一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及市政污泥填埋的处理方法，尤其涉及一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法。
【背景技术】
[0002]市政污泥是污水处理厂在污水处理过程中的主要产物，含水量高，抗剪强度极低，成分复杂，且通常含有有毒有害物质。我国污泥产量巨大，预计到2015年末，我国污泥产量将达到3359万吨。目前，填埋处置仍是我国污泥主要的处置方式。由于污泥强度极低，填埋过程中无法堆高，目前常用的填埋方式为坑填，填埋高度通常不超过5米，导致土地占用量较大。由于我国城市土地资源日趋紧张，开发新的污泥填埋方法以节约土地用量显得十分迫切。污泥经过固化处理后含水量降低，强度大幅提高，可以进行堆高填埋。在合理的填埋工艺下，填埋体能够满足稳定性的要求，达到填埋场增容的效果，提高单位土地面积污泥填埋量，实现可持续发展的目标。因此需要设计出一种安全、高效的污泥固化及堆高增容方法。
【发明内容】
[0003]为了克服现有污泥填埋方法存在的不足，减少污泥填埋的土地占用量，本发明的目的在于提供一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法。能够在保证固化污泥填埋体稳定性的同时，增加填埋场库容，使单位土地面积污泥填埋量从5 t/m2提高到25t/m2，显著提升土地利用效益。
[0004]本发明采用的技术方案的步骤如下:
步骤I)首先将市政污泥进行固化处理；
步骤2)利用固化污泥填筑挡坝并围成方形污泥储库，最终填筑高度为30米；
步骤3)挡坝填筑到5米高度后，在方形污泥储库内填埋未经固化处理的市政污泥，保持坝内未固化市政污泥填埋高度与挡坝同步增高至坝顶以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥，固化污泥填埋形成的储库表面坡度为1:20 ;
步骤4)挡坝填筑过程中遇雨天需对挡坝和库内污泥表面进行临时防渗处理；储库填埋完成后，对挡坝外坡、挡坝坝顶和储库表面均进行覆盖处理。
[0005]步骤I)中所述固化处理的固化配方为:垃圾焚烧底灰、水泥和石膏的掺量分别为市政污泥干重的100 %、25 %和25 %。
[0006]步骤2)中所述固化污泥填筑挡坝的填筑速度为7天I米，挡坝外坡向外倾斜的坡度为1:4，挡坝内坡向外倾斜的坡度为1:2。
[0007]步骤4)中所述对挡坝和库内污泥表面进行临时防渗处理采用HDPE膜；所述对挡坝外坡、挡坝坝顶和储库表面均进行覆盖处理采用毛细阻滞型封场覆盖。
[0008]本发明具有的有益效果是:
1、污泥与垃圾焚烧底灰混合固化效果显著，28天龄期无侧限抗压强度达到110 kPa，含水量60 %，满足污泥填埋要求的强度及含水量控制标准。
[0009]2、利用固化污泥填筑挡坝，通过采用合理的填埋堆高工艺，可以实现挡坝堆高至30米，并保证固化污泥挡坝的稳定性。
[0010]3、使固化污泥挡坝围成污泥储库，储库内填埋未经固化处理的污泥，使单位土地面积污泥填埋量从5 t/m2提高到25 t/m2，使填埋场库容增加约5倍，可有效提高单位土地面积填埋量，显著提升土地利用效益同时显著降低填埋处置费用。
【附图说明】
[0011]图1是本发明堆高增容方法的平面布置图。
[0012]图2是图1的A-A剖视示意图。
[0013]图3是固化污泥挡坝填筑进程图。
[0014]图中:1、挡坝外坡，2、挡坝坝顶，3、挡坝内坡，4、未固化市政污泥。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0016]如图1、图2、图3所示，本发明【具体实施方式】如下:
步骤I)首先将市政污泥进行固化处理；所述固化处理的固化配方为:垃圾焚烧底灰、水泥和石膏的掺量分别为市政污泥干重的100 %、25 %和25 %。
[0017]步骤2)利用固化污泥填筑挡坝并围成方形污泥储库，最终填筑高度为30米；固化污泥填筑挡坝的填筑速度为7天I米，挡坝外坡I向外倾斜的坡度为1:4，挡坝内坡3向外倾斜的坡度为1:2。
[0018]步骤3)挡坝填筑到5米高度后，在方形污泥储库内填埋未经固化处理的市政污泥，保持坝内未固化市政污泥4填埋高度与挡坝同步增高至坝顶以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥，固化污泥填埋形成的储库表面坡度为1:20 ;
步骤4)挡坝填筑过程中遇雨天需对挡坝和库内污泥表面进行临时防渗处理；填筑完成后，对挡坝坝顶2、挡坝外坡I和储库表面均进行覆盖处理。
[0019]如图2、图3所示，对挡坝和库内污泥表面进行临时防渗处理采用HDPE膜；所述对挡坝坝顶2、挡坝外坡I和储库表面均进行覆盖处理采用毛细阻滞型封场覆盖。
[0020]所述毛细阻滞型封场覆盖的结构是由外到内依次为植被层、细粒土层、无纺土工布和粗粒土层。
[0021]本发明堆高填埋方法能够保证安全有效性:固化污泥强度随龄期增长而增长，固化刚完成时无侧限抗压强度达22 kPa，28天龄期后达到110 kPa，含水量60 %，能够满足填埋规范要求。在固化污泥挡坝的填筑过程中，控制填筑速度为7天I米，利用固化污泥强度的增长来保证固化污泥挡坝在填筑过程中的稳定性。采用SL0PE/W软件分析固化污泥挡坝的稳定性，填埋高度达到30 m时，挡坝安全系数为1.43，能够满足《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》(CJJ 176-2012)中对安全等级为二级的堆体在正常运用条件下最小安全系数大于1.30的规定。挡坝内坡3坡度虽然较挡坝外坡I更陡，但由于坝体内部3随着筑坝高度的增加逐渐堆填未经固化处理的污泥，能够对坡面起到反压作用，其安全系数大于挡坝外坡I。固化污泥的初始饱和度为80 %，当固化污泥坝体填筑到30米高度时，底层固化污泥在自重应力的作用下产生体积压缩，饱和度上升为90 %，仍然处于非饱和状态，说明固化污泥挡坝内部不会由于超孔隙水压力的产生而影响其稳定性。
[0022]在污泥储库构建过程中若有降雨出现，为防止雨水入渗提高填埋污泥的含水量，应采用HDPE膜对固化污泥挡坝和库内污泥表面进行临时防渗覆盖处理，填筑完成后进行及时的封场覆盖，以防止干湿循环、降雨入渗、渗流等不利环境因素作用对挡坝稳定性产生影响。封场覆盖采用毛细阻滞型封场覆盖系统，结构形式由外到内依次为植被层:不小于15cm ;细粒土层:采用储水性能良好的粉土、粉质黏土等，50 cm~150 cm ;无纺土工布；粗粒土层:采用导气性能良好的粗砂、碎石等，20 cm~30 cm。应采用粗糙土工膜作为填埋场的防渗衬垫，并在固化污泥挡坝内设置气体导排系统，以防止固化污泥产气对挡坝的稳定性产生影响。
[0023]上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法，其特征在于该方法的步骤如下: 步骤I)首先将市政污泥进行固化处理； 步骤2)利用固化污泥填筑挡坝并围成方形污泥储库，最终填筑高度为30米； 步骤3)挡坝填筑到5米高度后，在方形污泥储库内填埋未经固化处理的市政污泥，保持坝内未固化市政污泥填埋高度与挡坝同步增高至坝顶以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥，固化污泥填埋形成的储库表面坡度为1:20 ; 步骤4)挡坝填筑过程中遇雨天需对挡坝和库内污泥表面进行临时防渗处理；储库填埋完成后，对挡坝外坡、挡坝坝顶和储库表面均进行覆盖处理。2.根据权利要求1所述的一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法，其特征在于:步骤I)中所述固化处理的固化配方为:垃圾焚烧底灰、水泥和石膏的掺量分别为市政污泥干重的100 %、25 %和25 %。3.根据权利要求1所述的一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法，其特征在于:步骤2)中所述固化污泥填筑挡坝的填筑速度为7天I米，挡坝外坡向外倾斜的坡度为1:4，挡坝内坡向外倾斜的坡度为1:2。4.根据权利要求1所述的一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法，其特征在于:步骤4)中所述对挡坝和库内污泥表面进行临时防渗处理采用HDPE膜；所述对挡坝外坡、挡坝坝顶和储库表面均进行覆盖处理采用毛细阻滞型封场覆盖。
【专利摘要】一种用固化的市政污泥构建储库的填埋场堆高增容方法。该方法的步骤：首先将市政污泥进行固化处理；利用固化污泥填筑挡坝并围成方形污泥储库，最终填筑高度为30米；挡坝填筑到5米高度后，在方形污泥储库内填埋未经固化处理的市政污泥，保持坝内市政污泥填埋高度与挡坝同步增高至坝顶以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥。挡坝填筑过程中遇雨天需对挡坝和库内污泥表面进行防渗处理；储库填埋完成后，对挡坝外坡、挡坝坝顶和储库表面均进行覆盖处理。在固化污泥挡坝的填筑过程中，通过控制堆填速度、坝体坡度和高度，并做好及时的防渗与覆盖处理来保证固化污泥挡坝的稳定性。本发明能够增加填埋场库容，提高土地利用率，并降低填埋处置费用。
【IPC分类】B09B3/00
【公开号】CN105149316
【申请号】CN201510383887
【发明人】陈萍, 冯彬
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月3日