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摘要:近年来,城市内部的生活垃圾数量越来越多,有很多城市在对生活垃圾进行处理时,由于缺乏及时性和有效性,所以处理效果并不是很理想。随着科学技术的不断进步和快速发展,有很多技术被广泛应用在生活垃圾的处理方面。其中焚烧处理技术在实际应用过程中,不仅可以实现无害化的处理,而且还可以在资源化等方面将其自身在应用时的优势特点充分发挥出来。
关键词:垃圾焚烧发电厂;渗滤液处理;覆盖膜;湿法施工
引言
近年来,我国已经跃居世界垃圾产量第二大国,仅次于美国。目前处理城市生活垃圾主要的方式是无害化填埋和焚烧,但随之而来的是垃圾渗滤液处置问题。国内外众多研究表明,垃圾渗滤液是一种典型的高浓度有机废水,其含有的污染物浓度高、物种类繁多、毒性大,并带有强烈恶臭。随着处理技术的不断发展,越来越多的处理工艺,本文先对渗滤液处理池相关内容进行简单介绍,然后根据具体工程实例对垃圾焚烧发电厂渗滤液覆盖膜法处理施工技术进行研究。
1渗滤液处理池概述
目前国内渗滤液处理池的结构形式主要有钢筋混凝土池、HDPE土工膜池、储水罐等,用于处理水量和水质。渗滤液处理池需要具备足够的强度、抗渗性和耐腐蚀性。钢筋混凝土池体结构性能良好,为提高其耐腐蚀性,池壁内侧需增加玻璃钢防护层;为避免臭气外溢,池体应封闭。钢筋混凝土池造价较高,施工周期较长,但使用寿命可达50年。HDPE土工膜池具有良好的耐腐蚀性,但池顶需增加浮盖以避免臭气外溢;池底除铺设HDPE防渗膜以外,还需增加长丝无纺土工布、GCL钠基膨润土垫等防渗结构。HDPE土工膜池施工工艺简单且施工周期短,使用寿命约30~40年,造价不高。逐渐被应用于生活垃圾渗滤液处理工艺中。储水罐材料有玻璃钢、碳钢、不锈钢等,有效容积一般为5~150m³。由于渗滤液处理池需储存不小于3个月的垃圾渗滤液产生量,而储水罐的容积有限,因此采用储水罐作为渗滤液处理池,所需数量过多。由于垃圾渗滤液具有腐蚀性,对于罐体材料的耐腐蚀性要求很高,因此工程造价很高。
常规的HDPE土工膜渗滤液处理池池顶配有浮盖,但存在以下2个问题:①臭气的收集和处理;②渗滤液泄漏的监测。垃圾渗滤液挥发性气体的主要成分为甲烷、CO2,还有少量的CO、H2、H2S、氨气,具有可燃性,并伴有臭味,对大气有一定污染,因此做好臭气的收集处理十分重要。另外,垃圾渗滤液属于高浓度有机废水,一旦泄漏,如果不及时处置,会对土壤和地下水造成污染,有可能发生较为严重的环境污染事件。
2工程概况
某市垃圾焚烧电厂,工程占地面积约3.5万m2,设计处理规模400吨/天,年处理垃圾规模14万吨,设计使用年限50年。其中,渗滤液处理池占地面积835m2,总高度9m,池底标高-3.3m,池内常规水位设计标高7m,池顶标高5.7m,处理池总容量约7500m3,设计有效容量约5800m3。由于实际情况需要,要求在新建处理池尚未加盖的情况下,将渗滤液抽排到未加盖的处理池内,最后在池中存在渗滤液情况下,对处理池进行湿法加盖施工。
3垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程施工
本工程是在处理池上采用2mm厚的HDPE膜焊接,形成一个封闭的浮盖,避免渗滤液暴露,阻止渗滤液蒸发、散发臭气,采用湿法施工时尽量采用幅宽较大的卷材,以减少焊接次数,降低人为操作风险,减小渗漏概率。
3.1工艺原理和流程
鉴于调节池已投入使用,在存在渗滤液的情况下,通过搭建一个可移动式施工平台,在平台上完成调节池加盖系统、气体导排系统、重力压管系统、覆盖膜浮动系统、清淤检查孔及维护通道等工序,完成一段后通过小型卷扬机将平台装置牵引移动到下一段施工位置,逐步完成调节池加盖施工。
3.2湿法加盖施工作业平台
3.2.1施工平台设计负载安全验算
可移动式施工平台总荷载为:
G=1.2(g1+g2)+1.4g3⑴
式中:g1为浮体材料重量;g2为光面HDPE覆盖膜重量;g3为施工荷载(人+机械设备)重量。由rgV=rgabh1=KG,可得:
h1=KG(rgab)⑵
式中:a、b分别为平台的长度和宽度;r为渗滤液密度,根据渗滤液水质情况BOD5、COD(cr)、SS含量计算;K为安全系数,一般取1.5~2.0;h1为平台吃水深度。当可移动式施工平台在最大计算荷载时,吃水深度满足要求,可以保证平台满足安全要求。
3.2.2施工平台搭建
施工平台设计宽度为7.32m,长度为12.2m。在平台移动方向预留4m安全距离,以保证在移动工作平台施工作业人员的安全。在移动工作平台移动相反方向剩余2m距离用作土工膜搭接、焊接工作面
⑴材料:2440×1220×200聚氯乙烯泡沫板,2440×1220多层板,100×40×3自制金属扣件(钢板加工,四角钻孔)。
⑵模块连接:可移动式施工平台装置由模块平铺拼接而成,捆绑带将浮体材料叠置捆绑组合一起,然后在组合体上设置一层面板,板与板之间连接通过金属扣件及木镙钉连接,连接缝以“品”字形方式布置,目的使可移动式施工平台模块连接缝错开,以此进一步增强平台承重结构的整体性及稳定性,模块连接如图1。为防止泡沫板损坏,采用橡皮垫保护,通过塑料带纵横向进行绑扎。浮板块采用自制金属扣件进行连接,连接件用铝板加工,并在四角钻孔。为增加浮桥整体性,在浮块连接后上层再次用铝片连接安装一层多层板,垂直方向上错开放置,螺丝钉必须穿透双层多层板,但不可损坏泡沫板。
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图1模块连接示意图
3.2.3施工平台移动
可移动式施工平台的移动由钢丝绳进行牵引,在岸边设置钢筋混凝土墩,将钢管预埋在重力墩中,采用钢丝绳作为主缆索,将其一端固定在钢管上,另一端固定在平台装置连接预埋件的钢管上,最终通过卷扬机牵引主索将整个施工平台装置缓慢移动到下一施工段。
3.3湿法加盖分区施工
3.3.1分区准备工作
根据浮盖膜幅宽、浮盖膜铺设的方向顺序及处理池实际尺寸,绘制浮盖膜平面布置图,按照先边坡、后池底顺序分区原则,在浮盖膜实际施工中,划分展开区、中间区、收口区三个区域,相应地可移动式施工平台分为展开区作业平台、中间区作业平台,收口区作业平台。
3.3.2展开区
在展开区的可移动式施工平台搭建过程中,主要是检验模块布置区域是否合理,平台移动时整体稳定性是否符合要求,否则可采取措施进行局部调整,其中包括模块布置区域调整,钢丝绳与渗滤液面夹角调整,移动工作平台速度调整,直到达到理想状态,并为下一步中间区及收口区作业平台施工提供理论支持。
3.3.3中间区
中间区可移动式施工平台两边要预留足够安全距离,保证在工作平台上施工作业时人员安全及土工膜搭接、焊接工作面。其中,平台上施工作业安全距离不小于4m,土工膜搭接、焊接工作面不小于2m。在处理池中间区宽度变化相对较小,在保证平台移动时整体稳定性的同时可加快平台移动速度。
3.3.4收口区
在收口区可移动式施工平台搭建中,要避免处理池渗滤液沼气过度集中,因此在收口区进行处理池加盖施工时要采取有效措施加强通风。
结语
在湿法加盖施工过程中,针对处理池加盖施工现场特定环境以及对处理池加盖施工质量要求,对该施工技术进行了技术研究和攻关,通过工程施工实践取得了较好的效果,确保了施工安全,节约了成本,达到了设计及规范要求。
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