CN219503430U - 生活垃圾填埋场垂直分区结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种生活垃圾填埋场垂直分区结构，所述垂直分区结构设置在生活垃圾填埋场中，包括飞灰填埋区地基与飞灰填埋层，所述飞灰填埋区地基上设置有飞灰填埋区，所述飞灰填埋层设置在飞灰填埋区内，所述飞灰填埋区地基包括从下至上依次堆叠的生活垃圾堆体、填埋气导排加筋垫层，飞灰填埋层包括从下至上依次堆叠的防渗结构层、淋溶液导排层以及飞灰固化物堆体。本实用新型结构简单，充分利用了生活垃圾填埋场剩余库容填埋飞灰固化物，解决了新建飞灰填埋场选址难、建设周期长、工程投资高的问题，同时解决了生活垃圾堆体沉降导致填埋气导排管拉裂、防渗膜发生渗漏的问题，保证了飞灰固化物在生活垃圾填埋场的规范、安全填埋。

Description

生活垃圾填埋场垂直分区结构

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，具体地，涉及一种生活垃圾填埋场垂直分区结构。

背景技术

近年来，城市生活垃圾焚烧发电逐渐成为主流的生活垃圾处置方式，根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，焚烧过程中产生的飞灰经固化处理合格后，可进入生活垃圾填埋场分区填埋。目前，用于填埋飞灰固化物的填埋场多为新建飞灰填埋场，或是设计填埋场时通过分区坝水平分出来的填埋区域。然而，对于新建填埋场受限的地区，利用现有生活垃圾填埋场剩余库容进行分区填埋，是较好的出路。

对于填埋场分区，现有的设计方案多为建设分区坝(隔堤)将填埋场分成独立的填埋区域，例如一种稳定飞灰的填埋方法(CN 109590305)中公布的方式。也有对填埋场进行分区规划填埋，以实现垃圾库容的最大化，例如一种垃圾填埋场分区使用方法(CN107597789)及一种正规生活垃圾卫生填埋场的垃圾填埋工艺(CN110000182)。上述方案适用于新建填埋场。对于已填埋大量生活垃圾的生活垃圾填埋场，将生活垃圾挖出焚烧，不仅会带来环境污染，而且受限于生活垃圾焚烧厂的接收量，因此，以现有生活垃圾堆体作为库底，进行垂直分区利用，是更优的方案。目前，在已整形堆体上进行扩容的方案，一方面，仅对防渗层进行了描述，如用于生活垃圾卫生填埋场封场后扩容的防渗结构(CN205421353U)；另一方面,针对已达到设计库容或超过设计库容的生活垃圾填埋场提出了扩容方案，如用于垃圾填埋场的横向扩容结构(CN206189473 U)，其通过在现有垃圾坝的外侧新建垃圾坝、新建库底和新建库底防渗系统，实现横向扩容；此外，还有方案通过加高垃圾坝(堆场坝)的方式在现有垃圾堆体上直接堆存新垃圾，例如一种用于固体废物堆场的扩容结构(CN 201762713 U)。

以上技术存在以下不足：1、适用于新建填埋场；2、适用于扩容后继续堆存同性质固体废物，均不适用于在生活垃圾堆体上建立固化飞灰填埋的独立填埋库区时的使用情况。在生活垃圾堆体上堆存物为飞灰固化物，飞灰固化物性质与生活垃圾性质完全不同，且飞灰固化物密度大于生活垃圾，飞灰固化物当长期在生活垃圾产生的酸性渗滤液浸泡下具有渗出有害物质的潜在风险，同时飞灰填埋产生的淋溶液若与生活垃圾填埋场渗滤液混合，可能导致现有生活垃圾填埋渗滤液处理系统失稳崩溃，故要求飞灰固化物和生活垃圾分开填埋，应设置与生活垃圾填埋库区有效分隔的独立填埋库区，在生活垃圾堆体上建立固化飞灰填埋的独立填埋库区时，生活垃圾堆体沉降会带来一系列问题，如填埋气导排管拉裂、防渗系统防渗膜损坏等。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种生活垃圾填埋场垂直分区结构。

根据本实用新型提供的生活垃圾填埋场垂直分区结构，所述垂直分区结构设置在生活垃圾填埋场中，包括飞灰填埋区地基与飞灰填埋层，所述飞灰填埋区地基上设置有飞灰填埋区，所述飞灰填埋层设置在飞灰填埋区内，所述飞灰填埋区地基包括从下至上依次堆叠的：

生活垃圾堆体，根据飞灰填埋区的坡度要求对现有生活垃圾整形处理形成；

填埋气导排加筋垫层；

所述填埋气导排加筋垫层包括：

填埋气导排层，用于将生活垃圾堆体产生的填埋气进行收集处理；

加筋垫层，用于防止生活垃圾堆体发生不均匀沉降导致防渗结构层渗漏；

所述飞灰填埋层包括从下至上依次堆叠的：

防渗结构层，所述防渗结构层中设置有防渗膜；

淋溶液导排层，用于对飞灰固化物堆体产生的飞灰淋溶液进行收集处理；

飞灰固化物堆体。

优选地，所述填埋气导排层包括竖向填埋气导排系统和横向填埋气导排系统，所述竖向填埋气导排系统包括导气石笼井及设置在导气石笼井中的竖向导排管，所述横向填埋气导排系统包括碎石导排盲沟及横向导排管。

优选地，所述横向导排管包括相互连通的横向支管与横向主管；

所述竖向导排管与横向导排管的连接处、所述横向支管与横向主管的连接处均采用柔性连接，并留有沉降余量。

优选地，所述加筋垫层包括碎石加筋垫层。

优选地，所述飞灰填埋区包括库底与边坡，所述防渗结构层包括对应设置在所述库底上的库底防渗层与对应设置在所述边坡上的边坡防渗层；

所述库底防渗层与边坡防渗层的连接处设置有U型的沉降缓冲区；

所述防渗结构层预留有横向的沉降余量，所述边坡防渗层的上端临时锚固于边坡上。

优选地，所述防渗结构层包括从下至上依次设置的膜下保护层、次防渗层、渗漏检测层、膜下保护层、主防渗层以及膜上保护层；

所述次防渗层与主防渗层的内部均设置有防渗膜。

优选地，所述淋溶液导排层采用碎石或卵石导流层，所述导流层中埋设有淋溶液导排管，所述淋溶液导排管的末端设置有抽排斜井，用于对飞灰淋溶液进行抽排处理。

优选地，还包括生活垃圾渗滤液抽排井，所述生活垃圾渗滤液抽排井依次穿过加筋垫层、防渗结构层以及飞灰淋溶液导排层；

所述防渗结构层中的膜下保护层、次防渗层、膜下保护层、主防渗层以及膜上保护层固定于生活垃圾渗滤液抽排井上，且能够随着生活垃圾渗滤液抽排井升高。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型结构简单，充分利用了生活垃圾填埋场剩余库容填埋飞灰固化物，解决了新建飞灰填埋场选址难、建设周期长、工程投资高的问题。

2、本实用新型采用碎石加筋垫层、填埋气导排管柔性连接、防渗层沉降缓冲区且预留沉降余量的技术手段，解决了生活垃圾堆体沉降导致填埋气导排管拉裂、防渗膜发生渗漏的问题，保证了飞灰固化物在生活垃圾填埋场的规范、安全填埋。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中库底防渗层的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中边坡防渗层的结构示意图；

图4为本实用新型中体现库底防渗层与边坡防渗层之间沉降缓冲区的的结构示意图。

图中示出：

生活垃圾堆体1 淋溶液导排层4

填埋气导排加筋垫层2 飞灰固化物堆体5

防渗结构层3

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型公开了一种生活垃圾填埋场垂直分区结构，以现有生活垃圾填埋堆体作为库底，通过垂直分区技术，实现飞灰固化物在生活垃圾堆体1之上的分区填埋，并通过强化地基处理，优化填埋气导排设计、防渗系统设计等方式防止现有生活垃圾堆体1沉降对飞灰固化物填埋的影响，保证飞灰固化物在生活垃圾填埋场规范、安全填埋。

根据本实用新型提供的生活垃圾填埋场垂直分区结构，所述垂直分区结构设置在生活垃圾填埋场中，如图1所示，包括飞灰填埋区地基与飞灰填埋层，所述飞灰填埋区地基上设置有飞灰填埋区，所述飞灰填埋层设置在飞灰填埋区内，所述飞灰填埋区地基包括从下至上依次堆叠的：生活垃圾堆体1与填埋气导排加筋垫层2，所述生活垃圾堆体1根据飞灰填埋区的坡度要求对现有生活垃圾整形处理形成；所述填埋气导排加筋垫层2包括：填埋气导排层，用于将生活垃圾堆体1产生的填埋气进行收集处理；加筋垫层，用于防止生活垃圾堆体1发生不均匀沉降导致防渗结构层3渗漏；所述飞灰填埋层包括从下至上依次堆叠的：防渗结构层3，所述防渗结构层3中设置有防渗膜；淋溶液导排层4，用于对飞灰固化物堆体5产生的飞灰淋溶液进行抽排处理；飞灰固化物堆体5。

所述填埋气导排层包括竖向填埋气导排系统和横向填埋气导排系统，所述竖向填埋气导排系统包括导气石笼井及设置在导气石笼井中的竖向导排管，所述横向填埋气导排系统包括碎石导排盲沟及横向导排管。所述横向导排管包括相互连通的横向支管与横向主管；所述竖向导排管与横向导排管的连接处、所述横向支管与横向主管的连接处均采用柔性连接，并留有沉降余量。所述加筋垫层包括碎石加筋垫层。所述飞灰填埋区包括库底与边坡，所述防渗结构层3包括对应设置在所述库底上的库底防渗层与对应设置在所述边坡上的边坡防渗层；所述库底防渗层与边坡防渗层的连接处设置有U型的沉降缓冲区；所述防渗结构层3预留有横向的沉降余量，所述边坡防渗层的上端临时锚固于边坡上。优选地，所述防渗结构层3包括从下至上依次设置的膜下保护层、次防渗层、渗漏检测层、膜下保护层、主防渗层以及膜上保护层；所述次防渗层与主防渗层的内部均设置有防渗膜。所述淋溶液导排层4采用碎石或卵石导流层，所述导流层中埋设有淋溶液导排管，所述淋溶液导排管的末端设置有抽排斜井，用于对飞灰淋溶液进行抽排处理。还包括生活垃圾渗滤液抽排井，所述生活垃圾渗滤液抽排井依次穿过加筋垫层、防渗结构层3以及飞灰淋溶液导排层4；所述防渗结构层3中的膜下保护层、次防渗层、膜下保护层、主防渗层以及膜上保护层固定于生活垃圾渗滤液抽排井上，且能够随着生活垃圾渗滤液抽排井升高，并留有沉降余量，防止飞灰淋溶液流入生活垃圾堆体1。

本实用新型中生活垃圾填埋场垂直分区结构的建造方法采用如下步骤：

步骤1：对生活垃圾填埋场调查和勘察，为现有生活垃圾填埋场治理及新建飞灰填埋区下层的地基处理提供依据；所述调查和勘察包括是否填埋市政污泥、渗滤液导排系统是否堵塞、填埋气导排系统是否失效、生活垃圾堆体1中渗滤液液位、生活垃圾堆体1承载力及岩土参数等；

步骤2：根据调查和勘察情况，对现有生活垃圾填埋场进行治理，所述治理包括污泥坑治理、新建生活垃圾渗滤液抽排井、新建填埋气导排井等，其中，污泥坑治理可采用污泥固化、抛石挤淤、块石换填等方式处理；

步骤3：根据飞灰填埋区的坡度要求对现有生活垃圾进行整形处理，在经过处理形成的生活垃圾堆体1上依次新建填埋气导排层与加筋垫层，形成飞灰填埋区地基；

具体的，通过设置竖向和横向的填埋气导排系统将现有生活垃圾产生的填埋气进行收集处理；生活垃圾堆体1通常会随着时间的推移和飞灰填埋区的重量加载发生沉降，因此，飞灰填埋区地基处理方案的关键点在于防止生活垃圾堆体1发生沉降导致飞灰填埋区的防渗膜渗漏，本实用新型采用碎石加筋垫层的方案妥善地解决了该问题；为防止生活垃圾堆体1发生沉降导致填埋气导排支管与主管发生断裂，在竖向导排管与横向导排管连接处、横向支管与横向主管连接处均采用柔性连接，并留有沉降余量。

步骤4：在所述飞灰填埋区地基上的飞灰填埋区内新建防渗结构层3，优选地，采用双层防渗结构，为防止生活垃圾堆体1发生不均匀沉降导致防渗膜发生渗漏，在加筋底层之上设置300mm～500mmm厚的粘土层，为防止生活垃圾堆体1沉降对防渗系统造成拉裂等影响，在库底防渗层与边坡防渗层交接处设置U型的沉降缓冲区，所述防渗结构层3预留有横向的沉降余量，所述边坡防渗层的上端临时锚固于边坡上，具体的，如图4所示，所述沉降余量体现为防渗结构层3在边坡顶部横向设置一定余量，当发生沉降时，通过该沉降余量能够避免防渗结构层3发生断裂，所述临时锚固具体体现为通过重物(如沙袋等)进行压紧。

步骤5：在所述防渗结构层3上新建淋溶液导排层4，优选地，采用碎石/卵石导流层，并在碎石/卵石导流层中埋设淋溶液导排管共同形成淋溶液导排层4，淋溶液导排管末端设置抽排斜井，对产生的飞灰淋溶液进行抽排处理。

实施例1

在本实施例中，所述生活垃圾填埋场垂直分区结构应用于山谷型生活垃圾填埋场，该生活垃圾填埋场设计库容约244万立方米，已填埋生活垃圾约130多万立方米，剩余库容约110万立方米。

通过对填埋场现状进行调查和勘察，本实施例查明了市政污泥填埋量及污泥分布情况、渗滤液导排系统堵塞情况、填埋气导排系统情况、生活垃圾堆体1中渗滤液液位、生活垃圾堆体1承载力及岩土参数、地下水监测井水质等填埋场污染现状；

根据调查和勘察情况，本实施例采用抛石挤淤、块石换填、污泥固化等方式对污泥坑进行了治理，通过新建生活垃圾渗滤液抽排井的方式实现了生活垃圾渗滤液的有效导排，通过新建填埋气导排井的方式实现了填埋气的有效导排。

本实施例根据填埋场现状地形及新建飞灰填埋区的坡度要求对现有生活垃圾堆体1进行整形处理，由于生活垃圾开挖易产生臭气对周边产生影响，本实施例采用以下方案：。

本实施例通过对不同飞灰固化物填埋高度下生活垃圾堆体1沉降量进行软件计算分析，确定了飞灰固化物的填埋高度，在此基础上对垃圾堆体的稳定性进行分析，确保飞灰固化物堆体5不会发生滑移，以此为依据确定地基处理方案。此外，本实施例还对垃圾坝的现状结构安全性及固化飞灰填埋加载后的结构安全性进行了鉴定分析，确保垃圾坝的安全。

本实施例为防止生活垃圾堆体1发生沉降导致飞灰填埋区的防渗膜渗漏等问题，采用加筋垫层的方案：所述加筋垫层包括在碾压整平的生活垃圾堆体1上铺设一层土工格栅，再铺设总厚度为50cm-100cm的级配碎石层，其中每20cm-40cm分层碾压密实并铺设土工格栅，形成多层土工格栅；采用碎石更有利于填埋气的导排，但投资较高，因此也可采用碎石土；碎石/碎石土层厚度和土工格栅层数根据勘察资料为基础进行验算及调整。

本实施例通过新建导气石笼井、碎石导排盲沟或碎石导排层、填埋气导排管、横向导排管与竖向导排管形成竖向和横向的填埋气导排层，并通过环状的填埋气导排主管将填埋气输送至火炬系统进行处理；为防止生活垃圾堆体1沉降导致填埋气导排支管与主管发生拉裂影响填埋气的收集效果及填埋场安全，本实用新型在竖向导排管与横向导排管连接处、横向支管与主管连接处均采用柔性连接，并留有沉降余量。

如图2-3所示，本实施例在加筋垫层和填埋气导排层之上新建飞灰填埋区中的防渗结构层3，采用双层防渗结构，所述库底防渗层从下到上依次为：300～500mm厚压实粘土(第二膜下保护层)、400-700g/m²无纺土工布保护层(第一膜下保护层)、1.5-3mmHDPE土工膜防渗层(次防渗层)、5-8mm土工复合排水网(渗漏检测层)、400-700g/m²无纺土工布保护层(第一膜下保护层)、1.5-3mmHDPE土工膜防渗层(主防渗层)、400-700g/m²无纺土工布保护层(膜上保护层)；所述边坡防渗层从下到上依次为：400-700g/m²无纺土工布保护层(第一膜下保护层)、1.5-3mmHDPE土工膜防渗层(次防渗层)、5-8mm土工复合排水网(渗漏检测层)、400-700g/m²无纺土工布保护层(第一膜下保护层)、1.5-3mmHDPE土工膜防渗层(主防渗层)、400-700g/m²无纺土工布保护层(膜上保护层)；压实粘土层既可以防止生活垃圾堆体1发生不均匀沉降，其渗透系数不大于1×10-7cm/s，也可以起到防渗的作用；为防止生活垃圾堆体1沉降对防渗系统造成拉裂等影响，本实施例在库底防渗与边坡防渗交接处设置沉降缓冲区，边坡防渗材料预留沉降余量，边坡防渗层采用临时锚固。

本实施例在防渗结构层3之上新建飞灰填埋区中的淋溶液导排层4，本实施例采用300mm厚碎石/卵石导流层，并在碎石/卵石导流层中埋设淋溶液导排管形成淋溶液导排层4，淋溶液导排管末端设置抽排斜井，对产生的飞灰淋溶液进行抽排处理。

本实施例还在飞灰填埋区淋溶液导排层4之上设置了土工滤网和HDPE土工膜作为雨污分流膜，飞灰固化物晴天填埋、雨天不填埋，采用分区分单元填埋的方式，填埋时揭开雨污分流膜，填埋完成后将雨污分流膜焊接好，以此，将飞灰淋溶液的产量控制到最低。

本实施例新建生活垃圾渗滤液抽排井贯穿加筋垫层、防渗结构层3、飞灰淋溶液导排层4，为防止飞灰淋溶液从此处流入生活垃圾堆体1与生活垃圾渗滤液混合，将双层防渗膜随着降水井升高，并留有沉降余量。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述垂直分区结构设置在生活垃圾填埋场中，包括飞灰填埋区地基与飞灰填埋层，所述飞灰填埋区地基上设置有飞灰填埋区，所述飞灰填埋层设置在飞灰填埋区内，所述飞灰填埋区地基包括从下至上依次堆叠的：

生活垃圾堆体(1)，根据飞灰填埋区的坡度要求对现有生活垃圾整形处理形成；

填埋气导排加筋垫层(2)；

所述填埋气导排加筋垫层(2)包括：

填埋气导排层，用于将生活垃圾堆体(1)产生的填埋气进行收集处理；

加筋垫层，用于防止生活垃圾堆体(1)发生不均匀沉降导致防渗结构层(3)渗漏；

所述飞灰填埋层包括从下至上依次堆叠的：

防渗结构层(3)，所述防渗结构层(3)中设置有防渗膜；

淋溶液导排层(4)，用于对飞灰固化物堆体(5)产生的飞灰淋溶液进行收集处理；

飞灰固化物堆体(5)。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述填埋气导排层包括竖向填埋气导排系统和横向填埋气导排系统，所述竖向填埋气导排系统包括导气石笼井及设置在导气石笼井中的竖向导排管，所述横向填埋气导排系统包括碎石导排盲沟及横向导排管。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述横向导排管包括相互连通的横向支管与横向主管；

所述竖向导排管与横向导排管的连接处、所述横向支管与横向主管的连接处均采用柔性连接，并留有沉降余量。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述加筋垫层包括碎石加筋垫层。

5.根据权利要求1所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述飞灰填埋区包括库底与边坡，所述防渗结构层(3)包括对应设置在所述库底上的库底防渗层与对应设置在所述边坡上的边坡防渗层；

所述库底防渗层与边坡防渗层的连接处设置有U型的沉降缓冲区；

所述防渗结构层(3)预留有横向的沉降余量，所述边坡防渗层的上端临时锚固于边坡上。

6.根据权利要求1所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述防渗结构层(3)包括从下至上依次设置的膜下保护层、次防渗层、渗漏检测层、膜下保护层、主防渗层以及膜上保护层；

所述次防渗层与主防渗层的内部均设置有防渗膜。

7.根据权利要求1所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，所述淋溶液导排层(4)采用碎石或卵石导流层，所述导流层中埋设有淋溶液导排管，所述淋溶液导排管的末端设置有抽排斜井，用于对飞灰淋溶液进行抽排处理。

8.根据权利要求6所述的生活垃圾填埋场垂直分区结构，其特征在于，还包括生活垃圾渗滤液抽排井，所述生活垃圾渗滤液抽排井依次穿过加筋垫层、防渗结构层(3)以及飞灰淋溶液导排层(4)；

所述防渗结构层(3)中的膜下保护层、次防渗层、膜下保护层、主防渗层以及膜上保护层固定于生活垃圾渗滤液抽排井上，且能够随着生活垃圾渗滤液抽排井升高。