[發明專利]一種用于垃圾填埋場底部的防滲墊層材料

在審

• 申請號: 201711126920.8
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107829448A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 許怡
• 申請（專利權）人: 江蘇和合環保集團有限公司
• 主分類號: E02D31/00
• 分類號: E02D31/00
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙)32300
• 代理人: 吳麗娜

技術領域

本發明涉及填埋場防滲技術領域，尤其涉及一種用于垃圾填埋場底部的防滲墊層材料。

背景技術

垃圾填埋場中的垃圾隨著時間不斷降解，會產生大量高濃度、成份復雜的污染物，這些污染物可以通過對流和擴散的方式穿過襯墊，從而對地下環境造成污染，為了防止污染物對地下環境的污染，需要在垃圾填埋場底部施工形成防滲襯墊，使其滲透系數k≤10^-7cm/s。壓實粘土在垃圾填埋場防滲襯墊中也一直扮演著十分重要的角色，而對于一些地區，填埋場襯墊施工過程中，壓實粘土往往會由于失水產生裂隙，粘土襯墊裂隙的產生會導致其防滲性能變差，裂隙形成的優勢通道會加快滲瀝液的滲漏，污染地下水及周圍環境。同時，中國部分填埋場滲濾液的水頭往往非常高，甚至可以達到10m以上，在這種高滲瀝液作用下，需要對防滲襯墊提出更高的要求。另外，天然粘土屬于非再生資源，許多填埋場在運營過程中特別是在擴建項目中均面臨粘土嚴重不足的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，提供一種抗開裂能力好、滲透系數滿足要求、防滲效果好的防滲墊層材料。

本發明提供以下技術方案：

一種用于垃圾填埋場底部的防滲墊層材料，其特征在于，按照重量分數計：包括改性膨潤土25-35份，秸稈纖維改性粘土30-40份，疏浚土25-35份；所述疏浚土取河道挖深時的底部泥土。

進一步的，所述改性膨潤土以鈣基膨潤土為原料進行改性，具體步驟為：

S1：將鈣基膨潤土原土粉碎后過200目篩網，并加入蒸餾水制成質量分數為15％的懸濁液后在轉速為1500r/min的條件下攪拌15min；

S2：通過離心機分離5min后去除上清液取下層固體物質，在80℃條件下烘干后研磨至粒徑小于200目；

S3：將步驟S2得到的精制鈣基膨潤土中加入蒸餾水后，在40℃，轉速為1500r/min的條件下攪拌30min，加入NaCl繼續攪拌30min后，靜置25h；

S4：過濾去除上清液，在真空抽濾瓶中用蒸餾水清洗多次，將剩余固體物置于105℃條件下烘干后研磨至粒徑小于200目，即可得到鈉基膨潤土；

S5：將步驟S4得到的鈉基膨潤土中加入蒸餾水攪拌20min，加入一定量有機改性劑繼續攪拌2h后通過離心機進行分離，反復清洗殘渣后置于105℃條件下烘干后研磨過200目篩，即可得到改性膨潤土。

進一步的，所述步驟S5中的有機改性劑為多季銨鹽陽離子表面活性劑。

進一步的，所述秸稈纖維改性粘土由堿法蒸煮秸稈得到的秸稈纖維和傳統粘土按照質量比為3:1進行混合后制成。

更進一步的，一種用于垃圾填埋場底部的防滲墊層材料的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將所述改性膨潤土、秸稈纖維改性粘土和疏浚土按比例進行混合；

S2：將步驟S1得到的混合土料使用壓路機反復碾壓進行壓實。

本發明的有益效果在于：

(1)改性膨潤土中使用鈉基膨潤土進行改性，鈉基膨潤土比鈣基膨潤土有具有更好的膨脹性、陽離子交換性和分散性；通過多季銨鹽陽離子表面活性劑對鈉基膨潤土改性提高鈉基膨潤土對有機污染物的吸附效果；而采用改性膨潤土主要是利用膨潤土吸附的自膨脹作用，其能夠有效提高復合防滲墊層里防止污染物滲透的能力。

(2)采用秸稈纖維改性粘土，達到對廢棄秸稈的資源利用，避免造成資源浪費、污染環境的現象；同時通過秸稈纖維能夠提高粘土的承載能力和抗開裂能力，提高防滲墊層的防滲效果。

(3)使用河道疏浚土實現了廢物利用且疏浚土中的有機質對金屬離子有強吸附能力；使用疏浚土作為防滲墊層材料，能夠降低滲透系數，提高防滲性能，同時能夠減少因凍融而產生裂縫導致防滲層損壞的概率。

本發明提供的防滲墊層材料防滲效果好，抗開裂能力強，強度能夠達到填埋場防滲墊層的要求，同時采用廢棄秸稈和疏浚土，實現了廢物利用，避免造成資源浪費，污染環境的現象。

具體實施方式

實施例1

一種用于垃圾填埋場底部的防滲墊層材料，按照重量分數計：包括改性膨潤土30份，秸稈纖維改性粘土35份，疏浚土35份；所述疏浚土取河道挖深時的底部泥土。

實施例2

一種用于垃圾填埋場底部的防滲墊層材料，其特征在于，按照重量分數計：包括改性膨潤土25份，秸稈纖維改性粘土40份，疏浚土35份；所述疏浚土取河道挖深時的底部泥土。

實施例3