一种用于加速垃圾填埋场稳定化的输氧曝气系统的制作方法

[0001]
本发明属于生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统。


背景技术：

[0002]
加快填埋场内垃圾堆体的稳定化，可以在较短时间内减少或消除垃圾污染物的释放，从源头上解决垃圾堆场的长期污染问题。输氧曝气是加快垃圾稳定化的最主要的调控手段。然而由于垃圾密度整体分布不均，传统的输氧曝气深井难以将空气均匀注入垃圾堆体中，如何实现空气在不同层次垃圾堆体中的均匀分布一直是加快垃圾填埋场稳定化技术应用所面临的难题。


技术实现要素：

[0003]
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统，能够结合实时在线监测反馈的数据，快速有效地向靶垃圾层定量注入空气，使垃圾堆体中的氧气浓度达到最佳原位好氧稳定化条件。该输氧曝气系统克服现有技术中无法向垃圾堆体中分层注气，解决无法使不同深度的垃圾堆体中的气水比达到最佳的原位好氧稳定化的问题。
[0004]
本发明提供的解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005]
一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统，包括输氧曝气井、气体流量计、气体调节阀、分层监测井、数据采集终端设备、曝气风机、输气管道。曝气风机通过输气管道向垂直布设在垃圾堆体中的分层输氧曝气井进行曝气；结合分层监测井反馈的垃圾堆体中的气体浓度，通过气体调节阀和气体流量计调节注入到各层垃圾堆体中的气体量。
[0006]
所述输氧曝气井包括输氧曝气井井管，注气管，层间分隔板，碎石填料。若干个所述层间分隔板位于所述输氧曝气井井管内，将所述输氧曝气井井管分隔成若干层，每一层均为上下封闭的圆柱形腔体。若干个所述注气管的一端与井外风机连接，另一端穿过所述层间分隔板到达相应的靶垃圾层深度。所述碎石填料填充在所述输氧曝气井井管周围。
[0007]
进一步的，所述输氧曝气井井管为割缝筛管，所述割缝筛管采用螺旋布缝的形式；用机械割刀或激光方式在所述割缝筛管上切割成缝，所述切割缝采用梯形缝槽的形式。
[0008]
进一步的，所述输氧曝气井割缝筛管的缝槽为外宽1.5mm、内宽2.1mm的梯形缝，割缝长度45mm，缝间距1.5mm。
[0009]
进一步的，所述输氧曝气井井管为hdpe管、pe管或钢管。
[0010]
进一步的，所述输氧曝气井的间距根据输氧曝气井的影响半径确定，相邻输氧曝气井的间距在15～30m；所述输氧曝气井的影响范围为以间距为半径的圆的面积，根据垃圾填埋场的面积、输氧曝气井的影响范围确定垃圾填埋场中需要布设的输氧曝气井的数量。
[0011]
进一步的，所述层间分隔板为预制式分隔板，在所述输氧曝气井井管内与靶垃圾层的最顶端齐平的位置。
[0012]
进一步的，在所述注气管上安装所述气体流量计，所述气体流量计为漩涡气体流量计。
[0013]
进一步的，所述输氧曝气井的割缝筛管外侧包裹有土工格栅，土工格栅的规格为1500mm*1500mm。
[0014]
进一步的，所述碎石填料中的碎石粒径为30～60mm。
[0015]
进一步的，所述气体流量计为漩涡气体流量计；所述气体调节阀为球阀，材质为不锈钢。
[0016]
进一步的，所述分层监测井中包括多个多参数气体传感器，可分层监测垃圾堆体的气体浓度、温度、湿度等。多参数气体传感器连接数据采集终端设备，数据采集终端设备是一种数据采集器，具有中央处理器(cpu)，只读存储器(rom)、可读写存储器(ram)、键盘、屏幕显示器。具有现场实时数据采集、处理功能的自动化设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。
[0017]
进一步的，在垃圾填埋场设置2～6口所述分层监测井，其位置均匀分布在垃圾填埋场堆体上。
[0018]
对比现有技术，本发明的有益特点为：
[0019]
(1)通过设置输氧曝气井和分层监测井，可以根据监测井反馈的垃圾堆体中的实时情况，对垃圾堆体进行定量曝气，有利于使位于不同层次的垃圾堆体快速达到稳定状态。
[0020]
(2)在输氧曝气井井管内设置预制的层间分隔板，将输氧曝气井划分为相互独立的若干个注气层，对靶垃圾层的注气量可分别调控。
[0021]
(3)输氧曝气井的井管采用螺旋布缝的割缝筛管，保证了筛管的使用寿命，切割缝采用梯形缝槽的形式提高了筛管的防堵塞能力。
附图说明
[0022]
图1为本发明一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统的系统示意图。
[0023]
图2为本发明一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统的输氧曝气井的结构示意图。
[0024]
图3为本发明一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统的输氧曝气井割缝筛管梯形缝示意图。
[0025]
其中：1.输氧曝气井(101.输氧曝气井井管，102.注气管，103.层间分隔板，104.碎石填料)，2.气体流量计，3.气体调节阀，4.分层监测井，5.数据采集终端设备，6.曝气风机，7.输气管道。
具体实施方式
[0026]
以下通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施范围并不限于此。
[0027]
如图1，一种用于加快垃圾填埋场堆体稳定化的输氧曝气系统，包括输氧曝气井1，气体流量计2，气体调节阀3，分层监测井4，数据采集终端设备5，曝气风机6，输气管道7。曝气风机6通过输气管道7向垂直布设在垃圾堆体中的分层输氧曝气井1进行曝气；结合分层
监测井4反馈的垃圾堆体中的气体浓度，通过气体调节阀3和气体流量计2调节注入到各层垃圾堆体中的气体量。
[0028]
如图2所示，输氧曝气井1包括输氧曝气井井管101，注气管102，层间分隔板103，碎石填料104。
[0029]
在本实施方式中，将填埋场垃圾堆体分为三层，在所述输氧曝气井井管101内设置3个所述层间分隔板103，所述层间分隔板103为预制式分隔板，在所述输氧曝气井井管101内与靶垃圾层的最顶端齐平的位置，将所述输氧曝气井井管101分隔成三层，每一层均为上下封闭的圆柱形腔体。在所述输氧曝气井井管101内通入3根所述注气管102，即第一注气管、第二注气管、第三注气管，从上至下依次位于所述输氧曝气井井管内，每个所述注气管102的一端分别与井外风机连接，第一注气管的另一端穿过所述层间分隔板103到达第一垃圾层，第二注气管的另一端穿过所述层间分隔板103到达第二垃圾层，第三注气管的另一端穿过所述层间分隔板103到达第三层垃圾。为了便于调控各层注气气体的量，在3个所述注气管102上均安装气体流量计。
[0030]
在本实施方式中，所述输氧曝气井井管101为割缝筛管，其材质为hdpe管、pe管或钢管。
[0031]
在本实施方式中，垃圾填埋场的面积为60亩，所述相邻输氧曝气井1的间距为20m；所述输氧曝气井的数量为32口。
[0032]
优选地，所述气体流量计为漩涡气体流量计。
[0033]
优选地，为了保证筛管的作业安全和使用寿命，所述割缝筛管采用螺旋布缝的形式。
[0034]
在本实施方式中，用机械割刀或激光方式在所述割缝筛管上切割成缝，优选地，如图3，为了提高筛管的防堵塞能力，所述切割缝采用梯形缝槽的形式。
[0035]
在本实施方式中，所述输氧曝气井割缝筛管的缝槽为外宽1.5mm、内宽2.1mm的梯形缝，割缝长度45mm，缝间距1.5mm。
[0036]
优选地，为了防止垃圾堆体中的垃圾堵塞所述输氧曝气井井管101，在所述输氧曝气井的割缝筛管外侧包裹有土工格栅，土工格栅的规格为1500mm*1500mm；所述碎石填料104中的碎石粒径为30～60mm。
[0037]
该系统的工作方式如下：
[0038]
结合分层监测井的数据采集终端设备反馈的不同层次的垃圾堆体的氧气浓度和温湿度，定量输入空气。首先打开气体调节阀3，同时启动曝气风机1向位于不同层位的垃圾堆体进行输氧曝气，气体通过位于不同层次的注气管102向对应的靶垃圾层进行输氧曝气，进入输氧曝气井中的气体顺着井管上的梯形缝进入垃圾堆体，从而达到向垃圾堆体进行分层曝气的目的。
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本发明的创新点及达到的效果：
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利用“一井多层”，实现输氧曝气井分层注气，提高原位好氧稳定化效率。将一口井分隔成多层，结合在线监测装置反馈的不同层次的垃圾中氧气浓度、含水量、温度等数据，分别向不同层次的注气管定量注入空气，达到不同深度定量布气、同一层次均匀布气的目的，从而加快填埋场垃圾堆体稳定化的速度。
[0041]
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发
明的具体实施只局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。