本發(fā)明總體上涉及垃圾處理,主要涉及垃圾填埋場(chǎng)治理技術(shù),具體是一種垃圾填埋場(chǎng)的治理方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、我國垃圾填埋的發(fā)展大體經(jīng)歷了分散填坑填溝-集中堆放-簡(jiǎn)單填埋-準(zhǔn)衛(wèi)生填埋-衛(wèi)生填埋五個(gè)階段,早期垃圾填埋主要以前四種為主,早期的垃圾填埋場(chǎng)是非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng),其底部缺乏防滲措施,填埋垃圾內(nèi)部缺乏沼氣收集及處置系統(tǒng),頂部封場(chǎng)不完善。填埋垃圾降解過程,大量填埋氣無序排放,形成安全隱患且含有多種溫室效應(yīng)氣體,降雨把降解產(chǎn)生的各種有害物質(zhì)擴(kuò)散至周圍地表水、底層的土壤及地下水。
2、非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)治理過程中,需要處置存量垃圾和滲濾液,場(chǎng)地土壤及地下水是否受到污染及污染程度需要調(diào)查評(píng)估。根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)實(shí)際情況、場(chǎng)地用途規(guī)劃和周邊環(huán)境敏感情況,根據(jù)存量垃圾是否離場(chǎng),可分為原位治理和異位治理。原位治理主要通過好氧技術(shù)加速存量垃圾降解,對(duì)降解產(chǎn)生的填埋氣進(jìn)行統(tǒng)一收集處置,存量垃圾表層通過強(qiáng)化雨水導(dǎo)流、覆蓋及綠化,避免存量垃圾污染擴(kuò)散至地下水和地表水,異位治理主要是對(duì)存量垃圾進(jìn)行穩(wěn)定化、開挖、篩分和離場(chǎng)資源化處置,滲濾液基本都采取抽出-處理工藝。目前,原位治理的好氧爆氣降解、異位治理的垃圾穩(wěn)定化與滲濾液抽出-處理環(huán)節(jié)通常獨(dú)立進(jìn)行,無法做到無縫對(duì)接,產(chǎn)生的降解液體成為新的滲濾液,難以做到全部抽出進(jìn)行有效處置,成為新的污染源,二次污染垃圾填埋場(chǎng)底層的土壤及地下水。同時(shí),存量垃圾常年降解過程中,大量降解液下滲,形成滲濾液并擴(kuò)散至地下水,滲濾液雖然抽出,但被污染部分地下水由于缺氧等因素,降解速度緩慢,出現(xiàn)了受污染地下水超標(biāo)指標(biāo)拖尾反彈現(xiàn)象嚴(yán)重,難以自然衰減達(dá)標(biāo)等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提出一種垃圾填埋場(chǎng)的治理方法和系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的全面治理,并且不僅適用于存量垃圾不開挖不離場(chǎng)的原位治理,也適用于存量垃圾開挖離場(chǎng)異位治理的穩(wěn)定化預(yù)處理。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、本發(fā)明首先提供了一種垃圾填埋場(chǎng)的治理方法,包括如下步驟:
4、在垃圾填埋場(chǎng)上布置井群;根據(jù)所述垃圾填埋場(chǎng)中填埋垃圾的如下至少一項(xiàng)參數(shù):填埋垃圾生物可降解度和有機(jī)質(zhì)含量、填埋氣組分及含量、滲濾液組分及含量、土壤及地下水組分及含量,以及垃圾填埋場(chǎng)的三維模型,在垃圾填埋場(chǎng)上合理布置包括多個(gè)修復(fù)井和多個(gè)抽出井的井群,所述修復(fù)井和抽出井配對(duì)使用;其中,所述修復(fù)井用于提供填埋垃圾降解所需的爆氣、補(bǔ)給水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并作為地下水的水質(zhì)樣品的采樣口,所述抽出井用于滲濾液和填埋氣的抽出通道,還可以選擇性地用于修復(fù)土壤及地下水藥劑注入通道和水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充通道;
5、建立與所述修復(fù)井和所述抽出井連接的好氧曝氣、液相和氣相抽提系統(tǒng);所述好氧曝氣、液相和氣相抽提系統(tǒng)包括鼓風(fēng)設(shè)備、水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備、填埋氣抽出設(shè)備、滲濾液抽出設(shè)備,其中,所述鼓風(fēng)設(shè)備與所述修復(fù)井相連,所述鼓風(fēng)設(shè)備上配置有與所述水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備連接的入口;所述填埋氣抽出設(shè)備和所述滲濾液抽出設(shè)備與所述抽出井連接;
6、制定所述垃圾填埋場(chǎng)的治理計(jì)劃并執(zhí)行;根據(jù)填埋垃圾的參數(shù)和相應(yīng)指標(biāo),制定治理計(jì)劃,然后根據(jù)治理計(jì)劃利用所述好氧曝氣、液相和氣相抽提系統(tǒng)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行處理;具體包括:利用所述鼓風(fēng)設(shè)備通過所述修復(fù)井向垃圾填埋場(chǎng)中的填埋垃圾層進(jìn)行爆氣,利用所述填埋氣抽出設(shè)備通過所述抽出井從填埋垃圾層中抽出填埋氣,利用所述滲濾液抽出設(shè)備通過所述抽出井從填埋垃圾層中抽出滲濾液;開啟與所述修復(fù)井連接的水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備,并通過所述鼓風(fēng)設(shè)備送入填埋垃圾層中,直至填埋垃圾降解至符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求為止。
7、可選地,所述制定所述垃圾填埋場(chǎng)的治理計(jì)劃并執(zhí)行還包括:
8、待所述垃圾填埋場(chǎng)中的填埋垃圾降解達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)且滲濾液被抽出后,檢測(cè)所述土壤及地下水組分及含量,判斷是否符合國家標(biāo)準(zhǔn),若不符合,則通過所述抽出井注入修復(fù)所需的藥劑,通過地下水的遷移運(yùn)動(dòng),使所述藥劑與土壤及地下水接觸反應(yīng);對(duì)不同深度的地下水進(jìn)行周期性取樣,反復(fù)進(jìn)行檢測(cè)、判斷和注入,直到土壤及地下水的組分和含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)為止。
9、可選地,所述在垃圾填埋場(chǎng)上布置井群之前還包括如下的步驟:
10、垃圾填埋場(chǎng)勘察;通過在垃圾填埋場(chǎng)上鉆孔取樣化驗(yàn),獲取填埋垃圾的如下至少一項(xiàng)參數(shù):填埋垃圾的生物可降解度和有機(jī)質(zhì)含量、填埋氣成分及含量、滲濾液組分及含量或土壤及地下水組分及含量;檢測(cè)或計(jì)算出垃圾填埋場(chǎng)如下的至少一種數(shù)值:垃圾表層覆土厚度、填埋垃圾層厚度或滲濾液深度,并根據(jù)所述數(shù)值構(gòu)建出所述垃圾填埋場(chǎng)的三維模型。
11、可選地,所述制定所述垃圾填埋場(chǎng)的治理計(jì)劃并執(zhí)行之后還包括:
12、后期運(yùn)行及監(jiān)控;填埋垃圾降解穩(wěn)定達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后,如果不采取開挖離場(chǎng)的異位治理,則將所述修復(fù)井用作地下水監(jiān)控和取樣通道,將所述抽出井用作填埋垃圾的填埋氣監(jiān)控通道,根據(jù)所述填埋氣和所述地下水的參數(shù)和指標(biāo)長(zhǎng)期監(jiān)控填埋垃圾的狀態(tài),如果出現(xiàn)了所述參數(shù)超標(biāo)情況,再次啟動(dòng)好氧曝氣、滲濾液抽出或土壤及地下水修復(fù)藥劑注入中的至少一項(xiàng)進(jìn)行治理。
13、可選地,所述在垃圾填埋場(chǎng)上布置井群具體包括:
14、所述修復(fù)井和所述抽出井按照多邊形網(wǎng)格間隔設(shè)置,各所述修復(fù)井和所述抽出井的位置可根據(jù)填埋垃圾降解程度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整;所述修復(fù)井深度大于所述抽出井的深度,所述修復(fù)井的底部伸入地下水中,距離填埋垃圾層底部大于1m,井壁采用開孔的鋼管或pvc管,所述開孔的鋼管或pvc管直徑為10-50cm;所述抽出井的底部與填埋垃圾層的底部平齊,井壁采用開孔pvc管,所述pvc管直徑10-50cm。
15、可選地,所述建立與所述修復(fù)井和所述抽出井連接的好氧曝氣、液相和氣相抽提系統(tǒng)具體包括:
16、所述鼓風(fēng)設(shè)備包括爆氣鼓風(fēng)機(jī)和曝氣管,所述曝氣管設(shè)置于所述修復(fù)井內(nèi),所述鼓風(fēng)設(shè)備用于通過所述曝氣管向填埋垃圾層爆氣,且富余爆氣及降解氣通過填埋氣抽出設(shè)備抽出并經(jīng)凈化處理達(dá)標(biāo)后排放;所述填埋氣抽出設(shè)備包括由吸附材料組成的凈化箱、抽出風(fēng)機(jī)和填埋氣抽出管,所述填埋氣抽出管設(shè)置于所述抽出井內(nèi);所述滲濾液抽出設(shè)備包括滲濾液抽出泵、與滲濾液抽出泵連接的滲濾液抽出管和滲濾液處置設(shè)備,所述滲濾液抽出管設(shè)置于所述抽出井內(nèi),由滲濾液抽出泵抽出的滲濾液進(jìn)入滲濾液處置設(shè)備處置,所述滲濾液處置設(shè)備包括調(diào)節(jié)池、水處理設(shè)備;所述水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備包括水分及營(yíng)養(yǎng)液復(fù)配池,所述水分及營(yíng)養(yǎng)液復(fù)配池與所述鼓風(fēng)設(shè)備連接;所述修復(fù)井上還設(shè)置有地下水取樣泵和地下水取樣導(dǎo)管。
17、可選地,所述制定所述垃圾填埋場(chǎng)的治理計(jì)劃并執(zhí)行具體包括:
18、分析填埋氣中甲烷的比例,根據(jù)甲烷的比例調(diào)節(jié)所述鼓風(fēng)設(shè)備的好氧曝氣的頻率及風(fēng)量;
19、根據(jù)甲烷的比例變化規(guī)律判斷填埋垃圾好氧降解進(jìn)度,當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)降解進(jìn)度時(shí)啟動(dòng)水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備,通過所述鼓風(fēng)設(shè)備產(chǎn)生的爆氣將水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)送入填埋垃圾層中,加速好氧降解;
20、啟動(dòng)滲濾液抽出泵,對(duì)滲濾液進(jìn)行抽出,抽出的速度與好氧降解產(chǎn)生的滲濾液速度相匹配,避免抽出地下水,從而增大滲濾液處置量;
21、根據(jù)填埋氣中特征氣體的含量,按照好氧微生物環(huán)境需求,適時(shí)啟動(dòng)所述填埋氣抽出設(shè)備,運(yùn)行至填埋垃圾生物可降解度、甲烷含量、垃圾填埋場(chǎng)沉降度指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求后,停止所述填埋氣抽出設(shè)備,此時(shí)所述滲濾液抽出設(shè)備繼續(xù)工作,直到滲濾液全部抽出后停止所述滲濾液抽出設(shè)備;
22、根據(jù)土壤及地下水的取樣分析結(jié)果,當(dāng)需要修復(fù)時(shí)則通過所述滲濾液抽出管將修復(fù)土壤及地下水藥劑注入到土壤及地下水中。
23、本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供一種垃圾填埋場(chǎng)的治理系統(tǒng),所述原位治理系統(tǒng)包括設(shè)置在所述垃圾填埋場(chǎng)上的多個(gè)修復(fù)井和多個(gè)抽出井,所述修復(fù)井和所述抽出井配對(duì)使用,以及與所述修復(fù)井和所述抽出井連接的好氧曝氣、液相和氣相抽提系統(tǒng);
24、所述好氧曝氣、液相和氣相抽提系統(tǒng)包括鼓風(fēng)設(shè)備、水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備、填埋氣抽出設(shè)備、滲濾液抽出設(shè)備,所述鼓風(fēng)設(shè)備與所述修復(fù)井相連,且所述鼓風(fēng)設(shè)備上配置有與所述水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備連接的入口;所述填埋氣抽出設(shè)備和所述滲濾液抽出設(shè)備與所述抽出井連接;
25、所述鼓風(fēng)設(shè)備用于向垃圾填埋場(chǎng)中的填埋垃圾層內(nèi)送風(fēng),使得填埋垃圾層實(shí)現(xiàn)好氧降解;
26、所述填埋氣抽出設(shè)備用于將所述填埋垃圾層內(nèi)的填埋氣抽出;
27、所述滲濾液抽出設(shè)備用于將所述填埋垃圾層內(nèi)的滲濾液抽出。
28、可選地,所述鼓風(fēng)設(shè)備包括相互連通的爆氣鼓風(fēng)機(jī)和曝氣管,所述曝氣管設(shè)置于所述修復(fù)井內(nèi);所述填埋氣抽出設(shè)備包括相互連通的由吸附材料組成的凈化箱、抽出風(fēng)機(jī)和填埋氣抽出管,所述填埋氣抽出管設(shè)置于所述抽出井內(nèi);所述滲濾液抽出設(shè)備包括相互連通的滲濾液抽出泵、滲濾液抽出管和滲濾液處置設(shè)備,所述滲濾液抽出管設(shè)置于所述抽出井內(nèi),由滲濾液抽出泵抽出的滲濾液進(jìn)入滲濾液處置設(shè)備處置,所述滲濾液處置設(shè)備包括調(diào)節(jié)池、水處理設(shè)備;所述水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)調(diào)配設(shè)備包括水分及營(yíng)養(yǎng)液復(fù)配池,所述水分及營(yíng)養(yǎng)液復(fù)配池與所述鼓風(fēng)設(shè)備連接;所述修復(fù)井上還設(shè)置有地下水取樣泵和地下水取樣導(dǎo)管。
29、可選地,所述修復(fù)井和所述抽出井按照多邊形網(wǎng)格配對(duì)設(shè)置,各所述修復(fù)井和所述抽出井的位置可根據(jù)填埋垃圾降解程度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整;所述修復(fù)井的底部伸入地下水中,距離填埋垃圾層的底部大于1m,井壁采用開孔的鋼管或pvc管,所述開孔的鋼管或pvc管直徑為10-50cm;所述抽出井的底部與填埋垃圾層的底部平齊,井壁采用開孔pvc管,所述pvc管直徑10-50cm。
30、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:
31、在垃圾填埋場(chǎng)的處理過程中,利用鼓風(fēng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了填埋垃圾爆氣好氧處理,從而加快存量垃圾的降解;對(duì)填埋垃圾中的填埋氣和滲濾液采取抽出以及處理工藝,實(shí)現(xiàn)了填埋垃圾的進(jìn)一步凈化;并且對(duì)土壤及地下水進(jìn)行取樣檢測(cè)和藥劑注入修復(fù),避免了填埋垃圾對(duì)土壤及地下水的污染,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的全面治理。
32、進(jìn)一步地,本發(fā)明的上述技術(shù)方案不僅適用于存量垃圾不開挖不離場(chǎng)的原位治理,也適用于存量垃圾開挖離場(chǎng)異位治理的穩(wěn)定化預(yù)處理,適用性強(qiáng),獲得了顯著的有益效果和整體效益。