本發(fā)明涉及市政污泥衛(wèi)生填埋或非衛(wèi)生填埋傾倒所形成的污泥塘場地原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，具體地說是一種污泥塘封場覆蓋結(jié)構(gòu)，從下至之上由浮力層、加筋層、滲濾液收集系統(tǒng)、氣體收系統(tǒng)、水平防滲層、雨水收集系統(tǒng)、覆蓋支持土層、營養(yǎng)植被層等組成部分。本發(fā)明有利于污泥塘內(nèi)氣液收集和自身降解穩(wěn)定，同時能夠恢復(fù)污泥塘自身及其周邊生態(tài)環(huán)境。

背景技術(shù)：

目前我國城市污水處理廠每年排放污泥2200萬噸，且以每年約10%的速度增長，污泥處理處置問題日益嚴重。污泥處理是指污泥經(jīng)單元工藝組合處理，達到“減量化、穩(wěn)定化、無害化”目的的全過程。污泥處置是指污泥經(jīng)過處理后，棄置與自然環(huán)境中（地面、地下、水中）或再利用，能夠達到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。目前，污泥的處理方式主要有衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒或資源化利用等多種方式。填埋處置投資少，運行費用低，消納量大，是目前我國污泥處置的主要方式。然而我國污泥填埋方式簡單粗暴，大量污泥并沒進行脫水、消化、穩(wěn)定等預(yù)處理，填埋污泥的含水率、滲透系數(shù)、抗剪強度等指標遠遠沒有達到《城鎮(zhèn)污水處理場污泥處理處置技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于污泥混合填埋及專用填埋的指標要求。污泥傾倒填埋所形成的污泥塘（坑）成為人為的“沼澤地”，容易引發(fā)如下問題：（1）占用填埋場大量土地；（2）污泥坑直接露天暴露，周邊缺少安全防護設(shè)施，存在安全隱患；（3）污泥坑內(nèi)污水污泥溢流、大量的有毒有害氣體（主要包括ch4、nh3、h2s、惡臭等）直接擴散至空氣中，導(dǎo)致污泥坑周邊生態(tài)環(huán)境惡劣，直接威脅環(huán)境安全和公眾健康。

為解決污泥塘自身及其對周邊生態(tài)環(huán)境的影響，必須對污泥塘進行場地生態(tài)修復(fù)。然而由于污泥塘內(nèi)污泥一般呈流態(tài)或流塑狀，具有高含水量、高有機質(zhì)含量、高壓縮性、低滲透系數(shù)、低抗剪強度，且不斷進行消化降解產(chǎn)生填埋氣體等諸多不良工程特性，使得對污泥塘場地修復(fù)工作非常棘手。目前對污泥塘進行原位處理處置沒有有效的方法，簡易覆土圍封由于污泥強度低，存在塌陷、污泥管涌等安全隱患；而原位固化或異位脫水固化后填埋具有工期長、占地大、二次污染嚴重、投資高等缺點，項目不易實施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了經(jīng)濟、快速、有效的對污泥塘進行場地生態(tài)修復(fù)，減少其對周邊生態(tài)環(huán)境的影響，本發(fā)明目的在于提供結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，生態(tài)環(huán)保、投資較少、施工安全方便的一種污泥塘場地原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，使其能夠廣泛應(yīng)用于污泥塘的原位修復(fù)處置，使其周邊生態(tài)環(huán)境能夠得到有效的恢復(fù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種污泥塘場地原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于：生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)從下至上由浮力層、加筋層、滲濾液收集系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)、水平防滲層、雨水收集系統(tǒng)、覆蓋支持土層、營養(yǎng)植被層組合而成，滲濾液收集系統(tǒng)包括縱橫向滲濾液收集盲溝，縱橫向滲濾液收集盲溝交叉點設(shè)置滲濾液收集井，縱橫向滲濾液收集盲溝內(nèi)設(shè)置滲濾液收集管，所述滲濾液收集管連接至滲濾液收集井，滲濾液通過滲濾液收集井內(nèi)的提升泵或滲濾液導(dǎo)排管輸送污水調(diào)節(jié)池；在滲濾液收集盲溝上設(shè)置氣體收集系統(tǒng)，所述氣體收集系統(tǒng)包括沿污泥塘周邊鋪設(shè)的氣體收集管，沿氣體收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬蓺怏w收集盲溝；在氣體收集盲溝上鋪設(shè)土工復(fù)合水網(wǎng)形成氣體收集層，土工復(fù)合排水網(wǎng)錨入污泥塘周邊錨固溝內(nèi)，氣體收集管通過氣體導(dǎo)排管與氣體排放裝置連接。

優(yōu)選地，所述的浮力層由若干浮力板拼接形成整體，浮力板由20~40cm厚度聚乙烯泡沫板上下各設(shè)置一層1~3cm厚薄木板組成。

優(yōu)選地，所述加筋層由300~400kn/m雙層縱橫向交叉布置的高強度加筋有紡?fù)凉げ冀M成，加筋布錨入污泥塘周邊設(shè)置的錨固溝內(nèi)。

優(yōu)選地，所述水平防滲層為一層1.5mmlldpe或hdpe土工膜，土工膜錨入污泥塘周邊錨固溝內(nèi)。

優(yōu)選地，雨水收集系統(tǒng)包括覆蓋在水平防滲層之上的土工復(fù)合排水網(wǎng)，并在土工復(fù)合排水網(wǎng)上設(shè)置縱向、橫向雨水收集盲溝，縱向、橫向雨水收集盲溝內(nèi)雨水收集管接入污泥塘內(nèi)設(shè)置的雨水收集井，通過雨水導(dǎo)排管或提升泵導(dǎo)入污泥塘周邊排水明渠內(nèi)。

優(yōu)選地，覆蓋支持土層由厚度大于450mm壓實粘土構(gòu)成，土層滲透系數(shù)應(yīng)大于1×10^-4cm/s。

優(yōu)選地，營養(yǎng)植被層為植被生長營養(yǎng)層，由厚度應(yīng)大于150mm耕植土構(gòu)成。

本發(fā)明的另一目的在于提供結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，生態(tài)環(huán)保、投資較少、施工安全方便的一種污泥塘場地原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的施工方法，使其能夠廣泛應(yīng)用于污泥塘的原位修復(fù)處置，使其周邊生態(tài)環(huán)境能夠得到有效的恢復(fù)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種污泥塘場地原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的施工方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

a、首先清除污泥塘內(nèi)的表層植被、垃圾，并對污泥塘內(nèi)的表層上清液進行抽排，然后沿污泥塘周邊修建施工便道及錨固溝；

b、利用木夾板、鋼板、螺栓將泡沫板連接整體，形成浮力層；

c、在預(yù)定位置預(yù)埋滲濾液收集井、氣體導(dǎo)排管、雨水收集井，雨水導(dǎo)排管后，在浮力層上鋪設(shè)2層縱橫向交叉布置的高強度加筋土工布，先鋪設(shè)縱向土工布，再鋪設(shè)橫向土工布；

d、在污泥塘中部鋪設(shè)安裝穿孔的hdpe滲濾液收集管，并與滲濾液收集井連接，沿滲濾液收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬蓾B濾液收集盲溝；

e、沿污泥塘周邊鋪設(shè)安裝穿孔的hdpe氣體收集管，并與氣體導(dǎo)排管通過直角彎頭連接；沿氣體收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬蓺怏w收集盲溝；在氣體收集盲溝上鋪設(shè)土工復(fù)合水網(wǎng)形成氣體收集層，土工復(fù)合排水網(wǎng)兩端錨入錨固溝內(nèi)；

f、鋪設(shè)hdpe膜或lldpe膜水平防滲層，水平防滲層兩端錨入錨固溝內(nèi)；

g、在水平防滲層上鋪設(shè)土工復(fù)合排水網(wǎng)形成排水層，在污泥塘中部位置，土工復(fù)合排水網(wǎng)上鋪設(shè)安裝穿孔的hdpe雨水收集管，并與雨水收集井連接，沿雨水收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬捎晁占希?/p>

h、鋪設(shè)覆蓋支持土層及營養(yǎng)植被層，并壓實。

本發(fā)明能夠經(jīng)濟、快速、有效的對污泥塘進行封場覆蓋處置，并能夠適應(yīng)污泥消化降解所引其的沉降變形，改善、恢復(fù)污泥塘周邊生態(tài)環(huán)境。本發(fā)明具有的有益效果是：

1）可以有效解決污泥塘地基承載力低，施工機械、施工人員安全問題；

2）封場覆蓋結(jié)構(gòu)可以承受自身荷載，避免污泥塘封場后在不均勻荷載作用下造成污泥外涌、塌陷，結(jié)構(gòu)安全可靠；

3）封場后污泥塘內(nèi)的滲濾液、填埋氣有組織的收集導(dǎo)排，有利于污泥的消化、穩(wěn)定化；同時，可有效避免污水、臭氣外滲污染周邊環(huán)境；

4）該封場覆蓋系統(tǒng)可防止雨水、地表水進入污泥塘內(nèi)，減少滲濾液產(chǎn)量；

5）該封場覆蓋系統(tǒng)可以適應(yīng)污泥降解消化所引起的沉降變形，避免防滲膜拉伸破壞；

6）該封場覆蓋系統(tǒng)可以恢復(fù)污泥塘周邊生態(tài)環(huán)境、景觀綠化，生態(tài)效益良好。

附圖說明

圖1是污泥塘原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)平面圖。

圖2是圖1中的a-a剖面圖。

圖3是圖1中的b-b剖面圖。

圖4是本發(fā)明浮力層泡沫板連接詳圖。

圖5為圖4中浮力層泡沫板連接部位的詳圖。

圖6是本發(fā)明滲濾液收集井結(jié)構(gòu)詳圖。

圖7是圖1中的c-c剖面圖，為本發(fā)明滲濾液及雨水收集盲溝詳圖。

圖8是圖1中的d-d剖面圖。

圖9是本發(fā)明雨水收集井結(jié)構(gòu)詳圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例并結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本發(fā)明中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。

如圖1所示。其至下而上各層的功能和結(jié)構(gòu)如下：

浮力層1：污泥塘內(nèi)污泥11一般呈流態(tài)或者流塑態(tài)，其自身強度極低，在污泥固結(jié)前不能形成施工作業(yè)平臺及承載施工作業(yè)荷載。在污泥塘表層鋪設(shè)浮力層，浮力層由浮力板拼接成整體，如圖2、3所示。本發(fā)明所述浮力板由20~40cm厚度聚乙烯泡沫板12上下各設(shè)置一層1~3cm厚薄木板13組成，在相鄰浮力板連接處的頂部和底部分別設(shè)置連接鋼板14，各塊浮力板之間通過螺栓15對穿連接鋼板14連接整體形成浮力層。浮力板平面尺寸，螺栓規(guī)格型號及連接鋼板尺寸厚度滿足泡沫板與木夾板的連接的整形性即可，如圖4和圖5所示。

加筋層2：為了支撐封場覆蓋系統(tǒng)自身荷載，在浮力層表面鋪設(shè)加筋層。本發(fā)明所述加筋層由300~400kn/m雙層縱橫向交叉布置的高強度加筋有紡?fù)凉げ?1組成，加筋布錨入污泥塘周邊設(shè)置的錨固溝9內(nèi)，并預(yù)留一定的拉伸量，拉伸量為污泥塘封場后的預(yù)估沉降變形量，使其能夠適應(yīng)降解所引發(fā)的沉降變形。如圖2、3所示。

滲濾液收集系統(tǒng)3：為了有效收集封場后污泥塘內(nèi)滲濾液，促進污泥塘穩(wěn)定化，在加筋層上設(shè)置滲濾液收集系統(tǒng)，如圖2所述。本發(fā)明所述滲濾液收集系統(tǒng)由縱橫向滲濾液收集盲溝31、滲濾液收集井32組成，如圖1所示?？v橫向滲濾液收集盲溝交叉點設(shè)置滲濾液收集井32，滲濾液收集盲溝31內(nèi)滲濾液收集管33連接至滲濾液收集井32，滲濾液通過滲濾液收集井內(nèi)的提升泵或滲濾液導(dǎo)排管輸送污水調(diào)節(jié)池，如圖1、圖6所示。本發(fā)明所述滲濾液收集盲溝由20~40mm級配碎石包裹hdpe滲濾液收集管33，碎石外包無紡?fù)凉げ冀M成，如圖6所示。本發(fā)明所述滲濾液收集管為hdpe穿孔管，管徑大小及開孔率根據(jù)滲濾液水量大小確定。本發(fā)明所述滲濾液收集井32由de1000hdpe預(yù)制井，井底采用一定厚度的hdpe封板密封，井頂采用一定厚度hdpe預(yù)制膜蓋35覆蓋，如圖6所示。

氣體收集系統(tǒng)4：為了有效收集封場后污泥塘內(nèi)污泥消化降解產(chǎn)生的氣體，在滲濾液收集盲溝上設(shè)置氣體收集系統(tǒng)，如圖2、3所示。本發(fā)明所述氣體收集系統(tǒng)由土工復(fù)合排水網(wǎng)41、氣體收集盲溝42、氣體導(dǎo)排管43、氣體排放裝置44組成，如圖1所示。污泥塘內(nèi)消化降解產(chǎn)生的氣體通過土工復(fù)合排水網(wǎng)進入氣體收集盲溝，最終通過氣體導(dǎo)排管由氣體排放裝置排出，如圖8所示。土工復(fù)合排水網(wǎng)需錨入污泥塘周邊錨固溝9內(nèi)，并預(yù)留一定的沉降變形拉伸量。本發(fā)明所述氣體收集盲溝42由20~40mm級配碎石包裹hdpe氣體收集管45，碎石外包無紡?fù)凉げ冀M成，如圖2所示。本發(fā)明所述氣體收集管為hdpe穿孔管，管徑大小及開孔率根據(jù)氣體量大小確定。本發(fā)明所述氣體導(dǎo)排管為hdpe實壁管，管徑大小根據(jù)氣體量大小確定。本發(fā)明所述氣體排放裝置由排氣管46、氣體止回閥47、無動力通風器48組成，排氣管46底端通過變徑兩通連接氣體導(dǎo)排管43，頂端安裝排氣閥和無動力通風器48，在無動力通風器48與排氣管46連接處設(shè)置氣體止回閥47，排氣管周邊均布防腐鋼絲繩，排氣管通過防腐鋼絲繩49固定，防風牽拉破壞，如圖8所示。

水平防滲層5：為了防止雨水及地表水進入污泥塘內(nèi)，同時阻隔污泥塘內(nèi)氣體無組織進入周邊空氣中，在氣體收集層上鋪設(shè)水平防滲層。本發(fā)明所述水平防滲層為一層1.5mmlldpe或hdpe土工膜51，土工膜錨入污泥塘周邊錨固溝9內(nèi)，并預(yù)留一定的沉降變形拉伸量，如圖2、3所示。

雨水導(dǎo)排系統(tǒng)6：為了收集降雨深入污泥塘封場覆蓋結(jié)構(gòu)層上部覆蓋支持土層中的雨水，在水平防滲層之上設(shè)置雨水導(dǎo)排系統(tǒng)。本發(fā)明所述雨水收集導(dǎo)排系統(tǒng)由土工復(fù)合排水網(wǎng)61、雨水收集盲溝62、雨水收集井63組層，如圖1所示。土工復(fù)合排水網(wǎng)61，覆蓋于防滲層之上，并在土工復(fù)合排水網(wǎng)上設(shè)置縱向、橫向雨水收集盲溝，雨水收集盲溝內(nèi)雨水收集管接入污泥塘內(nèi)設(shè)置的雨水收集井，通過雨水導(dǎo)排管64或提升泵導(dǎo)入污泥塘周邊排水明渠或排水溝65內(nèi)，如圖1、8示。本發(fā)明所述雨水收集盲溝由20~40mm級配碎石包裹雨水收集管66，碎石外包無紡?fù)凉げ冀M成，如圖4所示。本發(fā)明所述雨水收集管為hdpe穿孔管，管徑大小及開孔濾根據(jù)雨水深入量確定。本發(fā)明所述雨水收集井由de1000hdpe預(yù)制井，井底采用一定厚度的hdpe封板密封，井頂采用2.0mmhdpe預(yù)制膜蓋67覆蓋，如圖8所示。

覆蓋支持土層7：支撐上部營養(yǎng)土，由厚度大于450mm壓實粘土構(gòu)成，土層滲透系數(shù)應(yīng)大于1×10^-4cm/s，如圖2、3所示。

營養(yǎng)植被層8：為植被生長營養(yǎng)層，由厚度應(yīng)大于150mm耕植土構(gòu)成，土質(zhì)材料應(yīng)利于植被生長，如圖2、3所示。

在所述污泥塘的周圍設(shè)置檢修道路10，并與外界道路連接。

本發(fā)明的主要實施過程如下：表層植被垃圾清理、污水抽排→修建錨固溝→安裝鋪設(shè)浮力層→鋪設(shè)加筋層→安裝鋪設(shè)滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)→鋪設(shè)氣體收集層→鋪設(shè)防滲層→安裝鋪設(shè)雨水收集層→鋪設(shè)覆蓋支持土層→營養(yǎng)植被層→植草綠化，生態(tài)修復(fù)。

污泥塘封場覆蓋實施前，首先應(yīng)清除污泥塘內(nèi)的表層植被、垃圾，并對污泥塘內(nèi)的表層上清液進行抽排，然后沿污泥塘周邊修建施工便道及錨固溝。利用木夾板、鋼板、螺栓將泡沫板連接整體，形成浮力層。在預(yù)定位置預(yù)埋滲濾液收集井、氣體導(dǎo)排管、雨水收集井，雨水導(dǎo)排管后，鋪設(shè)2層高強度加筋土工布。加筋土工布建議兩幅為鋪設(shè)單位（寬10m），在將土工布往污泥面拉伸的過程中進行兩幅土工布的縫接，各鋪設(shè)單位之間的縫接在污泥面上進行。先鋪設(shè)縱向土工布，再鋪設(shè)橫向土工布。土工布錨固前，應(yīng)使場內(nèi)土工布盡量寬松，預(yù)留一定沉降變形拉伸量。在污泥塘中部鋪設(shè)安裝穿孔的hdpe滲濾液收集管，并與滲濾液收集井連接，沿滲濾液收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬蓾B濾液收集盲溝。沿污泥塘周邊鋪設(shè)安裝穿孔的hdpe氣體收集管，并與氣體導(dǎo)排管通過直角彎頭連接；沿氣體收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬蓺怏w收集盲溝；在氣體收集盲溝上鋪設(shè)土工復(fù)合水網(wǎng)形成氣體收集層，相鄰?fù)凉ぞW(wǎng)的橫向搭接寬度不小于100mm，縱向末端的搭接寬度不小于150mm，土工復(fù)合排水網(wǎng)兩端預(yù)留一定沉降變形拉伸量，并錨入錨固溝內(nèi)。安裝氣體排放裝置，并與預(yù)埋的氣體導(dǎo)排管連接。鋪設(shè)hdpe膜或lldpe膜水平防滲層，防滲膜兩端預(yù)留一定沉降變形拉伸量，并錨入錨固溝內(nèi)。每幅防滲膜之間通過熱熔焊接進行密封，搭接寬度不小于150mm，接縫處應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生折皺。在防滲膜上鋪設(shè)土工復(fù)合排水網(wǎng)形成排水層，鋪設(shè)要求同排氣層。在污泥塘中部位置，土工復(fù)合排水網(wǎng)上鋪設(shè)安裝穿孔的hdpe雨水收集管，并與雨水收集井連接，沿雨水收集管鋪設(shè)碎石，外包無紡?fù)凉げ夹纬捎晁占?。覆蓋支持土層及營養(yǎng)土，并壓實好。封場覆蓋營養(yǎng)植被層的封場綠化應(yīng)與周邊景觀相協(xié)調(diào)，并根據(jù)土層厚度、土壤性質(zhì)、氣候條件等進行植物配置。

上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。