1、 排水导气井的现场施工工艺
排水导气井的施工过程主要包括旋挖钻机开孔、钢筋笼下设、排水导气管下设、填充 碎石和排水导气系统安装等步骤,如图 8.6 所示。
(a)旋挖钻机开孔: 排水导气井由旋挖钻机开挖成孔,成孔直径 800mm,成孔深度 比设计深度大 1m;成孔过程中应避免塌孔或歪斜。填埋场内部存在导排盲沟, 主要由钢 筋笼和大石块和排水管网组成, 开孔位置需避开该区域, 旋挖钻机的现场施工如图 8.7 所
(b) 钢筋笼下设: 钢筋笼由吊机起吊安装, 一节钢筋笼长 12m,直径为 550mm,各 节钢筋笼之间采用钢筋绑扎, 不可采用焊接工作。填埋体中产生主要成分为甲烷的填埋气, 当甲烷在空气中的含量达到 5-20%便会发生爆炸, 更加不可遭遇明火。垃圾的渗透系数较 低, 为防止大颗粒垃圾组分进入钢筋笼内部影响渗滤液的导排, 在每一节钢筋笼的外部绑 扎土工格栅,钢筋笼的现场加工见图 8.8 所示。
(c) 排水导气管下设:排水导气管主要采用直径为 200mm 的镀锌钢管, 因为垃圾堆 体存在不均匀沉降和侧向滑移, 采用镀锌钢管不但避免管材受垃圾侧向力作用而发生弯折 破坏, 而且对垃圾堆体侧向滑移起到抗滑作用。镀锌钢管采用全段开孔, 每排6 孔, 排间 距为 10cm,梅花状开孔, 孔径为 20mm,开孔率为 3%,每节镀锌钢管采用法兰连接, 每 片法兰由 12 个螺栓连接。在镀锌钢管外部包裹尼龙网,避免垃圾生化反应生成小颗粒堵 塞管孔,影响渗滤液和填埋气的导排,镀锌钢管的现场加工见图 8.9 所示。
(d) 填充碎石: 碎石须采用粒径为 25-40 mm 洗净的非钙质岩石, 因为渗滤液中含有 较多碳酸根离子,若是采用钙质岩石, 碳酸根离子会与钙离子反应, 生成碳酸钙, 加速排 水井周围的淤堵,不利渗滤液导排。
(e)排水导气系统安装: 由深井潜水泵、液位计、潜水泵配电系统、潜水泵控制系 统、排水管网和填埋气收集系统组成, 其中潜水泵采用不锈钢材料, 泵的外径为 140mm, 最大流量为 5m³/h,扬程为 45m,功率为 2.2kw。井内供电电缆和液位计探头及电缆需满 足井内填埋气防爆要求。 由于每口井的渗滤液导排情况不同, 因此起泵和停泵的时间均会 有所差异,在每一口井均配置了各自的控制系统,见图 8.10 所示。由于对体内的填埋气 和渗滤液相互阻滞, 当渗滤液导排后填埋气的导气系数会明显提升, 大量填埋气会通过井 口导排出来。为了减少填埋气对周边大气环境的污染以及有效防止填埋气的爆炸, 在排水 导气井井口连接填埋气收集设备, 尽可能的把填埋气收集处理。由于该处填埋气产量不大, 利用效率达不到资源化回收的要求。因此, 排水导气井井口直接与填埋气的火炬燃烧系统 连接(见图 8.11) ,把多余的填埋气通过燃烧系统转化成对环境没有污染的二氧化碳和水。 排水导气系统安装完成后可同时对填埋气和渗滤液进行抽排,排水导气井竣工图见图 8.12。考虑到填埋场的场地条件及堆体厚度,在现场一共安装 10 口排水导气井,平台两 侧的垃圾厚度较小,平均井深为 20m,其余各孔均达到 30-40m,各井的编号及深度见表 8.2。
2、 压缩空气排水井的结构及现场施工工艺
压缩空气排水井的主要结构如图 9.4-9.5 所示。压缩空气排水井的工作原理是通过高 压气体把排水井内的水汽混合物冲出,导入至排水管网。因此,压缩空气排水井的井头无 需采用黄土密封, 与对体内部的井的结构保持一致。 考虑到垃圾的不均匀沉降以及侧向位 移明显, 为了尽可能的延长排水井的工作寿命, 防止较短时间内井管弯曲而失效。 压缩空
注:表中为一口 15m 压缩空气排水井的工程量。

气排水井井管主要采用镀锌钢管, 尽可能的增加井的刚度。由于城市固废组分复杂, 为了 防止细颗粒物质附着在压缩空气排水井井壁,影响排水井的工作性能, 在镀锌钢管外侧包 裹双层尼龙网,井管的底部设置 HDPE 堵头。 由于压缩空气排水井的钻孔直径为 300mm, 井内镀锌钢管的直径为 160mm ,在钢筋笼和井管之间填充 10-20mm 碎石,以增加排水井 周边的渗透系数,使周边的渗滤液能够有效渗流至井内 (见图 9.5)。 压缩空气排水井的 数目较多且单井日均导排量相对较小,为了节省造价, 不对每一口压缩空气排水井设置独 立的液位显示系统和流量控制系统。以 15m 深的压缩空气排水井为例, 表 9.1 罗列了压缩 空气排水井所需的各配件的工程数量表。
压缩空气排水井的现场施工工艺
压缩空气排水井的施工过程主要包括小型旋挖钻机开孔、埋设镀锌钢管、碎石填充、 井内管线布置、空压机布置和全场管线布置等步骤:
(a)小型旋挖钻机开孔:压缩空气排水井由小型旋挖钻机开挖成孔,成孔直径 300mm, 成孔深度比设计深度大 1m;成孔过程中应避免塌孔或歪斜。填埋场内部存在导排盲沟, 主要由钢筋笼和大石块和排水管网组成, 开孔位置需避开该区域。考虑到压缩空气的有效 工作压力, 压缩空气排水井的深度不宜过大,最大深度不宜超过 19m,建议深度控制在 15m 。小型旋挖钻机的现场施工如图 9.7 (a) 所示;
(b) 埋设镀锌钢管:因为垃圾堆体存在不均匀沉降和侧向滑移,为避免管材受垃圾 侧向推力作用而发生弯折破坏, 压缩空气排水井的内部均布置直径 160mm 的镀锌钢管。 为了井壁周边的渗滤液能够有效渗流至井内, 在镀锌钢管的井壁上开设钻孔, 钢管的开孔

率为 3%。为了 防止城市固废生化降解产生的物质对镀锌钢管的堵塞,在镀锌钢管的外侧 包裹孔径 2mm 、厚度 1mm 的尼龙网, 埋设镀锌钢管的现场施工如图 9.7 (b) 所示;
(c)填充碎石: 为了填充钻孔与镀锌钢管之间的空隙, 提高井壁周边环境的渗透系数, 该区域需填充碎石。考虑到钻孔与镀锌钢管之间的距离,碎石须采用粒径为 10-20 mm 洗
净的非钙质岩石, 因为渗滤液中含有较多碳酸根离子,若是采用钙质岩石, 碳酸根离子会
与钙离子反应, 生成碳酸钙, 加速排水井周围的淤堵, 不利渗滤液导排。填充碎石的现场 施工如图 9.7 (c) 所示;
(d) 井内管线布置:压缩空气排水井主要通过往压缩空气管注入高压气体,高压气 体沿着排水管附带出水汽混合物。由于压缩空气管的出口附着在井内排水管的底部,因此 高压气体会把水气混合物从排水管的底部冲至管口,进而进入外部的导排管网。如图 9.7
(d) 所示,黑色管材为排水管, 白色透明管为压缩空气管,在排水井的井内,全段排水 管的外侧绑扎压缩空气管,并且压缩空气管从排水管的底部绕进排水管内部。根据现场经 验,压缩空气管顶部固定在距离排水管底面50cm 处出水效果较好;
(e) 空压机布置:为了空压机能够安全、持久、有效的工作,需在填埋场安全区域 布置, 并且空压机的顶部需配置雨棚。 如图 9.7 (e) 所示为移动式螺杆空压机,该空压机 的吸入压力为 0.7MPa,排出压力为0.8MPa,考虑到气压会随着传输距离的增加而降低, 空压机与压缩空气排水井的距离不宜过大;
(f) 全场管线布置:每一口压缩空气排水井的排水管均需连接至排水管网,经由排 水管网汇总至渗滤液导排主管; 每一口井的压缩空气均由直径为 50mm 的 HDPE 管从空压 机通至井口处, 通过 DN50-DN20 三通管件把 50mm 的压缩空气管管径变化至 20mm 压缩 空气管,如图 9.8 所示, 然后与 DN20-DN8 连接,把 20mm 的压缩空气管管径变化至 8mm
压缩空气管,然后与井内的 8mm 压缩空气管对接,完成压缩空气管网的布置。
