申请日2015.06.16
公开(公告)日2015.08.26
IPC分类号E02D31/00
摘要
本发明涉及一种延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统及其制作方法，它包括由上向下依次层叠设置的渗沥液收集导排层、第一HDPE土工膜防渗层、黏土层和地下水收集导排层，所述黏土层包括依次设置的下黏土层、中黏土层和上黏土层，所述中黏土层内填充有中细砂层，所述中细砂层由粒径为0.1~0.5mm、含水率≤3%的砂粒铺设而成，其饱和渗透系数为1×10-5~1×10-3cm/s。这样大大延长渗沥液的击穿时间，提高垃圾填埋场防渗层的防渗效果;而且中细砂成本低、料场在我国分布广泛，容易获取;结构简单，并可有效防止地下水的入渗使中细砂层饱和，保证中细砂层始终处于非饱和状态。
摘要附图
权利要求书
1.一种延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，它包括由上向下依次层叠设置的渗沥液收集导排层(1)、第一HDPE土工膜防渗层(2)、黏土层(5)和地下水收集导排层(6)，所述黏土层(5)包括依次设置的下黏土层(51)、中黏土层(52)和上黏土层(53)，其特征在于：所述中黏土层(52)内填充有中细砂层(7)，所述中细砂层(7)由粒径为0.1~0.5mm、含水率≤3%的砂粒铺设而成，其饱和渗透系数为1×10-5~1×10-3cm/s。
2.根据权利要求1所述的延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，其特征在于：所述中细砂层(7)的高度≥200cm。
3.根据权利要求2所述的延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，其特征在于：所述黏土层(5)的饱和渗透系数为≤1×10-7cm/s，所述中黏土层(52)的厚度≥30cm且所述下黏土层(51)的高度≥30cm。
4.根据权利要求1所述的延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，其特征在于：所述黏土层(5)和所述第一HDPE土工膜防渗层(2)之间还铺设有渗沥液渗漏检测层(3)。
5.根据权利要求4所述的延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，其特征在于：所述渗沥液渗漏检测层(3)和所述黏土层(5)之间还铺设有第二HDPE土工膜防渗层(4)。
6.权利要求1至5中任一所述延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(a)将砂子干燥使其含水率≤3%，随后筛取粒径为0.1~0.5mm的中细砂;
(b)在填埋固体废弃物处挖坑并铺设所述地下水收集导排层(6)，随后在所述地下水收集导排层(6)上铺设压实的所述下黏土层(51);
(c)在所述下黏土层(51)上铺设中细砂，压实形成所述中细砂层(7);随后在所述中细砂层(7)四周铺设压实的所述中黏土层(52);再在所述中细砂层(7)和所述中黏土层(52)上铺设压实的所述上黏土层(53);
(d)在所述上黏土层(53)上由下向上依次铺设所述第一HDPE土工膜防渗层(2)和所述渗沥液收集导排层(1)即可;
所述步骤(a)和所述步骤(b)部分先后。
7.根据权利要求6所述延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统的制作方法，其特征在于：步骤(a)中，所述干燥为将砂子放置在阳光下自然暴晒晾干24小时或者直接将其放入大型烘箱内，在105~110?C温度下烘至恒重。
8.根据权利要求6所述延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统的制作方法，其特征在于：步骤(d)中，在铺设所述第一HDPE土工膜防渗层(2)前先依次铺设所述第二HDPE土工膜防渗层(4)和所述渗沥液渗漏检测层(3)。
说明书
一种延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统及其制作方法
技术领域
本发明属于填埋场防渗领域，涉及一种垃圾填埋场防渗系统，具体涉及一种延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统及其制作方法。
背景技术
随着我国城市化进程日益加快，人民生活水平日益提高，城市固体废弃物产量也飞速增长。目前我国城市固体废弃物的年产量达2.4亿吨，并以每年8%~15%速度的高速增长，无论是产量还是增速，都居世界之首。大量的固废直接危害城市的安全和稳定。卫生填埋场由于技术门槛低，处理量大，是废弃物的最终处置手段，是现阶段垃圾的主要处理处置措施之一，占总处理量的90.5%。
我国的城市固废具有高厨余量、高含水率的特点，填埋后容易造成较高的渗沥液水位，容易发生填埋场失稳流滑破坏城市环境并危害居民的生命财产安全。高渗沥液还有可能使得防污屏障遭到破坏，污染物提前击穿防污屏障，造成填埋场周边环境及地下水污染，地下环境一旦遭受破坏，修复难度巨大，带来不可估量的严重后果。
对于垃圾填埋场防渗系统，我国建设部发布的《生活垃圾卫生填埋防渗系统工程技术规范CJJ113-2007》规定，双层防渗结构的层次从上至下为：渗沥液收集导排层、主防渗层(含防渗材料及保护材料)、渗漏检测层、次防渗层(含防渗材料及保护材料)、基础层、地下水收集导排系统。在双层防渗结构中，应能够通过渗漏检测层及时检测到主防渗层的渗漏。
目前双防渗结构中上下两层高密度聚乙烯(HDPE)土工膜容易出现老化或者孔洞的现象。在高渗沥液水头下，一旦HDPE被破坏或者被污染物击穿，渗沥液很快到达下层的压实黏土层，并击穿压实黏土层，给地下环境造成严重威胁。针对垃圾填埋场渗沥液击穿防渗系统的情况，现有的技术有两种：一是通过加入添加剂改良黏土防渗层，从而增强黏土的强度，提高黏土的防渗性能;二是在HDPE土工膜防渗层的基础上，铺入土工合成材料和袋装土保护层，加强对HDPE土工膜的保护。第一种技术方法操作复杂，耗时耗力，不易实现产业化;第二种技术方法，虽然加强了对HDPE土工膜的保护，但是无法提高防渗性能，而且也耗时耗力。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统及其制作方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，它包括由上向下依次层叠设置的渗沥液收集导排层、第一HDPE土工膜防渗层、黏土层和地下水收集导排层，所述黏土层包括依次设置的下黏土层、中黏土层和上黏土层，所述中黏土层内填充有中细砂层，所述中细砂层由粒径为0.1~0.5mm、含水率≤3%的砂粒铺设而成，其饱和渗透系数为1×10-5~1×10-3cm/s。
优化地，所述中细砂层高度≥200cm。
优化地，所述黏土层的饱和渗透系数为≤1×10-7cm/s，所述中黏土层的厚度≥30cm且所述下黏土层的高度≥30cm。
优化地，所述黏土层和所述第一HDPE土工膜防渗层之间还铺设有渗沥液渗漏检测层。
进一步地，所述渗沥液渗漏检测层和所述黏土层之间还铺设有第二HDPE土工膜防渗层。
本发明还提供一种上述延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统的制作方法，它包括以下步骤：
(a)将砂子干燥使其含水率≤3%，随后筛取粒径为0.1~0.5mm的中细砂;
(b)在填埋固体废弃物处挖坑并铺设所述地下水收集导排层(6)，随后在所述地下水收集导排层(6)上铺设压实的所述下黏土层(51);
(c)在所述下黏土层(51)上铺设中细砂，压实形成所述中细砂层(7);随后在所述中细砂层(7)四周铺设压实的所述中黏土层(52);再在所述中细砂层(7)和所述中黏土层(52)上铺设压实的所述上黏土层(53);
(d)在所述上黏土层(53)上由下向上依次铺设所述第一HDPE土工膜防渗层(2)和所述渗沥液收集导排层(1)即可;
所述步骤(a)和所述步骤(b)部分先后。
优化地，步骤(a)中，所述干燥为将砂子放置在阳光下自然暴晒晾干24小时或者直接将其放入大型烘箱内，在105~110?C温度下烘至恒重。
优化地，步骤(d)中，在铺设所述第一HDPE土工膜防渗层(2)前先依次铺设所述第二HDPE土工膜防渗层(4)和所述渗沥液渗漏检测层(3)。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明延长渗沥液击穿时间的垃圾填埋场防渗系统，通过在中黏土层内填充粒径为0.1~0.5mm、含水率≤3%的中细砂层，并且该中细砂层的饱和渗透系数为1×10-5~1×10-3cm/s，能够产生意想不到的效果：大大延长渗沥液的击穿时间，提高垃圾填埋场防渗层的防渗效果;而且中细砂成本低、料场在我国分布广泛，容易获取;结构简单，并可有效防止地下水的入渗使中细砂层饱和，保证中细砂层始终处于非饱和状态
