一种电解锰渣安全生态处置系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电解锰渣安全生态处置系统，属于重金属废渣治理技术领域；该电解锰渣安全生态处置系统包括电解锰渣堆体层，所述电解锰渣堆体层上方由下至上依次设置封场中间覆土层、封场排气层、封场压实粘土层、封场排水层、营养土层、绿化层，所述电解锰渣堆体层下方由上至下依次设置第一高密度聚乙烯土工膜层、渗滤液导流层、第二高密度聚乙烯土工膜层、压实粘土层、第三高密度聚乙烯土工膜层、地下水导流层、第四高密度聚乙烯土工膜层和库底基础层。本实用新型专利技术提供的电解锰渣安全生态处置系统稳定化固定化效果好，二次污染风险较低，环境安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及重金属废渣治理
，特别是涉及一种电解锰渣安全生态处置系统。
技术介绍
锰是国民经济中重要的基础物质，是国家重要的战略资源之一，目前我国已成为全球最大的电解锰生产国、消费国、出口国。作为典型的湿法冶金行业，电解锰行业快速发展的同时，也引发了严重的环境污染，其中电解锰渣污染尤为突出。电解锰渣已成为该行业发展的主要制约因素之一。电解锰渣是在碳酸锰矿粉加入硫酸溶液生产电解金属锰时产生的滤渣。据统计，目前我国每年锰渣排放约1000万吨，存量高达8000万吨，锰渣数量巨大。由于生产工艺中添加剂的使用以及锰矿石本身含有一定半生元素，锰渣中含有大量的可溶性锰Mn(Ⅱ)、氨氮NH3-N、硒Se和重金属镉Cd等物质，大量堆存的锰渣给周围生态环境造成了严重威胁。目前我国电解锰大多采用将电解锰渣填埋入库的方式处理，筑坝湿法堆存，然而相当一部分的填埋场地建设不符合国家相关规定，建设极为不规范，长期堆放的电解锰渣在雨水冲刷等自然因素的影响下，通过地表径流渗滤液，渗滤液严重污染填埋场地周边土壤、地表水及地下水。因此在电解锰渣的填埋处理过程中，如何安全处置电解锰渣渗滤液成为电解锰行业发展中的一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种稳定化固定化效果好，二次污染风险较低，环境安全性高的一种电解锰渣安全生态处置系统，以解决上述现有技术存在的问题。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种电解锰渣安全生态处置系统，包括电解锰渣堆体层，所述电解锰渣堆体层上方由下至上依次设置封场中间覆土层、封场排气层、封场压实粘土层、封场排水层、营养土层、绿化层，所述电解锰渣堆体层下方由上至下依次设置第一高密度聚乙烯土工膜层、渗滤液导流层、第二高密度聚乙烯土工膜层、压实粘土层、第三高密度聚乙烯土工膜层、地下水导流层、第四高密度聚乙烯土工膜层和库底基础层。优选的，所述库底基础层为黏土层，压实密度≥93％，厚度为700～800mm。优选的，所述第二高密度聚乙烯土工膜层与所述压实粘土层之间设置有第五高密度聚乙烯土工膜层。优选的，所述第一高密度聚乙烯土工膜层和所述第四高密度聚乙烯土工膜层的规格均为240g/㎡，所述第二高密度聚乙烯土工膜层的规格为600g/㎡，所述第五高密度聚乙烯土工膜层厚度为1～2mm，所述第三高密度聚乙烯土工膜层的规格为300g/㎡。优选的，所述地下水导流层为粒径为Φ25～60mm的卵石、砾石或碎石的填充层，所述地下水导流层的厚度为350～450mm。优选的，所述地下水导流层内设置有地下水导流盲沟，所述地下水导流盲沟内设置有地下水导排管，所述地下水导流盲沟与所述地下水导排管之间填充有粒径为Φ16～32mm的卵石、砾石或碎石；所述地下水导排管为高密度聚乙烯管，所述高密度聚乙烯管上设置有地下水集水孔，所述地下水集水孔孔径为15～20mm，相邻的两个所述地下水集水孔的孔距为50～100mm。优选的，所述压实粘土层压实密度≥95％，厚度为900～1100mm，水力传导系数≤1×10-7m/s。优选的，所述渗滤液导流层为粒径为Φ16～32mm的卵石、砾石或碎石的填充层，所述地下水导流层的厚度为450～550mm；所述渗滤液导流层内设置有渗滤液导流盲沟，所述渗滤液导流盲沟内设置有渗滤液导排管，所述渗滤液导流盲沟与所述渗滤液导排管之间填充有粒径为Φ8～16mm的卵石、砾石或碎石；所述渗滤液导排管为高密度聚乙烯管，所述高密度聚乙烯管上设置有渗滤液集水孔，所述渗滤液集水孔孔径为15～20mm，相邻的两个所述渗滤液集水孔的孔距为50～100mm。优选的，所述封场中间覆土层为厚度为250～350mm的粘土层；所述封场排气层为粒径为Φ32～64mm的卵石、碎石或多孔材料的填充层，所述封场排气层厚度为250～350mm；所述封场压实粘土层厚度为250～350mm；所述封场排水层为粒径为Φ4～8mm的石英砂填充层，所述封场排水层的厚度为250～350mm；所述营养土层为厚度为450-550mm的土壤层。优选的，所述绿化层为种植有小飞蓬的绿化层，小飞蓬的种植间距为1.6～1.8m。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的库底基础层作为库区的最底层，库底基础层和第四高密度聚乙烯土工膜层可防止地下水渗漏，实现对地下水的收集，并通过地下水导流层将地下水导流输出；2、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的第三高密度聚乙烯土工膜层可防止地下水导流层发生堵塞从而实现对地下水导流层的保护；3、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的电解锰渣堆体层的稳定化处理采用石灰粉作为单一的稳定剂，此技术原料便宜易得，锰渣与生石灰的质量配比为10:1时，锰的固化率可达99％，氨氮去除率可达到68％，且其他各有害重金属的浸出液浓度均在国家相关标准限制以下；4、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的第二高密度聚乙烯土工膜层、第五高密度聚乙烯土工膜层和压实粘土层可防止电解锰渣堆体层内产生的渗滤液渗透到下层土壤，第五高密度聚乙烯土工膜层保护压实黏土层，第二高密度聚乙烯土工膜层为第五高密度聚乙烯土工膜层的保护层；渗滤液导流层可收集并导流电解锰渣堆体层内产生的渗滤液，防止其下部的第二高密度聚乙烯土工膜层、第五高密度聚乙烯土工膜层和压实粘土层受电解锰渣堆体层内的渗滤液水压过高而被破坏；5、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的第一高密度聚乙烯土工膜层保护渗滤液导流层，当电解锰渣堆体单元作业结束后，在填埋单元表面进行覆盖，形成封场中间覆土层，可以更好地隔离径流，避免径流浸入电解锰渣堆体形成渗滤液。封场排气层收集电解锰渣堆体气体并将其导入收集池；6、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的封场压实粘土层，可以防止渗水进入填埋堆体中，防止填埋气体逸出；7、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的封场排水层可以排出入渗的地下水，降低入渗水对下部防渗层的压力；8、本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的营养土层为可保护防渗层不受干燥收缩、冻融等的破坏，以防止排水层堵塞，维持稳定，为绿化层提供营养；绿化层，可种植绿化植物，实现资源的有效利用；本技术中的电解锰渣安全生态处置系统，防渗标准高，二次污染风险较低，环境安全性高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的电解锰渣安全生态处置系统的纵向剖面结构示意图；图中：1-库底基础层、2-第四高密度聚乙烯土工膜层、3-地下水导流层、31-地下水导流盲沟、32-地下水导排管、4-第四高密度聚乙烯土工膜层、5-压实粘土层、6-第三高密度聚乙烯土工膜层、7-第二高密度聚乙烯土工膜层、8-渗滤液导流层、81-渗滤液导流盲沟、82-渗滤液导排管、9-第一高密度聚乙烯土工膜层、10-电解锰渣堆体层、11-封场中间覆土层、12-封场排气层、13-封场压实粘土层、14-封场排水层、15-营养土层、16-绿化层。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：包括电解锰渣堆体层，所述电解锰渣堆体层上方由下至上依次设置封场中间覆土层、封场排气层、封场压实粘土层、封场排水层、营养土层、绿化层，所述电解锰渣堆体层下方由上至下依次设置第一高密度聚乙烯土工膜层、渗滤液导流层、第二高密度聚乙烯土工膜层、压实粘土层、第三高密度聚乙烯土工膜层、地下水导流层、第四高密度聚乙烯土工膜层和库底基础层。

【技术特征摘要】
1.一种电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：包括电解锰渣堆体层，所述电解锰渣堆体层上方由下至上依次设置封场中间覆土层、封场排气层、封场压实粘土层、封场排水层、营养土层、绿化层，所述电解锰渣堆体层下方由上至下依次设置第一高密度聚乙烯土工膜层、渗滤液导流层、第二高密度聚乙烯土工膜层、压实粘土层、第三高密度聚乙烯土工膜层、地下水导流层、第四高密度聚乙烯土工膜层和库底基础层。2.根据权利要求1所述的电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：所述库底基础层为黏土层，压实密度≥93％，厚度为700～800mm。3.根据权利要求1所述的电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：所述第二高密度聚乙烯土工膜层与所述压实粘土层之间设置有第五高密度聚乙烯土工膜层。4.根据权利要求3所述的电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：所述第一高密度聚乙烯土工膜层和所述第四高密度聚乙烯土工膜层的规格均为240g/m2，所述第二高密度聚乙烯土工膜层的规格为600g/m2，所述第五高密度聚乙烯土工膜层厚度为1～2mm，所述第三高密度聚乙烯土工膜层的规格为300g/m2。5.根据权利要求1所述的电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：所述地下水导流层为粒径为Φ25～60mm的卵石、砾石或碎石的填充层，所述地下水导流层的厚度为350～450mm。6.根据权利要求1或5所述的电解锰渣安全生态处置系统，其特征在于：所述地下水导流层内设置有地下水导流盲沟，所述地下水导流盲沟内设置有地下水导排管，所述地下水导流盲沟与所述地下水导排管之间填充有粒径为Φ16～32mm的卵石、砾石或碎石；所述地下...

【专利技术属性】
技术研发人员：游建军，钟儒波，胡志鑫，唐传祥，
申请(专利权)人：湖南艾布鲁环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43