mm；所述复合土工排水网层的厚度为1~10mm；所述主防渗层为HDPE光面膜；所述主防渗层的厚度为1~5mm；所述膜上保护层为500~800g/m²的无纺土工布；

所述基础层的底部段与膜下保护层的底部段之间设置有黏土保护层，所述膜上保护层的底部段表面由下至上依次设置有渗滤液收集导排层和细沙保护层；所述膜上保护层的边坡段表面设置有混凝土膜袋；

所述黏土保护层的压实度≥93%，厚度为30~100cm；所述渗滤液收集导排层为1~10mm厚的复合土工排水网；所述细沙保护层的厚度为30~80cm；

所述二次集装袋由下至上依次包括第一无纺土工布层、高密度聚乙烯层和第二无纺土工布层；

所述二次集装袋的底部、侧边和顶部均设置有抽真空口，所述二次集装袋的顶部设置有负压表；所述负压表用于监测膜层破损和填埋气产生。

2.根据权利要求1所述的危废柔性填埋场，其特征在于，所述第一无纺土工布层的克重为400~600g/m²；

所述高密度聚乙烯层的厚度为1~5mm；

所述第二无纺土工布的克重为400~600g/m²。

3.根据权利要求1所述的危废柔性填埋场，其特征在于，所述抽真空口设置有可在线更换的过滤器。

4.根据权利要求1所述的危废柔性填埋场，其特征在于，所述二次集装袋底部设置有两个抽真空口，所述二次集装袋的顶部设置有一个抽真空口和两个负压表。

5.根据权利要求1所述的危废柔性填埋场，其特征在于，所述分隔墙的高度为袋装危废高度的整数倍。

6.一种危废柔性填埋系统，包括接收与贮存设施、分析与鉴别系统、预处理设施、填埋处置设施、封场覆盖系统、渗滤液和废水处理系统、环境监测系统、应急设施，所述填埋处置设施为权利要求1~5任意一项所述的危废柔性填埋场。

7.根据权利要求6所述的危废柔性填埋系统，其特征在于，所述封场覆盖系统由下至上依次为0.5~2mm厚的双糙面高密度聚乙烯土工膜、400~700g/m²的无纺土工布层和500~600mm厚的植被恢复层。

8.一种控制危废填埋风险的方法，包括以下步骤：

将复验合格的袋装危废码放至填埋场的二次集装袋内，填满一个分区后，对所述填满的分区进行二次集装袋的封袋和抽真空处理，最后进行封场处理；并根据负压表的检测压力监测危废填埋情况；

所述填埋场为权利要求1~5任意一项所述的危废柔性填埋场。