CN111495918B - 填埋场丛井注气调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于污染场地修复技术领域，尤其涉及一种填埋场丛井注气调控方法。该调控方法包括：根据公式1)，获得填埋深度处的垃圾堆体的密度；根据公式2)，获取填埋深度处的垃圾堆体注气压力；根据获取的填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，向填埋深度处的垃圾堆体注入空气。通过本发明所示的调控方法向填埋深度处的垃圾堆体注入空气后，可保证气体浓度稳定，有效增加空气的覆盖区域，以满足该垃圾填埋库区不同埋设深度对于空气量的要求，且在堆体中形成了较好的好氧环境，可靠性高。

Description

填埋场丛井注气调控方法

技术领域

本发明属于污染场地修复技术领域，尤其涉及一种填埋场丛井注气调控方法。

背景技术

向填埋场内通风已成为老旧填埋场原位快速修复的主流方式。该方式通过气井将空气注入到堆填体中，使堆填体形成好氧环境，从而使堆填体内的有机物在好氧条件下快速降解直至达到稳定化。

填埋场在运行之初，通常采用分层填埋的方式堆填垃圾。一般，每层堆填体厚度约3-4m，从最下面一层开始堆填，直至库区内填满垃圾。这就导致下层的堆填体受上层堆填体载荷的作用而发生固结。经过长时间的压缩，下层堆填体的密度往往高于上层堆填体，形成下层堆填体的渗透性能弱于上层堆填体。在此种工况条件下，上层与下层堆填体注入空气的压力相等时，气体在上层的流动性能优于下层，导致上层和下层堆填体中氧气的浓度不一致，使得下层堆填体中形成的有效好氧区域低于上层堆填体，这些下层堆填体没有形成好氧环境的区域的降解速率明显下降，或者回到了“厌氧”环境——甲烷浓度介于3～5％或者更高，若氧气浓度低于或接近16％，导致库区内部分区域的降解稳定化延缓。同时，当甲烷浓度接近5％时，极易引发火灾事故。

因此，发明一种有效的注气调控方法，实现上层填土与下层填土具有相同或较为接近的好氧环境，对于填埋场整体库区形成良性好氧反应和提高降解稳定化效率具有重要的实际意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种填埋场丛井注气调控方法，以实现上层填土与下层填土具有相同或较为接近的好氧环境的目的。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种填埋场丛井注气调控方法，所述调控方法包括：

根据公式1)，获得填埋深度处的垃圾堆体的密度，所述公式1)为：

所述公式1)中，ρ为填埋深度处的垃圾堆体的密度，H为填埋深度；ρ₀为垃圾堆体初始层的初始密度，a、b和c为常数；

根据公式2)，获取填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，所述公式2)为：

P_I＝P_I0(1+ε*ρ)，所述公式2)中，P_I为填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，P_I0为初始注气压力，ρ为填埋深度处的垃圾堆体的密度，ε为经验系数；

根据获取的填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，向填埋深度处的垃圾堆体中注入空气。

进一步地，所述根据获取的填埋深度处的注气压力，向填埋深度处的垃圾堆体注入空气，包括：

根据获取的填埋深度处的垃圾填土的注气压力，通过气井向垃圾堆体中注入空气；

监测填埋深度处的垃圾填土的气体浓度，所述气体浓度包括甲烷浓度和氧气浓度，当甲烷浓度高于或等于3％，或者氧气浓度小于或等于16％时，提高注气强度；当甲烷浓度低于3％，或者氧气浓度高于16％时，保持注气强度不变。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种填埋场丛井注气调控方法，通过公式1)可获得填埋深度处的垃圾堆体的密度，根据获得填埋深度处的垃圾堆体的密度，并利用公式2)即可获得填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，进而根据获得的填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，即可向填埋深度处的垃圾堆体中注入空气。

实际监测表明，通过上述调控方法向填埋深度处的垃圾堆体注入空气后，可保证气体浓度稳定，有效增加空气的覆盖区域，以满足该垃圾填埋库区对于空气量的要求，且在堆体中形成了较好的好氧环境，可靠性高。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以某垃圾填埋场填埋龄约7年的库区为背景，开展技术方案的实施，具体如下：

1、获取垃圾堆体初始层的初始密度ρ₀的值：

在垃圾填埋场进行现场钻孔取样，钻孔网格分布一般为50m*50m，每个钻孔按照垂直方向，每1m取一个样本进行垃圾密度的监测，确定垃圾堆体初始层的初始密度ρ₀为843kg/m³；

2、获得填埋深度处的垃圾堆体的密度ρ的值：

按照公式1)进行密度和填埋深度的拟合计算，其中，公式1)中的参数分别为a＝-0.59、b＝2.29和c＝0.0043，有两眼注气丛井，分别为丛井1和丛井2，丛井1和丛井2深度分别为3m和7m，将上述参数带入公式1)中，获取对应丛井填埋深度处的垃圾堆体的密度ρ的值分别为947.5kg/m³和1121.6kg/m³；

3、每眼气井均与阀门连接，初始注气压力P_I0取值为2KPa，将公式1)的计算结果带入公式(2)，分别得到丛井1和丛井2的注气强度为3.45KPa；

4、以计算得到的丛井1和丛井2的注气强度进行注气，注气过程中对堆体内的甲烷和氧气浓度进行了监测，监测结果如表1所示，结合表1可以看出，第二周开始，甲烷浓度开始低于3％，氧气浓度高于16％，并且气体浓度保持稳定，丛井的注气强度可维持不变。

组分

第1周

第2周

第3周

第4周

第5周

第6周

第7周

甲烷

3.5％

2.2％

2.1％

2.5％

1.7％

1.9％

2.0％

氧气

16.7％

19.2％

17.5％

18.8％

18.3％

17.9％

19.1％

从上表可以看出，通过本发明实施例的预测的从井注气强度较好的满足了该库区对于空气量的要求，且在堆体中形成了较好的好氧环境，验证了该方法的可靠性，对于填埋场整体库区形成良性好氧反应和提高降解稳定化效率具有重要的实际意义。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (2)

1.一种填埋场丛井注气调控方法，其特征在于，所述调控方法包括：

根据公式1)，获得填埋深度处的垃圾堆体的密度，所述公式1)为：

所述公式1)中，ρ为填埋深度处的垃圾堆体的密度，H为填埋深度；ρ₀为垃圾堆体初始层的初始密度，a、b和c为常数；

根据公式2)，获取填埋深度处的垃圾填土的注气压力，所述公式2)为：

P_I＝P_I0(1+ε*ρ)，所述公式2)中，P_I为填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，P_I0为初始注气压力，ρ为填埋深度处的垃圾堆体的密度，ε为经验系数；

根据获取的填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，向填埋深度处的垃圾堆体中注入空气。

2.根据权利要求1所述的填埋场丛井注气调控方法，其特征在于，所述根据获取的填埋深度处的注气压力，向填埋深度处的垃圾堆体注入空气，包括：

根据获取的填埋深度处的垃圾堆体的注气压力，通过气井向垃圾堆体中注入空气；

监测填埋深度处的垃圾填土的气体浓度，所述气体浓度包括甲烷浓度和氧气浓度，当甲烷浓度高于或等于3％，或者氧气浓度小于或等于16％时，提高注气强度；当甲烷浓度低于3％，或者氧气浓度高于16％时，保持注气强度不变。