[發(fā)明專利]一種用于控制生活垃圾溫室氣體CH4釋放的設(shè)備及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410283024.2
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104043638A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張后虎;蔡祖聰;彭禹;蔡邦成;劉茹;張靜
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程溫室氣體減排領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于控制生活垃圾溫室氣體CH₄釋放的設(shè)備及其控制方法。

背景技術(shù)

全球變暖已成為世界關(guān)注的重大環(huán)境問題。由人類活動而產(chǎn)生的溫室氣體的排放是近50年來驅(qū)動氣候變化的主要因素，CH₄占全球人為溫室氣體排放總量的14.3％，其單分子百年增溫潛勢分別是CO₂的25倍。相關(guān)研究結(jié)果表明，預(yù)計在2030年將達(dá)到最大，約占50％。

垃圾填埋場是CH₄重要的人為釋放源，目前年釋放量為9～70×10⁶t，約占全球釋放總量的1.5％～15％。據(jù)預(yù)測，至2020年我國填埋場CH₄排放將達(dá)3.599×10⁸t當(dāng)量CO₂，占全國CH₄總排放量的31.6％。我國作為旨在抑制全球變暖和氣候變化的《京都議定書》的簽約國，控制包括垃圾填埋場在內(nèi)的溫室氣體CH₄釋放是我國履行減少溫室氣體排放義務(wù)的工作重點(diǎn)，因此尋求減少填埋場溫室氣體排放的方法具有時代必要性和緊迫性。

填埋氣體(LFG)收集系統(tǒng)能通過降低填埋場內(nèi)的CH₄分壓以減小其釋放推動力，并最終減少填埋場CH₄的釋放量。然而，LFG收集和利用系統(tǒng)造價相對昂貴，在中小型填埋場的應(yīng)用中受到了很大的限制；同時，封場后填埋場的CH₄產(chǎn)生強(qiáng)度降低，主動收集系統(tǒng)效率下降，回收利用價值極低。填埋場覆蓋土CH₄氧化是填埋場溫室氣體減排的有效途徑，但其受氣象條件影響較大，大氣壓強(qiáng)、地表溫度及降雨等都會直接影響到微生物的活性及覆蓋土的傳質(zhì)效率，從而影響微生物CH₄，難以實(shí)現(xiàn)對CH₄的穩(wěn)定控制。同時，在填埋堆放過程中，會形成含高濃度懸浮物和高濃度有機(jī)或無機(jī)成分的液體──滲濾液，對地表水和周圍地下水均會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對滲濾液的處理處置難度大、費(fèi)用高，且降雨后會直接增加滲濾液處理量，滲濾液收集管道易堵塞。除此之外，填埋場建設(shè)需開挖場地，修建防滲結(jié)構(gòu)，投資建設(shè)費(fèi)用極高，且填埋場場內(nèi)釋放的有害氣體難控制，會直接擴(kuò)散到空氣中對大氣的污染，其直接反映就是填埋場惡臭遍布。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的滲濾液量大且較難控制，滲濾液收集管道易堵塞，填埋氣體收集成本高、收集率低，覆蓋土受氣象條件影響較大，填埋場基建投資高，有害氣體難控制，惡臭遍布的問題，本發(fā)明提供了一種用于控制生活垃圾溫室氣體CH₄釋放的設(shè)備及其控制方法。它強(qiáng)化了對CH₄的削減，大大降低了氣象條件對覆蓋材料中微生物活性的影響和惡臭遍布的現(xiàn)象，有效控制了滲濾液的排放，可有效減少垃圾集中處理的成本。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種用于控制生活垃圾溫室氣體CH₄釋放的設(shè)備，它包括反應(yīng)柱，還包括填埋氣控制室和滲濾液控制室，所述的反應(yīng)柱分別通過管道與所述的填埋氣控制室和滲濾液控制室連接；

所述的反應(yīng)柱包括上部的一級反應(yīng)柱和下部的二級反應(yīng)柱，一級反應(yīng)柱和二級反應(yīng)柱均為長方體，截面尺寸相同，通過連接件進(jìn)行固定連接；

二級反應(yīng)柱和支架連接，通過支架固定件固定在地面上；一級反應(yīng)柱、二級反應(yīng)柱的底部分別設(shè)置有反應(yīng)器底座；所述反應(yīng)器底座以5％-10％的坡度坡向兩側(cè)，二級反應(yīng)柱的底部接出液管；

反應(yīng)柱的兩個對側(cè)上設(shè)置有滲濾液廊道，與反應(yīng)柱側(cè)壁上的底板平行，所述滲濾液廊道與底板的間距為5-8cm；

所述的一級反應(yīng)柱與二級反應(yīng)柱的以下結(jié)構(gòu)相同：所述的一級反應(yīng)柱上部設(shè)置有依次連接的進(jìn)液管、布液干管、布液支管，所述的布液支管為環(huán)狀，布液支管上均勻分布有布液孔；所述的一級反應(yīng)柱中布液干管的上方設(shè)置有進(jìn)氣管、布?xì)夤堋⒊鰵夤埽細(xì)夤芙铀龅倪M(jìn)氣管，出氣管設(shè)置在所述的一級反應(yīng)柱的側(cè)壁上；所述布液支管和布?xì)夤芫ㄟ^管道箍固定在反應(yīng)柱頂蓋上；所述進(jìn)氣管、出氣管、進(jìn)液管和出液管分別對應(yīng)并入填埋氣進(jìn)氣管道、填埋氣出氣管道、滲濾液進(jìn)液管道和滲濾液出液管道；所述滲濾液進(jìn)液管道、滲濾液出液管道、補(bǔ)液管和排液管均連接到滲濾液控制室，以此控制滲濾液和水的投加及排放量；填埋氣進(jìn)氣管道、填埋氣出氣管道、補(bǔ)氣管和釋氣管均連接到填埋氣控制室，以此控制填埋氣和空氣的供氣及排放量。