一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及市政污泥填埋的處理方法，尤其涉及一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法。
【背景技術(shù)】
[0002]市政污泥是污水處理廠在污水處理過程中的主要產(chǎn)物，含水量高，抗剪強(qiáng)度極低，成分復(fù)雜，且通常含有有毒有害物質(zhì)。我國污泥產(chǎn)量巨大，預(yù)計(jì)到2015年末，我國污泥產(chǎn)量將達(dá)到3359萬噸。目前，填埋處置仍是我國污泥主要的處置方式。由于污泥強(qiáng)度極低，填埋過程中無法堆高，目前常用的填埋方式為坑填，填埋高度通常不超過5米，導(dǎo)致土地占用量較大。由于我國城市土地資源日趨緊張，開發(fā)新的污泥填埋方法以節(jié)約土地用量顯得十分迫切。污泥經(jīng)過固化處理后含水量降低，強(qiáng)度大幅提高，可以進(jìn)行堆高填埋。在合理的填埋工藝下，填埋體能夠滿足穩(wěn)定性的要求，達(dá)到填埋場增容的效果，提高單位土地面積污泥填埋量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。因此需要設(shè)計(jì)出一種安全、高效的污泥固化及堆高增容方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有污泥填埋方法存在的不足，減少污泥填埋的土地占用量，本發(fā)明的目的在于提供一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法。能夠在保證固化污泥填埋體穩(wěn)定性的同時，增加填埋場庫容，使單位土地面積污泥填埋量從5 t/m2提高到25t/m2，顯著提升土地利用效益。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案的步驟如下:
步驟I)首先將市政污泥進(jìn)行固化處理；
步驟2)利用固化污泥填筑擋壩并圍成方形污泥儲庫，最終填筑高度為30米；
步驟3)擋壩填筑到5米高度后，在方形污泥儲庫內(nèi)填埋未經(jīng)固化處理的市政污泥，保持壩內(nèi)未固化市政污泥填埋高度與擋壩同步增高至壩頂以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥，固化污泥填埋形成的儲庫表面坡度為1:20 ;
步驟4)擋壩填筑過程中遇雨天需對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲處理；儲庫填埋完成后，對擋壩外坡、擋壩壩頂和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理。
[0005]步驟I)中所述固化處理的固化配方為:垃圾焚燒底灰、水泥和石膏的摻量分別為市政污泥干重的100 %、25 %和25 %。
[0006]步驟2)中所述固化污泥填筑擋壩的填筑速度為7天I米，擋壩外坡向外傾斜的坡度為1:4，擋壩內(nèi)坡向外傾斜的坡度為1:2。
[0007]步驟4)中所述對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲處理采用HDPE膜；所述對擋壩外坡、擋壩壩頂和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理采用毛細(xì)阻滯型封場覆蓋。
[0008]本發(fā)明具有的有益效果是:
1、污泥與垃圾焚燒底灰混合固化效果顯著，28天齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到110 kPa，含水量60 %，滿足污泥填埋要求的強(qiáng)度及含水量控制標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]2、利用固化污泥填筑擋壩，通過采用合理的填埋堆高工藝，可以實(shí)現(xiàn)擋壩堆高至30米，并保證固化污泥擋壩的穩(wěn)定性。
[0010]3、使固化污泥擋壩圍成污泥儲庫，儲庫內(nèi)填埋未經(jīng)固化處理的污泥，使單位土地面積污泥填埋量從5 t/m2提高到25 t/m2，使填埋場庫容增加約5倍，可有效提高單位土地面積填埋量，顯著提升土地利用效益同時顯著降低填埋處置費(fèi)用。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明堆高增容方法的平面布置圖。
[0012]圖2是圖1的A-A剖視示意圖。
[0013]圖3是固化污泥擋壩填筑進(jìn)程圖。
[0014]圖中:1、擋壩外坡，2、擋壩壩頂，3、擋壩內(nèi)坡，4、未固化市政污泥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明【具體實(shí)施方式】如下:
步驟I)首先將市政污泥進(jìn)行固化處理；所述固化處理的固化配方為:垃圾焚燒底灰、水泥和石膏的摻量分別為市政污泥干重的100 %、25 %和25 %。
[0017]步驟2)利用固化污泥填筑擋壩并圍成方形污泥儲庫，最終填筑高度為30米；固化污泥填筑擋壩的填筑速度為7天I米，擋壩外坡I向外傾斜的坡度為1:4，擋壩內(nèi)坡3向外傾斜的坡度為1:2。
[0018]步驟3)擋壩填筑到5米高度后，在方形污泥儲庫內(nèi)填埋未經(jīng)固化處理的市政污泥，保持壩內(nèi)未固化市政污泥4填埋高度與擋壩同步增高至壩頂以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥，固化污泥填埋形成的儲庫表面坡度為1:20 ;
步驟4)擋壩填筑過程中遇雨天需對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲處理；填筑完成后，對擋壩壩頂2、擋壩外坡I和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理。
[0019]如圖2、圖3所示，對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲處理采用HDPE膜；所述對擋壩壩頂2、擋壩外坡I和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理采用毛細(xì)阻滯型封場覆蓋。
[0020]所述毛細(xì)阻滯型封場覆蓋的結(jié)構(gòu)是由外到內(nèi)依次為植被層、細(xì)粒土層、無紡?fù)凉げ己痛至Ｍ翆印?br>[0021]本發(fā)明堆高填埋方法能夠保證安全有效性:固化污泥強(qiáng)度隨齡期增長而增長，固化剛完成時無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)22 kPa，28天齡期后達(dá)到110 kPa，含水量60 %，能夠滿足填埋規(guī)范要求。在固化污泥擋壩的填筑過程中，控制填筑速度為7天I米，利用固化污泥強(qiáng)度的增長來保證固化污泥擋壩在填筑過程中的穩(wěn)定性。采用SL0PE/W軟件分析固化污泥擋壩的穩(wěn)定性，填埋高度達(dá)到30 m時，擋壩安全系數(shù)為1.43，能夠滿足《生活垃圾衛(wèi)生填埋場巖土工程技術(shù)規(guī)范》(CJJ 176-2012)中對安全等級為二級的堆體在正常運(yùn)用條件下最小安全系數(shù)大于1.30的規(guī)定。擋壩內(nèi)坡3坡度雖然較擋壩外坡I更陡，但由于壩體內(nèi)部3隨著筑壩高度的增加逐漸堆填未經(jīng)固化處理的污泥，能夠?qū)ζ旅嫫鸬椒磯鹤饔?，其安全系?shù)大于擋壩外坡I。固化污泥的初始飽和度為80 %，當(dāng)固化污泥壩體填筑到30米高度時，底層固化污泥在自重應(yīng)力的作用下產(chǎn)生體積壓縮，飽和度上升為90 %，仍然處于非飽和狀態(tài)，說明固化污泥擋壩內(nèi)部不會由于超孔隙水壓力的產(chǎn)生而影響其穩(wěn)定性。
[0022]在污泥儲庫構(gòu)建過程中若有降雨出現(xiàn)，為防止雨水入滲提高填埋污泥的含水量，應(yīng)采用HDPE膜對固化污泥擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲覆蓋處理，填筑完成后進(jìn)行及時的封場覆蓋，以防止干濕循環(huán)、降雨入滲、滲流等不利環(huán)境因素作用對擋壩穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。封場覆蓋采用毛細(xì)阻滯型封場覆蓋系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)形式由外到內(nèi)依次為植被層:不小于15cm ;細(xì)粒土層:采用儲水性能良好的粉土、粉質(zhì)黏土等，50 cm~150 cm ;無紡?fù)凉げ?；粗粒土?采用導(dǎo)氣性能良好的粗砂、碎石等，20 cm~30 cm。應(yīng)采用粗糙土工膜作為填埋場的防滲襯墊，并在固化污泥擋壩內(nèi)設(shè)置氣體導(dǎo)排系統(tǒng)，以防止固化污泥產(chǎn)氣對擋壩的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
[0023]上述實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法，其特征在于該方法的步驟如下: 步驟I)首先將市政污泥進(jìn)行固化處理； 步驟2)利用固化污泥填筑擋壩并圍成方形污泥儲庫，最終填筑高度為30米； 步驟3)擋壩填筑到5米高度后，在方形污泥儲庫內(nèi)填埋未經(jīng)固化處理的市政污泥，保持壩內(nèi)未固化市政污泥填埋高度與擋壩同步增高至壩頂以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥，固化污泥填埋形成的儲庫表面坡度為1:20 ; 步驟4)擋壩填筑過程中遇雨天需對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲處理；儲庫填埋完成后，對擋壩外坡、擋壩壩頂和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法，其特征在于:步驟I)中所述固化處理的固化配方為:垃圾焚燒底灰、水泥和石膏的摻量分別為市政污泥干重的100 %、25 %和25 %。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法，其特征在于:步驟2)中所述固化污泥填筑擋壩的填筑速度為7天I米，擋壩外坡向外傾斜的坡度為1:4，擋壩內(nèi)坡向外傾斜的坡度為1:2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法，其特征在于:步驟4)中所述對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行臨時防滲處理采用HDPE膜；所述對擋壩外坡、擋壩壩頂和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理采用毛細(xì)阻滯型封場覆蓋。
【專利摘要】一種用固化的市政污泥構(gòu)建儲庫的填埋場堆高增容方法。該方法的步驟：首先將市政污泥進(jìn)行固化處理；利用固化污泥填筑擋壩并圍成方形污泥儲庫，最終填筑高度為30米；擋壩填筑到5米高度后，在方形污泥儲庫內(nèi)填埋未經(jīng)固化處理的市政污泥，保持壩內(nèi)市政污泥填埋高度與擋壩同步增高至壩頂以下2米，然后填埋2米厚度的固化污泥。擋壩填筑過程中遇雨天需對擋壩和庫內(nèi)污泥表面進(jìn)行防滲處理；儲庫填埋完成后，對擋壩外坡、擋壩壩頂和儲庫表面均進(jìn)行覆蓋處理。在固化污泥擋壩的填筑過程中，通過控制堆填速度、壩體坡度和高度，并做好及時的防滲與覆蓋處理來保證固化污泥擋壩的穩(wěn)定性。本發(fā)明能夠增加填埋場庫容，提高土地利用率，并降低填埋處置費(fèi)用。
【IPC分類】B09B3/00
【公開號】CN105149316
【申請?zhí)枴緾N201510383887
【發(fā)明人】陳萍, 馮彬
【申請人】浙江理工大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月3日