[發明專利]一種利用垃圾焚燒灰渣的垃圾填埋場襯墊及施工方法

在審

• 申請號: 201710960961.0
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107558503A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 邵光輝;陳著;劉鵬
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E02D31/00
• 分類號: E02D31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用垃圾焚燒底渣和固化飛灰作為結構層的垃圾填埋場襯墊及施工方法，屬于固體廢物的處理與利用技術領域。

背景技術

城市化發展使得城市生活垃圾的產量不斷提高。送填埋場填埋處理是城市生活垃圾處理的重要途徑。焚燒發電處理是城市生活垃圾處理的另一個重要途徑。城市生活垃圾經焚燒發電后會產生大量的灰渣，這些灰渣包括飛灰和底渣，垃圾焚燒底渣屬于一般固體廢棄物，通常送垃圾填埋場填埋或作為工程填料進行資源化利用。而垃圾焚燒飛灰含有大量的有毒重金屬及有機物，屬于危險廢棄物，需要投入大量資金進行穩定、固化等無害化處理后進行填埋，資源化利用途徑很少。垃圾填埋場的防滲襯墊系統是保證填埋場環境安全的重要組成部分。目前，生活垃圾填埋場的防滲襯墊系統通常包含厚層的黏土襯墊層和排水砂層，對黏土、砂石等天然材料消耗很大。垃圾焚燒底渣和固化飛灰作為填埋對象處理時，也會占用大量填埋場庫容。將圾焚燒底渣和飛灰進行改造處理后作為垃圾填埋場的防滲襯墊系統的組成部份，既可以資源化利用固體廢棄物，又可以減少黏土、砂石等天然材料的消耗。但是，目前還缺少相應的技術與手段將垃圾焚燒底渣和飛灰轉化為垃圾填埋場襯墊結構的組成部分。

現有技術一的技術方案

單一材料襯墊，以分層壓實黏土作為垃圾填埋場襯墊，當黏土在比最優含水量稍濕的條件下壓實時，濕軟的土塊會被重塑，從而使土塊之間的孔隙變小，滲透系數降低，達到良好的防滲效果。也可以采用風化煤、褐煤作為分層壓實后作為襯墊層，其中腐殖酸成分具有與金屬離子、絡合或螯合的作用，或對其他污染成分具有吸附、離子交換的作用，因而對污染質的截污能力較強。

現有技術一的缺點

單一防滲材料耗材量大，消耗天然黏土或煤炭等礦物資源，且單一材料的防滲材料一旦產生橫向裂縫，就會為污染物滲漏提供通道，使其迅速從儲存場地泄漏。尤其填埋垃圾中的重金屬離子、有毒和有害有機物會通過變形裂縫穿透襯墊層，造成周圍地下水和土體污染，襯墊滲漏風險較高。

現有技術二的技術方案

土工膜襯墊，采用土工膜作為防滲材料，其底部鋪設土壤保護層，一般的單層防滲材料只能延緩而不能阻止滲濾液的滲漏，土工膜是一種高分子化合物柔性防滲材料，土工膜襯墊需鋪設和焊接，施工簡單。

現有技術二的缺點

土工膜施工過程中易被尖銳物刺破，填埋場長期沉降變形可能會引發土工膜界面錯動導致撕裂，抗破壞能力不強。在低溫環境中土工膜易老化脆裂、性能劣化。當上部填埋垃圾滲濾液含腐蝕性成分且水頭較高時只能延緩滲漏周期。

現有技術三的技術方案

復合襯墊，是由兩種防滲材料上下相貼而形成的防滲層。它可以是兩種天然材料的復合，如黏土與膨潤土；也可以是天然防滲材料與人工防滲材料的組合，如單層或雙層土工膜和壓實黏土復合，單層土工膜和膨潤土復合，膨潤土和壓實黏土復合等組合方式，復合襯墊可克服單層土工膜襯墊存在的缺陷，防滲效果較好。

現有技術三的缺點

復合襯墊需要利用黏土或膨潤土作為防滲材料，不可避免消耗大量天然黏土或膨潤土資源，不利于土地保護；復合襯墊中的土工膜、土工網與其它防滲材料之間黏結強度低，易發生層間滑移破壞導致土工膜破裂，使襯墊失效，影響垃圾填埋場安全。

發明內容

技術問題：現有的垃圾填埋場采用單一或復合襯墊防滲，除了需要消耗大量黏土、膨潤土、砂等資源，還存在復合襯墊中不同防滲材料之間黏結強度低、易發生層間滑移破壞的問題，影響垃圾填埋場安全。與此同時，大量的城市生活垃圾經焚燒發電后殘留的飛灰和底渣的無害化與減量化處置問題也很突出，需要占用大量社會資源。將圾焚燒底渣和飛灰進行改造處理后作為垃圾填埋場的防滲襯墊的組成部份，發揮其材料特點，既可以資源化利用固體廢棄物，又可以減少黏土、砂石等天然材料的消耗。本發明的目的是提出一種包含微生物固化垃圾焚燒飛灰層和底渣層的垃圾填埋場襯墊及施工方法，提高垃圾填埋場襯墊的安全性與工作性能，同時實現垃圾焚燒飛灰和底渣的無害化、減量化與資源化，減少黏土、膨潤土、砂等資源消耗。