导排装置、刚性填埋池和高度集约化的刚性填埋单元工艺

摘要

本发明属于危废处理领域，提供一种导排装置、刚性填埋池和高度集约化的刚性填埋单元工艺，包括综合管和气水置换器。综合管设置于刚性填埋池的池体内，且底端延伸到池体的内侧底部，顶部延伸到池体的顶板的上方，综合管的顶部封闭。在综合管的底部设置有渗透孔，可使池体内的渗滤液进入综合管。气水置换器设置在综合管的内侧底部，气水置换器的气体入口连接有供气管，气水置换器的液体出口连接有排液管，供气管和排液管均经综合管的顶部穿出到池体的外侧。在需要排出渗滤液时，将供气管和排液管连接到气动降水设备上，驱动气水置换器将渗滤液排出，实现了上排渗滤液的效果，无需在池体的底部开孔，降低了渗滤液泄露的风险。

说明书

技术领域

本发明涉及危废处理技术领域，尤其涉及一种导排装置、刚性填埋池和高度集约化的刚性填埋单元工艺。

背景技术

刚性填埋场由若干个独立的填埋池组成，填埋池采用抗渗混凝土结构防渗系统，入场物料主要为直接填埋的危险废物。

危险废物在刚性填埋处理过程中，填埋池内会产生渗滤液，常规的导排方式是在池底安装导排管道，管道穿透池底，渗滤液靠重力排出。

导排管需穿透填埋池底部的钢筋混凝土结构层，所以钢筋混凝土底部结构层需要预留开孔，开孔部位和密封结构的开裂都会增加潜在的泄露风险，一旦发生泄露，会引起土壤、水体等的环境污染问题。

发明内容

本发明提供一种导排装置、刚性填埋池和高度集约化的刚性填埋单元工艺，用以解决现有技术中采用底部导排渗滤液时，需要在池底的钢筋混凝土结构层预留开孔，导致开孔位置存在潜在泄露风险的缺陷，实现顶部导排渗滤液的效果。

本发明提供一种导排装置，包括：综合管，所述综合管用于设置在刚性填埋池的池体内，所述综合管的顶部位于所述池体的顶板的上方，所述综合管的底端延伸到所述池体的内侧底部，所述综合管的顶端封闭，所述综合管的底部设置有连通所述综合管内外两侧的渗透孔；气水置换器，所述气水置换器设置在所述综合管的内侧底部，所述气水置换器的气体入口连接有供气管，所述气水置换器的液体出口连接有排液管，所述供气管和所述排液管由所述综合管的顶部穿出。

根据本发明提供的导排装置，所述综合管的顶部设置有连通所述综合管内外两侧的导气孔，所述导气孔上连接有导气管，且所述综合管上还设置有补气口和出气口，所述综合管内设置有连通所述补气口和所述出气口的进气通道，所述补气口和所述出气口沿所述综合管的轴向之间的距离大于所述池体的顶板的厚度，当所述综合管设置到所述池体内时，所述补气口位于所述池体的顶板的上方，所述出气口位于所述池体的顶板的下方，所述补气口处设置有补气阀。

根据本发明提供的导排装置，还包括补气管组，所述补气管组用于设置在所述池体内，所述补气管组的进气端与所述出气口连通，所述补气管组上设置有多个出气孔。

根据本发明提供的导排装置，所述补气管组包括补气立管和补气横管，所述补气立管远离所述综合管设置，所述补气横管的一端与所述补气立管连通，所述补气横管的另一端与所述出气口连通，所述出气孔至少设置在所述补气立管上。

根据本发明提供的导排装置，还包括气体成分检测管，所述气体成分检测管的底部位于所述综合管内，所述气体成分检测管的顶部向上穿出到所述综合管的顶部的外侧。

根据本发明提供的导排装置，还包括液位检测组件，所述液位检测组件包括液位传感器和与所述液位传感器连接的液位传感器导线，所述液位传感器位于所述综合管的内侧底部，所述液位传感器导线向上穿出到所述综合管的顶部的外侧，或者所述液位传感器导线通过所述气体成分检测管伸出到所述综合管的外侧。

根据本发明提供的导排装置，还包括温湿度传感器和连接在所述温湿度传感器上的温湿度传感器导线，所述温湿度传感器设置在所述综合管内，所述温湿度传感器导线穿出到所述综合管的顶部的外侧，或者所述温湿度传感器导线通过所述气体成分检测管伸出到所述综合管的外侧。

本发明还提供一种刚性填埋池，包括池体和如以上任一项所述的导排装置，所述池体的内侧底部设置有积液井，所述综合管的底端位于所述积液井内。

根据本发明提供的刚性填埋池，所述池体的底板的顶面向所述积液井的位置倾斜。

本发明还提供一种高度集约化的刚性填埋单元工艺，基于如以上任一项所述的导排装置，包括：将所述导排装置的供气管和排液管与气动降水设备连接；所述气动降水设备通过所述供气管向所述导排装置的气水置换器内供气，气压将所述气水置换器内的渗滤液沿所述排液管压出。

本发明提供的导排装置，包括综合管和气水置换器。综合管的底端可穿过刚性填埋池的池体的顶板插入池体内，当综合管的底端插入到池体的内侧底部时，综合管的顶部位于池体的顶板的上方。综合管的顶部封闭，且综合管的外侧与池体的顶板密封连接。在综合管的底部设置连通综合管内外两侧的渗透孔，当池体内产生渗滤液时，渗滤液会经渗透孔进入综合管内。气水置换器设置在综合管的内侧底部，气水置换器的气体入口连接有供气管，气水置换器的液体出口连接有排液管，供气管和排液管均向上延伸，经综合管的顶部穿出。在需要排出渗滤液时，将供气管和排液管连接到气动降水设备以及储液罐上，气动降水设备驱动气水置换器将渗滤液排出到储液罐内。本发明提供的导排装置，通过气水置换器和综合管结构实现了上排渗滤液的效果，无需在池体的底部开孔，降低了渗滤液泄露的风险。

进一步的，本发明提供的刚性填埋池，包括池体和如上所述的导排装置，池体的内侧底部设置有积液井，池体内的危废产生的渗滤液汇集到积液井内，综合管的底端位于积液井内，可通过气水置换器实现渗滤液上排的效果。因此，本发明提供的刚性填埋池也具有如上所述的优势。

更进一步的，在本发明提供的高度集约化的刚性填埋单元工艺中，该工艺由于基于如上所述的导排装置实现，因此，具有与如上所述相同的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的填埋池的俯视图；

图2是本发明提供的填埋池的剖视图；

图3是本发明提供的补气管和补气管组的安装结构图；

图4是本发明提供的积液井结构图；

图5是本发明提供的图1中的A处放大图；

附图标记：

1：池体；2：综合管；3：气水置换器；4：顶板；5：底板；6：侧板；7：渗透孔；8：供气管；9：排液管；10：导气管；11：补气阀；12：U形管；13：补气管；14：补气立管；15：补气横管；16：出气孔；17：液位传感器；18：液位传感器导线；19：气体成分检测管；20：温湿度传感器；21：温湿度传感器导线；22：积液井；23：塑料盖板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图5描述本发明的导排装置、刚性填埋池和高度集约化的刚性填埋单元工艺。

本发明提供一种导排装置和刚性填埋池，其中，导排装置包括综合管2和气水置换器3，刚性填埋池包括池体1和上述的导排装置。

池体1为内部中空的封闭结构，且池体1的顶板4上设置有通孔。

例如池体1可以包括顶板4、底板5和四个侧板6，顶板4、底板5和四个侧板6围成内部中空的长方体形结构，通孔可以为圆孔。

综合管2可通过顶板4上的通孔插入到池体1内，综合管2的顶端封闭，当综合管2的的底端插入到池体1的底板5的顶部时，综合管2的顶部至少向上延伸到可封闭通孔的位置，优选的实施方式为综合管2的顶部延伸到顶板4的上方。综合管2的底部设置有连通综合管2内外两侧的渗透孔7。

综合管2的底端位于池体1的底板5的顶部，或者说位于池体1 的内侧底部，综合管2的顶端可以向上延伸到通孔内，或者继续向上延伸，穿过通孔后到达顶板4的上方。综合管2的顶端封闭，且综合管2的外侧壁与通孔的内侧壁密封连接，如此，实现池体1完全密封的效果。

综合管2的底端可以敞开，也可以封闭，在综合管2靠近底部的部分可以为花管，花管的外侧壁上设置有多个连通花管内外两侧的渗透孔7，当池体1内产生渗滤液后，渗滤液可穿过渗透孔7进入综合管2内。为防止渗透孔7堵塞，可以在花管的外侧包裹土工滤网。

气水置换器3设置在综合管2的内侧底部，气水置换器3的气体入口连接有供气管8，气水置换器3的液体出口连接有排液管9，供气管8和排液管9经综合管2的顶部穿出到池体1的外侧。

气水置换器3上设置有液体入口、气体入口和液体出口，在液体入口处设置有单向阀，在气体入口处连接有供气管8，在液体出口处连接有排液管9，在综合管2的顶部设置有安装孔，供气管8和排液管9向上延伸，经安装孔穿出到池体1的外侧，供气管8和排液管9 分别与对应的安装孔密封连接，以保证池体1的密封性。

当气水置换器3外侧有渗滤液需要导排渗滤液时，将供气管8和排液管9位于综合管2外侧的一端连接到气动降水设备以及储液罐上，渗滤液可经液体入口上的单向阀进入气水置换器3内，启动气动降水设备通过供气管8向气水置换器3内供气，位于气水置换器3内的渗滤液经排液管9被压出，进入储液罐内，实现上排渗滤液的效果。

本发明提供的导排装置，可将池体1内的渗滤液在池外气动降水设备的驱动下由池体1上端排出，无需在池体1的底部开孔，避免了池体1重力导排渗滤液容易造成的底部渗漏的问题。

此外，采用气体置换器上排渗滤液的方式，解决了池体1内部设置提升泵容易造成爆炸的安全隐患问题，以及外部设自吸泵受设备吸程限制的问题。

综合管2的顶部设置有连通综合管2内外两侧的导气孔，导气孔处连接有导气管10，导气管10用于与气体净化设备连接。综合管2 的顶部还设置有补气口和出气口，在综合管2内设置有用于连通补气口和出气口的进气通道，出气口和补气口可以沿综合管2的轴向设置，且两者之间的距离大于顶板4的厚度，当综合管2设置到池体1内后，补气口位于顶板4的上方，出气口位于顶板4的下方。进气通道与池体1外侧的补气口连通的一端设置有补气阀11。

在本发明的一个实施例中，综合管2的顶部穿出顶板4的通孔一段距离，导气孔设置在综合管2位于顶板4上方的部分的外侧，导气孔可以通过导气管10与外部的气体净化设备连接。

设置在综合管2的内部的进气通道可以为U形管12，U形管12 位于综合管2内，U形管12的一端与补气口连通，U形管12的另一端与出气口连通，在补气口处可以连接补气管13，补气管13上可以设置补气阀11，补气阀11可以为蝶阀。如此设置，无需在池体1上额外打孔，保证池体1的密封性。

在进行气体外排时，可以将气体净化设备与导气管10连通，启动气体净化设备向外抽气，在池体1内需要补气时，打开补气管13 上的补气阀11，平衡池体1内的压力。

本发明提供的导排装置还包括补气管组，补气管组用于设置在池体1内，补气管组的进气端与出气口连通，补气管组上设置有多个出气孔16。

补气管组可以分布在池体1内，补气管组的进气端与出气口连通，补气管组上可以设置出气孔16，当外部气体通过补气管13进入补气管组内后，可经补气管组将气体引导并输送至池体1的各个位置。

进一步的，补气管组可以包括补气立管14和补气横管15，补气立管14可以用于设置在池体1内远离综合管2的位置，补气横管15 的一端与补气立管14连通，补气横管15的另一端与出气口连通，出气孔16至少设置在补气立管14上。

补气立管14可以采用速排龙管，可以竖直的设置在池体1内，且设置在远离综合管2的位置，补气横管15用于连接补气立管14和出气口，补气横管15水平的设置在池体1的内侧顶部，一端与补气立管14的顶端可拆卸连接，另一端与U形管12位于池体1内的一端可拆卸连接。上述的出气孔16可以设置在补气立管14上，出气孔16可以沿补气立管14的轴向均匀设置多个，或者出气孔16也可以进一步的设置在补气横管15上。综合管2与补气横管15连接的部分可以设置为可拆卸式的成品件，方便安装及更换。

设置进气通道可以在气体导排的同时进行有效补气，维持池体1 内的压力，设置上述的补气管组可以延长气体流动路径，加大气体与危废的接触时间，保证开采的安全性。

当池体1内需要补气时，开启补气阀11，可使气体自池体1外进入补气管组内，并由出气孔16进入池体1内，最后经综合管2汇集排出池外。补气立管14设置在远离综合管2的位置，使池体1内的气体流动路径较远，气体与危废接触时间较长，池体1内气体循环比较充分，安全性大大提高。

在本发明的一个实施例中，还包括液位检测组件，液位检测组件包括液位传感器17和与液位传感器17连接的液位传感器导线18，液位传感器17位于综合管2的内侧底部，液位传感器导线18向上经综合管2的顶部穿出到池体1的外侧。

液位传感器17设置在综合管2内侧底部，用于检测液位情况。在综合管2的顶部可以设置有供液位传感器导线18穿出的安装孔，液位传感器导线18一端与液位传感器17连接，另一端经安装孔穿出到综合管2的顶部的外侧，且该端可用于与液位显示器连接，可实时监测综合管2内的液位。根据连通器原理，可以进一步获得池体1内的渗滤液的液位情况。根据液位显示器实时显示出的池体1内液位情况启动外部的气动降水设备，将池体1内的液体以气动形式排至外部的储液罐，实现池体1内无泵上排液的效果。

在本发明的一个实施例中，还包括气体成分检测管19，气体成分检测管19的底部位于综合管2内，气体成分检测管19的顶部向上经综合管2的顶部穿出到池体1的外侧。

在综合管2的顶部可以设置供气体成分检测管19穿过的安装孔，气体成分检测管19的底端经该安装孔向下延伸到综合管2的内部，气体成分检测管19的顶端位于综合管2的顶部的外侧，在气体成分检测管19的顶部可以连接气体成分检测仪，可根据需要对池体1内进入综合管2内的气体的成分进行检测分析，以此获得池体1内的气体成分。

在本发明的一个实施例中，还包括温湿度传感器20和连接在温湿度传感器20上的温湿度传感器导线21，温湿度传感器20设置在综合管2内，温湿度传感器导线21经综合管2的顶部穿出到综合管 2的顶部的外侧，或者温湿度传感器导线21可通过气体成分检测管19伸出到综合管2的外侧。

温湿度传感器导线21位于池体1外侧的一端可以安装温湿度显示器，用于实时观察综合管2内的温度和湿度，可进一步获得池体1 内的温度和湿度。

在一个优选的实施例中，上述的液位传感器导线18和温湿度传感器导线21均可以通过气体成分检测管19穿出到综合管2的顶部的外侧，如此设置，可减少对综合管2的开孔，使池体1的密封性更强。

在本发明提供的刚性填埋池中，在池体1的底部可以设置积液井 22，且池体1的底板5的顶面向积液井22的位置倾斜。

上述的积液井22可以设置在池体1底部一个角的位置，池体1 的底板5的顶面可以为向积液井22方向倾斜的斜面，斜面的倾斜角可以为2度、3度、4度或5度等，只要实现渗透液可自行流动到积液井22内即可。积液井22的上端可以设置塑料盖板23，避免堵塞。

进一步的，为了使综合管2可直接伸入积液井22内，池体1的顶板4上的通孔设置在积液井22的上方的位置。综合管2设置在积液井22的区域内，且靠近池体1的池壁设置，综合管2的下端为花管，花管的底端置于积液井22内，综合管2的顶端经池体1的顶板 4的通孔穿出到池体1的外侧。

上述的综合管2位于池体1的顶板4下方的部分随池体1的建设同步安装。综合管2与补气横管15连接的部分设置为可拆卸式的成品件，在废物填满后且在顶板4安装前进行成品件的安装，综合管2 内的各设施待废物填满且顶板4安装后投入综合管2内并在综合管2 外固定。

补气立管14随池体1的建设同步安装，补气横管15在废物填满后且在安装池体1的顶板4前进行安装。

以下，公开一种具体的实施例对本发明提供的刚性填埋池进行说明。

参见图1，图1示出的是一组四格刚性填埋池组成的填埋场的俯视图，每一格刚性填埋池封场后，池体1的顶部伸出综合管2，综合管2内随连接导线同时下放气动的气水置换器3、液位传感器17、温湿度传感器20及气体成分检测管19，之后对综合管2的顶部进行密封。与综合管2连接的补气管13伸出池体1外，设置在补气管13上的补气阀11为常闭状态，当池体1内需换气时开启。导气管10与外部的气体净化装置连接。

参见图2，示出的是两格刚性填埋池的剖面图，每一格刚性填埋池的底部均设置有积液井22，积液井22上设置塑料盖板23，在池体 1的内壁铺设防渗层，将综合管2的底部插入积液井22内，在远离综合管2的位置将补气立管14插入池体1内，待废物填满后且在封场前安装补气横管15，之后进行封场及顶板4的铺设。综合管2应尽量贴近池壁安装。

参见图3，示出的是综合管2及补气管13的安装示意图。将综合管2与补气横管15连接的部分设置为可拆卸式的成品件，废物填满前此段不安装，在废物填满后且顶板4安装前再进行安装。

参见图4，示出的是积液井22防渗措施图。井内预埋HDPE(High DensityPolyethylene，高密度聚乙烯)成品端帽，端帽顶部与池壁及池底防渗层焊接，井底与池壁形成密闭的防渗结构，避免渗漏。

填埋废物前的雨水导排方式：通过综合管2下放气动的气水置换器3，气水置换器3上连接供气管8及排液管9，启动池外的气动降水设备，压缩空气通过供气管8驱动气水置换器3，形成的压力使雨水通过排液管9排出至持外的雨水管网。

填埋废物后的渗滤液导排方式：通过综合管2下放的液位传感器 17实时监测池内液位高度，当液位超过预设值时启动池外的气动降水设备，压缩空气通过供气管8驱动气动排水置换器，形成的压力使渗滤液通过排水管排出至池外的集液罐，最终运至渗滤液处理站处理。

气体导排及检测方式：刚性填埋池内的气体通过综合管2汇集后由顶部的导气管进入外部的气体净化装置处理。当遇到池体1渗漏等紧急情况需开盖补渗或后期有废物回取需要时开启补气阀11，对池体1内进行强制通风。外界空气通过顶板4外的补气管13、池体1 内的补气横管15及补气立管14上的出气孔16进入池体1内，流经废物填埋区，经综合管2汇集排出池外，池内气体流动路径较远，气体与危废接触时间较长，池内气体循环比较充分，安全性大大提高。

通过综合管2下放的气体成分检测管19可在池体1外部由便携式的气体成分检测装置对池内气体成分进行实时监测。通过综合管2 下放的温湿度传感器导线21可随时掌握池内温湿度情况。

本发明提供的刚性填埋池，是一种高度集约化的刚性填埋池，兼具池体1内渗滤液导排、气体导排及池体1内温湿度、液位检测的功能，具有结构简单、方便实施、高度集约化等优点。

与现有工艺相比，本发明的有益效果如下：

本发明相比渗滤液下部导排，无需在刚性填埋池底部开孔，降低防渗结构破坏及管道连接处渗滤液渗漏的风险。

本发明采用渗滤液上部气动导排方式，池内外均无需安装水泵，无用电危险及自吸吸程高度限制，同时降低刚性填埋池下部目视层整体高度，大幅度减少渗滤液导排管及阀门的使用。

本发明同时具备气体成分检测、液位检测及温湿度检测功能，结构简单，高度集约化。

本发明还提供一种高度集约化的刚性填埋单元工艺，基于如以上任一项所述的导排装置，包括以下步骤：

步骤S100、将供气管和排液管与气动降水设备连接；

步骤S200、气动降水设备通过供气管向气水置换器内供气，气压将气水置换器内的渗滤液沿排液管压出。

在本发明提供的高度集约化的刚性填埋单元工艺中，该工艺由于基于如上所述的导排装置实现，因此，具有与如上所述相同的优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。