一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构及构建方法技术

本发明专利技术公开了一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构及构建方法，包括在固废堆场的找平层上依次设置的防渗层、保护层、排水层、覆土支撑层和营养植被层；防渗层包括自下而上设置的压实黏土层和改性GCL层，其中，压实黏土层所使用的黏土用硅烷溶液进行拌和；改性GCL层由上层无纺布、下层编织布和中间混合粉体构成，混合粉体包括改性膨润土粉、累托石粉、羟丙基甲基纤维素和丙烯腈

【技术实现步骤摘要】
一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构及构建方法


[0001]本专利技术涉及固体废物污染防治
，具体涉及一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构及构建方法。

技术介绍

[0002]随着工业化进程的加快，日益增长的工业固体废物环境污染问题已受到国内外科研工作者及管理层的高度重视。在煤电、煤化工以及有色金属行业发展过程中，不可避免的会产生大量的一般固体废物，如废石、尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼渣等；这些固体废物的长期堆放，如未经科学的处置与治理，在长期暴露情况下极易氧化、风化，同时通过降水淋溶形成的淋溶液呈酸性或碱性，导致重金属离子从堆体中淋溶析出并迁移，污染周边土壤及水体。
[0003]采用源头防控是治理固体废物堆场污染的最重要的技术手段，其中覆盖阻隔技术是一种应用较为广泛的源头防控技术方法。通过在堆场顶部铺设覆盖层形成隔离屏障减少氧气和降水的进入，防止堆体产生氧化作用以及淋溶作用，从而达到控制污染物释放的目的。
[0004]为了解决固体废物堆场的环境问题，通常采用铺设土工膜衬垫方法构建覆盖隔离层，但土工膜施工过程中容易被尖锐物刺破导致失效；同时，中国专利CN102652951B公开了一种酸性金属矿山固废堆场表层生态防渗隔离方法，其采用干喷机喷射填充材料到废石堆场表层空隙，但混合物不能很好的渗透到废石堆场表层空隙中，而且填充层与废石堆场表层贴合度低；中国专利CN109644781A公开了一种粉煤灰堆场的生态恢复方法及其生态粉煤灰堆场，通过对堆场进行边坡加固与覆盖改良有机土，实现植被生长与生态恢复，但是该方法中未考虑堆体通过雨水淋溶造成的污染问题，也未对堆场进行覆盖阻隔处理，无法从根本上解决堆体污染问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的覆盖阻隔效果差、阻隔层容易失效等缺点，本专利技术提供一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构及构建方法。
[0006]本专利技术公开了一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构，包括在固废堆场的找平层上依次设置的防渗层、保护层、排水层、覆土支撑层和营养植被层；所述防渗层包括自下而上设置的压实黏土层和改性GCL层，其中，所述压实黏土层所使用的黏土用硅烷溶液进行拌和；所述改性GCL层由上层无纺布、下层编织布和中间混合粉体构成，所述混合粉体包括改性膨润土粉、累托石粉、羟丙基甲基纤维素和丙烯腈
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乙酸乙烯酯树脂粉。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述保护层为无纺土工布，所述排水层为土工排水网。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述无纺土工布为200
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400g/m2的聚丙烯长丝无纺土工布，横向断裂强力为18
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30kN/m；所述土工排水网为4
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6mm土工排水网。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述硅烷溶液为异丁基三乙氧基硅烷溶液，浓度为2
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4%。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，按重量百分比计，所述混合粉体包括：改性膨润土粉70
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80%、累托石粉10
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20%、羟丙基甲基纤维素4
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6%和丙烯腈
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乙酸乙烯酯树脂粉4
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6%。
[0011]本专利技术公开了一种固废堆场覆盖阻隔结构的构建方法，包括：对固废堆场进行找平，形成找平层；在固废堆场的找平层上铺设用硅烷溶液进行拌和的黏土，形成压实黏土层；在压实黏土层上铺设改性GCL层，所述改性GCL层和压实黏土层共同构成防渗层；在改性GCL层上依次铺设保护层、排水层、覆土支撑层和营养植被层，完成固废堆场覆盖阻隔结构的构建。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述黏土用硅烷溶液进行拌和静止5
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10h。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述改性GCL层的制备方法，包括：将钠基膨润土粉体置于高速混合改性机，转速800r/min，加热至80℃，加入2%浓度的氨水；将配置好的复合表面活性剂，通过喷雾设备缓慢喷入改性机内，升高温度至100℃，提高转速至1200r/min，恒温、保时30min，得到改性膨润土粉体；其中，复合表面活性剂由质量比为1:1的甲基硅醇钠和无水乙醇构成；将70
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80%质量份数的改性膨润土粉、10
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20%质量份数的累托石粉、4
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6%质量份数的羟丙基甲基纤维素、4
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6%质量份数的丙烯腈
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乙酸乙烯酯树脂粉充分混合均匀；将混合均匀的粉体铺在编织布上，经刮刀调整粉体厚度，然后上层覆盖无纺布，通过刺针将无纺布上的纤维固结到下层编织布上，得到改性GCL层。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术有效阻隔了堆体与植被层之间的污染物迁移扩散（如酸性废水、重金属），有效保证植被层的恢复；本专利技术提高了防渗层的强度且增大了各层之间的摩擦力，可避免现有覆盖阻隔结构中由于刺破导致的防渗层失效，土工膜上部保护层、植被层由于摩擦力小引起的滑移、结构破坏等缺点。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一种实施例公开的利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构的结构示意图。
[0016]图中：1、找平层；2、防渗层；3、保护层；4、排水层；5、覆土支撑层；6、营养植被层。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：如图1所示，本专利技术提供一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构，包括在固废堆场的找平层1上依次设置的防渗层2、保护层3、排水层4、覆土支撑层5和营养植被层6，防渗层包括自下而上设置的压实黏土层和改性GCL层；其中，压实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用改性GCL的固废堆场覆盖阻隔结构，其特征在于，包括在固废堆场的找平层上依次设置的防渗层、保护层、排水层、覆土支撑层和营养植被层；所述防渗层包括自下而上设置的压实黏土层和改性GCL层，其中，所述压实黏土层所使用的黏土用硅烷溶液进行拌和；所述改性GCL层由上层无纺布、下层编织布和中间混合粉体构成，所述混合粉体包括改性膨润土粉、累托石粉、羟丙基甲基纤维素和丙烯腈
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乙酸乙烯酯树脂粉。2.如权利要求1所述的固废堆场覆盖阻隔结构，其特征在于，所述保护层为无纺土工布，所述排水层为土工排水网。3.如权利要求2所述的固废堆场覆盖阻隔结构，其特征在于，所述无纺土工布为200
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400g/m2的聚丙烯长丝无纺土工布，横向断裂强力为18
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30kN/m；所述土工排水网为4
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6mm土工排水网。4.如权利要求1所述的固废堆场覆盖阻隔结构，其特征在于，所述硅烷溶液为异丁基三乙氧基硅烷溶液，浓度为2
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4%。5.如权利要求1所述的固废堆场覆盖阻隔结构，其特征在于，按重量百分比计，所述混合粉体包括：改性膨润土粉70
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80%、累托石粉10
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20%、羟丙基甲基纤维素4
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6%和丙烯腈
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乙酸乙烯酯树脂粉4
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6%。6.一种如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍成立，李晓娇，于肖肖，罗彬，郑中华，刘超，洪慧兰，甄胜利，
申请(专利权)人：北京高能时代环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：