CN112044932B - 耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，包括：防渗液隔离层，位于填埋场四周及底部内侧，用于对填埋场进行渗透隔离；生物降解层，覆盖于垃圾堆体上表面，用于对垃圾和填埋气进行分解；雨水阻隔层，覆盖于生物降解层顶部，对填埋场顶部进行雨水阻隔；地下排水系统，位于底部的防渗液隔离层下层；支撑框架，通过模块单元拼接而成，模块单元包括截面为等腰梯形的杆体结构，杆体结构内部为空腔，梯形的下底所在面朝向填埋场内侧，梯形的两腰所在面上均匀分布有过滤孔；纵向支撑部分填埋在碎石层内。通过本发明，使得垃圾填埋场污染物降解系统保持长期的结构稳定性，具有更优的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统。
背景技术
随着城市生活的发展，环境问题越来越受到人们的重视，如何针对大量生活垃圾进行合理化的处理成为了目前城市发展的制约因素。
现有技术中，通过建立具有独立空间的垃圾填埋场来解决污染物的扩散问题，使得生活垃圾在与外界环境隔离的空间里实现降解，从而有效解决污染物的扩散，上述独立空间作为污染物的生态修复系统而被广泛应用。但是在自然状态下，填埋场的存量垃圾稳定是一个漫长的过程，因此如何保证上述生态修复系统长期的结构稳定性是本领域技术人员亟待解决的问题。
鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，使其更具有实用性。
发明内容
本发明中提供了一种耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，从而有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，包括：
防渗液隔离层，位于填埋场四周及底部内侧，用于对所述填埋场进行渗透隔离；
生物降解层，覆盖于垃圾堆体上表面，用于对垃圾和填埋气进行分解；
雨水阻隔层，覆盖于所述生物降解层顶部，对所述填埋场顶部进行雨水阻隔；
地下排水系统，位于底部的所述防渗液隔离层下层；
支撑框架，包括位于所述雨水阻隔层顶部的水平支撑部分和围绕所述填埋场四周设置的纵向支撑部分，所述水平支撑部分和纵向支撑部分均通过模块单元拼接而成，所述模块单元包括截面为等腰梯形的杆体结构，所述杆体结构内部为空腔，所述梯形的下底所在面朝向所述填埋场内侧，所述梯形的两腰所在面上均匀分布有过滤孔，所述水平支撑部分边缘和所述纵向支撑部分填埋在碎石层内；所述水平支撑部分和纵向支撑部分均向所述碎石层内排水。
进一步地，所述防渗液隔离层由内之外至少包括HDPE膜、黏土层、无纺土工布层。
进一步地，水平设置的各所述模块单元与纵向设置的所述模块单元顶部贴合设置。
进一步地，水平设置的各所述模块单元通过导水管连接；
所述导水管截面为矩形结构，所述矩形结构平行的两侧壁上分别间隔设置有与所述等腰梯形等轮廓的安装通孔，供所述模块单元贯穿，所述模块单元中部位于所述导水管内部，且位于内部的部分底部开设有贯通孔，所述导水管一端设置有放水口，所述放水口位于所述碎石层内。
进一步地，所述导水管设置安装通孔的侧壁上设置有通水孔，且所述通水孔设置于两所述模块单元之间的位置处。
进一步地，所述雨水阻隔层为无纺布结构，在所述无纺布结构安装过程中，局部通过相邻两所述模块单元之间的间隙引出，而堆积在两所述模块单元之间。
进一步地，纵向设置的所述模块单元在梯形的下底所在面底部设置有排水孔位，用于向所述碎石层内排水。
进一步地，纵向设置的各所述模块单元通过连接杆连接；
所述连接杆截面为矩形结构，所述矩形结构平行的两侧壁上分别间隔设置有与所述等腰梯形等轮廓的安装通孔，供所述模块单元贯穿。
进一步地，所述防渗液隔离层最外层的无纺土工布层在安装过程中，局部通过相邻两所述模块单元之间的间隙引出，而堆积在两所述模块单元之间。
进一步地，所述过滤孔的轴线垂直于所述梯形的下底所在面。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中通过渗透液隔离层的设置，使得填埋场中的渗透液可有效的被阻隔，避免向外渗漏扩散；通过支撑框架的设置，在形成完整的骨架结构，保证整个填埋场形状稳定性的同时，形成了完整的排水系统，保证了垃圾填埋场周围的雨水快速且有效的排出，避免水体渗入填埋场内而影响其内部的垃圾分解过程；生物降解层的设置可通过垃圾处理专用菌的使用而对垃圾进行分解，同时还可采用生物炭降解填埋气。
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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统的结构示意图；
图2为支撑框架的分解示意图（省略两面）；
图3为模块单元边缘的放大图；
图4为导水管的结构示意图（包括两处局部放大）；
图5为雨水阻隔层在相邻两模块单元之间的设置示意图；
图6为纵向设置的模块单元与连接杆连接位置的局部放大图；
图7为过滤孔设置位置处的剖视后的放大图；
附图标记：1、填埋场；2、防渗液隔离层；3、生物降解层；4、雨水阻隔层；5、地下排水系统；6、支撑框架；61、模块单元；62、过滤孔；63、导水管；631、安装通孔；632、放水口；633、通水孔；64、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1~3所示，耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，包括：防渗液隔离层2，位于填埋场1四周及底部内侧，用于对填埋场1进行渗透隔离；生物降解层3，覆盖于垃圾堆体上表面，用于对垃圾和填埋气进行分解；雨水阻隔层4，覆盖于生物降解层3顶部，对填埋场1顶部进行雨水阻隔；地下排水系统5，位于底部的防渗液隔离层2下层；支撑框架6，包括位于雨水阻隔层4顶部的水平支撑部分和围绕填埋场1四周设置的纵向支撑部分，水平支撑部分和纵向支撑部分均通过模块单元61拼接而成，模块单元61包括截面为等腰梯形的杆体结构，杆体结构内部为空腔，梯形的下底所在面朝向填埋场1内侧，梯形的两腰所在面上均匀分布有过滤孔62，水平支撑部分边缘和纵向支撑部分填埋在碎石层内；水平支撑部分和纵向支撑部分均向碎石层内排水。
本发明的上述实施例中通过渗透液隔离层的设置，使得填埋场1中的渗透液可有效的被阻隔，避免向外渗漏扩散，具体的可选择HDPE膜、黏土层、无纺土工布组合层级形式；通过支撑框架6的设置，在形成完整的骨架结构，保证整个填埋场1形状稳定性的同时，形成了完整的排水系统，保证了垃圾填埋场1周围的雨水快速且有效的排出，避免水体渗入填埋场1内而影响其内部的垃圾分解过程；生物降解层3的设置可通过垃圾处理专用菌的使用而对垃圾进行分解，同时还可采用生物炭降解填埋气。
在实施过程中，如图2所示（为了便于观察，其中两侧未示出）支撑框架6的横向支撑部分和纵向支撑部分围设成完整的框架结构形式，如图1中所示，整个支撑框架6会被土壤所包覆，尤其针对顶部的横向支撑部分，顶部的土壤可能会由于种植植被等而具有不稳定性，且由于雨水等由上向下渗透，也会存在更多的渗水机会，为了避免上述诸多不稳定因素而带来的问题，本发明中通过杆体结构的设置起到支撑的作用，梯形的下底所在面具有较大的接触面积，通过拼接后形成近似平面的支撑结构，分别对防渗液隔离层2和雨水阻隔层4进行形状的稳定支撑，而来自于外界的雨水等液体则通过过滤孔62进入到模块单元61的空腔内部而流通，从而顺利的到达地下排水系统5而实现水体的快速排出。其中，梯形结构的设计有效的增加了迎水部分的表面积，使得雨水等具有更多的机会进入到空腔内而流通，另外，梯形结构的设置使得相邻两模块单元61之间近似于通过线接触而衔接，降低了因两模块单元61间平行平面间隙的存在而造成的局部腐蚀严重问题，有效的增加了整个支撑框架6的使用寿命。在雨水进入的过程中，过滤孔62有效的起到过滤的作用，避免土壤进入空腔，当然，也可在支撑框架6外层设置土工布等结构，降低土壤进入的几率，也可适当增大过滤孔62的直径。
本发明中设计梯形结构还具有以下的目的：在实施过程中，相邻两模块单元61之间形成槽体结构，无论是碎石还是土壤，均会在此处聚集而形成相对于外部更大的密实度，此种密集度较大的区域与模块单元61共同形成了更加稳定的整体结构，而在上述结构中，梯形的两腰所在面一方面提高了模块单元61在排列方向上的稳定性，另一方面还对雨水进行导向，使得雨水在较为密实的整体结构中，贴合此面获得向过滤孔62内流通的更多机会，从而保证雨水的顺利排出。
作为上述实施例的优选，水平设置的各模块单元61与纵向设置的模块单元61顶部贴合设置。通过纵向支撑部分对横向支撑部分进行支撑，保证横向支撑部分高度的稳定性，即便当填埋场1内部因垃圾分解而形成形状变化，还可有效的保证结构的稳定性，其中，横向支撑部分和纵向支撑部分可通过连接结构进行固定，例如简单的合页结构等，可拆卸的连接方式可提高厂内加工的效率，只需预先开设好连接用的孔位，现场的安装难度也较低。
其中，如图4所示，水平设置的各模块单元61通过导水管63连接；导水管63截面为矩形结构，矩形结构平行的两侧壁上分别间隔设置有与等腰梯形等轮廓的安装通孔631，供模块单元61贯穿，模块单元61中部位于导水管63内部，且位于内部的部分底部开设有贯通孔，导水管63一端设置有放水口632，放水口632位于碎石层内。在水平支撑部分被土壤覆盖的之后，位于中间的部分会在长时间使用的过程中存在向中间塌陷的问题，作为上述实施例的优选，为了对上述问题进行缓解，本优选方案中通过导水管63对各个水平设置的模块单元61进行支撑，且在支撑的同时起到定位固定的作用，有效的保证各个支撑模块之间的距离，在本优选方案中，需要说明的是，由于模块单元61的长度较长，直线度难以保证，因此，通过导水管63的使用使得相邻两模块单元61间形成间隙，通过间隙的设置，降低各个模块单元61的安装难度，避免相邻两模块单元61之间相互影响，从而有效保证各个模块单元61底部处于同一平面内，但为了避免水体的下渗，间隙宽度需要进行控制。
当模块单元61的中部发生轻微的弯曲塌陷时，通过过滤孔62进入的雨水会在模块单元61内的中部聚集，因此，在本优选方案中，在模块单元61位于导水管63内的部分设置贯通孔，使得两侧收集的雨水通过贯通孔而进入导水管63内，并通过导水管63的放水口632集中的排入碎石内，雨水在碎石内可间接通过纵向支撑部分进行导向，也可直接通过碎石进行导向，最终直接进入到地下排水系统5内。
作为上述实施例的优选，导水管63设置安装通孔631的侧壁上设置有通水孔633，且通水孔633设置于两模块单元61之间的位置处。通水孔633的结构与过滤孔62近似，但设置位置的不同，使得二者起到了不同的作用，通水孔633主要是在模块单元61发生轻微的弯曲时，对沿弯曲趋势流通的雨水进行快速的导入导水管63内，避免在弯曲位置集聚而加剧弯曲的程度。
为了增加结构的稳定性，雨水阻隔层4为无纺布结构，在无纺布结构安装过程中，局部通过相邻两模块单元61之间的间隙引出，而堆积在两模块单元61之间。如图5所示，通过局部引出端的设置，使得支撑框架6的水平支撑部分与雨水阻隔层4形成了整体结构，可有效避免雨水阻隔层4和模块单元61之间的横向窜动，同时也可降低雨水进入二者之间而对贴合面造成严重的腐蚀。
针对纵向设置的模块单元61的优化如下：纵向设置的模块单元61在梯形的下底所在面底部设置有排水孔位，用于向碎石层内排水，通过各个模块单元61的间隔设置，使得排水孔位也间隔设置，从而均匀向地下排水系统5内排水，提高了排水效率。
其中，如图6所示，纵向设置的各模块单元61通过连接杆64连接；连接杆64截面为矩形结构，矩形结构平行的两侧壁上分别间隔设置有与等腰梯形等轮廓的安装通孔631，供模块单元61贯穿。与上述实施例中的目的相同，通过连接杆64可保证各个纵向设置的模块单元61之间的位置的稳定性，至于连接杆64的设置数量和高度可根据实际需要进行选择。
作为上述实施例的优选，防渗液隔离层2最外层的无纺土工布层在安装过程中，局部通过相邻两模块单元61之间的间隙引出，而堆积在两模块单元61之间，从而起到与上述实施例相同的目的。
为了保证形状的稳定性，如图7所示，过滤孔62的轴线垂直于梯形的下底所在面，从而形成纵向设置的孔壁，相对于倾斜设置的孔壁可减小土壤压力的影响，缓解由于过滤孔62的设置而造成的梯形侧面的形变风险。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，包括：
防渗液隔离层（2），位于填埋场（1）四周及底部内侧，用于对所述填埋场（1）进行渗透隔离；
生物降解层（3），覆盖于垃圾堆体上表面，用于对垃圾和填埋气进行分解；
雨水阻隔层（4），覆盖于所述生物降解层（3）顶部，对所述填埋场（1）顶部进行雨水阻隔；
地下排水系统（5），位于底部的所述防渗液隔离层（2）下层；
支撑框架（6），包括位于所述雨水阻隔层（4）顶部的水平支撑部分和围绕所述填埋场（1）四周设置的纵向支撑部分，所述水平支撑部分和纵向支撑部分均通过模块单元（61）拼接而成，所述模块单元（61）包括截面为等腰梯形的杆体结构，所述杆体结构内部为空腔，所述梯形的下底所在面朝向所述填埋场（1）内侧，所述梯形的两腰所在面上均匀分布有过滤孔（62），所述水平支撑部分边缘和所述纵向支撑部分填埋在碎石层内；所述水平支撑部分和纵向支撑部分均向所述碎石层内排水；
所述防渗液隔离层（2）由内之外至少包括HDPE膜、黏土层、无纺土工布层；
水平设置的各所述模块单元（61）通过导水管（63）连接；
所述导水管（63）截面为矩形结构，所述矩形结构平行的两侧壁上分别间隔设置有与所述等腰梯形等轮廓的安装通孔（631），供所述模块单元（61）贯穿，所述模块单元（61）中部位于所述导水管（63）内部，且位于内部的部分底部开设有贯通孔，所述导水管（63）一端设置有放水口（632），所述放水口（632）位于所述碎石层内。
2.根据权利要求1所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，水平设置的各所述模块单元（61）与纵向设置的所述模块单元（61）顶部贴合设置。
3.根据权利要求1所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，所述导水管（63）设置安装通孔（631）的侧壁上设置有通水孔（633），且所述通水孔（633）设置于两所述模块单元（61）之间的位置处。
4.根据权利要求1所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，所述雨水阻隔层（4）为无纺布结构，在所述无纺布结构安装过程中，局部通过相邻两所述模块单元（61）之间的间隙引出，而堆积在两所述模块单元（61）之间。
5.根据权利要求1所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，纵向设置的所述模块单元（61）在梯形的下底所在面底部设置有排水孔位，用于向所述碎石层内排水。
6.根据权利要求1所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，纵向设置的各所述模块单元（61）通过连接杆（64）连接；
所述连接杆（64）截面为矩形结构，所述矩形结构平行的两侧壁上分别间隔设置有与所述等腰梯形等轮廓的安装通孔（631），供所述模块单元（61）贯穿。
7.根据权利要求6所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，所述防渗液隔离层（2）最外层的无纺土工布层在安装过程中，局部通过相邻两所述模块单元（61）之间的间隙引出，而堆积在两所述模块单元（61）之间。
8.根据权利要求1所述的耐久稳定型垃圾填埋场污染物降解系统，其特征在于，所述过滤孔（62）的轴线垂直于所述梯形的下底所在面。
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