技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于垃圾填埋場的準(zhǔn)好氧填埋裝置及其應(yīng)用，特別涉及一種減排生活垃圾填埋場溫室氣體的準(zhǔn)好氧填埋裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

CH₄是僅次于二氧化碳(CO₂)的重要溫室氣體，其溫室氣體效應(yīng)是CO₂的21倍，對全球氣候變暖的貢獻(xiàn)達(dá)15％，預(yù)計2030年成為造成溫室效應(yīng)的主要原因。CH₄在大氣中的壽命約為12年，與控制其他溫室氣體相比，CH₄的減排對控制溫室氣體將起到立竿見影的效果。生活垃圾填埋場是CH₄最大的人類活動釋放源之一。我國城市生活垃圾最主要處理方式是填埋，約占全部處置量的80％以上，但我國大部分填埋場，尤其是中小型填埋場所產(chǎn)生的填埋氣體普遍采取被動的自然排放方式，一方面，隨著居民生活水平的提高，垃圾中有機(jī)成分比例愈來愈高，另一方面，由于建造和運(yùn)行昂貴的填埋氣體(LFG)收集和利用系統(tǒng)缺乏經(jīng)濟(jì)上的可行性，填埋場填埋氣無控排放的局面不會在短時間內(nèi)得到控制。此外，傳統(tǒng)的厭氧型衛(wèi)生填埋場存在穩(wěn)定化進(jìn)程緩慢，滲濾液產(chǎn)生量大和填埋氣產(chǎn)氣不集中，產(chǎn)氣周期長等問題，由此對周邊環(huán)境構(gòu)成極大的隱患，污染事件時有發(fā)生。

準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代的日本福岡，它是一種介于好氧填埋與厭氧填埋技術(shù)之間的新型垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)，具有低成本、低污染、易維護(hù)、穩(wěn)定化快速等優(yōu)點，適用于填埋量小于250t/d、無氣體收集系統(tǒng)的中小型填埋場。該技術(shù)所利用的原理是空氣熱力學(xué)中的“煙囪效應(yīng)”，即利用垃圾堆體與外界的溫差產(chǎn)生的負(fù)壓，使新鮮空氣通過大管徑半滿流設(shè)計的滲濾液導(dǎo)排管進(jìn)入垃圾堆體內(nèi)，從而實現(xiàn)無能耗的自動進(jìn)氣方式，充入的空氣在填埋體形成局部好氧區(qū)域，從而達(dá)到垃圾降解速率顯著高于傳統(tǒng)厭氧填埋場的效果，同時可減少溫室氣體(甲烷)的產(chǎn)生。

自從2003年我國第一個準(zhǔn)好氧垃圾填埋場于云南省蒙自縣開建以來，準(zhǔn)好氧填埋方式陸續(xù)被國內(nèi)垃圾填埋場所采用。截止到2010年，已有13座準(zhǔn)好氧填埋場建成并運(yùn)行，更多的準(zhǔn)好氧填埋場在設(shè)計或擬建之中。但是由于國內(nèi)垃圾組分、性質(zhì)、含水率等與日本的垃圾存在較大差異，很多技術(shù)指標(biāo)和操作方法尚待改進(jìn)。同時，國內(nèi)的準(zhǔn)好氧填埋場存在填埋作業(yè)不均勻問題，使得填埋堆體內(nèi)部密度及孔隙分布不均，導(dǎo)致氣體無法均勻擴(kuò)散進(jìn)入垃圾內(nèi)部，好氧范圍受局限且分布不均，填埋堆體內(nèi)部的厭氧區(qū)域廣泛存在，甲烷仍然大量產(chǎn)生，達(dá)不到預(yù)期的準(zhǔn)好氧效果。此外，現(xiàn)有的準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)未考慮覆蓋層甲烷氧化功能，此而使產(chǎn)生的甲烷失去最后的削減屏障而被直接排放到大氣中。尤其對我國高有機(jī)質(zhì)、高含水率的新鮮垃圾應(yīng)用這種技術(shù)，仍然存在很大的溫室氣體污染的風(fēng)險，因此需要對其進(jìn)行本質(zhì)性的技術(shù)改進(jìn)，揚(yáng)長避短，才可使這種技術(shù)真正適用于我國生活垃圾的處置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于生活垃圾填埋場的準(zhǔn)好氧填埋裝置，該準(zhǔn)好氧填埋裝置可減排生活垃圾填埋場溫室氣體CH₄。

本發(fā)明所提供的準(zhǔn)好氧填埋裝置包括進(jìn)氣系統(tǒng)，導(dǎo)氣系統(tǒng)和布?xì)庀到y(tǒng)。

所述進(jìn)氣系統(tǒng)由一根滲濾液導(dǎo)排主管和設(shè)于所述滲濾液導(dǎo)排主管兩側(cè)的滲濾液導(dǎo)排支管網(wǎng)組成；所述滲濾液導(dǎo)排支管網(wǎng)由若干根滲濾液導(dǎo)排支管A和若干根滲濾液導(dǎo)排支管B組成，若干根所述滲濾液導(dǎo)排支管A與所述滲濾液導(dǎo)排主管均平行設(shè)置，若干根所述滲濾液導(dǎo)排支管B彼此平行，且與所述滲濾液導(dǎo)排主管和若干根所述滲濾液導(dǎo)排支管A均相通；所述滲濾液導(dǎo)排主管、每根所述滲濾液導(dǎo)排支管A和每根所述滲濾液導(dǎo)排支管B的上半圓均設(shè)有若干通氣孔。

所述導(dǎo)氣系統(tǒng)由若干根豎向?qū)夤芙M成，每根所述豎向?qū)夤苤鼙谠O(shè)有若干通氣孔，所述豎向?qū)夤芊譃楹銖截Q直導(dǎo)氣管和管徑由下向上遞減的變徑豎直導(dǎo)氣管；所述變徑豎直導(dǎo)氣管上端封閉。

所述布?xì)庀到y(tǒng)為若干個通氣頂輪，每個所述通氣頂輪由放射狀排列的若干根頂輪通氣支管和一根環(huán)形通氣管組成；每根所述頂輪通氣支管除位于正上方1/4面積管壁外的其余3/4面積管壁上設(shè)有若干通氣孔。

在實際應(yīng)用中，所述通氣孔在各自導(dǎo)管的各自位置上通常均勻分布。

每根所述頂輪通氣支管一端與所述變徑豎直導(dǎo)氣管上端側(cè)壁相通，另一端與所述環(huán)形通氣管相通，且若干所述頂輪通氣支管與所述環(huán)形通氣管在同一平面上，且該平面與所述導(dǎo)氣系統(tǒng)的所述豎向?qū)夤艽怪保?/p>

所述若干根豎向?qū)夤艿南露伺c所述進(jìn)氣系統(tǒng)相通，所述若干根豎向?qū)夤芊稚⒃O(shè)于所述滲濾液導(dǎo)排主管、所述滲濾液導(dǎo)排支管A和所述滲濾液導(dǎo)排支管B上；