一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体，包括：堆体的底部、侧壁和顶部部分；底部部分由下到上依次为：抗渗钢筋混凝土底板、渗滤液集排水层、膜下的复合膨润土保护层、第一高密度聚乙烯膜、第一土工布、卵石层、第二土工布、第一重金属吸附剂层和重金属污染土壤；侧壁部分由外到内依次为：抗渗钢筋混凝土侧壁、第三土工布、第二高密度聚乙烯膜、第四土工布、第二重金属吸附剂层和重金属污染土壤；顶部部分由上到下依次为：透气防水膜、第五土工布、第三重金属吸附剂层和重金属污染土壤。所述堆体结构能够以低成本方式异位处置重金属污染土壤，且能够有效控制污染土壤中重金属向周围环境中迁移的风险。

Heavy metal contaminated cohesive soil underground landfill body based on rigid structure

The utility model relates to a rigid structure of heavy metal pollution in underground landfill based on cohesive soil pile, including the pile bottom, side wall and top part; the bottom part from bottom to top: anti permeability of reinforced concrete floor, leachate collection and drainage layer, membrane under the composite bentonite, the first protective layer high density polyethylene film, first geotextile, geotextile gravel layer, second, the first heavy metal adsorbent layer and soil heavy metal pollution; side wall parts are from outside to inside: the anti permeability of reinforced concrete wall, third geotextiles, second high density polyethylene film, fourth geotextile, second heavy metal adsorbent layer and soil heavy metal pollution; the top part is in turn from top to bottom: breathable waterproof membrane, fifth geotextiles, third heavy metal adsorbent layer and soil heavy metal pollution. The stack structure can treat the heavy metal contaminated soil in a low cost way, and can effectively control the risk of heavy metal migration to the surrounding environment in the polluted soil.

【技术实现步骤摘要】
一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体
本技术属于环境治理领域，具体来说，涉及一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体。
技术介绍
人类工农业生产、生活是造成土壤重金属污染的主要原因，土壤中的重金属主要来源于工矿业生产活动、污水灌溉、农药和化肥的不合理施用、生活垃圾等。在国家相关政策推动下，重金属污染土壤修复已经初步开展，修复技术主要包括土壤淋洗、固化/稳定化、热解吸、植物修复、微生物修复、电动修复等，固化/稳定化技术是当前应用较广的修复技术之一。固化/稳定化是指向重金属污染土壤中加入某一类或几类固化/稳定化药剂，通过物理/化学过程防止或降低土壤中有毒重金属释放的技术方法。但由于固化/稳定化技术并未将重金属从土壤中根本清除，因此需要进行长期的监测以防止重金属再次活化并向周围环境，尤其是向地下水中迁移扩散；并且由于固化/稳定化技术需要向土壤中加入药剂进行搅拌混匀才能使药剂与重金属发生反应，混匀的效果直接影响污染修复效果。因此，不适合重金属污染土为粘土的情况。此外，对处理规模较大的重金属污染土壤，固化/稳定化处理需耗费大量的化学药剂，经济成本较高。
技术实现思路
针对现有固化/稳定化技术和粘性污染土壤修复技术的不足，本技术提供一种基于刚性结构的异位处置重金属污染粘性土壤的地下填埋堆体建造结构。当污染土壤填埋场场址地质条件不能满足填埋场基础层的要求时，通过设置抗渗钢筋混凝土底板，加强水平防渗系统建设；结合底部和侧面采用的重金属吸附剂层，最大程度避免或减少土壤重金属向堆体外迁移，从而以较低的处理成本达到在异位修复处置重金属污染粘性土壤，以及对污染土壤风险管控的目的。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体，包括：堆体的底部、侧壁和顶部部分；底部部分由下到上依次为：抗渗钢筋混凝土底板、渗滤液集排水层、膜下的复合膨润土保护层、第一高密度聚乙烯膜、第一土工布、卵石层、第二土工布、第一重金属吸附剂层和重金属污染土壤；侧壁部分由外到内依次为：抗渗钢筋混凝土侧壁、第三土工布、第二高密度聚乙烯膜、第四土工布、第二重金属吸附剂层和重金属污染土壤；顶部部分由上到下依次为：透气防水膜、第五土工布、第三重金属吸附剂层和重金属污染土壤。优选的，所述堆体底部、侧壁和顶部部分设置的第一至第三重金属吸附剂层由吸附土壤渗漏溶出或者挥发出的重金属的活性粘土矿物材料构成。优选的，所述堆体顶部的透气防水膜为防止或减少外界水分进入污染土壤堆体但同时具备透气性的材料制成。优选的，所述抗渗钢筋混凝土底板采用发泡混凝土制成，性能满足渗透系数≤1.0×10-6cm/s。优选的，所述抗渗钢筋混凝土侧壁采用发泡混凝土制成，性能满足渗透系数≤1.0×10-6cm/s。优选的，所述堆体断面是梯形或长方形。优选的，所述填埋堆体底部周边设置有沟槽，用于收集和导排堆体中渗漏的少量水。采用了上述技术方案后，本技术的效果为：所述的重金属污染土壤的地下填埋堆体的顶部、侧壁、底部均设置有重金属吸附剂层，能够充分吸收/固定污染土壤中可能渗漏、挥发出的重金属，避免重金属向周围环境中迁移；其优势在于避免重金属污染土壤为粘土时，通过搅拌混匀的方式使重金属与稳定化药剂混匀过程耗费的高昂施工成本，同时能够有效控制重金属污染土壤的环境风险。堆体顶部的透气防水材料可显著减少外部水分进入堆体，同时允许堆体产生的气体及时导出，保障堆体运行寿命。侧壁采用新型发泡混凝土能够以更少的混凝土用量达到与普通混凝土同等的结构强度，且具有憎水性强、施工速度快、质轻等优势，在保证工程质量的前提下可最大程度降低工程造价。渗滤液集排水系统能确保堆体水分的及时导出，保障堆体性能、结构稳定。附图说明图1是实施例中基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体的结构示意图。附图标记：1-抗渗钢筋混凝土底板、2-渗滤液集排水层、3-膜下的复合膨润土保护层、4-第一高密度聚乙烯膜、5-第一土工布、6-卵石层、7-第二土工布、8-第一重金属吸附剂层、9-重金属污染土壤、10-抗渗钢筋混凝土侧壁、11-第三土工布、12-第二高密度聚乙烯膜、13-第四土工布、14-第二重金属吸附剂层、15-第三重金属吸附剂层、16-第五土工布、17-透气防水膜。具体实施方式下面结合具体的实施例对本用新型做进一步的详细描述，并不用于限制本技术的保护范围。如附图1所示，本技术所提供的基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体包括堆体的顶部、侧壁和底部。堆体形状可根据土地利用的实际情况进行选择，堆体断面可以是梯形、长方形等。堆体底部、侧壁均具有一定的防渗功能，基于优选方案，分别在常规防渗结构基础上增加了重金属吸附剂层。侧壁采用具备一定渗透系数的抗渗钢筋混凝土防渗层。堆体顶部选用防水透气膜材料，堆体底部四周设有沟槽。所述堆体底部的防渗层包括铺设于抗渗钢筋混凝土底板之上的渗滤液集排水层，渗滤液集排水层之上铺设膜下的复合膨润土保护层，膜下的复合膨润土保护层铺设第一高密度聚乙烯膜，第一高密度聚乙烯膜之上铺设第一土工布，第一土工布之上为卵石层，卵石层之上铺设第二土工布，第二土工布之上铺设第一重金属吸附剂层，第一重金属吸附剂层之上直接堆放重金属污染土壤。所述第一重金属吸附剂层厚度根据污染土壤重金属浓度及吸附剂性能进行综合分析后确定。所述堆体侧壁的防渗层包括抗渗钢筋混凝土侧壁，抗渗钢筋混凝土侧壁内侧铺设第三土工布，第三土工布内侧为第二高密度聚乙烯膜，第二高密度聚乙烯膜内侧铺设第四土工布，第四土工布内侧铺设第二重金属吸附剂层、第二重金属吸附剂层内侧直接堆放重金属污染土壤。作为优选方案，抗渗钢筋混凝土侧壁为一种采用新式发泡混凝土建成的防渗层，该新式发泡混凝土具有节约物料、质轻的优点，且能满足渗透系数≤1.0×10-6cm/s的要求；所述第二重金属吸附剂层厚度同样是根据污染土壤重金属浓度及吸附剂性能进行综合分析后确定。所述堆体顶部防渗层最上为透气防水膜，透气防水膜之下铺设有第五土工布，第五土工布之下铺设第三重金属吸附剂层，第三重金属吸附剂层之下直接堆存重金属污染土壤。所述透气防水膜为一种能防止或显著减少降雨等外界水分进入污染土壤堆体但同时具备透气性的的材料；第三重金属吸附剂层厚度同样是根据污染土壤重金属浓度及吸附剂性能进行综合分析后确定。该堆体结构能够以低成本方式异位处置重金属污染土壤，且能够有效控制污染土壤中重金属向周围环境中迁移的风险；且通过选择适宜的场址进行填埋可以减少污染土壤堆存对土地的占用，适用于原地异位处理、异位处理等污染土壤处置方式。以上所述实例仅是对本技术优选实施方式的描述，不作为对本技术范围的限定；除适用于重金属污染土壤的安全填埋，本技术范围同时涵盖含重金属的非粘性土壤，以及含重金属的其他危险固体废物的填埋，如矿渣、工业废渣等。以上所述仅为本技术的具体实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体，其特征在于，包括：堆体的底部、侧壁和顶部部分；底部部分由下到上依次为：抗渗钢筋混凝土底板、渗滤液集排水层、膜下的复合膨润土保护层、第一高密度聚乙烯膜、第一土工布、卵石层、第二土工布、第一重金属吸附剂层和重金属污染土壤；侧壁部分由外到内依次为：抗渗钢筋混凝土侧壁、第三土工布、第二高密度聚乙烯膜、第四土工布、第二重金属吸附剂层和重金属污染土壤；顶部部分由上到下依次为：透气防水膜、第五土工布、第三重金属吸附剂层和重金属污染土壤。

【技术特征摘要】
1.一种基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体，其特征在于，包括：堆体的底部、侧壁和顶部部分；底部部分由下到上依次为：抗渗钢筋混凝土底板、渗滤液集排水层、膜下的复合膨润土保护层、第一高密度聚乙烯膜、第一土工布、卵石层、第二土工布、第一重金属吸附剂层和重金属污染土壤；侧壁部分由外到内依次为：抗渗钢筋混凝土侧壁、第三土工布、第二高密度聚乙烯膜、第四土工布、第二重金属吸附剂层和重金属污染土壤；顶部部分由上到下依次为：透气防水膜、第五土工布、第三重金属吸附剂层和重金属污染土壤。2.根据权利要求1所述的基于刚性结构的重金属污染粘性土壤地下填埋堆体，其特征在于，所述堆体底部、侧壁和顶部部分设置的第一至第三重金属吸附剂层由吸附土壤渗漏溶出或者挥发出的重金属的活性粘土矿物材料构成。3.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锦楼，张海涛，阚凤玲，梁菊，
申请(专利权)人：中科绿洲北京环境咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11