一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置
阅读说明：本技术 一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置 (Built-in leachate collection and discharge modularized pump station device in refuse landfill ) 是由 张忠品 赵乐军 任亮 王绍华 宋现财 于淼 于 2021-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明属于垃圾卫生填埋技术领域,公开了一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置,它采用分段式模块化设计,主要包含集水段、进水段、井桶段、井口段；集水段底部设水泵固定安装平台和沉泥坑；进水段侧壁设置有均匀分布的进水孔,因此无需另外设置泵站进水管,渗滤液经渗滤液导排层汇集后将通过进水段进入集水段,简化了填埋场渗滤液收集导排泵站设计；井桶段采用分段设计,因此能够根据垃圾填埋情况逐步增加井桶高度,以适应填埋堆体的升高。本发明将泵站设置位置由传统外置式更改为内置式,从而避免渗滤液导排管穿越填埋场边坡防渗层,降低渗滤液收集导排过程中的渗滤风险,同时也能达到优化导排系统的设计、降低工程造价的目的。(The invention belongs to the technical field of sanitary landfill of garbage, and discloses an embedded percolate collecting and discharging modular pump station device for a garbage landfill, which adopts a sectional modular design and mainly comprises a water collecting section, a water inlet section, a well barrel section and a well mouth section; the bottom of the water collecting section is provided with a water pump fixing and mounting platform and a mud pit; the side wall of the water inlet section is provided with water inlet holes which are uniformly distributed, so that a pump station water inlet pipe is not required to be additionally arranged, and the percolate enters the water collecting section through the water inlet section after being collected by the percolate guide and discharge layer, thereby simplifying the design of a landfill percolate collecting and guide and discharge pump station; the well barrel section adopts a sectional design, so that the height of the well barrel can be gradually increased according to the garbage landfill condition so as to adapt to the rising of a landfill body. The invention changes the arrangement position of the pump station from the traditional external arrangement to the internal arrangement, thereby preventing the percolate guide and drainage pipe from passing through the side slope impermeable layer of the landfill site, reducing the percolation risk in the percolate collecting and guiding process, and simultaneously achieving the aims of optimizing the design of the guide and drainage system and reducing the construction cost.)
技术领域
本发明属于生活垃圾卫生填埋及其焚烧飞灰卫生填埋技术领域，具体的说，是涉及一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置。
背景技术
生活垃圾及焚烧飞灰填埋场的防渗系统和渗滤液导排系统是重要组成部分。其中防渗系统的主要作用是防止填埋物产生的渗滤液下渗对地下水及土壤造成污染，主要由黏土防渗层、HDPE膜防渗层等防渗结构构成；渗滤液导排系统主要作用是及时将填埋场内的渗滤液导排至填埋坑外的储存或处理单元，防止渗滤液在填埋场内的积存，避免渗滤液的下渗污染；渗滤液导排系统主要包括填埋场场底铺设的渗滤液导排层(级配卵砾石)、导排管及导排提升泵站。
目前，绝大多数垃圾填埋场及飞灰填埋场渗滤液导排提升泵站均采用外置式，即：在填埋区外部设渗滤液集水井及提升泵站，场底渗滤液通过导排管穿过填埋场边坡防渗系统排至集水井，再通过提升泵排至处理单元。这种做法可以排出填埋场内的渗滤液，但由于需要导排管穿越填埋场的边坡防渗层，会破坏边坡防渗系统的完整性，且导排管穿越处需要与HDPE防渗膜进行焊接，施工工序多，操作复杂，容易形成防渗系统薄弱点，从而造成渗滤液泄漏风险。
综上所述，如何解决导排管穿越边坡防渗层造成渗滤液泄露的问题，同时很好解决填埋场内渗滤液排出问题，目前这方面尚缺乏有效的技术支持。
发明内容
本发明旨在解决垃圾填埋场渗滤液导排相关技术问题，提供了一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置，通过对渗滤液提升泵站的进水模式及设置模式创新设计，将泵站设置位置相对于填埋场的外置式更改为内置式，从而避免渗滤液导排管穿越填埋场边坡防渗层，降低渗滤液收集导排过程中的渗滤风险，同时也能达到优化渗滤液导排系统的设计、降低工程造价的目的。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
本发明提供了一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置，自下而上依次包括集水段、进水段、井桶段、井口段，所述集水段、所述进水段、所述井桶段、所述井口段上下组装连通且均设置在垃圾填埋场内部；
所述集水段底部设置有水泵固定安装平台，所述水泵固定安装平台对称布置在所述集水段内侧，用于安装固定水泵；所述进水段侧壁均匀分布有进水孔，所述进水孔用于渗滤液进入所述进水段；所述井桶段可由多个分段串联拼装，并且能够通过拼装数量调节所述井桶段长度；所述井口段顶部安装盖板，内部设置检修平台。
进一步地，所述集水段位于垃圾填埋场的防渗层内部，所述进水段位于垃圾填埋场的渗滤液导排层内部，所述井桶段位于垃圾填埋场的填埋层内部，所述井口段上部露出垃圾填埋场填埋堆体外部以便安装及检修。
进一步地，所述集水段、所述进水段、所述井桶段、所述井口段之间均采用柔性承插接口组装。
进一步地，所述集水段的底端外表面为光滑曲面。
进一步地，所述进水段长度为300～600mm。
进一步地，所述进水孔直径为20～40mm，且不大于垃圾填埋场渗滤液导排层的回填石粒径。
进一步地，所述进水孔所占面积为所述进水段周身表面积的30％～50％。
进一步地，所述井桶段的每个分段长度为0.8m～1.5m，所述分段之间采用柔性承插接口连接。
进一步地，所述检修平台设置有泵孔及管道孔。
本发明的有益效果是：
(一)本发明通过对泵站进水模式及泵站构造的创新构思，实现填埋场渗滤液收集与提升泵站内置式设计，避免导排管穿越边坡防渗层，导致对防渗系统整体性的破坏，能够保持填埋场防渗系统的完整性，有效降低渗滤液渗漏风险，也能够大大减少渗滤液倒排管设计及施工难度。
(二)本发明采用内置式模块化泵站，将渗滤液导排提升泵站设置于填埋区内部，不仅优化渗滤液提升泵站进水方式，使得泵站进水效率更高；而且减少渗滤液导排井占地，提高填埋场土地利用效率。
(三)本发明对渗滤液收集与排出泵站进行模块化设计，可实现泵站的分段制造，现场模块化拼装，使得泵站设计及施工更加便捷，同时造价更低，因此具有较高的经济效益。
(四)本发明适用于各类埋地式垃圾填埋场及飞灰填埋场的渗滤液收集及提升，具有较为广泛的应用价值。
附图说明
图1为本发明所提供的内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置的结构示意图；
图2为图1的a-a剖面图；
图3为图1的b-b剖面图；
图4为本发明所提供的内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置的安装示意图。
上述图中：1.集水段、2.进水段、3.井桶段、4.井口段、5.检修平台、6.盖板、7.水泵固定安装平台、8.沉泥坑、9.水泵、10.水泵出水管、11.水泵安装导轨、12.止回阀、13.闸阀、14.场底黏土防渗层、15、场底膜防渗层、16.回填黏土层、17.渗滤液导排层、18.垃圾/飞灰填埋层。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1至图3所示，本发明提供了一种垃圾填埋场内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置，主要包括集水段1、进水段2、井桶段3、井口段4、检修平台5、盖板6、水泵固定安装平台7、水泵及安装耦合装置等。
集水段1、进水段2、井桶段3、井口段4均采用模块化制造，内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置自下而上依次由集水段1、进水段2、井桶段3、井口段4以模块化拼装而成；集水段1、进水段2、井桶段3、井口段4相互连通，并且优选采用柔性承插接口组装成一体，柔性承插接口具有组装连接便捷、水密性较好等特点。其中，集水段1包含水泵固定安装平台7，井口段4包含检修平台5和盖板6，井桶段3根据需要选择一个或多个分段进行串联拼装。水泵及安装耦合装置可根据需要后期采购配置。
内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置整体呈圆柱体构造，直径一般不小于1200mm。
集水段1位于内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置的最下端，集水段1整体结构强度应满足埋地使用的强度要求，长度可采用1500mm。安装时，先在安装位置的场底黏土防渗层14开挖好安装坑，并在坑内敷设完成场底膜防渗层15，然后将集水段1吊装放置在安装坑内，最后在集水段1周边回填并夯实回填黏土层16。集水段1的底端外表面设置为光滑曲面，且优选为圆形弧面；这样能够适应填埋场柔性防渗层保护要求，防止对场底防渗层造成破坏。集水段1底部对称设置有两个水泵固定安装平台7，水泵固定安装平台7与集水段1整体浇筑建造，水泵固定安装平台7用于安装固定水泵及其耦合装置。集水段1内部底端设置有沉泥坑8，沉泥坑8位于水泵固定安装平台7下方，同样与集水段1整体浇筑建造。沉泥坑8用于沉积进入集水段1的砂砾及碎石，使用中若沉积较多时应及时清掏。集水段1上部设置有插口，用于与其上部的进水段2采用柔性承插连接。
进水段2长度可根据渗滤液导排层17的回填卵(砾)石厚度确定，且一般不小于300mm，且不宜大于600mm。进水段2侧壁除承插接口部分外，其他部分均匀分布有圆形的进水孔构成镂空设计，进水孔孔径一般在20～40mm范围内，且不应大于填埋场渗滤液导排层17的回填卵(砾)石粒径。为保证渗滤液进水顺畅，进水段2的进水孔所占面积应不小于进水段周身表面积的30％，且不宜大于50％。镂空后进水段2环刚度及整体强度应满足泵站埋地使用的强度要求。进水段2上部设置有插口，下部设置有承口，分别用于其上部的井桶段3和下部的集水段1采用柔性承插连接。
进水段2位于渗滤液导排层17内部。由于进水段2及其进水孔的设置，无需另外设置泵站进水管，填埋场渗滤液经渗滤液导排层17汇集后，可直接通过进水段2进入集水段1内，简化了填埋场渗滤液收集导排泵站设计。
渗滤液导排层17以上为垃圾/飞灰填埋层18，井桶段3位于垃圾/飞灰填埋层18内部。井桶段3可以包括一个或多个分段，每个分段长度可采用0.8m～1.5m，分段之间采用柔性承插接口连接。内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置的整体深度可随填埋场堆体的升高，通过增加井桶段3的分段个数进行调节，井桶段3强度应满足埋地使用强度要求。
井口段4长度可以为1500mm。井口段4顶部安装盖板6，内部设置检修平台5，检修平台5设置有泵孔及管道孔，泵孔及管道孔用于水泵及水泵出水管安装。泵孔尺寸应满足水泵9吊装要求，检修平台5应满足检修人员操作荷载要求，检修平台5与盖板6间距应满足出水管阀门安装及操作空间要求。井口段4下部设置有承口，用于与井桶段3采用柔性承插接口连接。
水泵9、水泵出水管10、水泵安装导轨11、止回阀12、闸阀13可根据需要后期采购配置，也可与内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置各分段集成化设计安装。
如图4所示，本发明的内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置，其工作原理如下：
施工时，在填埋场的底黏土防渗层14低点附近预留泵站安装坑，坑内铺设场底膜防渗层15，场底膜防渗层15上回填一层回填黏土层16。
先在回填黏土层16上安装集水段1并完成固定，然后在集水段1周边采用回填黏土层16夯实，回填黏土层16夯实高度至集水段1顶部，之后安装进水段2并完成固定，进水段2安装完成后在其周边回填渗滤液导排层17至进水段2顶部，最后依次安装井桶段3及井口段4，随着垃圾/飞灰填埋层18的升高，可逐步增加井桶段3个数，达到增加井深的目的。井口段4与井桶段3采用柔性承插接口连接，在填埋场使用过程中应始终保持井口段4至少漏出地面500mm，以便水泵9及出水管路10的检修。
填埋场运行过程中，渗滤液经渗滤液导排层17汇集至进水段2附近，经过进水段2上的进水孔进入集水段1，当集水段1液位达到一定高度时，水泵9启动将渗滤液排至垃圾填埋场渗滤液处理单元。
可见，通过本发明的内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置，改变常规渗滤液收集及提升泵站通过管道进水的模式，渗滤液可经过进水段2的镂空结构进水孔直接进入泵站底部进水段2，使得渗滤液收集与提升泵站实现填埋场内置式设置，避免渗滤液导排管穿过填埋场边坡防渗层，保证了填埋场防渗系统的完整性，降低了渗滤液渗漏的风险；同时，本发明对模块化泵站采用模块化分段设计，可根据填埋场的使用特征，随填埋堆体的升高逐步调节泵站的井深，达到优化设计及节省投资的效果。
另外，本发明的内置式渗滤液收集与排出模块化泵站装置也可用于此类工程地下水收集导排系统，具有较为广泛的适应性及较高的经济价值。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
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