本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生活垃圾填埋場綜合風(fēng)險在線監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

截至2015年，我國設(shè)市城市和縣城生活垃圾無害化處理能力達(dá)到75.8萬噸/日，生活垃圾無害化處理率達(dá)到90.2％。生活垃圾處理設(shè)施主要采用的技術(shù)方式中，填埋、焚燒及其他處理設(shè)施規(guī)模所占比例分別為66％，31％，3％。其中，垃圾填埋處理設(shè)施規(guī)模高達(dá)50.15萬噸/日，填埋仍然是我國生活垃圾處理的最主要方式。

生活垃圾填埋場安全和環(huán)境污染風(fēng)險是目前存在的主要問題。填埋場自身安全問題主要包括存在火災(zāi)、爆炸以及失穩(wěn)滑坡的安全問題，直接造成財產(chǎn)損失，甚至影響生命安全；填埋場對周圍的環(huán)境風(fēng)險主要是填埋場的惡臭、滲濾液對周邊環(huán)境的污染，進(jìn)而對人體健康構(gòu)成威脅。

目前，針對填埋場安全及環(huán)境風(fēng)險的監(jiān)測系統(tǒng)不夠全面，填埋場安全運行的綜合預(yù)警機制尚不健全，不能及時有效進(jìn)行預(yù)警，一旦發(fā)生填埋場自身安全和周邊環(huán)境污染風(fēng)險事故，往往生命財產(chǎn)損失比較嚴(yán)重、社會影響較大。所以，采取一種針對垃圾填埋場綜合風(fēng)險監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，用來避免填埋場發(fā)生重大安全事故和降低環(huán)境污染風(fēng)險是非常緊迫和必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過對填埋場自身及周邊環(huán)境綜合風(fēng)險進(jìn)行監(jiān)測，經(jīng)過多場相耦合仿真模擬，建立填埋場風(fēng)險模型，及時對各類風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警，使填埋場安全風(fēng)險及環(huán)境污染風(fēng)險得到及時有效的控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種生活垃圾填埋場綜合風(fēng)險在線監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，包括風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)，多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)及預(yù)警系統(tǒng)，風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)與多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)連接，多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)與預(yù)警系統(tǒng)連接；風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)包括填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)、堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)、填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)、堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)、滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)、地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)；多場相仿真模擬系統(tǒng)包括堆體溫度模塊、填埋氣模塊、滲濾液模塊、地下水模塊、堆體變形模塊及仿真模擬模塊；預(yù)警系統(tǒng)包括填埋堆體溫度預(yù)警系統(tǒng)、填埋場惡臭預(yù)警系統(tǒng)、填埋氣體濃度預(yù)警系統(tǒng)、滲濾液水位預(yù)警系統(tǒng)、滲濾液滲漏預(yù)警系統(tǒng)、地下水污染預(yù)警系統(tǒng)及填埋堆體變形與穩(wěn)定性預(yù)警系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)與堆體溫度模塊連接，堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)及填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)與填埋氣模塊連接，堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)及滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)與滲濾液模塊連接，地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)與地下水模塊連接，填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)與堆體變形模塊連接；堆體溫度模塊、填埋氣模塊、滲濾液模塊、地下水模塊、堆體變形模塊與仿真模擬模塊連接，仿真模擬模塊與填埋堆體溫度預(yù)警系統(tǒng)、填埋場惡臭預(yù)警系統(tǒng)、填埋氣體濃度預(yù)警系統(tǒng)、滲濾液水位預(yù)警系統(tǒng)、滲濾液滲漏預(yù)警系統(tǒng)、地下水污染預(yù)警系統(tǒng)及填埋堆體變形與穩(wěn)定性預(yù)警系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步地，填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)及堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置于填埋場堆體表面，填埋場堆體內(nèi)部設(shè)置有填埋氣體監(jiān)測井、溫度傳感器、垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井及地下水監(jiān)測井；填埋氣體監(jiān)測井內(nèi)設(shè)置有填埋氣體采樣裝置，填埋氣體采樣裝置與填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)連接；溫度傳感器與填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)連接；垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井內(nèi)設(shè)置有水位傳感器，水位傳感器與堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)連接；垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井井口處設(shè)置真空泵，真空泵連接有滲濾液自動檢測儀；在填埋場底部的地下水導(dǎo)流層中設(shè)置有填埋場底部水質(zhì)自動監(jiān)測儀，填埋場底部水質(zhì)自動監(jiān)測儀與滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)連接；地下水監(jiān)測井內(nèi)設(shè)置有水質(zhì)自動監(jiān)測儀，水質(zhì)自動監(jiān)測儀與地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)連接；填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)與堆體變形模塊連接；堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)、填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)與填埋氣體模塊連接；填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)與堆體溫度模塊連接；滲濾液自動檢測儀、堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)、滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)與滲濾液模塊連接；地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)與地下水模塊連接；堆體溫度模塊、填埋氣模塊、滲濾液模塊、地下水模塊、堆體變形模塊與仿真模擬模塊連接；仿真模擬模塊與填埋堆體溫度預(yù)警系統(tǒng)、填埋場惡臭預(yù)警系統(tǒng)、填埋氣體濃度預(yù)警系統(tǒng)、堆體中滲濾液水位預(yù)警系統(tǒng)、滲濾液滲漏預(yù)警系統(tǒng)、地下水污染預(yù)警系統(tǒng)及填埋堆體變形與穩(wěn)定性預(yù)警系統(tǒng)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：根據(jù)不同類型的填埋場(好氧填埋場、厭氧填埋場等)，進(jìn)行對垃圾堆體風(fēng)險表征參數(shù)的全面監(jiān)測，通過建立填埋場及其環(huán)境的固、氣、液多場相耦合仿真模型，實時反映填埋場生命周期過程和環(huán)境風(fēng)險狀態(tài)，并進(jìn)行綜合風(fēng)險預(yù)警，極大地保證了填埋場運行的安全，及時發(fā)現(xiàn)填埋場對周邊環(huán)境的污染，指導(dǎo)填埋場運行和管理部門采取有效控制措施。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種生活垃圾填埋場綜合風(fēng)險在線監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明一種生活垃圾填埋場綜合風(fēng)險在線監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參圖1所示，填埋場在運行過程中存在自身安全和環(huán)境污染風(fēng)險，需要通過對上述風(fēng)險的全面監(jiān)測，建立填埋場風(fēng)險模型，實現(xiàn)風(fēng)險的實時預(yù)警，避免安全和環(huán)境污染事故的發(fā)生。本實施例，為了實現(xiàn)填埋場綜合風(fēng)險的監(jiān)測與預(yù)警，提供了一種針對垃圾填埋場綜合風(fēng)險的自動監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，包括風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)10、多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)20、預(yù)警系統(tǒng)30；風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)10通過多場相耦合仿真系統(tǒng)20與預(yù)警系統(tǒng)30相連接；多場相耦合仿真系統(tǒng)20根據(jù)風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)10的監(jiān)測結(jié)果，通過對數(shù)據(jù)處理，建立填埋場綜合風(fēng)險模型，當(dāng)風(fēng)險特征參數(shù)超過閾值時，立即啟動預(yù)警系統(tǒng)30。

本實施例提供的監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，對垃圾堆體風(fēng)險表征參數(shù)的全面監(jiān)測，通過建立填埋場及其環(huán)境的固、氣、液多場相耦合仿真模型，實時反映填埋場生命周期過程和環(huán)境風(fēng)險狀態(tài)，并進(jìn)行綜合風(fēng)險預(yù)警，極大地保證了填埋場運行的安全，并及時發(fā)現(xiàn)填埋場對周邊環(huán)境的污染，指導(dǎo)填埋場運行管理部門采取有效控制措施。

本系統(tǒng)以全面的環(huán)境風(fēng)險監(jiān)測結(jié)果為輸入，通過建立填埋場固、液、氣及環(huán)境的多場相耦合模型，實施反饋填埋場環(huán)境風(fēng)險狀態(tài)，以填埋場安全和環(huán)境污染風(fēng)險預(yù)警為輸出項，保證填埋場安全運行和降低環(huán)境污染風(fēng)險。

參圖2所示，在本實施例中，風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)10與多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)20相連接，多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)20與預(yù)警系統(tǒng)30相連接，其中風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)10包括填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)101、堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)102、填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)103、堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)104、滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)105、地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)106，填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)107；多場相耦合仿真模擬系統(tǒng)20包括堆體溫度模塊201、填埋氣模塊202、滲濾液模塊203，地下水模塊204，堆體變形模塊205及仿真模擬模塊206；預(yù)警系統(tǒng)30包括填埋堆體溫度預(yù)警系統(tǒng)301、填埋場惡臭預(yù)警系統(tǒng)302、填埋氣體濃度預(yù)警系統(tǒng)303、堆體中滲濾液水位預(yù)警系統(tǒng)304、滲濾液滲漏預(yù)警系統(tǒng)305、地下水污染預(yù)警系統(tǒng)306，填埋堆體變形與穩(wěn)定性預(yù)警系統(tǒng)307。填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)101與堆體溫度模塊201相連接，堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)102、填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)103與填埋氣體模塊202連接，堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)104、滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)105與滲濾液模塊203連接，地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)106與地下水模塊204連接，填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)107與堆體變形模塊205連接，堆體溫度模塊201、填埋氣模塊202、滲濾液模塊203、地下水模塊204、堆體變形模塊205與仿真模擬模塊206連接；仿真模擬模塊206與填埋堆體溫度預(yù)警系統(tǒng)301、填埋場惡臭預(yù)警系統(tǒng)302、填埋氣體濃度預(yù)警系統(tǒng)303、堆體中滲濾液水位預(yù)警系統(tǒng)304、滲濾液滲漏預(yù)警系統(tǒng)305、地下水污染預(yù)警系統(tǒng)306，填埋堆體變形與穩(wěn)定性預(yù)警系統(tǒng)307連接。圖中：1001為填埋場堆體；1002為填埋氣體采樣裝置；1003為填埋氣體監(jiān)測井；1004為填埋場底部水質(zhì)自動監(jiān)測儀；1005為溫度傳感器；1006為垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井；1007為水位傳感器；1008為下游地下水監(jiān)測井；1009為水質(zhì)自動監(jiān)測儀；1010為真空泵；1011為滲濾液自動監(jiān)測儀。

在本實施例中，填埋場堆體表面設(shè)置有填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)107，堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)102，垃圾場堆體內(nèi)部設(shè)置有填埋氣體監(jiān)測井1003，溫度傳感器1005，垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井1006，地下水監(jiān)測井1008；填埋氣體監(jiān)測井1003內(nèi)設(shè)置填埋氣體采樣裝置1002，填埋氣體采樣裝置1002與填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)103連接；溫度傳感器1005與填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)101連接；垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井1006內(nèi)設(shè)置有水位傳感器1007，水位傳感器1007與堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)104連接；垃圾堆體滲濾液監(jiān)測井1006井口處設(shè)置真空泵1010，真空泵1010與滲濾液自動檢測儀1011連接；在填埋場底部的地下水導(dǎo)流層中設(shè)置有填埋場底部水質(zhì)自動監(jiān)測儀1004，填埋場底部水質(zhì)自動監(jiān)測儀1004與滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)105連接；在下游地下水監(jiān)測井1008內(nèi)設(shè)置有水質(zhì)自動監(jiān)測儀1009，水質(zhì)自動監(jiān)測儀1009與地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)106連接；填埋堆體變形與穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)107與堆體變形模塊205連接；堆體表面惡臭自動監(jiān)測系統(tǒng)102、填埋氣體成分及濃度監(jiān)測系統(tǒng)103與填埋氣體模塊202連接；填埋堆體溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)101與堆體溫度模塊201連接；滲濾液自動檢測儀1011、堆體滲濾液水位水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)104、滲濾液垂直滲漏監(jiān)測系統(tǒng)105與滲濾液模塊203連接；地下水監(jiān)測井1008內(nèi)設(shè)置有水質(zhì)自動監(jiān)測儀1009，水質(zhì)自動監(jiān)測儀1009與地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)106連接；地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)106與地下水模塊204連接；堆體溫度模塊201、填埋氣模塊202、滲濾液模塊203、地下水模塊204、堆體變形模塊205與仿真模擬模塊206連接；仿真模擬模塊206與填埋堆體溫度預(yù)警系統(tǒng)301、填埋場惡臭預(yù)警系統(tǒng)302、填埋氣體濃度預(yù)警系統(tǒng)303、堆體中滲濾液水位預(yù)警系統(tǒng)304、滲濾液滲漏預(yù)警系統(tǒng)305、地下水污染預(yù)警系統(tǒng)306，填埋堆體變形與穩(wěn)定性預(yù)警系統(tǒng)307連接。

本發(fā)明提供了一種針對垃圾填埋場綜合風(fēng)險的自動監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，具有以下效果：

1)對填埋場安全和環(huán)境風(fēng)險參數(shù)進(jìn)行了在線監(jiān)測，全面反映了填埋場綜合風(fēng)險，安全性、可靠性更高。

2)增加了填埋場及其環(huán)境的固、氣、液多場相耦合仿真模型，通過對風(fēng)險參數(shù)監(jiān)測結(jié)果的處理，建立填埋場三維風(fēng)險模型，及時、直觀地反映填埋場運行及風(fēng)險狀態(tài)。

3)通過對填埋場運行過程和反應(yīng)階段的自動分析，結(jié)合三維風(fēng)險模型，對各項風(fēng)險參數(shù)進(jìn)行實時預(yù)警，及時消除填埋場運行的安全隱患，指導(dǎo)填埋場運行管理單位及時采取有效的環(huán)境污染管控措施，保障填埋場長期有效安全運行。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。