本申請(qǐng)涉及垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，具體講，涉及一種生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋的甲烷控制方法。

背景技術(shù)：

衛(wèi)生填埋作為一種成本低、技術(shù)簡(jiǎn)單、處理量大的方式，已經(jīng)成為大多數(shù)國(guó)家垃圾處理的主要方法。按垃圾層中氧氣含量的存在狀況，衛(wèi)生填埋可分為厭氧、好氧和準(zhǔn)好氧三種填埋方式。其中厭氧填埋是我國(guó)目前廣泛采用的城市生活垃圾處置方法，此方法是將垃圾填埋體獨(dú)立于周圍環(huán)境，經(jīng)過漫長(zhǎng)的厭氧發(fā)酵使垃圾實(shí)現(xiàn)最終穩(wěn)定化、無害化。厭氧填埋法具有投資省、處理成本低、工藝簡(jiǎn)單、管理方便、對(duì)垃圾成分無嚴(yán)格要求等優(yōu)點(diǎn)。但厭氧衛(wèi)生填埋也存在著占用土地多、穩(wěn)定化時(shí)間長(zhǎng)、滲濾液處理難、二次污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。隨著厭氧型城市生活垃圾填埋場(chǎng)的大量建設(shè)，填埋場(chǎng)不同程度的受到上述問題的影響。好氧填埋技術(shù)核心思想就是在垃圾層底部布設(shè)通風(fēng)管網(wǎng)，用鼓風(fēng)機(jī)向垃圾層內(nèi)部輸送空氣，保持垃圾堆體的好氧狀態(tài)，以促進(jìn)垃圾的分解，使場(chǎng)內(nèi)垃圾迅速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。好氧填埋可加速垃圾降解速度，降低滲濾液濃度和填埋氣產(chǎn)量，從而減輕了填埋場(chǎng)對(duì)周圍水體和大氣的污染。但好氧填埋的缺點(diǎn)也是顯而易見的。由于填埋場(chǎng)運(yùn)行期間每日要向?qū)捄竦睦盥穸洋w通入空氣，因而其工藝和設(shè)備復(fù)雜、動(dòng)力消耗大、運(yùn)行管理費(fèi)用高。

準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)是在厭氧填埋的基礎(chǔ)上，把滲濾液收集管末端直接敞開，在填埋場(chǎng)內(nèi)外溫度差的作用下，外界空氣可以進(jìn)入垃圾層，使垃圾降解速度加快，達(dá)到垃圾快速降解的作用。與垃圾的好氧填埋相比，準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)的填埋場(chǎng)容易建設(shè)，維護(hù)費(fèi)用低，且能夠使垃圾滲濾液水中污染物質(zhì)快速降解，從而使?jié)B濾液水質(zhì)穩(wěn)定化期間明顯縮短；與厭氧填埋場(chǎng)相比，除了垃圾分解較快，堆體穩(wěn)定速度快，大大降低滲濾液的水質(zhì)水量外，場(chǎng)內(nèi)危險(xiǎn)氣體如CH₄、H₂S的產(chǎn)量也大大減少，填埋場(chǎng)的安全性及衛(wèi)生條件更好。由此可見，準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)綜合了厭氧填埋和好氧填埋的優(yōu)點(diǎn)，是一種很有潛力的垃圾處理技術(shù)。

在土地資源緊張和可持續(xù)發(fā)展的今天，尤其填埋場(chǎng)控制標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)一步明確規(guī)定了CH₄氣體需要達(dá)到的排放要求，準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)是適合我國(guó)國(guó)情的生活垃圾處置技術(shù)，對(duì)于我國(guó)大量中小型的垃圾填埋場(chǎng)，具有巨大的推廣和應(yīng)用潛力。

目前，我國(guó)城市垃圾年產(chǎn)生量約為1.5億噸，且每年以約10％的速度迅速增長(zhǎng)，其中絕大部分垃圾都采用了填埋的方式進(jìn)行處置。CH₄、CO₂和N₂O等是重點(diǎn)關(guān)注的溫室氣體，其中CH₄對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)僅次于CO₂，但其單位濃度CH₄的溫室效應(yīng)是CO₂的20倍左右。生活垃圾填埋產(chǎn)生的CH₄是全球變暖和氣候變化的重要排放源之一。在生活垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)行過程中作業(yè)臺(tái)階表面通常會(huì)持續(xù)1～2年，在此過程中不斷會(huì)有CH₄氣體釋放出來，期間若不對(duì)CH₄氣體的釋放加以控制，將會(huì)有大量的CH₄氣體以無組織的形式釋放。在降低生活垃圾填埋場(chǎng)CH₄氣體產(chǎn)生與釋放方面，準(zhǔn)好氧生活垃圾填埋工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

為了進(jìn)一步降低準(zhǔn)好氧填埋過程中甲烷氣體的釋放，特提出本申請(qǐng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的發(fā)明目的在于提出一種生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋的甲烷控制方法。

為了完成本申請(qǐng)的目的，采用的技術(shù)方案為：

本申請(qǐng)涉及一種生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋的甲烷控制方法，在生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)內(nèi)設(shè)置豎直穿孔導(dǎo)氣管，所述豎直穿孔導(dǎo)氣管之間的距離為20～25m；在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)，將垃圾填埋單元沿水平方向依次填埋形成垃圾填埋層，在每層所述垃圾填埋層的表面覆蓋中間覆蓋層，所述中間覆蓋層為新覆土與礦化垃圾重量比10：1～2的混合物；優(yōu)選為10：1。

優(yōu)選的，所述豎直穿孔導(dǎo)氣管之間的距離約為22～23m。

優(yōu)選的，所述豎直穿孔導(dǎo)氣管的直徑為31～35cm。

優(yōu)選的，在所述豎直穿孔導(dǎo)氣管的周圍設(shè)置有垂直導(dǎo)氣石籠，所述垂直導(dǎo)氣石籠的直徑為1.2～2.0m，所述垂直導(dǎo)氣石籠中的碎石粒徑為30～50cm。

優(yōu)選的，所述中間覆蓋層中新覆土的粒徑為0.02～0.2mm，礦化垃圾的粒徑為3～10mm，中間覆蓋層的孔隙率為55％～65％。

優(yōu)選的，所述中間覆蓋層的容重為0.8×10³～1.5×10³kg/m³。

優(yōu)選的，所述中間覆蓋層的厚度為30～50cm。

優(yōu)選的，所述中間覆蓋層的含水量為15～25％，優(yōu)選20％。

優(yōu)選的，在距離所述豎直穿孔導(dǎo)氣管0～5米范圍內(nèi)的中間覆蓋層的容重為1.6×10³～1.8×10³kg/m³。

優(yōu)選的，在距離所述豎直穿孔導(dǎo)氣管0～5米范圍內(nèi)的中間覆蓋層的厚度為50～100cm。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果：

本申請(qǐng)對(duì)生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)的甲烷減排進(jìn)行了深入的研究，通過設(shè)置合適的豎直導(dǎo)氣管控制填埋堆體的甲烷釋放；通過中間覆蓋層的設(shè)計(jì)控制堆體表面逸散的甲烷。一般填埋場(chǎng)作業(yè)面一般會(huì)保持2年左右，再在中間覆蓋層上填埋第二層垃圾，采用本申請(qǐng)的甲烷控制方法，可在這2年期間內(nèi)有效的控制溫室氣體甲烷釋放，可以滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)》中作業(yè)面和導(dǎo)排管道中甲烷氣體排放的要求。

經(jīng)研究實(shí)踐證實(shí)本申請(qǐng)的準(zhǔn)好氧填埋處理方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，通過對(duì)準(zhǔn)好氧過程中各項(xiàng)指標(biāo)的深入研究和調(diào)整，本申請(qǐng)的甲烷控制方法大大減少了危險(xiǎn)氣體如CH₄、H₂S的產(chǎn)量，加之準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)的導(dǎo)氣系統(tǒng)比厭氧填埋所用排氣管管徑大、間距小，垃圾分解產(chǎn)生的氣體易于排出，因此填埋場(chǎng)的安全性及衛(wèi)生條件好。其次，通過對(duì)甲烷氧化速度的控制，為垃圾降解提供了有利條件，因此垃圾分解較快，堆體穩(wěn)定速度快，便于填埋場(chǎng)的穩(wěn)定與修復(fù)，減少了由于填埋場(chǎng)穩(wěn)定時(shí)間過長(zhǎng)帶來的填埋場(chǎng)管理和環(huán)境檢測(cè)費(fèi)用。最后，本申請(qǐng)的甲烷控制方法能有效利用自然界所具有的凈化能力，加速垃圾穩(wěn)定化，加快填埋場(chǎng)的再利用周期；對(duì)機(jī)械和設(shè)備的技術(shù)水平要求低，無需強(qiáng)制通風(fēng)，節(jié)省能源；建設(shè)和維護(hù)管理簡(jiǎn)便易行，運(yùn)行成本較低。

附圖說明

圖1：填埋氣靜態(tài)通量箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：填埋氣通量的采樣點(diǎn)分布示意圖；

圖3：準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本申請(qǐng)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本申請(qǐng)而不用于限制本申請(qǐng)的范圍。

具體實(shí)施方式

準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)原理是通過填埋場(chǎng)滲濾液收集管網(wǎng)末端和大氣連通，在垃圾填埋體發(fā)酵產(chǎn)生溫差的推動(dòng)下，使外界大氣通過滲濾液收集系統(tǒng)和豎直井進(jìn)入垃圾層，進(jìn)而使填埋場(chǎng)表層、集水管附近、豎直井或者排氣設(shè)施周圍的區(qū)域處于好氧狀態(tài)，而遠(yuǎn)離上述區(qū)域的填埋層中心部分則處于厭氧狀態(tài)，在好氧與厭氧區(qū)域之間則形成相應(yīng)的兼性好氧區(qū)域。因此，準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)垃圾填埋體內(nèi)的微生物可以通過好氧分解、厭氧分解和兼性好氧分解等方式降解垃圾中的有機(jī)組分。

本申請(qǐng)涉及一種生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋的甲烷控制方法，在生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)內(nèi)設(shè)置豎直穿孔導(dǎo)氣管，豎直穿孔導(dǎo)氣管之間的距離為20～25m；在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)，將垃圾填埋單元沿水平方向依次填埋形成垃圾填埋層，在每層垃圾填埋層的表面覆蓋中間覆蓋層，中間覆蓋層為新覆土與礦化垃圾重量比為10：1～2的混合物；并優(yōu)選10：1。

根據(jù)不同準(zhǔn)好氧填埋區(qū)填埋作業(yè)臺(tái)階表面CH₄氣體釋放與氧化平衡分析，采用礦化垃圾、老覆土、礦化垃圾：新覆土(1:10，m/m)等材料的覆蓋層可以有效控制通過作業(yè)臺(tái)階表層向環(huán)境釋放的甲烷，達(dá)到新修訂的《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)》中甲烷排放要求：填埋工作面上2m以下高度范圍內(nèi)甲烷的體積百分比應(yīng)不大于0.1％。此外，產(chǎn)氣高峰期且距離導(dǎo)氣管5m范圍內(nèi)則可通過采用壓實(shí)和增加覆蓋層厚度等措施以控制其甲烷釋放。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，豎直穿孔導(dǎo)氣管之間的距離約為22～23m，最優(yōu)選為23m。由于豎直穿孔導(dǎo)氣管的布置成本較高，因此，在保證甲烷氧化通氣量的前提下，如何能夠最小密度布管，是最為經(jīng)濟(jì)的方式，可為垃圾填埋成節(jié)約大量的成本。本身申請(qǐng)?jiān)卺槍?duì)準(zhǔn)好氧填埋過程中的深入研究發(fā)現(xiàn)，豎直穿孔導(dǎo)氣管之間的距離約為22～23m，最優(yōu)選為23m為滿足準(zhǔn)好氧填埋的豎直穿孔導(dǎo)氣管的最大間距。

根據(jù)中試試驗(yàn)研究結(jié)果，準(zhǔn)好氧填埋結(jié)構(gòu)中O₂濃度以豎直通風(fēng)管為中心，形成圓錐體型在垃圾層內(nèi)擴(kuò)散，其影響范圍為二次曲面圍成的區(qū)域。本申請(qǐng)研究發(fā)現(xiàn)，1克礦化垃圾的甲烷氧化速率約為0.157mg·d^-1。根據(jù)準(zhǔn)好氧填埋堆體CH₄氣體產(chǎn)生/氧化平衡分析，為了保證導(dǎo)氣管內(nèi)部甲烷氣體達(dá)到排放要求，其好氧區(qū)域和厭氧區(qū)域的比值應(yīng)為0.67。為了保證導(dǎo)氣管內(nèi)排放的甲烷氣體滿足要求，導(dǎo)氣管之間的距離約為23m，此時(shí)準(zhǔn)好氧填埋工藝導(dǎo)氣管內(nèi)部的甲烷氣體排放滿足體積百分比<5％的要求。如繼續(xù)增大距離，則豎直導(dǎo)氣管釋放氧氣后造成的好氧區(qū)域過小，好氧區(qū)域與厭氧區(qū)的比例過小，甲烷氧化不充分。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，豎直穿孔導(dǎo)氣管的直徑為31～40cm。本申請(qǐng)適當(dāng)增大了豎直穿孔導(dǎo)氣管的直徑，從而增加了豎直穿孔導(dǎo)氣管內(nèi)氧氣的通量，豎直管內(nèi)氣體的流通速度加快，可起到一定的促進(jìn)甲烷氧化的效果。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，在豎直穿孔導(dǎo)氣管的周圍設(shè)置有垂直導(dǎo)氣石籠，垂直導(dǎo)氣石籠的直徑為1.2～2.0m，垂直導(dǎo)氣石籠中的碎石粒徑為30～50cm。由于豎直穿孔導(dǎo)氣管還具有收集滲濾液的作用，本申請(qǐng)釋放增大了石籠的直徑，可增加對(duì)滲濾液的導(dǎo)排，加速滲濾液的排出垃圾填埋體，避免水分含量過大對(duì)甲烷氧化作用的影響。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，中間覆蓋層的0.02～0.2mm，礦化垃圾的粒徑為3～10mm，中間覆蓋層的孔隙率為55％～65％。本申請(qǐng)通過對(duì)孔隙率的調(diào)整，使中間覆蓋層形成適宜于甲烷氧化的好氧環(huán)境，以加速甲烷氧化。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，中間覆蓋層的厚度為30～50cm。氧氣在本申請(qǐng)的中間覆蓋層中的擴(kuò)散深度為30cm～50cm，再增加中間覆蓋層的厚度，氧氣無法深入。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，中間覆蓋層的含水量為15～25％，優(yōu)選20％。

作為本申請(qǐng)甲烷控制方法的一種改進(jìn)，在距離豎直穿孔導(dǎo)氣管0～5米范圍內(nèi)的中間覆蓋層的容重為1.6×10³～1.8×10³kg/m³，在距離所述豎直穿孔導(dǎo)氣管0～5米范圍內(nèi)的中間覆蓋層的厚度為50～100cm。由于豎直穿孔導(dǎo)氣管周圍的區(qū)域?yàn)楹醚鯀^(qū)，甲烷釋放量較大，為了避免這部分區(qū)域的甲烷釋放，可通過采用壓實(shí)和增加覆蓋層厚度等措施以控制其甲烷釋放。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在上述參數(shù)范圍內(nèi)可明顯降低該區(qū)域內(nèi)的甲烷釋放。

實(shí)施例1

實(shí)驗(yàn)采樣地點(diǎn)為河北省涿州準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)。

該準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)的基本構(gòu)建方式為：在平整壓實(shí)的地基土上鋪設(shè)厚度為20～30cm的壓實(shí)粘土襯墊，其上鋪設(shè)高密度聚乙烯(HDPE)膜。HDPE膜上分別鋪設(shè)土工布，并且在土工布上鋪設(shè)厚度為50～60cm的滲濾液導(dǎo)排層，其中埋設(shè)滲濾液導(dǎo)排管。滲濾液導(dǎo)排管的末端與大氣連通，使產(chǎn)生滲濾液可以及時(shí)外排，而外界空氣可以自由進(jìn)入垃圾填埋體。滲濾液導(dǎo)排管采用石籠保護(hù)。滲濾液導(dǎo)排管與開孔的豎直穿孔導(dǎo)氣管相連接，垂直穿孔導(dǎo)氣管的開孔孔徑分別為12～16mm，孔距分別為6～10cm，垂直穿孔導(dǎo)氣管及用于保護(hù)穿孔導(dǎo)氣管的石籠分別伸出垃圾填埋體外40～60cm，與大氣連通。豎直穿孔導(dǎo)氣管之間的距離為23m，垂直導(dǎo)氣石籠的直徑為1.5m，垂直導(dǎo)氣石籠中的碎石粒徑為50cm，豎直穿孔導(dǎo)氣管的直徑為35cm；垃圾填埋單元的基底相對(duì)于水平面保持1％～3％的坡度，同時(shí)滲濾液導(dǎo)排管、水平導(dǎo)氣管和石籠鋪設(shè)時(shí)均相對(duì)于水平面控制1％～3％的坡度，由此保證填埋場(chǎng)滲濾液的及時(shí)導(dǎo)排和垃圾填埋體對(duì)于外界空氣的拔風(fēng)效果。該填埋場(chǎng)位于涿州市南部約10公里，建于2007年6月，并于2009年正式投入使用，占地面積142畝。填埋場(chǎng)采用準(zhǔn)好氧填埋工藝處理城市生活垃圾，設(shè)計(jì)服務(wù)年限15年，設(shè)計(jì)規(guī)模日處理垃圾量250噸，垃圾處理總量130萬(wàn)噸。目前，該填埋場(chǎng)的填埋高度為7m。

(1)采樣方法

準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)填埋氣釋放通量試驗(yàn)采用靜態(tài)箱對(duì)填埋場(chǎng)表面釋放的填埋氣進(jìn)行采樣，填埋氣靜態(tài)通量箱的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其中，為了保證足夠的采樣面積和樣品的代表性，通量箱的設(shè)計(jì)尺寸為50cm×50cm×10cm(長(zhǎng)×寬×高)。填埋氣通量的采樣點(diǎn)分布如圖2所示。其中，1^#、2^#、3^#和4^#準(zhǔn)好氧填埋體的填埋時(shí)間分別為4、8、12和16個(gè)月。填埋氣通量采樣點(diǎn)以導(dǎo)氣管為中心，分別在0、5、10和15m處設(shè)置采樣點(diǎn)。

采樣前先按照?qǐng)D1所示安裝好靜態(tài)通量箱采樣系統(tǒng)，分別在0min、10min、20min、40min、60min用100ml注射器采樣，注入氣袋中，并進(jìn)行編號(hào)，采樣同時(shí)記錄溫度。作為一組樣品，陰涼處儲(chǔ)存。每個(gè)采樣點(diǎn)設(shè)置3個(gè)采樣時(shí)段，以反映該處全天的填埋氣通量，采樣時(shí)段分別為：上午(10：00～11：00)；中午(13：00～14：00)；下午(16：00～17：00)。其中，各個(gè)采樣點(diǎn)每次采樣量分別為100ml。

(2)填埋氣樣品的測(cè)定

CH₄氣體的測(cè)定：7890型氣相色譜儀，TCD檢測(cè)器，進(jìn)樣口溫度200℃，檢測(cè)器溫度250℃，柱溫30℃，保留時(shí)間4.5min，進(jìn)樣量250ul。

(3)填埋氣釋放通量的計(jì)算

填埋氣釋放通量的公式計(jì)算如下：

$F=\frac{\mathrm{\&Delta;}m}{A\&times;\mathrm{\&Delta;}t}=\frac{\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;V\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}C}{A\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}t}---\&lsqb;1\&rsqb;$

式中[1]，F(xiàn)為氣體通量，ρ為CH₄氣體在相應(yīng)溫度下的密度，Δm和ΔC分別是Δt時(shí)間內(nèi)的通量箱中變化的氣體質(zhì)量和混合比濃度，A和V分別為通量箱的底面積和體積。F為正值時(shí)表示填埋場(chǎng)表面向大氣釋放氣體，為負(fù)值時(shí)表示填埋場(chǎng)表面向大氣中吸收氣體。

(4)實(shí)驗(yàn)填埋區(qū)表面CH₄氣體通量

實(shí)驗(yàn)區(qū)填埋區(qū)表面CH₄氣體通量計(jì)算如表1所示。通過比較發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)表面上午、中午和下午的CH₄氣體通量存在一定程度的差異，且在中午和下午的CH₄氣體通量呈現(xiàn)大于上午的趨勢(shì)；隨著距離導(dǎo)氣距離的增加，準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)表面CH₄氣體通量逐漸減小，且CH₄氣體通量的主要釋放源集中在導(dǎo)氣管附近。

在每個(gè)實(shí)驗(yàn)填埋區(qū)作業(yè)面分別鋪設(shè)中間覆蓋層：礦化垃圾、老覆土、糞便堆肥、垃圾堆肥、新覆土、礦化垃圾：新覆土(1:10，m/m)，每種中間覆蓋層鋪設(shè)25m×25m，每種中間覆蓋層厚度為0.3米，濕度為20％，其中，礦化垃圾的粒徑為3～10mm，新覆土的粒徑為0.02～0.2mm；礦化垃圾：新覆土(1:10，m/m)中容重為1.2×10³kg/m³、孔隙率為60％。

并采用上述方法測(cè)定其表面CH₄氣體釋放通量，檢測(cè)結(jié)果如表1所示；

表1填埋區(qū)表面CH₄氣體通量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

驗(yàn)證研究表明，未覆蓋中間覆蓋層的作業(yè)臺(tái)階表面甲烷氣體的釋放量均保持較高水平；覆蓋礦化垃圾和老覆土的作業(yè)臺(tái)階表面甲烷氣體釋放量得到了最好的的控制，但是完全采用上述材料的成本較貴，且不容易獲得；采用糞便堆肥、垃圾堆肥、新覆土的作業(yè)臺(tái)階表面甲烷氣體釋放量基本沒有得到控制；采用礦化垃圾:新覆土(1:10，m/m)的作業(yè)臺(tái)階表面甲烷氣體釋放量控制較好，且混合材料有效降低了成本。

其中，堆肥是利用多種微生物的作用，將植物有機(jī)殘?bào)w，進(jìn)行礦質(zhì)化、腐殖化和無害化，使各種復(fù)雜的有機(jī)態(tài)的養(yǎng)分，轉(zhuǎn)化為可溶性養(yǎng)分和腐殖質(zhì)，同時(shí)利用堆積時(shí)所產(chǎn)生的高溫(60～70℃)來殺死原材料中所帶來的病菌、蟲卵和雜草種子，達(dá)到無害化的目的。

由表1可知，礦化垃圾及老覆蓋土是較好的填埋場(chǎng)CH₄氧化覆蓋材料。但從經(jīng)濟(jì)角度來看，礦化垃圾：新覆蓋土為1：10的混合物時(shí)，準(zhǔn)好氧礦化垃圾的含量為1/11，但其甲烷氧化效率接近。因此，選擇準(zhǔn)好氧礦化垃圾：新覆蓋土為1：10的混合物為更加經(jīng)濟(jì)的選擇。

實(shí)施例2

采用實(shí)施例1中的實(shí)驗(yàn)方法，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)填埋區(qū)作業(yè)面分別鋪設(shè)中間覆蓋層，中間覆蓋層采用礦化垃圾：新覆土重量比為1:10的混合物，改變其參數(shù)，每種中間覆蓋層鋪設(shè)25m×25m。研究其中間覆蓋層的具體參數(shù)與填埋區(qū)表面CH₄氣體通量之間關(guān)系。

其中，中間覆蓋層的具體參數(shù)如表2所示；檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表2：中間覆蓋層參數(shù)

表3：填埋區(qū)表面CH₄氣體通量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

上述研究表明，中間覆蓋層厚度直接影響填埋區(qū)表面甲烷氣體釋放通量，中間覆蓋層厚度在30cm為最佳。中間覆蓋層厚度小于30cm，填埋區(qū)表面甲烷氣體釋放通量呈現(xiàn)明顯增加；而中間覆蓋層厚度大于30cm，填埋區(qū)表面甲烷氣體釋放通量并未呈現(xiàn)明顯的降低趨勢(shì)。

同時(shí)，中間覆蓋層的容重也顯著影響填埋區(qū)表面甲烷氣體釋放通量的大小，以1.2×10³kg/m³為最佳。當(dāng)中間覆蓋層的容重為0.5×10³kg/m³時(shí)，填埋區(qū)表面甲烷氣體釋放通量呈現(xiàn)明顯增加；而中間覆蓋層容重為1.8×10³kg/m³時(shí)，填埋區(qū)表面甲烷氣體釋放通量并未呈現(xiàn)明顯的降低趨勢(shì)。

因此綜合考慮成本和甲烷氧化效率等因素，建議中間覆蓋層厚度為30～50cm，中間覆蓋層容重為0.8×10³～1.5×10³kg/m³。

實(shí)施例3

采用實(shí)施例1中的生活垃圾準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)，垃圾填埋單元沿水平方向依次填埋形成垃圾填埋層，在每層垃圾填埋層的表面覆蓋中間覆蓋層，中間覆蓋層為新覆土與礦化垃圾重量比10：1的混合物，礦化垃圾的粒徑為3～10mm，新覆土的粒徑為0.02～0.2mm。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

其中，在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)設(shè)置10個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)的垂直導(dǎo)氣管、石籠的參數(shù)如表4所示：

表4：垂直導(dǎo)氣管、石籠的參數(shù)

通過在豎直穿孔導(dǎo)氣管內(nèi)設(shè)置氣體采集裝置，檢測(cè)導(dǎo)氣管內(nèi)的甲烷氣體。導(dǎo)氣管內(nèi)的濃度檢測(cè)采用四組分紅外分析儀對(duì)填埋氣中CH₄、CO₂和O₂的濃度進(jìn)行原位監(jiān)測(cè)，測(cè)定精度均為0.1％(體積百分含量)。其中，每個(gè)采樣點(diǎn)的濃度含量每1周測(cè)定1次，表5數(shù)據(jù)為產(chǎn)甲烷高峰期(填埋12個(gè)月)整月數(shù)據(jù)的平均值。

表5：導(dǎo)氣管檢測(cè)數(shù)據(jù)

總體上，豎直穿孔導(dǎo)氣管距離和直徑、石籠的直徑對(duì)于導(dǎo)氣管內(nèi)的甲烷排放濃度存在較大影。雖然組2中的甲烷氣體含量有所降低，但由于豎直穿孔導(dǎo)氣管間距18米在垃圾填埋場(chǎng)構(gòu)建時(shí)，成本大大提高。而采用本申請(qǐng)的豎直穿孔導(dǎo)氣管間距兼顧較好的甲烷氧化性能和成本。而當(dāng)豎直穿孔導(dǎo)氣管間距進(jìn)一步增大時(shí)，甲烷氣體含量迅速上升。當(dāng)豎直穿孔導(dǎo)氣管的直徑為35cm時(shí)，可以滿足導(dǎo)氣管中甲烷排放濃度＜5％的要求，而豎直穿孔導(dǎo)氣管的直徑為25cm或者15cm時(shí)，均不能滿足上述要求。同時(shí)，隨著導(dǎo)氣管之間的增大，對(duì)于導(dǎo)體管強(qiáng)度的要求增加，相應(yīng)的成本也會(huì)增加。此外，石籠直徑在1m和1.5m時(shí)，均可以滿足甲烷排放濃度的要求，以1.5m最佳。

本申請(qǐng)雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，都可以做出若干可能的變動(dòng)和修改，因此本申請(qǐng)的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。