本發(fā)明涉及一種固體廢物的處理系統(tǒng)，尤其是涉及一種城市垃圾環(huán)保處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大、城市人口的增加和居民生活水平的提高，城市垃圾的產(chǎn)量與日俱增，

使得垃圾處理難度增加，給城市發(fā)展和管理帶來了困難，并嚴(yán)重地威脅著城市居民的生存和健康。

由于城市垃圾成分復(fù)雜，受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件及傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，城市垃圾成分相差很大，因此對城市垃圾的處理方法隨國情不同而不同，往往一個國家不同城市也采取不同的處理方式，但最終都以垃圾的無害化、資源化和減量化為處理標(biāo)準(zhǔn)。前常用的垃圾處置方法有焚燒發(fā)電法、堆肥發(fā)酵法、衛(wèi)生填埋法，分選法等。其中，衛(wèi)生填埋法以其成本低廉、適用范圍廣、無二次污染、環(huán)保效果顯著和處置徹底等優(yōu)點(diǎn)而被普遍采用，也是我國城市垃圾處理的重要方法。

在傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋場中，垃圾的生物降解是一個無任何控制的自然降解過程。由于垃圾組成成分復(fù)雜，物理、化學(xué)和生物特性差異很大，以及垃圾填埋場結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限性，無法為微生物提供適宜的生長環(huán)境，垃圾的降解過程受到限制，因此，傳統(tǒng)衛(wèi)生填埋場垃圾降解過程緩慢、穩(wěn)定化周期長、降解不完全、產(chǎn)氣率低、滲濾液成分復(fù)雜。

生物反應(yīng)器填埋技術(shù)是在傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其核心是將填埋場視為天然的厭氧生物濾床，通過有目的的滲濾液回灌控制系統(tǒng)，強(qiáng)化填埋垃圾中微生物的生物過程，從而加速垃圾中可降解有機(jī)組分的轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定。

生物反應(yīng)器中垃圾的穩(wěn)定化進(jìn)程，可分為五個階段：初期調(diào)整階段(好氧分解)、過渡階段(兼氧分解)、產(chǎn)酸階段(厭氧分解、不產(chǎn)甲烷)、產(chǎn)甲烷階段(厭氧分解、產(chǎn)甲烷)以及腐熟化階段。在垃圾填埋的情況下，垃圾層中的氧很快耗光，填埋垃圾經(jīng)調(diào)整、過渡階段進(jìn)入產(chǎn)酸階段，在微生物的作用下，垃圾中的可生物降解的組分經(jīng)過連續(xù)水解轉(zhuǎn)化為大量有機(jī)酸。因此，在垃圾填埋初期進(jìn)行滲濾液的直接回灌，會使含有大量有機(jī)酸的滲濾液重新返回填埋層，加重填埋層有機(jī)酸積累的狀況，填埋層的酸性條件不僅會抑制甲烷菌的生長，阻礙甲烷化過程的建立，同時對有機(jī)物進(jìn)一步的水解酸化也產(chǎn)生抑制，從而減緩垃圾的穩(wěn)定化進(jìn)程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種城市垃圾環(huán)保處理系統(tǒng)的設(shè)置，能夠加快垃圾填埋積累有機(jī)酸的好氧代謝，使垃圾填埋層盡快由產(chǎn)酸階段過渡到產(chǎn)甲烷階段。

作為本發(fā)明的一個方面，提供一種城市垃圾環(huán)保處理系統(tǒng)，包括：防滲保護(hù)層，其設(shè)置于垃圾填埋場的最底層，用于防止垃圾滲濾液向地下水運(yùn)移而污染地下水體；滲濾液排放層，其設(shè)置于防滲保護(hù)層上方，用于將填埋場內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液排放到滲濾液收集系統(tǒng)；垃圾填埋層，其用于填埋需要處理的城市垃圾；中間覆蓋層，其在每層垃圾填埋后對該層垃圾填埋層進(jìn)行覆蓋；滲濾液收集系統(tǒng)，用于收集填埋場內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液；滲濾液回灌系統(tǒng)，能夠?qū)B濾液收集系統(tǒng)收集的滲濾液回灌到垃圾填埋場；所述滲濾液回灌系統(tǒng)包括多組回灌樁柱，每組回灌樁柱包括交叉設(shè)置的第一回灌樁柱組和第二回灌樁柱組；所述回灌樁柱包括三通管路，其中第一管路通過泵以及閥門與滲濾液收集系統(tǒng)相通，第二管路為豎直向上的管路，其上端開口；第三管路為與豎直面成30度左右的夾角的管路，其管路中間設(shè)置滲透孔。

優(yōu)選的，所述防滲保護(hù)層為天然粘土層或人工粘土壓實(shí)后構(gòu)成的純粘土防滲層。

優(yōu)選的，所述壓實(shí)粘土和土工膜組成的復(fù)合防滲層。

優(yōu)選的，在填埋多層垃圾填埋層和中間覆蓋層之后，在中間覆蓋層上設(shè)置氨氮處理層。

優(yōu)選的，所述氨氮處理層設(shè)置有鎂離子顆粒。

優(yōu)選的，所述滲濾液排放層通過在防滲保護(hù)層之上敷設(shè)礫石形成的滲濾液排放層，在滲濾液排放層底部設(shè)置用于滲濾液導(dǎo)流的導(dǎo)流溝。

優(yōu)選的，所述中間覆蓋層為15cm～30cm的粘±或砂土。

優(yōu)選的，所述滲濾液收集系統(tǒng)包括積水池，其用于收集通過滲濾液排放層導(dǎo)流溝排放的滲濾液。

優(yōu)選的，所述第二管路為開口漸縮的結(jié)構(gòu)，其與第一管路和第三管路的連接處截面積最小；所述第一管路和第三管路為圓柱形管路，所述第三管路的截面積與第二管路的最小截面積相同，所述第一管路的截面積小于第三管路的截面積。

優(yōu)選的，所述第一管路的截面積小于所述第三管路截面積的2/3。

優(yōu)選的，所述第三管路的滲透孔包括兩排，第一排滲透孔設(shè)置于第三管路豎截面的頂部，第二排滲透孔設(shè)置于第三管路豎截面的底部。

優(yōu)選的，所述第一排滲透孔的孔徑由高向低依次增大，所述第二排滲透孔的孔徑由高向低依次減小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的城市垃圾環(huán)保處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的回灌樁柱示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于本發(fā)明的公開范圍。

本發(fā)明實(shí)施例的城市垃圾環(huán)保處理系統(tǒng)，設(shè)置于垃圾填埋場，參見圖1，從下往上包括防滲保護(hù)層10，濾液排放層20，交替設(shè)置的垃圾填埋層30和中間覆蓋層40。防滲保護(hù)層10設(shè)置于垃圾填埋場的最底層，用于防止垃圾滲濾液向地下水運(yùn)移而污染地下水體。在實(shí)際工程中，對于防滲層的要求是滲透系數(shù)不大于10^-7cm/s。低成本的防滲保護(hù)層10可以為天然粘土層或人工粘土壓實(shí)后構(gòu)成的純粘土防滲層，為了有效地防止?jié)B濾液滲露，防滲保護(hù)層10可以使用壓實(shí)粘土和土工膜組成的復(fù)合防滲層。

滲濾液排放層20設(shè)置于防滲保護(hù)層10之上，用于將填埋場內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液排放到滲濾液收集系統(tǒng)?？梢允褂弥睆綖?cm～l0cm的集水敷設(shè)礫石形成滲濾液排放層20，在滲濾液排放層20底部設(shè)置用于滲濾液導(dǎo)流的導(dǎo)流溝。

垃圾填埋層30和中間覆蓋層40交替設(shè)置，垃圾填埋層30中形成生物反應(yīng)器，垃圾依次經(jīng)歷水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷后達(dá)到穩(wěn)定階段。在填埋一層垃圾填埋層30后，覆蓋一層中間覆蓋層40，用于防止頂層垃圾和細(xì)菌的傳播，同時減小填埋垃圾惡臭氣體對大氣環(huán)境的污染。中間覆蓋層40可以使用15～30cm的砂土或者粘土配置。

滲濾液收集系統(tǒng)包括積水池50，其通過管路與滲濾液排放層20的導(dǎo)流溝相通，用于收集通過滲濾液排放層20導(dǎo)流溝排放的滲濾液。滲濾液回灌系統(tǒng)，其能夠?qū)B濾液收集系統(tǒng)收集的滲濾液回灌到垃圾填埋場。濾滲液回灌系統(tǒng)包括回灌樁柱，回灌樁柱通過泵51以及閥門52與滲濾液收集系統(tǒng)的積水池50相通。

回灌樁柱包括多組回灌樁柱組60，回灌樁柱組60的數(shù)量可以根據(jù)垃圾填埋場的大小決定?？梢匀鐖D1中所示，將回灌樁柱組60設(shè)置為包括交叉設(shè)置的第一回灌樁柱組61和第二回灌樁柱組62的形式，從而使不同位置和深度的垃圾填埋層30都可以受到滲濾液的回灌。

單個回灌樁柱100的具體設(shè)置參見圖2，包括三通管路，其中第一管路101通過泵以及閥門與滲濾液收集系統(tǒng)相通，根據(jù)泵51以及閥門52的控制，用于間歇性的向垃圾填埋場提供滲濾液；第二管路102為豎直向上的管路，其上端開口，用于向回灌樁柱100提供空氣輸入，從而提供給垃圾填埋層30；第三管路103為與豎直面成30度左右的夾角的管路，其管路中間設(shè)置滲透孔，通過滲透孔提供滲濾液以及空氣。從而空氣能夠通過回灌樁柱100不斷垃圾填埋層中擴(kuò)散，填埋層中的有機(jī)物及其水解產(chǎn)物有機(jī)酸直接被好氧分解，因而減少有機(jī)酸的積累，使垃圾能夠盡快達(dá)到穩(wěn)定化，同時也降低了滲濾液的污染強(qiáng)度。

優(yōu)選的，第二管路102設(shè)置為開口漸縮的結(jié)構(gòu)，其與第一管路101和第三管路103的連接處截面積最小，從而能夠便于將空氣導(dǎo)入垃圾填埋層30。第一管路101和第三管路103為圓柱形管路，第三管路103的截面積與第二管路102的最小截面積相同，第一管路101的截面積小于第三管路103的截面積，優(yōu)選的，第一管路101的截面積小于所述第三管路103截面積的2/3，從而使?jié)B濾液從第一管路101流到第三管路103中時，第三管路103中滲濾液與管路截面頂部存在間隙，從而在滲濾液回灌時空氣能夠通過該間隙引入垃圾填埋層30，進(jìn)一步提高垃圾處理的速度。

優(yōu)選的，如圖2所示，第三管路103的滲透孔包括兩排，第一排滲透孔110設(shè)置于第三管路103豎截面的頂部，其作為空氣輸出孔，提供流動到垃圾填埋層30的空氣。第二排滲透孔120設(shè)置于第三管路103豎截面的底部，其在沒有滲濾液回灌時作為空氣輸出孔，在滲濾液回灌時作為滲濾液輸出孔。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在滲透孔的設(shè)置中，第一排滲透孔110的孔徑由高向低依次增大，使更多的空氣從下往上依次流動；而第二排滲透孔120的孔徑由高向低依次減小，使?jié)B濾液從上往下依次流動，從而使位于上部的垃圾填埋層得到更多的滲濾液的回灌。

本發(fā)明的上述實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)勢在于：（1）通過第一回灌樁柱組和第二回灌樁柱組的交叉設(shè)置，使從而使不同位置和深度的垃圾填埋層都可以受到滲濾液的回灌；（2）通過三通管路的設(shè)置，使空氣中的氧氣能夠通過三通管路到達(dá)垃圾填埋層，將垃圾填埋層中的有機(jī)物及其水解產(chǎn)物有機(jī)酸直接被好氧分解，因而減少有機(jī)酸的積累；（3）通過第二管路的開口漸縮的結(jié)構(gòu)設(shè)置，更加有利于空氣的導(dǎo)入；（4）通過三通管路中不同管路直徑以及滲透孔位置的設(shè)置，使在滲濾液回灌時，滲濾液能夠?qū)⒖諝鈱?dǎo)入垃圾填埋層；（5）通過滲透孔孔徑的設(shè)置，使位于上部的垃圾填埋層得到更多的滲濾液的回灌。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。