渗沥液防渗、收集、监测和计量系统以及飞灰填埋场的制作方法

1.本发明涉及垃圾处理领域，具体而言，涉及一种用于飞灰填埋场的渗沥液防渗、收集、监测和计量系统以及包括该系统的飞灰填埋场。


背景技术：

2.垃圾处理方式一般可以分为卫生填埋、焚烧、堆肥等几种方式。
3.实际应用中，生活垃圾焚烧产生飞灰，飞灰通过螯合剂螯合可大大减少生活垃圾体积，减少垃圾占用的空间。然而，飞灰渗沥液如果流入自然环境中，对环境造成污染。
4.因此，亟需一种能够严格管控飞灰填埋场渗沥液的系统，对渗沥液进行防渗、收集、监测和计量，以便及时处理渗沥液，避免污染环境。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是如何监测和计量飞灰填埋场的渗沥液。
6.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种渗沥液防渗系统，渗沥液防渗系统用于飞灰填埋场的渗沥液防渗，飞灰填埋场设置于底面洼地中，渗沥液防渗系统包括自下而上设置的：基层，基层为基岩，用于使填埋场保持整体稳定；地下水导排层，地下水导排层为碎石层，用于在短时间内排出上升的地下水，从而防止过高的地下水压力破坏防渗层和影响飞灰填埋场整体稳定性；隔离层，用于飞灰填埋场所在区域起到整体加固作用，并均匀分配区域承载负荷；保护层a，保护层a为粘土层，隔离层同时能有效隔离保护层a粘土不被地下水长期冲刷导致流失；防渗层，保护层a用于保护防渗层不被破坏，防渗层用于防止飞灰填埋场中的飞灰渗沥液下渗到保护层a；保护层b，为长丝无纺土工布，透水性好，用于保护防渗层不被尖锐物刺穿；渗沥液收集层，渗沥液收集层为碎石，用于隔离飞灰与保护层b，避免飞灰与保护层b或防渗层直接接触。
7.根据本发明的实施例，防渗层可包括：次防渗层，为双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，用于隔离地下水上渗；辅助防渗层，为gcl膨润土防水毯，具有抗拉强度和延伸性，耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀，具有永久的防水性能，辅助防渗层与次防渗层结合使用，提升了次防渗层抗拉强度，且到防穿刺作用；主防渗层，为双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，用于隔离渗沥液防止飞灰渗沥液下渗，辅助防渗层表面粗糙，能够增大次防渗层和主防渗层与辅助防渗层之间的摩擦系数，更有利于保持防渗层整体稳定。
8.根据本发明的实施例，地下水导排层可为150mm厚碎石层，隔离层可为200g/m2聚丙烯有纺土工布，保护层a可为750mm厚粘土层，次防渗层可为1.5mm双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，辅助防渗层可为6.4mmgcl膨润土防水毯，主防渗层可为1.5mm双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，保护层b可为800g/m2长丝无纺土工布，渗沥液收集层可为500mm碎石。
9.根据本发明的第二个方面，提供一种渗沥液收集系统，渗沥液收集系统用于飞灰填埋场渗沥液收集，渗沥液收集系统包括：多个分支花管，花管为管壁上具有多个通孔的中空管道，用于接收飞灰填埋场渗沥出来的渗沥液；至少一个主干花管，花管为管壁上具有多
个通孔的中空管道，用于接收飞灰填埋场渗沥出来的渗沥液和由分支花管输送的渗沥液，其中，一个主干花管连接多个分支花管，主干花管和分支花管成鱼骨状分布；人工监测竖井，人工监测竖井为中控管道，人工监测竖井设置在分支花管上，用于从飞灰之上的位置观察和监测花管是否堵塞，人工监测竖井具有两端，一端连接分支花管，另一端向上延伸至飞灰填埋场的飞灰上表面之上，其中，分支花管上具有至少一个人工监测竖井。
10.根据本发明的实施例，人工监测竖井位于上部的另一端，可随着飞灰填埋的高度可调节，当飞灰填埋高度增加时，人工监测竖井通的上端过向上延伸、连接或焊接管道的方式上升。
11.根据本发明的实施例，分支花管水平高度可高于主干花管。
12.根据本发明的第三个方面，提供一种渗沥液监测和计量系统，渗沥液监测系统用于飞灰填埋场渗沥液监测和计量，飞灰填埋场具有提升泵井，渗沥液监测和计量系统包括：渗沥液监测系统，渗沥液监测系统包括液位自动监测系统，液位自动监测系统包括液位计和plc控制系统，液位计设置在提升泵井的底部，用于监测渗沥液的液位高度，从而监测飞灰填埋场的底部渗沥液已收集量；渗沥液计量系统，渗沥液计量系统包括提升泵、水管和流量计，提升泵设置于提升泵井底部，用于将飞灰填埋场的渗沥液抽出提升泵井，水管一端连接提升泵，一端延伸到提升泵井外，流量计设置在水管上，流量计用于对飞灰填埋场的渗沥液进行计量。
13.根据本发明的实施例，渗沥液监测系统还可包括人工监测竖井和标尺垂线，其中，标尺垂线包括线体部和垂体部，线体部具有长度刻度，垂体部与线体部相连接，在垂体部重力作用下线体部可保持在竖直方向上，其中，人工监测竖井垂直设置，且具有两端，一端连接飞灰填埋场的底部渗沥液收集系统，另一端位于飞灰填埋场填埋的飞灰上表面水平高度之上，人工监测竖井用于人工释放标尺垂线方式进行监测和对液位自动监测系统进行校准、比对。
14.根据本发明的实施例，液位计可为压差式液位计，流量计可为电磁脉冲流量计。
15.根据本发明的实施例，还可包括wincc视窗控制中心，电磁脉冲流量计通过脉冲信号和4-20ma电流将流量计瞬时流量和累计量数据传输至plc控制系统，并在wincc视窗控制中心上进行显示。
16.根据本发明的第四个方面，提供一种飞灰填埋场，包括：上述的渗沥液防渗系统、渗沥液收集系统、渗沥液监测和计量系统，其中，渗沥液收集系统中的主干花管和分支花管设置在渗沥液防渗系统的保护层b中，保护层b能够保护花管不被飞灰堵塞，其中，提升泵井与主干花管相连接，且提升泵井的底部低于主干花管底部。
17.根据本发明的实施例，渗沥液收集层可为碎石，具有缝隙，便于飞灰中的渗沥液快速析出由收集渗沥液的花管导排到提升泵井。
18.与现有技术相比，本发明的实施例所提供的技术方案至少可实现如下有益效果：
19.(1).通过本发明技术方案的渗沥液防渗系统，基岩层使保持填埋场整体稳定；地下水导排层可以在很短的时间排出上升的地下水,防止过高的地下水压力破坏防渗层和影响飞灰填埋场整体稳定性；隔离层能有效隔离保护层粘土不被地下水长期冲刷导致流失，也可以使对填埋库区起到整体加固作用，并均匀分配库区承载负荷。
20.(2).通过本发明技术方案的渗沥液防渗系统，防渗层由上下层hdpe(高分子聚乙
烯)土工膜,中间夹gcl(膨润土防水毯)，具有优良的耐环境应力开裂性能，能抗酸、抗碱、耐腐蚀性能，永久的防水，使用寿命长。
21.(3).通过本发明技术方案的渗沥液监测系统具有人工监测竖井，能够及时判断花管是否堵塞，如果堵塞可得到及时清理，防止渗沥液溢出飞灰填埋场；并且可以判断液位计是否准确，是否能够正常工作。
22.(4).通过本发明技术方案的飞灰填埋场花管设置在飞灰填埋场的底部，便于收集渗沥液，花管设置人工监测竖井，便于监测和维修。
23.(5).通过本发明技术方案的渗沥液计量系统，及时将渗沥液从填埋场底部抽出，防止渗沥液溢出飞灰填埋场；渗沥液抽取后用流量计进行计量(瞬时流量/累计流量)，瞬时流量可以判断提升泵是否损坏/正常；累计流量一年/一天/月产生的量，在中控平台上形成一个渗沥液产生报表。另外，还可以用于判断顶部覆盖膜的完整性，例如判断雨天是否渗水。
24.(6).通过本发明技术方案的飞灰填埋场防渗方案，防止渗沥液流失到大自然或土壤中，避免造成环境污染。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
26.图1是示出根据本发明实施例的飞灰填埋场侧剖面的示意图。
27.图2是示出根据本发明实施例的渗沥液防渗系统的示意图。
28.图3是示出根据本发明实施例的渗沥液收集系统的示意图。
29.图4是图3的局部示意图。
30.图5是示出根据本发明实施例的渗沥液监测和计量系统的示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
33.图1是示出根据本发明实施例的飞灰填埋场侧剖面的示意图，图2是示出根据本发明实施例的渗沥液防渗系统的示意图。
34.如图1和图2所示，渗沥液防渗系统用于飞灰填埋场的渗沥液防渗，飞灰填埋场设置于底面洼地中。渗沥液防渗系统包括自下而上设置的：基层11、地下水导排层12、隔离层13、保护层a14、防渗层15、保护层b16和渗沥液收集层17。
35.基层11为基岩，用于使填埋场保持整体稳定。
36.地下水导排层12为碎石层，用于在短时间内排出上升的地下水，从而防止过高的地下水压力破坏防渗层15和影响飞灰填埋场整体稳定性。
37.用于飞灰填埋场所在区域起到整体加固作用，并均匀分配区域承载负荷。
38.保护层a14为粘土层，隔离层13同时能有效隔离保护层a14粘土不被地下水长期冲刷导致流失。
39.保护层a14用于保护防渗层15不被破坏，防渗层15用于防止飞灰填埋场中的飞灰渗沥液下渗到保护层a14。
40.保护层b16为长丝无纺土工布，透水性好，用于保护防渗层15不被尖锐物刺穿。
41.渗沥液收集层17为碎石，用于隔离飞灰与保护层b16，避免飞灰与保护层b16或防渗层15直接接触。
42.通过本发明技术方案的渗沥液防渗系统，基岩层使保持填埋场整体稳定；地下水导排层12可以在很短的时间排出上升的地下水,防止过高的地下水压力破坏防渗层15和影响飞灰填埋场整体稳定性；隔离层13能有效隔离保护层b16粘土不被地下水长期冲刷导致流失，也可以使对填埋库区起到整体加固作用，并均匀分配库区承载负荷。
43.根据本发明的一个或一些实施例，防渗层15包括：次防渗层151，为双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，用于隔离地下水上渗；辅助防渗层152，为gcl膨润土防水毯，具有抗拉强度和延伸性，耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀，具有永久的防水性能，辅助防渗层152与次防渗层151结合使用，提升了次防渗层151抗拉强度，且到防穿刺作用；主防渗层153，为双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，用于隔离渗沥液防止飞灰渗沥液下渗，辅助防渗层152表面粗糙，能够增大次防渗层151和主防渗层153与辅助防渗层152之间的摩擦系数，更有利于保持防渗层15整体稳定。
44.通过本发明技术方案的渗沥液防渗系统，防渗层15由上下层hdpe(高分子聚乙烯)土工膜,中间夹gcl(膨润土防水毯)，具有优良的耐环境应力开裂性能，能抗酸、抗碱、耐腐蚀性能，永久的防水，使用寿命长。
45.根据本发明的一个或一些实施例，地下水导排层12为150mm厚碎石层，隔离层13为200g/m2聚丙烯有纺土工布，保护层a14为750mm厚粘土层，次防渗层151为1.5mm双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，辅助防渗层152为6.4mmgcl膨润土防水毯，主防渗层153为1.5mm双毛面hdpe高分子聚乙烯土工膜，保护层b16为800g/m2长丝无纺土工布，渗沥液收集层17为500mm碎石。
46.通过本发明技术方案的飞灰填埋场防渗方案，防止渗沥液流失到大自然或土壤中，避免造成环境污染。
47.图3是示出根据本发明实施例的渗沥液收集系统的示意图，图4是图3的局部示意图。
48.如图3和图4所示，渗沥液收集系统包括：多个分支花管22、至少一个主干花管21和人工监测竖井23。
49.分支花管22的花管为管壁上具有多个通孔的中空管道，用于接收飞灰填埋场渗沥出来的渗沥液。
50.主干花管21的花管为管壁上具有多个通孔的中空管道，用于接收飞灰填埋场渗沥出来的渗沥液和由分支花管22输送的渗沥液。其中，一个主干花管21连接多个分支花管22，
主干花管21和分支花管22成鱼骨状分布。
51.人工监测竖井23为中控管道，人工监测竖井23设置在分支花管22上，用于从飞灰之上的位置观察和监测花管是否堵塞，人工监测竖井23具有两端，一端连接分支花管22，另一端向上延伸至飞灰填埋场的飞灰上表面之上，其中，分支花管22上具有至少一个人工监测竖井23。
52.根据本发明的一个或一些实施例，人工监测竖井23位于上部的另一端，随着飞灰填埋的高度可调节，当飞灰填埋高度增加时，人工监测竖井23通的上端过向上延伸、连接或焊接管道的方式上升。
53.根据本发明的一个或一些实施例，分支花管22水平高度高于主干花管21。
54.通过本发明技术方案的飞灰填埋场花管设置在飞灰填埋场的底部，便于收集渗沥液，花管设置人工监测竖井23，便于监测和维修。
55.图5是示出根据本发明实施例的渗沥液监测和计量系统的示意图。
56.如图5所示，渗沥液监测和计量系统包括：渗沥液监测系统和渗沥液计量系统。
57.渗沥液监测系统包括液位自动监测系统，液位自动监测系统包括液位计33和plc32控制系统，液位计33设置在提升泵井36的底部，用于监测渗沥液的液位高度，从而监测飞灰填埋场的底部渗沥液已收集量。
58.渗沥液计量系统包括提升泵34、水管和流量计35，提升泵34设置于提升泵井36底部，用于将飞灰填埋场的渗沥液抽出提升泵井36，水管一端连接提升泵34，一端延伸到提升泵井36外，流量计35设置在水管上，流量计35用于对飞灰填埋场的渗沥液进行计量。
59.通过本发明技术方案的渗沥液计量系统，及时将渗沥液从填埋场底部抽出，防止渗沥液溢出飞灰填埋场；渗沥液抽取后用流量计35进行计量(瞬时流量/累计流量)，瞬时流量可以判断提升泵34是否损坏/正常；累计流量一年/一天/月产生的量，在中控平台上形成一个渗沥液产生报表。另外，还可以用于判断顶部覆盖膜的完整性，例如判断雨天是否渗水。
60.根据本发明的一个或一些实施例，渗沥液监测系统还包括人工监测竖井23和标尺垂线，其中，标尺垂线包括线体部和垂体部，线体部具有长度刻度，垂体部与线体部相连接，在垂体部重力作用下线体部可保持在竖直方向上，其中，人工监测竖井23垂直设置，且具有两端，一端连接飞灰填埋场的底部渗沥液收集系统，另一端位于飞灰填埋场填埋的飞灰上表面水平高度之上，人工监测竖井23用于人工释放标尺垂线方式进行监测和对液位自动监测系统进行校准、比对。
61.通过本发明技术方案的渗沥液监测系统具有人工监测竖井23，能够及时判断花管是否堵塞，如果堵塞可得到及时清理，防止渗沥液溢出飞灰填埋场；并且可以判断液位计33是否准确，是否能够正常工作。
62.根据本发明的一个或一些实施例，液位计33为压差式液位计33，流量计35为电磁脉冲流量计35。
63.根据本发明的一个或一些实施例，还包括wincc31视窗控制中心，电磁脉冲流量计35通过脉冲信号和4-20ma电流将流量计35瞬时流量和累计量数据传输至plc32控制系统，并在wincc31视窗控制中心上进行显示。
64.如图1所示，飞灰填埋场包括：上述的渗沥液防渗系统、渗沥液收集系统、渗沥液监
测和计量系统。
65.渗沥液收集系统中的主干花管21和分支花管22设置在渗沥液防渗系统的保护层b16中，保护层b16能够保护花管不被飞灰堵塞；提升泵井36与主干花管21相连接，且提升泵井36的底部低于主干花管21底部。
66.根据本发明的一个或一些实施例，渗沥液收集层17为碎石，具有缝隙，便于飞灰中的渗沥液快速析出由收集渗沥液的花管导排到提升泵井36。
67.提升泵井36倾斜设置。
68.使用时，渗沥液监测系统的液位计33监测斜管提升泵井36里面是否有渗沥液。
69.渗沥液收集系统中如果有渗沥液，可以设置渗沥液水位高度达到预定值时，提升泵34启动，抽取渗沥液。例如：预设的渗沥液抽取时水位高度为2m，倾斜的提升泵井36底部比收集渗沥液的花管底部深1m，若液位计33测量到的液位深度》2m，则提升泵34启动，抽取渗沥液；设定2m启动，若液位计33测量到的液位深度＜1m，则判断没有渗沥液。
70.飞灰填埋场还可设置渗沥液调节池。提升泵34讲渗沥液抽取到渗沥液调节池，由渗沥液调节池进行储存，以待处理。而后再由渗沥液调节池输出处理。
71.人工监测竖井23可以用于监测花管是否堵塞，如果堵塞，还可从人工监测竖井23深入清淤或清理设备进行花管管道清理。使用时，可以按照年度进行液位计33测量水位和人工监测竖井23测量水位比较，确认花管是否堵塞，具体监测方法如下：
72.首先，通过带标尺的垂线放入人工监测竖井23竖管。带标尺的垂线具有吸水功能，可以为棉质/麻。标尺垂线伸入人工竖井后，当标尺垂线在底部明显接触固态物时，停止放线，从人工监测竖井23取出标尺垂线。由标尺垂线湿水位置判断人工监测竖井23中或分支花管22中的渗沥液水位高度。
73.标尺垂线湿水位置高于液位计33测量到的水位位置时，说明花管有排水不通畅情况，需要清理花管；标尺垂线湿水位置等于液位计33测量到的渗沥液水位位置，说明渗沥液收集系统正常，未堵塞；当标尺垂线湿水位置底于液位计33测到的位置，则说明液位计33不准确，需要更换。
74.人工监测竖管还具有清理花管功能。当标尺垂线湿水位置明显高于液位计33测到的位置，如标尺垂线湿水位置是液位计33测量到的水位高度两倍以上时，说明花管有排水不通畅情况。此时，使用管道清理装置进行花管清理，管道清理装置为清理下水管道装置，可以是管道清淤机器人。管道清理装置由人工监测竖井23伸下去，进行花管管道清理。
75.渗沥液计量系统具有流量计35。提升泵34抽取渗沥液后，用流量计35进行计量，流量计35可以计量瞬时流量和累计流量。由瞬时流量可以判断提升泵34是否损坏或正常；由累计流量可以得出一段时间内渗沥液的产生量，时间段可以为一年、一天或一个月的时间。在中控wincc31视窗控制中心上，形成一个渗沥液产生报表，供使用者及时看到渗沥液流量。另外渗沥液流量还可以用于判断顶部覆盖膜的完整性，可用于判断雨天飞灰填埋场的顶部覆盖膜是否渗水。例如，正常时，渗沥液产生量为2-3m3/星期；覆盖膜漏水的话，雨天可能产生较多渗沥液，且因降雨量增大明显增多，则需要及时更换覆盖膜。因覆盖膜漏水产生的渗沥液增多量，具体依据降雨量。
76.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。