一种用于填埋场填埋气导排的收集系统.pdf

本发明公开了一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：填埋气收集槽位于堆体层间，该填埋气收集槽内充填碎石，设有至少2根穿孔导排管，收集槽的周边采用双向土工格栅包裹，收集槽下部布设导排管；导排管与水平槽连接管连接，水平槽连接管的一端通过倒U型管段与填埋气干管连接，水平槽连接管的另一端与渗沥液回灌管连接。本发明由于在收集槽下部布设若干穿孔导排管，汇入导排管内的渗沥液经水平槽连接管接入回灌管后快速返回库底渗沥液导流层，有效防止渗沥液富积对填埋气导排的影响，汇入导排管内的填埋气由倒U型HDPE弯管段接入填埋气干管，倒U型HDPE弯管段可防止填埋气冷凝液溢入填埋气干管，有利于干管内填埋气的导排。

1.  一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：填埋气收集槽位于堆体层间，该填埋气收集槽内充填碎石，设有至少2根穿孔导排管，收集槽的周边采用双向土工格栅包裹，收集槽下部布设导排管；导排管与水平槽连接管连接，水平槽连接管的一端通过倒U型管段与填埋气干管连接，水平槽连接管的另一端与渗沥液回灌管连接。

2.  根据权利要求1所述的一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：填埋气收集槽按照由堆体中间向周边保持正坡布置，坡比＞0。

3.  根据权利要求1或2所述的一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：收集槽下部布设穿孔的导排管，穿孔的导排管穿出堆体层后连接实壁的导排管，实壁的导排管与水平槽连接管连接，实壁的导排管与水平槽连接管之间设有闸阀，实壁的导排管、倒U型管段均采用HDPE管。

4.  根据权利要求1或2所述的一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：填埋气收集槽内从上到下依次铺设土工格栅、碎石垫层、若干穿孔HDPE导排管、碎石填充层、土工格栅绑扎缝合。

5.  根据权利要求1或2所述的一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：渗沥液回灌管沿堆体的边壁布置，其末端延伸至堆体底渗沥液碎石导流层。

一种用于填埋场填埋气导排的收集系统
技术领域：
本发明涉及填埋场填埋气的导排技术领域，具体地说是一种能够防止渗沥液富集淤堵，有利于填埋气导排的水平收集设施，特别适用于填埋厚度较大的垃圾堆体内的填埋气体的导排。
背景技术：
填埋气作为垃圾填埋处理过程中微生物厌氧分解的必然产物，其主要成份为甲烷(含量一般为40％-65％)。众所周知，填埋气对周边大气环境会造成污染，其中的甲烷(分子式为CH₄)不仅是易燃易爆气体，同时是强致温室效应气体，其当量体积的温室效应潜在值是二氧化碳的21倍，有关统计表明，填埋场的甲烷排放量约占全球甲烷排放总量的6％-18％，所以，为保护大气环境和减少温室气体的排放，对填埋气实施有效的收集和综合利用具有重要意义。
近年来，填埋气发电作为填埋气最主要的资源化综合利用技术，在国内正得到推广与应用；目前填埋气体的收集普遍采用以垂直井导排的主动抽气方式，即在垃圾堆体内间隔30～50m布置垂直导气井，井深一般10～25m，各井口出垃圾表面约1m后通过水平管连接至主干管。
采用垂直导气收集方式存在以下不足，分析如下：
(1)在填埋堆体表面按照30～50m间距布置垂直井，且应随垃圾堆体的堆高相应向上接高，为避免填埋作业车辆对垂直井的撞击损坏，在填埋作业时需采取相应的安全管理措施，所以垂直井更适合于临近封场的填埋场的填埋气体的收集，对于正在营运的填埋场，采用垂直导气井对填埋作业设备的交通运输造成不便，对填埋作业营运管理影响很大。
(2)在垃圾填埋厚度较大时，由于垃圾填埋过程中的中间覆盖与日覆盖土料的相对不透水性，堆体内部存在不规则分布的中间滞水层，造成垃圾堆体内部渗沥液出流不畅，从而垃圾堆体内渗沥液水位分布相对复杂，且一般持续较高；在此条件下布设垂直井时，往往垂直井内会长期充满渗沥液，井内渗沥液水位在很长的时间内均维持在垃圾堆体表面以下8～10m，由于井内渗沥液的水封作用，垂直井的有效收集高度相对堆体而言明显偏小，对于以下更深厚度范围的填埋气体不能实现高效收集。随着垃圾填埋堆体厚度的增加，垂直井的收集效率将显著降低，仅采用垂直井方式不能实现填埋气的有效收集。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，实施该系统对填埋作业营运不造成影响，可实现填埋气的有效收集，同时有利于堆体渗沥液的导排，且具有施工简单的特点，可有效节省填埋气收集系统的工程量。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：填埋气收集槽位于堆体层间，该填埋气收集槽内充填碎石，设有至少2根穿孔HDPE导排管，收集槽的周边采用双向土工格栅包裹，收集槽下部布设穿孔HDPE导排管；导排管与水平槽连接管连接，水平槽连接管的一端通过倒U型管段与填埋气干管连接，水平槽连接管的另一端与渗沥液回灌管连接。
使用本发明时汇入收集槽导排管内的渗沥液经水平槽连接管接入回灌管后，能快速返回库底渗沥液导流层，有效防止渗沥液富积对填埋气导排的影响；汇入收集槽导排管的填埋气经水平槽连接管由倒U型HDPE弯管段接入填埋气干管，倒U型HDPE管段可防止填埋气冷凝液溢入填埋气干管，有利于干管内填埋气的导排。该构造技术将填埋气收集设施直接在垃圾堆体表面开沟埋设，无需钻孔打井，对以后填埋场作业营运无不利影响，收集槽开挖与管线施工方便快捷，水平收集管线采用柔性结构，能适应垃圾堆体较大的沉降变形，并有效改善堆体渗沥液的导排，提高垃圾堆体厌氧产沼的效率，同时有利于堆体的稳定。
附图说明：
图1为本发明一实施例的平面示意图
图2为图1的剖面图
图3为收集槽断面图
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明为一种用于填埋场填埋气导排的收集系统，其特征在于：填埋气收集槽1按照由库区向周边保持永久正坡布置，位于堆体2层间，该填埋气收集槽1设有至少2根HDPE穿孔导排管3，收集槽1内充填碎石，收集槽1的周边采用双向土工格栅4包裹，收集槽1下部布设穿孔HDPE导排管3；导排管3与水平槽连接管5连接，水平槽连接管5的一端通过倒U型管段6与填埋气干管7连接，水平槽连接管5的另一端与渗沥液回灌管8连接。导排管3穿出堆体层后连接实壁的导排管9，实壁的导排管9与水平槽连接管5连接，实壁的导排管9与水平槽连接管5之间设有闸阀10，实壁的导排管、倒U型管段均采用HDPE管；填埋气收集槽内依次铺设土工格栅4、碎石垫层11、若干穿孔HDPE导排管3、碎石填充层12、土工格栅绑扎缝合。渗沥液回灌管沿库区的边壁布置，其末端延伸至库区底渗沥液碎石导流层。具体实施时先按照要求的位置沿边坡布设回灌管，在垃圾填埋到设定的标高后，对垃圾堆体表面进行坡度修整，再开挖沟槽，并在收集槽内依次铺设土工格栅、碎石垫层、若干穿孔HDPE导排管、碎石填充层、土工格栅绑扎缝合；穿孔HDPE导排管出垃圾堆体后采用无孔实壁管，延伸至库区周边接入水平槽连接管，水平槽连接管一端通过倒U型管段接入填埋气干管，末端与渗沥液回灌管连接。水平收集槽的长度、布置间距、高程控制及穿孔HDPE导排管数量根据具体工程由计算确定。
在上部垃圾堆载和填埋作业车辆轮压荷载作用下，HDPE穿孔管的强度与稳定性计算以及变形验算可依据《埋地塑料排水管道工程技术规程》J10185-2002相关规定进行计算与复核，水平收集槽的间距可参考《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004中有关垂直井布置间距取值。
下面列举一实例进行说明，如图1、图2、图3所示，假定某特大型垃圾填埋场，目前填埋区域的垃圾堆体厚度为15m，最终填埋堆体厚度可达60m(不包括封场覆土厚度)。为不影响填埋场的正常营运，先期拟在堆体厚度平均达到15m时实施第一层填埋气水平收集系统，根据该场目前已填埋垃圾的总量及库区的尺寸，选取沿堆体周边间隔50m布设水平收集槽，水平收集槽长度取约200m，断面取200cm×150cm，纵坡取i＝5％，收集槽周边采用双向土工格栅包裹，内部充填15～30mm碎石，收集槽下部铺设8根DN160 HDPE穿孔管。水平收集槽出堆体后分别接入DN200 HDPE水平槽连接管，其末端与渗沥液回灌管连接，另一端经倒U型弯头段与填埋气干管连接。