一種延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于填埋場防滲領(lǐng)域，涉及一種垃圾填埋場防滲系統(tǒng)，具體涉及一種延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市化進(jìn)程日益加快，人民生活水平日益提高，城市固體廢棄物產(chǎn)量也飛速增長。目前我國城市固體廢棄物的年產(chǎn)量達(dá)2.4億噸，并以每年8%~15%速度的高速增長，無論是產(chǎn)量還是增速，都居世界之首。大量的固廢直接危害城市的安全和穩(wěn)定。衛(wèi)生填埋場由于技術(shù)門檻低，處理量大，是廢棄物的最終處置手段，是現(xiàn)階段垃圾的主要處理處置措施之一，占總處理量的90.5%。
[0003]我國的城市固廢具有高廚余量、高含水率的特點(diǎn)，填埋后容易造成較高的滲瀝液水位，容易發(fā)生填埋場失穩(wěn)流滑破壞城市環(huán)境并危害居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。高滲瀝液還有可能使得防污屏障遭到破壞，污染物提前擊穿防污屏障，造成填埋場周邊環(huán)境及地下水污染，地下環(huán)境一旦遭受破壞，修復(fù)難度巨大，帶來不可估量的嚴(yán)重后果。
[0004]對于垃圾填埋場防滲系統(tǒng)，我國建設(shè)部發(fā)布的《生活垃圾衛(wèi)生填埋防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范CJJ113-2007》規(guī)定，雙層防滲結(jié)構(gòu)的層次從上至下為:滲瀝液收集導(dǎo)排層、主防滲層(含防滲材料及保護(hù)材料)、滲漏檢測層、次防滲層(含防滲材料及保護(hù)材料)、基礎(chǔ)層、地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)。在雙層防滲結(jié)構(gòu)中，應(yīng)能夠通過滲漏檢測層及時(shí)檢測到主防滲層的滲漏。
[0005]目前雙防滲結(jié)構(gòu)中上下兩層高密度聚乙烯(HDPE)土工膜容易出現(xiàn)老化或者孔洞的現(xiàn)象。在高滲瀝液水頭下，一旦HDPE被破壞或者被污染物擊穿，滲瀝液很快到達(dá)下層的壓實(shí)黏土層，并擊穿壓實(shí)黏土層，給地下環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。針對垃圾填埋場滲瀝液擊穿防滲系統(tǒng)的情況，現(xiàn)有的技術(shù)有兩種:一是通過加入添加劑改良黏土防滲層，從而增強(qiáng)黏土的強(qiáng)度，提高黏土的防滲性能；二是在HDPE 土工膜防滲層的基礎(chǔ)上，鋪入土工合成材料和袋裝土保護(hù)層，加強(qiáng)對HDPE 土工膜的保護(hù)。第一種技術(shù)方法操作復(fù)雜，耗時(shí)耗力，不易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；第二種技術(shù)方法，雖然加強(qiáng)了對HDPE 土工膜的保護(hù)，但是無法提高防滲性能，而且也耗時(shí)耗力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)及其制作方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)，它包括由上向下依次層疊設(shè)置的滲瀝液收集導(dǎo)排層、第一 HDPE 土工膜防滲層、黏土層和地下水收集導(dǎo)排層，所述黏土層包括依次設(shè)置的下黏土層、中黏土層和上黏土層，所述中黏土層內(nèi)填充有中細(xì)砂層，所述中細(xì)砂層由粒徑為0.1-0.5mm、含水率< 3%的砂粒鋪設(shè)而成，其飽和滲透系數(shù)為I X 10_5~1 X 10_3cm/s。
[0008]優(yōu)化地，所述中細(xì)砂層高度彡200cm。
[0009]優(yōu)化地，所述黏土層的飽和滲透系數(shù)為< lX10_7cm/s，所述中黏土層的厚度彡30cm且所述下黏土層的高度彡30cm。
[0010]優(yōu)化地，所述黏土層和所述第一 HDPE 土工膜防滲層之間還鋪設(shè)有滲瀝液滲漏檢測層。
[0011]進(jìn)一步地，所述滲瀝液滲漏檢測層和所述黏土層之間還鋪設(shè)有第二 HDPE 土工膜防滲層。
[0012]本發(fā)明還提供一種上述延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)的制作方法，它包括以下步驟:
(a)將砂子干燥使其含水率<3%，隨后篩取粒徑為0.1-0.5mm的中細(xì)砂；
(b)在填埋固體廢棄物處挖坑并鋪設(shè)所述地下水收集導(dǎo)排層(6)，隨后在所述地下水收集導(dǎo)排層(6)上鋪設(shè)壓實(shí)的所述下黏土層(51);
(c)在所述下黏土層(51)上鋪設(shè)中細(xì)砂，壓實(shí)形成所述中細(xì)砂層(7);隨后在所述中細(xì)砂層(7)四周鋪設(shè)壓實(shí)的所述中黏土層(52);再在所述中細(xì)砂層(7)和所述中黏土層(52)上鋪設(shè)壓實(shí)的所述上黏土層(53);
Cd)在所述上黏土層(53)上由下向上依次鋪設(shè)所述第一 HDPE 土工膜防滲層(2)和所述滲瀝液收集導(dǎo)排層(I)即可；
所述步驟(a)和所述步驟(b)部分先后。
[0013]優(yōu)化地，步驟(a)中，所述干燥為將砂子放置在陽光下自然暴曬晾干24小時(shí)或者直接將其放入大型烘箱內(nèi)，在105~110°C溫度下烘至恒重。
[0014]優(yōu)化地，步驟(d)中，在鋪設(shè)所述第一 HDPE 土工膜防滲層(2)前先依次鋪設(shè)所述第二 HDPE 土工膜防滲層(4)和所述滲瀝液滲漏檢測層(3)。
[0015]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)，通過在中黏土層內(nèi)填充粒徑為0.1-0.5mm、含水率(3%的中細(xì)砂層，并且該中細(xì)砂層的飽和滲透系數(shù)為lX10-5~lX10-3cm/s，能夠產(chǎn)生意想不到的效果:大大延長滲瀝液的擊穿時(shí)間，提高垃圾填埋場防滲層的防滲效果；而且中細(xì)砂成本低、料場在我國分布廣泛，容易獲??；結(jié)構(gòu)簡單，并可有效防止地下水的入滲使中細(xì)砂層飽和，保證中細(xì)砂層始終處于非飽和狀態(tài)。
【附圖說明】
[0016]附圖1為本發(fā)明延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中，1、滲瀝液收集導(dǎo)排層；2、第一 HDPE 土工膜防滲層；3、滲瀝液滲漏檢測層；4、第二
HDPE 土工膜防滲層；5、黏土層；51、下黏土層；52、中黏土層；53、上黏土層；6、地下水收集導(dǎo)排層；7、中細(xì)砂層；10、固體廢棄物。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
如圖1所示的延長滲瀝液擊穿時(shí)間的垃圾填埋場防滲系統(tǒng)，主要包括由上向下依次層疊設(shè)置的滲瀝液收集導(dǎo)排層1、第一 HDPE 土工膜防滲層2、黏土層5和地下水收集導(dǎo)排層6。
[0018]其中，黏土層5包括由下向上依次設(shè)置的下黏土層51、中黏土層52和上黏土層53。在中黏土層52內(nèi)填充有中細(xì)砂層7，它由粒徑為0.1-0.5mm、含水率< 3%的砂粒鋪設(shè)壓實(shí)而成，使其具有飽和滲透系數(shù)為I X 10_5~1 X 10_3cm/s的物理性質(zhì)。此時(shí)的垃圾填埋場防滲