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住建部:《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术标准(征求意见稿)》

北极星固废网  来源:北极星环保网    2019/8/28 13:25:33  我要投稿  

北极星固废网讯:日前,住建部印发《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术标准(征求意见稿)》。详情如下:

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1 总则

1.0.1 为贯彻国家有关生活垃圾处理的法规和技术政策,保证填埋气体收集、处理及利用工程的质量,确保生活垃圾填埋场(以下简称填埋场)的安全运行,使填埋气体收集、处理及利用工程的设计、施工规范化,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于新建、扩建、改建的填埋气体收集、处理及利用工程的设计、施工及验收。

1.0.3 生活垃圾填埋场填埋气体收集、处理及利用工程的设计、施工及验收应遵守安全可靠、资源利用、排放达标的原则。

1.0.4 填埋气体收集、处理及利用工程的设计、施工及验收除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 被动式导排 passive ventilation

利用填埋气体自身压力和渗透性导排气体的方式。

2.0.2 主动式导排 initiative guide and extraction

利用抽气设备对填埋气体进行导排的方式。

2.0.3 产气速率 gas generation rate

单位时间内的产气量。

2.0.4 产气模型gas generation model

预测生活垃圾在填埋场中产气量或产气速率的数学公式。

2.0.5 导气井extraction well

中间为多孔管,周围为过滤材料的竖向圆柱状导气设施。

2.0.6 导气盲沟extraction trench

中间为多孔管,周围为过滤材料的水平棱柱状导气设施。

2.0.7 导气设施作用半径 collection radius of landfill gas extraction facility

导气井或导气盲沟在垂直于其中心轴的各个方向上都能够收集到填埋气体的最大半径。

2.0.8 导气设施作用范围collection area of landfill gas extraction facility

导气设施作用半径所包围的垃圾堆体表面积。

2.0.9 导气设施覆盖率 landfill gas collection area coverage rate of extraction facilities

所有导气设施导气作用范围覆盖面积之和占垃圾堆体总面积的百分比。

2.0.10 排放管 emission pipe

向大气中排放填埋气体的管道。

2.0.11 开孔率ratio of hole area

开孔段管道表面开孔总面积与开孔段管道外表总面积之比。

2.0.12 集气站 landfill gas flow adjust station

多个导气井或导气盲沟的导气支管连接到一处进行集中流量和压力调节的设施。

2.0.13 气体收集率ratio of landfill gas collection

填埋气体抽气流量与填埋气体预测产生速率之比。

2.0.14 气体利用率ratio of landfill gas utilization

填埋气体利用设备消耗的气体量与填埋气体预测产生量之比。

3 基本规定

3.0.1 再用填埋场和仍有填埋气体产生的停用填埋场应设置填埋气体导排设施。

3.0.2 垃圾填埋量大于或等于0.2×106t, 垃圾填埋平均厚度大于或等于10m,且有填埋气体产生的填埋场应设置填埋气体主动导排处理设施。

3.0.3 垃圾填埋总量大于或等于1.0×106t, 垃圾填埋平均厚度大于或等于15m,且具有填埋气体利用价值的填埋场应建设填埋气体利用设施。垃圾填埋量小于1.0×106t 的填埋场,可根据填埋气体产生量、填埋场使用情况、气体利用需求等情况确定是否建设填埋气体利用设施。

3.0.4 对于新建填埋场,填埋气体收集导排工程应与填埋场工程同时设计;垃圾填埋堆体中设置的气体导排设施的施工应与垃圾填埋作业同步进行。

3.0.5 新建填埋场主动导排设施及气体处理(利用)设施的建设应于垃圾填埋场投运3 年内实施,并宜分期实施。

3.0.6 填埋场运行及封场后维护过程中,应保持填埋气体导排处理设施的完好和有效。

4 填埋气体产气量估算及工程规模确定

4.0.1 对某一时刻填入填埋场的生活垃圾,其填埋气体产生量可按下式计算:

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4.0.5 垃圾的平均产气速率常数(k)的取值应考虑垃圾成分、当地 气候、填埋场内的垃圾含水率等因素;有条件的可通过试验确定平均产气速率常数(k)值。

4.0.6 填埋气体回收利用工程设计前,宜进行现场抽气试验,利用试验数据对填埋场垃圾的产气常数进行估算,并以此对气体利用期间填埋气体产生量进行逐年估算。无现场抽气试验条件的,可采用相关经验参数和理论数学模型对填埋气体产生量进行逐年估算。

4.0.7 填埋气体收集导排设施的服务范围应覆盖垃圾堆体全部。

4.0.8 无填埋气体利用设施的,填埋气体收集导排及处理工程的总规模应根据最大填埋气体产生量估算值确定。填埋气体收集导排及处理工程可根据填埋场的垃圾填埋量变化情况分期实施。

填埋气体收集导排及处理工程规模分类应符合表4.0.8 的要求:

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4.0.9 填埋气体利用工程规模可按填埋气体利用系统最大输出能量来表示。填埋气体利用工程规模分类应符合表4.0.9 的规定:

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5 填埋气体的收集导排

5 .1 一般规定

5.1.1 填埋气体的导排设施宜采用导气井与导气盲沟相结合的方式,导排井和导排盲沟的布设数量应根据单个导气井和导气盲沟的导气作用范围和垃圾堆体面积确定,垃圾堆体填埋气体导气设施覆盖率应不小于95%。

5.1.2 新建垃圾填埋场,宜在垃圾填埋高度达到1m~2m 时开始铺设导气井或(和)导气盲沟。

当导气井直接建在底部防渗层时,应采取防止防渗层破坏的措施。

5.1.3 对于无气体导排设施的在用或停用填埋场,应采用钻孔法设置导气井。

5.1.4 用于填埋气体导排的碎石不应使用石灰石,粒径宜为10mm-50mm。

5.2 导气井

5.2.1 填埋气体导排井的应采用图5. 2.1 所示的错列布设方式。

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5.2.2 沿垃圾堆体边缘设置的填埋气体导排井,其水平导气作用半径r 宜按10m~15m 取值。垃圾堆体中部设置的导排井,其水平导气作用半径r 可按15m~20m 取值。

5.2.3 用钻孔法设置的导气井,钻孔深度不应小于垃圾填埋深度的2/3,但井底距场底防渗层距离不宜小于2m。

5.2.4 导气井可采用下列结构:

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5.2.6 主动导排导气井井口应密封。用土作为覆盖层时,井口应采用膨润土、粘土或混凝土等低渗透性材料密封,密封深度宜为1m-2m;用防渗膜作为覆盖层时,井口中心导气管与覆盖膜连接处应进行密封处理。

5.2.7 导气井中心多孔管应采用高密度聚乙烯等高强度耐腐蚀的管材, 管内径不宜小于100mm,需要排水的导气井管内径不宜小于200mm; 穿孔宜用长条形孔, 在保证多孔管强度的前提下,多孔管开孔率不宜小于2%,中心多孔管四周应采用最小粒径大于孔径(孔宽)的碎石填充。

5.2.8 导气井应根据垃圾填埋堆体形状、导气井作用半径等因素合理布置, 应使全场导气井作用范围完全覆盖垃圾填埋区域;垃圾堆体中部的主动导排导气井间距不宜大于35m,沿堆体边缘布置的导气井间距不宜大于20m;被动导排导气井间距不宜大于20m。

5.2.9 被动导排的导气井, 其排放管的排放口应高于垃圾堆体表面2m 以上。

5.2.10 导气井与垃圾堆体覆盖层交叉处,应采取封闭措施,减少雨水的渗入和空气的吸入。

5.2.11 采用主动导排系统时,垃圾堆体内水位过高的区域宜采用排水导气双功能井,并宜配置排水系统。

5.2.12 导气井内排水设备应具有防爆功能。

5.3 导气盲沟

5.3.1 填埋气体导气盲沟断面宽、高均不宜小于1000mm。

5.3.2 导气盲沟中心管应采用柔性连接的管道, 管内径不应小于150mm; 当采用多孔管时,在保证中心管强度的前提下,开孔率不宜小于2%; 中心管四周宜用级配碎石填充。

5.3.3 导气盲沟水平间距可按20m-40m 设置, 垂直间距可按10m-15m 设置。

5.3.4 被动导排的导气盲沟, 其排放管的排放口应高于垃圾堆体表面2m 以上。

5.3.5 垃圾堆体下部的导气盲沟,应有防止被水淹没的措施。

5.3.6 主动导排导气盲沟外穿垃圾堆体边坡处应采取密封措施。当边坡用防渗膜覆盖时,导气管与防渗膜可采用粘接或焊接的方式密封;当边坡用土覆盖时,导气管四周宜采用黏土进行环状密封,密封环半径不宜小于2m,黏土厚度不宜小于1m。

5.4 集气站

5.4.1 垃圾堆体布设导气井和盲沟较多时可设置集气站,将多个导气井或盲沟集中在一个集气站内进行流量和压力调节。

5.4.2 集气站的布设数量和位置应根据导气井和盲沟数量以及垃圾堆体表面情况确定,并应便于运行人员对气体导排流量进行调节。

5.4.3 集气站设计应符合下列规定:

1 在垃圾堆体上设置的集气站应具有排水或透水性能,集气管道和阀门不得被雨水淹没。

2 集气站集气总管标高比导气井低时,应在集气总管最低点设置排水管,排水管应连接自动排水或定期排水装置,排水装置应密封,不得使空气吸入。

3 每个导气井或(和)导气盲沟宜连接一根集气支管,每个集气支管应设置一个独立调节阀门,并应与集气总管独立连接。

4 集气支管的敷设宜避免产生中间最低点。

6 填埋气体输气管网

6.1 管网的布置与敷设

6.1.1 填埋气体输气管应设不小于1%的坡度, 管段最低点处应设凝结水收集和排放装置, 排水装置应考虑防止空气吸入的措施。

6.1.2 填埋气体收集管道应选用耐腐蚀、柔韧性好的材料及配件,管路应有良好的密封性。

6.1.3 输气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面或上面通过,不宜与其它管道同沟敷设。

6.1.4 输气管道沿道路敷设时, 宜敷设在人行道或绿化带内, 不宜在道路路面下敷设。

6.1.5 输气管地面或架空敷设时, 不应妨碍交通和垃圾填埋操作,架空管应每隔300m 设接地装置, 管道支架应采用阻燃材料。

6.1.6 地面与架空附设的塑料管道应预留伸缩补偿余量。

6.1.7 输气管与其它管道共架敷设时, 输气管道与其它管道的水平净距不应小于0.3m。当管径大于300mm 时,水平净距不应小于管道直径。

6.1.8 架空敷设输气管与架空输电线之间的水平和垂直净距不应小于4m, 与露天变电站围栅的净距不应小于10m。

6.1.9 寒冷地区, 输气管宜采用埋地敷设, 管道埋深宜在土壤冰冻线以下, 管顶覆土厚度还应满足下列要求:

1 埋设在车行道下时,不得小于0.8m;

2 埋设在非车行道下时,不得小于0.6m。

6.1.10 地下输气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的最小水平净距和垂直净距应满足现行国家标准《城市燃气设计规范》GB50028 和《输气管道工程设计规范》GB50251 的有关规定。

6.1.11 输气管道不得穿过大断面管道或通道。

6.1.12 输气管道穿越铁路、河流等障碍物时,应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251 的有关规定。

6.1.13 在填埋场内敷设的填埋气体管道应做明显的标识。

6.2 管道计算

6.2.1 填埋气体输气总管的计算流量不应小于最大产气年份小时产气量的80%。

6.2.2 各填埋气体输气支管的计算流量应按各支管所连接的导气井(或导气盲沟)数量和每个导气井(或导气盲沟)的流量确定。

6.2.3 填埋气体输气管道内气体流速宜取5~10m/s。

6.2.4 填埋气体输气管道单位长度摩擦阻力损失可按式6.2.4 计算:

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7 填埋气体抽气、处理和利用系统

7.1 一般规定

7.1.1 填埋气体抽气、处理和利用系统应包括抽气设备、气体预处理设备、储气设备(需要时)、燃烧设备、气体纯化设备(需要时)、气体压缩设备(需要时)、气体利用设备、建构筑物、电气、输变电系统、给排水、消防、自动化控制等设备和设施。

7.1.2 抽气、处理和利用设施和设备应布置在垃圾堆体以外。

7.1.3 填埋气体处理和利用设施宜靠近抽气设备布置。

7.1.4 填埋气体抽气、预处理及利用设施应具有良好的通风条件,不得使可燃气体在密闭空间内聚集。

7.1.5 抽气、气体预处理、利用和火炬燃烧系统应统筹设计,从填埋场抽出的气体应优先满足气体利用系统的用气,利用系统用气剩余的气体应能自动分配到火炬系统进行燃烧。

7.2 填埋气体抽气及预处理

7.2.1 填埋气体抽气设备应选用耐腐蚀和防爆型设备。

7.2.2 填埋气体抽气设备应设调速装置,宜采用变频调速装置。

7.2.3 填埋气体抽气设备应至少有1 台备用。

7.2.4 抽气设备最大流量的选择计算可按式7.2.4 进行

Q=Qm·η·β 7.2.4

式中:Q—抽气设备选型最大流量,m3/h;

Qm—抽气设备所负担的气体收集区域垃圾最大产气年的平均产气速率,m3/h,可由式4.0.3 计算;

η—抽气设备所负担的气体收集区域的气体收集率;

β—抽气设备流量富裕系数,可取1.1~1.2。

7.2.5 抽气设备最小升压应满足克服填埋气体输气管路和设备的总阻力损失和用气设备进气压力的需要。

7.2.6 填埋气体主动导排系统的抽气流量应能随填埋气体产生速率的变化而调节,设计气体收集率不宜小于70%。

7.2.7 抽气系统应设置流量计量设备,并可对瞬时流量和累积量进行记录。

7.2.8 抽气系统应设置填埋气体氧(O2)含量和甲烷(CH4)含量在线监测装置,并应根据氧(O2)含量控制抽气设备的转速和启停。

7.2.9 预处理工艺和设备的选择及处理量应根据气体利用方案、用气设备的要求和烟气排放标准来确定。

7.3 火炬燃烧系统

7.3.1 设置主动导排设施的填埋场,应设置填埋气体燃烧火炬。

7.3.2 填埋气体收集量大于100m3/h的填埋场,应设置封闭式火炬。

7.3.3 填埋气体火炬应有较宽的负荷适应范围,应能满足填埋气体产量变化、气体利用设施负荷变化、甲烷浓度变化等情况下的填埋气体稳定燃烧。

7.3.4 火炬应能在设计负荷范围内根据负荷的变化调节供风量,使填埋气体得到充分燃烧,并应使填埋气体中的恶臭气体完全分解。

7.3.5 填埋气体火炬应具有点火、熄火安全保护功能。

7.3.6 封闭式火炬距地面2.5米以下部分的外表面温度不应高于50℃。

7.3.7 火炬的填埋气体进口管道上必须设置与填埋气体燃烧特性相匹配的阻火装置。

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