垃圾填埋區(qū)沼氣收集利用施工方案和施工技術(shù)

1、垃圾填埋區(qū)沼氣收集利用施工方案和施工技術(shù)【摘 要】 本文以潮州市錫崗生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)為例，介紹生活垃圾填埋區(qū)沼氣收集利用的施工方案和施工技術(shù)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】 垃圾 沼氣 收集利用 施工引言潮州市錫崗生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)（以下稱垃圾場(chǎng)）設(shè)計(jì)垃圾填埋總?cè)萘考s1000 萬(wàn)立方米，最高填埋厚度近 100m。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)填埋量大于 250 萬(wàn)噸且垃圾填埋厚度超過(guò) 20m 的生活垃圾填埋場(chǎng)，應(yīng)建設(shè)甲烷利用設(shè)施或火炬燃燒設(shè)施處理含甲烷填埋氣體。垃圾場(chǎng)按照設(shè)計(jì)要求，配套建設(shè)填埋區(qū)沼氣收集發(fā)電利用工程，填埋區(qū)布設(shè)收集氣井和管網(wǎng)把填埋氣體收集后引入沼氣發(fā)電廠燃燒發(fā)電。因此，填埋區(qū)沼氣收集管網(wǎng)的

2、建設(shè)質(zhì)量將直接影響沼氣發(fā)電廠的供氣量， 是決定電廠能否穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。合理的施工方案和施工技術(shù)控制，是確保沼氣收集管網(wǎng)工程質(zhì)量的重要前提。填埋區(qū)沼氣收集工程的施工方案填埋區(qū)沼氣收集工程的主要建設(shè)內(nèi)容包括開(kāi)挖沼氣收集豎井、橫井和邊坡井、鋪設(shè)收集管網(wǎng)以及配套的供電電纜等。豎井施工方案相鄰豎井之間間距約 12 米，井深根據(jù)垃圾填埋厚度確定，最低不低于 10 米。井直徑約550mm，井管采用 PE100 DN160 0.6Mpa 管材，管壁使用26mm 鉆頭打花孔，打孔 8 排，孔間距 10cm?；ü鼙砻姘?1 層三維植被網(wǎng)格，用繩子或鐵絲將其固定在管材表面，防止下管道時(shí)三維植被網(wǎng)格脫落。安裝井

3、管時(shí)必須配套安裝扶正器，可以有效地防止井管貼于井壁。扶正器采用6mm 鋼筋制成，15 米豎井安裝扶正器 1 個(gè)。井管安裝完成后，將密封鋼板從井口上端下放至 PE 管道卡箍處，密封鋼板厚度 6mm。密封鋼板安裝后，在其上面覆蓋1-2 層無(wú)紡布或塑料薄膜，再用粘土將井回填至地表。橫井施工方案鋪管前，先用推土機(jī)或挖掘機(jī)平整管道施工位置的帶狀垃圾表面，并使垃圾表面形成一定的坡度，坡度根據(jù)集氣主道管的坡降要求確定，一般在 3%以上。橫井采用 PE100 DN200 0.8Mpa 管道作為收集管，上面打直徑 26mm 的孔，密度不少于 6 米長(zhǎng)管道截面積的 5 倍。邊坡井施工方案邊坡井長(zhǎng)度一般在 9 米以

4、上，采用 DN200 或 DN160 管材制作，管材表面包裹三維植被網(wǎng)格，后期若水位過(guò)高時(shí)，添加同豎井相同的排水，待垃圾全部覆蓋完畢后，邊坡井即可投入使用。收集管網(wǎng)鋪設(shè)方案采用 DN315（SDR17.6，0.8MPa）HDPE 管，備用 1 根 DN315 主管道，廠區(qū)內(nèi)安裝DN315 四通排水一個(gè)，廠區(qū)外部 1140m 采用DN25（0 SDR17.6，0.6MPa）HDPE 管，安裝相應(yīng)的簡(jiǎn)易排水裝置。每個(gè)區(qū)域的集氣支管采用 DN20（0 SDR17.6，0.8MPa）HDPE 管，集氣支管考慮整個(gè)填埋堆體的安全隱患，必須安裝 DN200 蝶閥。廠區(qū)外的管道在地表敷設(shè)，總管的鋪設(shè)要平緩，

5、且要保證排水順暢，并在總管中設(shè)置 3 個(gè)預(yù)留口，安裝閥門堵頭。主管道在鋪設(shè)時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坡度，保證有一定的斜率，如斜率不大時(shí)需考慮采用氣轉(zhuǎn)支墊。2.5 供電電纜鋪設(shè)方案填埋區(qū)的供電電纜也隨主管道一起鋪設(shè)，在主管道的沿途為了保證垃圾場(chǎng)安全與沼氣發(fā)電廠技術(shù)施工的規(guī)范，在整個(gè)供電主電纜沿途安裝 1 個(gè)配電箱并在箱內(nèi)安裝 100A 漏電保護(hù)器裝置，以確保供電系統(tǒng)安全，消除安全隱患。填埋區(qū)沼氣收集工程的施工技術(shù)氣體收集井的施工（1）平整施工場(chǎng)地垃圾面，達(dá)到大型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)的條件。（2）利用外包鉆機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)，鉆孔直徑為 550mm，實(shí)際井深根據(jù)垃圾場(chǎng)填埋區(qū)等高圖確定， 井深距離 HDPE 防滲膜 1.5-2

6、m，鉆井前先計(jì)算鉆桿長(zhǎng)度，防止打穿垃圾場(chǎng)防滲膜。施工過(guò)程中，利用鉆機(jī)鉆頭螺旋取出井內(nèi)垃圾，并利用人工對(duì)鉆頭進(jìn)行清除。若遇到滲濾液或泥漿過(guò)多、鉆頭已經(jīng)不能滿足施工需要時(shí)，則需更換鉆頭，使用泥斗進(jìn)行施工，清除井內(nèi)淤泥和滲濾液后，方可使用干挖式鉆頭進(jìn)行施工。（3） 豎井管道采用 DN160 管，利用鉆機(jī)和人工相結(jié)合的方式進(jìn)行安裝，軸線位移為50mm，用扎帶將排水管道 DN50 管和高壓空氣管綁一塊，隨 DN160 管安裝入井?；靥钫惩?xí)r利用扶正器進(jìn)行扶正，并根據(jù)要求回填至設(shè)計(jì)高度。（4）抽氣井管采用 HDPE 管（DN160，SDR17.6，PE80），距離地面以下 3m 為光管段，光管段以下為花管

7、段。土回填層厚度 3m，要用無(wú)紡布加在 3m 處?；靥钔烈獕簩?shí)， 以提高氣密性。地表下 1m 以下，每 50-60 公分，進(jìn)行澆水搗實(shí)；地表下 1m 以上，每20-30 公分，進(jìn)行澆水搗實(shí)。（5）測(cè)試孔、閥門等盡量靠近支管道DN200 處的連接管上。當(dāng) DN90 抽氣管出現(xiàn)斷裂或漏氣時(shí)可直接關(guān)閉閥門，同時(shí)也方便測(cè)試每口收集井的數(shù)據(jù)。（6）DN200 支管道安裝鋪設(shè)前，先用蒸汽磚做基礎(chǔ)， 基礎(chǔ)坡度在 3%以上，以確保主支管安裝后排水順暢。管網(wǎng)鋪設(shè)施工（1）管道施工場(chǎng)地要求：管道施工需要一定寬度的帶狀施工場(chǎng)地，垃圾堆體表面平整，壓實(shí)密度較高。沿垃圾出場(chǎng)道路方向布置鋪設(shè)主管道，沿途根據(jù)需要對(duì)管道進(jìn)行

8、固定。（2）管道焊接場(chǎng)地要求：DN315 主管道需使用 SDH-400 型熱熔對(duì)接式焊機(jī)（含液壓操作臺(tái)），外形尺寸為 500mm800mm700mm。故主管道焊接坑需要符合焊接要求，焊接坑頂面積為 1400mm1300mm。收集井管道的焊接要選擇安全系數(shù)較高的區(qū)域進(jìn)行焊接，設(shè)立安全觀察員，使用人工或機(jī)械進(jìn)行運(yùn)輸。（3）管道焊接技術(shù)要求：管道安裝采用熱熔對(duì)接焊接技術(shù)。對(duì)聚乙烯塑料管道，其加熱熔融溫度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通常設(shè)定為 220，加熱和保壓冷卻時(shí)間約 25 分鐘（冬季施工），焊接好的管道應(yīng)避免強(qiáng)拉硬拖，盡量保護(hù)管道的完整性。PE管道與金屬閥門連接處用法蘭連接，連接時(shí)要用清洗干凈法蘭頭上的污物，調(diào)整好

9、法蘭片和法蘭頭的同心度。管道安裝和鋪設(shè)工程中斷時(shí)，應(yīng)用木塞或其他蓋將管口封閉，防止雜物進(jìn)入。為保證 PE 管道的焊接質(zhì)量，要求對(duì) PE 管道的連接點(diǎn)和管道與三通的連接點(diǎn)抽樣做耐壓、拉伸試驗(yàn)，如有不合格加倍抽樣，直至全部抽樣合格。對(duì)井頭閥門做氣密性試驗(yàn)，建議第一次隨機(jī)取樣 5 個(gè)，全部合格則其他不做，否則加倍取樣，直至所有取樣合格。（4）管道試壓：步驟一，計(jì)算主管道內(nèi)部體積，推算所需要壓縮空氣量，計(jì)算空氣壓縮機(jī)工作時(shí)間。按PE 管道工程技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)壓力為工作壓力的 1.5 倍（約為 0.3-0.4mPa）。步驟二，主管道試壓一次性進(jìn)行，一頭封堵，采用空氣壓縮機(jī)打壓。步驟三，達(dá)到試驗(yàn)壓

10、力，停止打壓，開(kāi)始觀測(cè)并記錄管道每個(gè)時(shí)間壓降及外部溫度，每二十分鐘記錄一次，管道應(yīng)滿足穩(wěn)壓 24h 的要求。結(jié)語(yǔ)垃圾填埋區(qū)沼氣收集發(fā)電利用工程將垃圾填埋過(guò)程中產(chǎn)生的可燃性污染氣 體收集并凈化為焚燒發(fā)電的燃料，防止產(chǎn)生大氣污染的同時(shí)將污染物轉(zhuǎn)化為發(fā)電資源，是一項(xiàng)環(huán)保型的民心工程，值得推廣應(yīng)用。本文重點(diǎn)介紹了沼氣收集利用的施工方案和施工技術(shù)，但填埋區(qū)填埋氣的產(chǎn)生還受到日常垃圾填埋作業(yè)工藝的影響，如垃圾覆蓋、含水量等因素。因此，垃圾填埋區(qū)沼氣收集利用，首先必須抓好工程的施工質(zhì)量，同時(shí)也要抓好垃圾填埋區(qū)的填埋工藝控制。參考文獻(xiàn)：生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn).（GB168892008）中華人民共和國(guó)環(huán)保部，2008.4.聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)范.（C