專利名稱：一種惰性垃圾的干式填埋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處置惰性垃圾的干式填埋技術(shù)，具體是對(duì)由生活垃圾分揀分選和轉(zhuǎn)化處理產(chǎn)生的不具有生物可降解性的垃圾組分和焚燒爐渣等組成的惰性垃圾的干式填埋方法。屬固體廢棄物處理與處置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
填埋是處理生活垃圾的主要技術(shù)方法，2003年我國(guó)生活垃圾填埋處置率超過(guò)90％，發(fā)達(dá)國(guó)家的生活垃圾填埋處置率亦在50％以上。目前生活垃圾填埋處置的主流技術(shù)是衛(wèi)生填埋，衛(wèi)生填埋技術(shù)是按處置混合生活垃圾的要求設(shè)計(jì)的，其中，生活垃圾中易腐有機(jī)物，在填埋場(chǎng)內(nèi)降解產(chǎn)生的衍生污染是衛(wèi)生填埋場(chǎng)的典型二次污染物滲濾液和填埋氣體產(chǎn)生的根源。衛(wèi)生填埋場(chǎng)專用于控制這些污染物的設(shè)施包括填埋場(chǎng)底部防滲系統(tǒng)、滲濾液收集與處理系統(tǒng)，填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)，填埋場(chǎng)隔水、閉氣的最終覆蓋系統(tǒng)，這些設(shè)施的投資約占填埋場(chǎng)總投資的40％，運(yùn)行成本約為總成本的30％左右(“城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”，中華人民共和國(guó)建設(shè)部。北京中國(guó)計(jì)劃出版社，2001)。
盡管填埋傳統(tǒng)上是一種混合生活垃圾的處置方法，但隨著生活垃圾處理技術(shù)體系的日益發(fā)展，需要填埋的主要對(duì)象還包括，經(jīng)分揀或分選的生活垃圾中的某些組分，以及生活垃圾轉(zhuǎn)化處理的殘余物。前者如沒(méi)有回收價(jià)值的化學(xué)纖維、塑料等人工高分子聚合物，無(wú)機(jī)灰渣、建材殘余，玻璃等；后者如焚燒處理后產(chǎn)生的爐渣等。與混合的生活垃圾相比，這些垃圾(廢物)的基本特征是不具有生物可降解性，化學(xué)反應(yīng)性也較為穩(wěn)定，不存在因自發(fā)性轉(zhuǎn)化反應(yīng)而產(chǎn)生氣體與液體衍生物的可能性；但由于在產(chǎn)生、收集和處理過(guò)程中必然存在的組分間相互沾污現(xiàn)象，這些垃圾仍可能含有一定的污染成分，特別在其與水接觸時(shí)，可能因污染釋放而使與其接觸的水成為污水而形成環(huán)境影響。
因此，對(duì)于控制這些不可生物降解的惰性垃圾，在填埋處置中可能產(chǎn)生的污染影響而言，現(xiàn)有的衛(wèi)生填埋技術(shù)，因缺乏針對(duì)性是不適宜的，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)帶來(lái)一定程度的處理資源浪費(fèi)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種惰性垃圾的干式填埋方法，這種方法投資和運(yùn)行成本低廉，可全面地控制惰性垃圾填埋處置的污染影響。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明根據(jù)對(duì)來(lái)自于生活垃圾分揀、分選或轉(zhuǎn)化處理殘余物的惰性垃圾填埋處置污染影響來(lái)源的分析，發(fā)現(xiàn)控制其在填埋處置作業(yè)過(guò)程中和填埋后與水的接觸，即可有效地切斷其污染釋放的途徑是保證達(dá)到衛(wèi)生填埋的條件。因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題即為集成可在惰性垃圾填埋作業(yè)過(guò)程中和填埋完成后，保證垃圾不與環(huán)境水流接觸的技術(shù)措施。經(jīng)對(duì)惰性垃圾填埋作業(yè)過(guò)程中及填埋完成后，與環(huán)境水流可能的接觸途徑的分析，形成下列具體的技術(shù)方案。
第一步，填埋場(chǎng)地選址，選址條件是1)填埋場(chǎng)地應(yīng)位于當(dāng)?shù)赜谰煤樗蜎](méi)線高程以上，2)填埋場(chǎng)地地面與當(dāng)?shù)刈罡叩叵滤坏母卟畲笥?m。
第二步，填埋單元構(gòu)筑，首先，在選好的填埋場(chǎng)地?cái)M建填埋單元，在每個(gè)單元的外圍設(shè)置環(huán)形排水溝；然后，對(duì)單元地面進(jìn)行平整、同時(shí)建設(shè)圍隔堤，堤頂與單元內(nèi)地面高差控制為2.5～3.5m，與單元外地面高差大于1m；填埋單元的平面面積(以圍隔堤中心線圍合面積計(jì))控制在400～1600m2的范圍內(nèi)。
第三步，單元防雨棚構(gòu)筑在上述構(gòu)成的填埋單元的頂部設(shè)置可拆卸結(jié)構(gòu)的防雨棚(以重復(fù)使用)，防止降雨侵入圍隔堤內(nèi)的填埋單元地面。
第四步，單元填埋作業(yè)填埋作業(yè)操作按衛(wèi)生填埋的常規(guī)，由卸料、分層攤鋪和壓實(shí)環(huán)節(jié)組成(不需要在每日作業(yè)完成后，對(duì)垃圾面進(jìn)行覆蓋操作)，每個(gè)填埋單元的填埋作業(yè)，在單元內(nèi)垃圾面上升至距圍隔堤頂0.3m時(shí)終止。
第五步，單元不透水覆蓋首先，在垃圾面上鋪設(shè)0.1m的砂與碎石混合物，穩(wěn)定垃圾層；然后，再鋪設(shè)0.2m厚的壓實(shí)土，壓實(shí)土應(yīng)予壓實(shí)并進(jìn)行整坡，要求土層表面從單元中心向四周形成至少2％的坡降；壓實(shí)土之上，鋪設(shè)隔水層，隔水層由上、下2層200g/m2規(guī)格的土工布和中間0.5mm厚的聚乙烯膜組成，2幅聚乙烯膜的接縫處，應(yīng)相互搭接至少0.3m，并用雙排熱焊方式予以連接，隔水層覆蓋范圍為由單元周邊環(huán)形排水溝中心線圍合而成的整個(gè)面積；隔水層之上，設(shè)置導(dǎo)水層，導(dǎo)水層為0.02m厚的排水網(wǎng)格或0.1m厚的建筑砂；導(dǎo)水層上再覆蓋0.3～0.4m的耕作土，耕作土層表面播撒草籽，恢復(fù)植被。
第六步，相鄰或上復(fù)單元構(gòu)筑完成上述填埋單元后在選好的填埋場(chǎng)地進(jìn)行已有單元周邊即相鄰處或已覆蓋6個(gè)月以上的已有單元之上即上復(fù)單元構(gòu)筑后續(xù)填埋單元與填埋作業(yè)，按第二步要求完成后續(xù)單元構(gòu)筑后，將已有單元的防雨棚移至該單元安裝，然后，按第四、五步的要求進(jìn)行填埋作業(yè)和覆蓋，如此循環(huán)，直至填埋場(chǎng)地被完全利用。
本發(fā)明的填埋方法限應(yīng)用于惰性垃圾處置，即生活垃圾中不具有生物可降解性的組分、以及生活垃圾焚燒爐渣等同樣不具有生物可降解性的生活垃圾轉(zhuǎn)化處理殘余物，惰性垃圾處置時(shí)的含水率應(yīng)低于其田間含水率的90％；同時(shí)，本方案不適用于國(guó)家規(guī)定的生活垃圾中的危險(xiǎn)性廢物組分。
本發(fā)明具有如下的突出優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明采用選址、單元圍隔堤、操作單元防雨棚和單元不透水覆蓋等系列措施，可切實(shí)防止地下水徑流、地表水徑流和降雨等環(huán)境水流，與惰性垃圾在填埋作業(yè)中和填埋作業(yè)后進(jìn)行接觸，因此，完全隔斷了惰性垃圾填埋產(chǎn)生水污染的途徑；同時(shí)，惰性垃圾本身不可能由生物降解和化學(xué)反應(yīng)等途徑產(chǎn)生液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)，由此，本發(fā)明可全面地控制惰性垃圾填埋處置的污染影響。
2.在保證對(duì)惰性垃圾填埋處置環(huán)境影響全面控制的前提下，本發(fā)明的技術(shù)方案與衛(wèi)生填埋技術(shù)體系相比，省去了填埋場(chǎng)底部防滲、滲濾液收集和處理、填埋氣體導(dǎo)排及填埋日覆蓋等設(shè)施和操作環(huán)節(jié)，而僅增加了單元防雨棚；按目前國(guó)內(nèi)的建設(shè)與運(yùn)行實(shí)踐測(cè)算，節(jié)支與增支部分抵扣后，采用本發(fā)明技術(shù)方案處置惰性垃圾的成本(包括建設(shè)與運(yùn)行)，可比采用現(xiàn)行衛(wèi)生填埋技術(shù)節(jié)省30％以上，即每噸20元左右，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
3.本發(fā)明給出的環(huán)境影響控制可靠、經(jīng)濟(jì)成本節(jié)省的惰性垃圾填埋處置方法，有助于生活垃圾分流與轉(zhuǎn)化處理技術(shù)體系總體成本的節(jié)約，提高其競(jìng)爭(zhēng)力與可推廣性，從而間接地促進(jìn)這類技術(shù)體系替代傳統(tǒng)的混合填埋處置，改善生活垃圾處理的無(wú)害化與資源化水平。


圖1為本發(fā)明的惰性垃圾干式填埋工藝流程2為本發(fā)明的惰性垃圾干式填埋單元覆蓋示意圖附圖中的圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下1-植被，2-耕作土，3-排水網(wǎng)格或建筑砂，4-土工布，5-聚乙烯膜，6-壓實(shí)土，7-砂與碎石混合物，8-惰性垃圾層具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的惰性垃圾干式填埋的實(shí)施方式，作具體的說(shuō)明。
1)選址。用于建設(shè)惰性垃圾干式填埋場(chǎng)的場(chǎng)地，需滿足的條件為地表高程高于當(dāng)?shù)赜谰煤樗蜎](méi)線；最高地下水位與地表的高差大于lm。場(chǎng)地面積可滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃的10年以上的惰性垃圾處置量，具體可按下式核算(場(chǎng)地面積m2)×8m≥[(10年惰性垃圾處置量t)/0.7t/m3]×1.22)建設(shè)。首先對(duì)選定的填埋場(chǎng)地進(jìn)行用地規(guī)劃，按衛(wèi)生填埋的要求建設(shè)道路等填埋輔助設(shè)施。然后進(jìn)行填埋單元建設(shè)，每個(gè)單元的有效填埋深度按2.2～3.2m確定，再根據(jù)規(guī)劃的每天惰性垃圾填埋重量、填埋后垃圾容重0.7t/m3、每個(gè)單元的填埋時(shí)間1～3個(gè)月、以及每個(gè)單元的平面面積400～1600m2確定單元數(shù)；接著，按單元面積和場(chǎng)地地形特點(diǎn)劃分單元位置。根據(jù)劃定的單元位置即可開(kāi)始單元土工建設(shè)，通常采用相鄰2個(gè)單元同時(shí)進(jìn)行土工建設(shè)的方式，以保證填埋作業(yè)的連續(xù)性。單元土工建設(shè)，先開(kāi)挖單元環(huán)形排水溝，排水能力按50年遇洪水設(shè)計(jì)，100年一遇洪水校核；再采用挖、填方的方法，進(jìn)行單元內(nèi)地面平整和單元周邊圍隔堤施工，圍隔堤頂與單元內(nèi)地面高差控制為2.5～3.5m。與單元外地面高差大于1m，圍隔堤體為土質(zhì)壓實(shí)構(gòu)造。單元土工建設(shè)完成后，再設(shè)置單元防雨棚，防雨棚必須保證在當(dāng)?shù)?0年一遇的強(qiáng)風(fēng)、暴雨條件下，棚結(jié)構(gòu)不被破壞，且能有效防止雨水侵入單元內(nèi)地面；防雨棚應(yīng)為可拆卸結(jié)構(gòu)，可在單元填埋終止后，用于其它填埋單元。單元防雨棚施工完成，再排除單元內(nèi)在建設(shè)過(guò)程中可能的積水，該單元即可用于填埋作業(yè)。
3)填埋作業(yè)。惰性垃圾填埋作業(yè)采用與常規(guī)衛(wèi)生填埋相似的操作程序，即首先采用人工或機(jī)械方式將垃圾輸送至單元，再將垃圾攤鋪成0.2～0.4m的薄層，然后，對(duì)薄層進(jìn)行至少3遍的碾壓壓實(shí)；考慮到惰性垃圾基本沒(méi)有臭氣散發(fā)、滋生有害昆蟲(chóng)的問(wèn)題，且防雨棚可阻止降雨侵入，因此，每日填埋作業(yè)結(jié)束后，無(wú)需對(duì)垃圾面作日覆蓋；每個(gè)單元的填埋作業(yè)，在單元內(nèi)垃圾面上升至距圍隔堤頂0.3m時(shí)終止。
4)單元覆蓋。各填埋單元終止填埋作業(yè)后，緊接著進(jìn)行覆蓋作業(yè)。首先，在惰性垃圾層8的面上鋪設(shè)約0.1m的砂與碎石混合物7，穩(wěn)定垃圾層8；然后，再鋪設(shè)約0.2m厚的壓實(shí)土6，壓實(shí)土6的土層應(yīng)予壓實(shí)并進(jìn)行整坡，要求土層表面形成從單元中心向四周的至少2％的坡降；壓實(shí)土6土層之上，鋪設(shè)隔水層，隔水層由上、下2層200g/m2規(guī)格的土工布4和中間0.5mm厚的聚乙烯膜5組成，2幅聚乙烯膜5的接縫處，應(yīng)相互搭接至少0.3m，并用雙排熱焊方式予以連接，隔水層覆蓋范圍為由單元周邊環(huán)形排水溝中心線圍合而成的整個(gè)面積；隔水層之上，設(shè)置導(dǎo)水層，為0.02m厚的排水網(wǎng)格或0.1m厚的建筑砂3；導(dǎo)水層上再覆蓋0.3～0.4m的耕作土2，耕作土2的土層表面播撒草籽，恢復(fù)植被1，如該單元之上，仍用于后續(xù)填埋時(shí)，耕作土2由約0.15m厚的壓實(shí)土層替代，也無(wú)需恢復(fù)植被。
5)相鄰或上復(fù)單元構(gòu)筑完成上述填埋單元后在選好的填埋場(chǎng)地進(jìn)行已有單元周邊即相鄰單元(相鄰單元)或已覆蓋6個(gè)月以上的已有單元之上即上復(fù)單元(上復(fù)單元)，構(gòu)筑后續(xù)填埋單元與填埋作業(yè)。按前述相同要求完成后續(xù)單元構(gòu)筑后，將已有單元的防雨棚移至該單元安裝，然后，按相同的要求進(jìn)行填埋作業(yè)和覆蓋，如此循環(huán)，直至填埋場(chǎng)地被完全利用。
權(quán)利要求
1.一種惰性垃圾的干式填埋方法，其特征在于第一步，填埋場(chǎng)地選址填埋場(chǎng)地的選址是位于當(dāng)?shù)赜谰煤樗蜎](méi)線高程以上，并且填埋場(chǎng)地地面與當(dāng)?shù)刈罡叩叵滤坏母卟畲笥?m；第二步，填埋單元構(gòu)筑首先，在選好的填埋場(chǎng)地?cái)M建填埋單元，在每個(gè)填埋單元的外圍設(shè)置環(huán)形排水溝；然后，對(duì)填埋單元的地面進(jìn)行平整，同時(shí)建設(shè)填埋單元的圍隔堤，堤頂與填埋單元內(nèi)地面高差控制為2.5~3.5m，與填埋單元外地面高差大于1m；填埋單元的平面面積控制在400~1600m2的范圍內(nèi)；第三步，單元防雨棚構(gòu)筑在上述構(gòu)成的填埋單元的頂部設(shè)置可拆卸結(jié)構(gòu)的防雨棚，防止降雨侵入圍隔堤內(nèi)的填埋單元地面，可拆卸防雨棚能重復(fù)使用；第四步，單元填埋作業(yè)填埋作業(yè)操作按衛(wèi)生填埋的常規(guī)，由卸料、分層攤鋪和壓實(shí)環(huán)節(jié)組成，填埋單元的填埋作業(yè)，在單元內(nèi)垃圾面上升至距圍隔堤頂0.3m時(shí)終止；第五步，單元不透水覆蓋首先，在垃圾面上鋪設(shè)0.1m的砂與碎石混合物，穩(wěn)定垃圾層；然后，再鋪設(shè)0.2m厚的壓實(shí)土，壓實(shí)土應(yīng)予壓實(shí)并進(jìn)行整坡，要求土層表面從單元中心向四周形成至少2％的坡降；壓實(shí)土之上，鋪設(shè)隔水層，隔水層由上、下2層200g/m2規(guī)格的土工布和中間0.5mm厚的聚乙烯膜組成，2幅聚乙烯膜的接縫處，應(yīng)相互搭接至少0.3m，并用雙排熱焊方式予以連接，隔水層覆蓋范圍為由單元周邊環(huán)形排水溝中心線圍合而成的整個(gè)面積；隔水層之上，設(shè)置導(dǎo)水層，導(dǎo)水層為0.02m厚的排水網(wǎng)格或0.1m厚的建筑砂；導(dǎo)水層上再覆蓋0.3～0.4m的耕作土，耕作土層表面播撒草籽，恢復(fù)植被；第六步，相鄰或上復(fù)單元構(gòu)筑完成上述填埋單元后在選好的填埋場(chǎng)地進(jìn)行已有單元周邊即相鄰處或已覆蓋6個(gè)月以上的已有單元之上即上復(fù)單元構(gòu)筑后續(xù)填埋單元與填埋作業(yè)，按第二步要求完成后續(xù)單元構(gòu)筑后，將已有單元的防雨棚移至該單元安裝，然后，按第四、五步的要求進(jìn)行填埋作業(yè)和覆蓋，如此循環(huán)，直至填埋場(chǎng)地被完全利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種惰性垃圾的干式填埋方法，其特征在于所述的惰性垃圾，是生活垃圾中不具有生物可降解性的組分以及生活垃圾焚燒爐渣，惰性垃圾處置時(shí)的含水率應(yīng)低于其田間含水率的90％。
全文摘要
一種惰性垃圾的干式填埋方法，涉及惰性垃圾的處置。具體是對(duì)由生活垃圾分揀分選和轉(zhuǎn)化處理產(chǎn)生的不具有生物可降解性的垃圾組分和焚燒爐渣等組成的惰性垃圾的干式填埋方法。本發(fā)明的核心是切斷環(huán)境水流在填埋作業(yè)與填埋后與惰性垃圾的接觸，主要措施包括選址避免地下水侵入、單元圍隔堤防止地表徑流進(jìn)入、操作單元防雨棚阻止降雨進(jìn)入和單元不透水覆蓋防止填埋后地表徑流進(jìn)入。本發(fā)明的技術(shù)方案完全割斷了惰性垃圾填埋水污染的產(chǎn)生途徑；同時(shí)，與衛(wèi)生填埋技術(shù)相比，本發(fā)明省去了底部防滲、滲濾液收集與處理、填埋氣體導(dǎo)排和日覆蓋等建設(shè)與運(yùn)行環(huán)節(jié)，可節(jié)省填埋成本30％以上，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可全面控制惰性垃圾填埋處置的污染影響。
文檔編號(hào)B09B5/00GK1850369SQ200610026388
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者何品晶, 邵立明, 章驊, 呂凡, 鄭仲 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)