CN113245336B - 一种胶囊式垃圾填埋装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胶囊式垃圾填埋装置，涉及垃圾填埋领域，其技术方案要点是一种胶囊式垃圾填埋装置，包括收纳壳、防渗系统和二次防护装置；所述收纳壳包括上盖和底座；所述收纳壳的内壁设有贴合在收纳壳底座内部的侧面和底面的防渗系统；所述收纳壳的壳体为多层结构，分为内壳和外壳；所述内壳和所述外壳之间设有有支撑板隔开的多边形蜂窝结构的腔室，所述支撑板的内部都设有储存隔离物质的空腔结构，所述支撑板的侧壁设有隔离物质的喷射出口，所述支撑板顶部设有相互连通的隔离物质流动通道；所述内壳与所述防渗系统接触的一面设有电机格栅；技术效果是具有使用方便、防渗漏效果更好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾填埋领域，特别涉及一种简易垃圾填埋装置。
背景技术
垃圾填埋是目前城市固体垃圾最常用的垃圾处理方式，具有投资少、处理费用低、处理量大、造作简便、使用范围广的优点；然而，垃圾填埋处置会产生恶臭和大量渗滤液，如处理不当会带来严重的二次污染，其中较为严重的污染物是垃圾填埋场所产生的渗滤液。
我国许多城市尤其是中小型城市设有许多简易垃圾填埋场，据统计，目前我国约有50%的城市生活垃圾填埋场为简易填埋场。简易垃圾填埋场是指基本上没有什么工程措施，或仅有部分工程措施的垃圾填埋场。简易垃圾填埋场存在垃圾裸露堆放、产生大量的蚊虫、垃圾渗沥液污染严重和污染气体随意排放等问题，对周边环境的影响很大。
生活垃圾分解产生渗滤液属于有机废水,特点浓度高,难降解,且含有重金属等有毒有害物质,由于简易垃圾填埋场缺乏完善的渗滤液处理系统,垃圾渗滤液会对垃圾填埋场及周边的地下水、土壤产生污染。严重影响着垃圾填埋场周边居民的生活和生产,对周边居民的身体健康造成损害。
发明内容
本发明的目的是提供一种胶囊式垃圾填埋储存装置，其具备方便而又具备良好的防渗效果的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种胶囊式垃圾填埋装置，包括收纳壳、防渗系统和二次防护装置；
所述收纳壳包括上盖和底座；所述收纳壳的内壁设有防渗系统，防渗系统分为顶部防盖层和底部防渗层；所述顶部防盖层贴合上盖内侧；所述防渗层贴合在收纳壳底座内部的侧面和底面；所述收纳壳的壳体为多层结构，分为内壳和外壳；
所述内壳和所述外壳之间设有蜂窝结构的腔室，腔室由支撑板上下连接所述外壳和所述内壳，将其隔开为若干个拼接的多边形腔室，所述支撑板的内部都设有储存隔离物质的空腔结构，所述支撑板的侧壁设有隔离物质的喷射出口，所述支撑板顶部设有相互连通的隔离物质流动通道，流动通道外接有物质储备箱；所述内壳与所述防渗系统接触的一面设有与正六边形腔室边缘一一对应的网格状检测装置，即电机格栅。
通过采用上述技术方案，在可以在原本缺乏防渗措施的简易垃圾填埋场的基础上增加一层防渗措施，降低垃圾渗滤液对周边环境的污染，同时增加了二次防渗措施，大大加强了防止垃圾渗滤液渗漏的效果，使得对垃圾填埋场周边地下水和土壤的污染减小，延长简易垃圾填埋场的使用年限；同时，蜂巢的设计以及电机格栅的运用，使得能够将渗滤液泄漏点具体化，进行局部的二次防渗措施，而不对完好的原防渗装置进行不必要的防护，性价比更高。
进一步设置：所述电机格栅为一种由通电导线构成的网格状检测装置，每根导线上都设有若干电极，电机格栅外接电压监测器。
通过采用上述技术方案，可以实时监测出漏洞的位置、大小和数量，精确度高，能够有助于进行针对性二次防护。
进一步设置：所述隔离物质为天然高岭石提醇得到的“惰性”天然粘土。
通过采用上述技术方案，用天然矿物质提纯得到的矿物质基层，不容易受有机和无机污染质的影响，可以保证对渗滤液长期稳定的低渗透性。
进一步设置：所述顶部防盖层由上至下依次为第一保护层、排水层、第一防渗层和固定层；材质依次为：无纺土木布；厚度为300mm的砾石层；厚度为300mm的细砂土层和厚度为500mm的膨润土层；钢板。
通过采用上述技术方案，无纺土工布起保护作用，能够保护防渗层不受干燥收缩等的破坏，防止排水层的堵塞，维持稳定；砾石。
层能够将底面外部渗入的液体排出，降低入渗水对下部防渗层的水压力；膨润土层和细砂土层组成复合防渗结构，能够有效防止渗滤液透出。钢板能够将防渗系统固定在上盖内壁。
进一步设置：所述底部防渗层由靠近固体垃圾到远离固体垃圾结构依次为第二保护层、第二防渗层和第三保护层；材质依次为：无纺土工布；厚度为300mm的膨润土层和厚度为1.5mm-2.0mm的HDPE防渗膜；无纺土工布。
通过采用上述技术方案，保护层设在防渗层的两侧能够防止防渗层收到外界影响而被破坏，使得防渗层的防渗时间更长。
进一步设置：所述顶部防盖层由上至下依次为保护层、防渗层和固定层；材质依次为： 300mm的砾石层；两层厚度分别为1.5mm的HDPE防渗膜；钢板。
通过采用上述技术方案，针对于垃圾污染较轻的、当地环境较为干燥的简易垃圾填埋场，取消排水层，使得防渗措施更适应当地实际情况。
进一步设置：所述底部防渗层由靠近固体垃圾到远离固体垃圾结构依次为保护层、防渗层；材质依次为：300mm的砾石层；两层厚度分别为1.5mm的HDPE防渗膜。
通过采用上述技术方案，针对于垃圾污染较轻的、当地环境较为干燥的简易垃圾填埋场，取消排水层，使得防渗措施更适应当地实际情况。
进一步设置：所述HDPE防渗膜边缘热熔焊接在收纳壳内部。
通过采用上述技术方案，能够将HDPE防渗膜更好的固定在收纳壳内部，且密封效果更好，防渗效果更好。
进一步设置：所述上盖和所述底座之间为搭扣连接，上盖上边缘设有卡扣，底座边缘设有卡槽，当卡扣向内扣合时，上盖和底座闭合；上盖和底座的边缘皆设有防渗卡套。
通过采用上述技术方案，上盖和底座之间可以反复开闭，当每日垃圾量不足以填满收纳装置时，可以扣合上盖和底座，第二天继续填充；同时也有利于后续垃圾的分类回收等等。
进一步设置：
一种胶囊式垃圾填埋方法：
S1,将收纳壳放置于填埋坑内，在收纳壳底座内部依次铺设保护层、防渗层、保护层；
S2,将固体垃圾进行基本的脱水处理后，打开上盖，将固体垃圾放入收纳壳内，闭合上盖和底座；
S3,打开电压监测器，对电机格栅的各部分电压进行实时监测；
S4,当电压监测器监测到某个六边形腔室的电压升高时，向外接的电控箱发出信号，电控箱控制此腔室侧面的流动通道打开，隔离物质填充整个腔室，形成版块状隔离层，达到二次防护的效果；
S5,当胶囊式垃圾填埋装置达到最大储存量时，焊接收纳壳的上盖和底座，将胶囊式垃圾填埋装置埋入地下。
综上所述，本发明具有以下有益效果：在目前简易垃圾填埋场缺乏防渗措施的基础上添加了日常的防渗措施，降低垃圾渗滤液的渗出对周边环境的污染；同时，再次基础上，还添加了二次防护效果，采用电子格栅实时、精确的检测渗漏部位的位置、大小和数量，然后通过蜂巢结构，精准的对泄露部位进行针对性处理，删减了对其他完好部位的不必要的第二次防护，大大加强了经济实用性；上盖的底座之间的搭扣设计，使得本收纳装置可以多次使用，增加了使用方式的灵活性。
附图说明
图1是胶囊式垃圾填埋装置的结构示意图；
图2是胶囊式垃圾填埋装置中蜂巢腔室的结构示意图；
图3是蜂巢腔室中流动管道和电机格栅连接的结构示意图：
图4是第一种优选实施方式下的顶部防盖层的结构示意图；
图5是第一种优选实施方式下的底部防渗层的结构示意图；
图6是第二种优选实施方式下的顶部防盖层的结构示意图；
图7是第二种优选实施方式下的底部防渗层的结构示意图；
图中，
1、收纳壳；2、防渗系统；3、二级防护装置；4、上盖；5、底座；6、内壳；7、外壳；8、防渗卡套；9、腔室；10、喷射口；11、流动通道；12、物质储备箱；13、电机格栅；14、隔离物质；15、顶部防盖层；16、底部防渗层；17、第一保护层；18、排水层；19、第一防渗层；20、第一固定层；21、第二保护层；22、第二防渗层；23、第三保护层；24、二次防护装置；25、保护层；26、防渗层；27、固定层；28、搭扣；29、卡槽；30、支撑板。
、无纺土工布；1002、砾石层；1003、细砂土层；1004、膨润土层；1005、钢板；1006、HDPE防渗膜；1007、粘土层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
第一种优选实施方式：
一种胶囊式垃圾填埋储存装置，如图1所示，包括收纳壳1、防渗系统2和二次防护装置24。
收纳壳1为胶囊状，包括上盖4和底座5，上盖4和底座5之间为搭扣28连接，上盖4的边缘设有卡扣，底座5的边缘设有卡槽29，当卡扣向内扣合时，上盖4和底座5闭合，反之，上盖4和底座5为打开状态。同时，上盖4和底座5的边缘设有防渗卡套8，防渗卡套8为PondGard 衬垫膜。Pond Gard 衬垫膜是一种以三元乙丙土工膜为基础的高弹性橡胶防水膜，具有良好的防水和防渗透性，能够使得上盖4和底座5闭合时收纳壳1处于相对密封的状态。
收纳壳1内部设有防渗层26，防渗系统2分为顶部防盖层15和底部防渗层16，顶部防盖层15贴合上盖4内侧。
如图4所示，顶部防盖层15由上至下依次为第一保护层17、排水层18、第一防渗层19和固定层27；本实施例中保护层25选用了高密度的无纺土工布1001，排水层18为砾石层1002，防渗层26包括膨润土层1004和细砂土层1003，固定层27为钢板1005。其中膨润土层1004在防盖层的最里面一侧，直接接触垃圾。砾石层1002为砾石和土壤混合形成的厚度为300mm的土层；细砂土层1003是将细砂压实后厚度为30mm的土层；膨润土层1004为厚度为500mm的由高岭土与其他含氢的铝土矿物组成的矿物质基层。顶部防盖层15是一种生态屏障层，一方面能够有效防止降雨或大气中的水分子进入固体垃圾内部，另一方面也可以防止垃圾中的有害气体和渗滤液渗出。
无纺土工布1001起保护作用，能够保护防渗层26不受干燥收缩等的破坏，防止排水层18的堵塞，维持稳定；砾石层1002能够将底面外部渗入的液体排出，降低入渗水对下部防渗层26的水压力；膨润土层1004和细砂土层1003组成复合防渗结构，能够有效防止渗滤液透出。钢板1005能够将防渗系统2固定在上盖4内壁。
如图5所示，防渗层26在收纳壳1底座5内部的侧面和底面，由靠近固体垃圾到远离固体垃圾结构依次为：第二保护层21、第二防渗层22、第三保护层23；这样可以使得防渗层26的防渗效果进行长时间的保持，不容易被破坏。
本实施例中的第一保护层21和第三保护层23为高密度的无纺土工布1001，其设在第二防渗层22的两侧能够防止防渗层收到外界影响而被破坏，使得第二防渗层22的防渗时间更长。第二防渗层22采用了单一组合防渗结构，即粘性土+合成膜结构，粘性土选取了膨润土层1004，合成膜结构选取了HDPE防渗膜1006；其中，膨润土层1004的厚度为300mm，HDPE防渗膜1006的厚度为1.5mm-2.0mm。
如图2和图3所示，收纳壳1的壳体为双层结构，分为内壳6和外壳7，内壳6和外壳7之间设有蜂窝结构的二次防护装置24，支撑板30上下连接外壳7和内壳6，将内壳6和外壳7之间隔开为若干个拼接的多边形腔室9，每个支撑板30的内部都设有储存隔离物质14的空腔结构，支撑板30的侧壁设有隔离物质14的喷射出口，支撑板30的顶部设有相互连通的隔离物质14流动通道11。
本实施例中，隔离物质14为天然高岭石提醇得到的“惰性”天然粘土，用天然矿物质提纯得到的矿物质基层，不容易受有机和无机污染质的影响，可以保证对渗滤液长期稳定的低渗透性。
内壳6与防渗系统2接触的一面设有通电导线构成的与正六边形腔室9边缘一一对应的网格状检测装置，即电机格栅13。电机格栅13为一种由通电导线构成的网格状检测装置，每根导线上都设有若干电极；防渗层26中的渗滤液有渗漏现象发生时，由于渗滤液中含有较多有机物导电性能较好，被渗滤液浸湿的电极显示出比没有被浸湿的电极较高的电压，有较多渗滤液的地区比渗滤液较少的地区的电压高。电机格栅13外接有电压检测器，根据电压检测器显示出的电压分配图可以判断漏洞的位置、大小和数量。
当电压监测器检测出某个腔室9发生渗滤液渗出后，该腔室9的侧边钢板1005的流动通道11打开，隔离物质14填充整个腔室9，达到二次防护的效果。
一种胶囊式垃圾填埋方法：
S1,将收纳壳1放置于填埋坑内，在收纳壳1底座5内部依次铺设保护层25、防渗层26、保护层25；
S2,将固体垃圾进行基本的脱水处理后，打开上盖4，将固体垃圾放入收纳壳1内，闭合上盖4和底座5；
S3,打开电压监测器，对电机格栅13的各部分电压进行实时监测；
S4,当电压监测器监测到某个六边形腔室9的电压升高时，向外接的电控箱发出信号，电控箱控制此腔室9侧面的流动通道11打开，隔离物质14填充整个腔室9，形成版块状隔离层，达到二次防护的效果；
S5,当囊式垃圾填埋储存装置储存量达到最大储存量时，焊接收纳壳1的上盖4和底座5，将囊式垃圾填埋储存装置埋入地下。
另一种优选实施方式：与第一种优选实施方式的不同之处在于，防渗系统2的结构不同。
如图6和图7所示，防渗系统2包括顶部防盖层15和底部防渗层16，本实施例中，顶部防盖层15和底部防渗层16的结构材质大致相同，顶部防盖层15的结构为保护层25、防渗层26、固定层27；底部防渗层16的结构为保护层25、防渗层26；其中保护层25皆为砾石层1002，砾石层为将砾石与土壤混合压实形成的厚度为300mm的土层；防渗层26选用了双层半组合防渗层，即在双层合成材料上部防渗层和单一的天然材料防渗层结合在一起；双层合成材料为两层厚度分别为1.5mm的HDPE防渗膜1006；天然材料防渗层26选用了有蒙脱石矿物组成的厚度为30mm的粘土层1007；
顶部防盖层15特有的固定层27为钢板1005层。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：包括收纳壳(1)、防渗系统(2)和二次防护装置(24)；
所述收纳壳(1)包括上盖(4)和底座(5)；所述收纳壳(1)的内壁设有防渗系统(2)，防渗系统(2)分为顶部防盖层(15)和底部防渗层(16)；所述顶部防盖层(15)贴合上盖(4)内侧；所述防渗层(26)贴合在收纳壳(1)底座(5)内部的侧面和底面；所述收纳壳(1)的壳体为多层结构，分为内壳(6)和外壳(7)；
所述内壳(6)和所述外壳(7)之间设有蜂窝结构的腔室(9)，腔室(9)由支撑板(30)上下连接所述外壳(7)和所述内壳(6)，将其隔开为若干个拼接的多边形腔室(9)，所述支撑板(30)的内部都设有储存隔离物质(14)的空腔结构，所述支撑板(30)的侧壁设有隔离物质(14)的喷射出口，所述支撑板(30)顶部设有相互连通的隔离物质(14)流动通道(11)，流动通道(11)外接有物质储备箱(12)；所述内壳(6)与所述防渗系统(2)接触的一面设有与正六边形腔室(9)边缘一一对应的网格状检测装置，即电机格栅(13)；所述电机格栅(13)为一种由通电导线构成的网格状检测装置，每根导线上都设有若干电极，电机格栅(13)外接电压监测器。
2.根据权利要求1所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述隔离物质(14)为天然高岭石提纯得到的“惰性”天然粘土。
3.根据权利要求1所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述顶部防盖层(15)由上至下依次为第一保护层(17)、排水层(18)、第一防渗层(19)和固定层(27)；材质依次为：无纺土木布；厚度为300mm的砾石层(1002)；厚度为300mm的细砂土层(1003)和厚度为500mm的膨润土层(1004)；钢板(1005)。
4.根据权利要求1所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述底部防渗层(16)由靠近固体垃圾到远离固体垃圾结构依次为第二保护层(21)、第二防渗层(22)和第三保护层(23)；材质依次为：无纺土工布(1001)；厚度为300mm的膨润土层(1004)和厚度为1.5mm-2.0mm的HDPE防渗膜(1006)；无纺土工布(1001)。
5.根据权利要求1所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述顶部防盖层(15)由上至下依次为保护层(25)、防渗层(26)和固定层(27)；材质依次为： 300mm的砾石层（1002）；两层厚度分别为1.5mm的HDPE防渗膜(1006)；钢板(1005)。
6.根据权利要求1所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述底部防渗层(16)由靠近固体垃圾到远离固体垃圾结构依次为保护层(25)、防渗层(26)；材质依次为：300mm的砾石层（1002）；两层厚度分别为1.5mm的HDPE防渗膜(1006)。
7.根据权利要求6所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述HDPE防渗膜(1006)边缘热熔焊接在收纳壳(1)内部。
8.根据权利要求1所述的胶囊式垃圾填埋装置，其特征在于：所述上盖(4)和所述底座(5)之间为搭扣(28)连接，上盖(4)上边缘设有卡扣，底座(5)边缘设有卡槽(29)，当卡扣向内扣合时，上盖(4)和底座(5)闭合；上盖(4)和底座(5)的边缘皆设有防渗卡套(8)。
9.一种根据权利要求1-8任一所述的胶囊式垃圾填埋装置的胶囊式垃圾填埋方法，其具体步骤如下：
S1,将收纳壳(1)放置于填埋坑内，在收纳壳(1)底座(5)内部依次铺设保护层(25)、防渗层(26)、保护层(25)；
S2,将固体垃圾进行基本的脱水处理后，打开上盖(4)，将固体垃圾放入收纳壳(1)内，闭合上盖(4)和底座(5)；
S3,打开电压监测器，对电机格栅(13)的各部分电压进行实时监测；
S4,当电压监测器监测到某个六边形腔室(9)的电压升高时，向外接的电控箱发出信号，电控箱控制此腔室(9)侧面的流动通道(11)打开，隔离物质(14)填充整个腔室(9)，形成板块状隔离层，达到二次防护的效果；
S5,当胶囊式垃圾填埋装置储存量达到最大储存量时，焊接收纳壳(1)的上盖(4)和底座(5)，将胶囊式垃圾填埋装置埋入地下。
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