[发明专利]一种垃圾填埋场堆体降水的正负压强化抽排竖井结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种垃圾填埋场堆体降水的正负压强化抽排竖井结构及施工方法。该结构竖井井管由上段不开孔的负压抽气密封段、中段开孔的渗滤液入流段及下段不开孔的沉砂段组成。井管材质为镀锌钢管，具有良好的耐腐蚀和抗变形性能。竖井通过开挖成孔、下放井管及钢筋笼、填充密封与反滤材料、安装抽水管路及抽/注气管路、井口密封及洗井等工序施工完成。竖井在使用潜水泵抽水时，负压抽气同时进行，利用井内高负压作用增大渗滤液渗流梯度，同时弱化填埋气对渗滤液渗流阻滞作用，达到提高竖井工作性能的目的。竖井在运行一段时间产生淤堵后，可通过向井内正压注气冲刷筛孔清淤，恢复其抽排性能。

技术领域

本发明涉及垃圾填埋场渗滤液水位控制领域，具体涉及一种垃圾填埋场堆体降水的正负压强化抽排竖井结构及施工方法。

背景技术

垃圾填埋场在运行过程中，由于降雨入渗及填埋垃圾自身降解作用会产生大量渗滤液。与欧美等发达国家低厨余垃圾相比，我国高厨余垃圾由于初始含水率高(40-60％)、厨余含量高(61.6％)等原因导致渗滤液产率高(51％)。在垃圾日填埋量较大(5000～10000吨/天)的基础上，填埋垃圾会产生大量渗滤液(2500～5000吨/天)。由于底部垃圾渗透系数较低及导排层淤堵等原因，产生的大量渗滤液无法有效导排而淤积在垃圾堆体内，导致垃圾堆体渗滤液水位普遍雍高。垃圾堆体渗滤液水位雍高严重影响填埋场安全运行，极易诱发垃圾堆体失稳流滑、地下水土污染及填埋气无法有效收集的三大环境灾害。

为保证垃圾填埋场的安全运行，需采取有效措施降低垃圾堆体水位。对于渗滤液导排系统已经淤堵失效的填埋场，多采用抽排竖井降低渗滤液水位。以往用于垃圾堆体降水的传统抽排竖井没有负压抽气及正压注气系统，竖井在运行过程中，由于井管发生淤堵及液气传导相互阻滞等原因导致抽水流量较小(仅为20～30m3/day)且影响半径有限(约20～30m)，难以满足堆体水位控制要求。

发明内容

为了克服传统渗滤液抽排竖井抽排效果差的问题，本发明提供一种利用井内高负压作用增大渗滤液渗流梯度，同时弱化填埋气对渗滤液渗流阻滞作用的强化抽排竖井结构及施工方法。若该结构竖井在运行一段时间产生淤堵后，通过正压注气冲刷筛孔清淤，延长其使用寿命，使其能广泛应用于渗滤液水位过高填埋场的水位控制。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种垃圾填埋场堆体降水的正负压强化抽排竖井结构，井管上段为不开孔的镀锌钢管，作为负压抽气密封段，与周围垃圾堆体之间填充密封材料；中段为开孔的镀锌钢管，作为渗滤液入流段；下段为不开孔的镀锌钢管，作为沉砂段；底部封堵；井管顶部通过封堵法兰盲板密封；井管中段及下段镀锌钢管与周围垃圾堆体之间填充反滤材料，所述反滤材料由内向外依次为：土工排水网、25～40mm硬质碎石或卵石、双向土工格栅；井管每段之间采用法兰接头连接；井管的填充材料中从上至下贯穿钢筋笼；在井管渗滤液入流段的底部设有潜水泵，出水管一端连接潜水泵，另一端从封堵法兰盲板穿出，出水管穿出后依次接入过滤器、闸阀、流量计后，接入导排支管；井管伸出堆体表面的侧壁开有通气口，通气口通过管路分别连接真空泵机组、空气压缩机。

进一步地，所述井管上段填充的密封材料为掺质量分数5％-20％膨润土的压实粘土。

进一步地，所述土工排水网为单面复合土工布。

进一步地，所述潜水泵采用防爆型电动潜水泵或气动隔膜泵。

进一步地，所述井管直径为200-500mm，密封段长度不少于8m；渗滤液入流段的开孔直径10-30mm，长度为10-25m；沉砂段长度为1m。

进一步地，所述真空泵机组向井内提供负压，采用一主一辅两套真空泵，主泵采用水喷射真空泵，辅助泵在主泵抽气量不足或长时间工作后启动。

进一步地，所述空气压缩机向井内提供正压，采用涡旋式空压机，包括静涡盘、动涡盘、十字滑环、主轴、机架。