一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层制造技术

本实用新型专利技术涉及垃圾填埋技术领域，特别是涉及一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层。本实用新型专利技术提供一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层，包括三个功能层，自上而下依次为：集气的膜下保护层、臭气吸附层、集气的集气层。该中间覆盖层的以H2S吸收处理为手段实现臭气治理。治理。治理。

【技术实现步骤摘要】
一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层


[0001]本技术涉及垃圾填埋
，特别是涉及一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国国民经济的持续快速发展以及城镇化进程加速，城市垃圾急剧增加。2020年，中国城市生活垃圾清运量约为2.35亿t，除少量以焚烧、堆肥和回收利用方式处理外，60 %以上以卫生填埋方式进行处理。生活垃圾中包含大量有机物，在填埋过程中会放出大量恶臭物质。各种恶臭物质中，尤以硫化氢（H2S）最为典型和普遍。H2S具有刺激性和窒息性的臭鸡蛋气味，暴露在H2S环境中会引起各类眼部、呼吸道及神经性疾病，甚至休克死亡，对工人和周边居民的身体健康危害非常大，造成严重的社会问题。所以，在填埋过程中，如何有效处理垃圾填埋场的H2S恶臭污染，减少其对周边生态环境的破环，保护人民的身体健康，已经成了垃圾填埋场综合治理的重要内容。
[0003]垃圾填埋场H2S恶臭控制最常用的方法是使用填埋覆盖层实现恶臭的原位控制，其中，在填埋作业过程中，主要通过铺设中间覆盖层予以实现。中间覆盖层是指在进行垃圾填埋作业过程中，由于摊铺、整平和压实以及作业面的迁移等工序而需要对裸露的垃圾进行的临时覆盖。中间覆盖层的作用主要包括：（1）避免因较长时间垃圾暴露进入大量雨水，产生大量渗沥液；（2）抑制臭气释放到大气中；（3）减少蚊蝇及改善不良视觉环境。
[0004]目前国内主要采用土工复合材料(如HDPE膜)和黏土等防渗材料进行中间覆盖。
[0005]土工复合材料的主要问题在于施工质量要求高、工程造价昂贵、易被坚硬且尖锐的垃圾成分刺穿而失效等。此外，HDPE膜并不能吸收或者处理H2S，因此，膜下常常会聚集大量气体而导致鼓包现象，从而影响膜的服役期限。
[0006]土质中间覆盖层优点在于取材广泛、成本低廉、稳定性等，但是土质覆盖层也存在强度低会削弱垃圾体稳定性、占库容、消耗土壤资源、影响施工、经济性差等缺点。为解决上述问题，“CN201810659898
‑
垃圾填埋场中间覆盖层及其制备方法和应用”提出使用回收骨料构筑中间覆盖层，以期通过回收骨料的加筋作用达到提高垃圾体力学特性的目的，并提供一定程度的防渗闭气功能。其闭气功能是通过低渗透性层降低臭气的通过量。
[0007]然而，土质覆盖层和回收骨料构筑的覆盖层都存在几个严重缺陷：（1）这些覆盖层不以吸收或者处理H2S为目的，只是提供一种隔离和阻止外溢的屏障；（2）由于H2S未被吸收或处理，H2S会积聚在低渗透性层下，气压会随着时间而增大，并最终突破低渗透性层的进气压力值，形成贯通通道，进而丧失闭气功能。
[0008]因此，亟需寻求更合适的填埋覆土材料并设计一种具有臭气吸附功能的中间覆盖层。

技术实现思路

[0009]为解决上述问题，本技术提供一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层，该
中间覆盖层的以H2S吸收处理为手段实现臭气治理。
[0010]本技术的目的是以下述方式实现的：一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层，包括三个功能层，自上而下依次为：集气的膜下保护层、臭气吸附层、集气的集气层。
[0011]集气的膜下保护层上方还设有防渗闭气的土工膜。
[0012]其中，土工膜采用高密度聚乙烯（HDPE）土工膜或线性低密度聚乙烯（LLDPE）土工膜，厚度不应小于1mm，膜上应敷设非织造土工布，规格不宜小于300g/m2；膜下应敷设保护层。土工膜的性能指标应符合现行行业标准《垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜》CJ/T 234 和《垃圾填埋场用线性低密度聚乙烯土工膜》CJ/T 276的规定要求。
[0013]其中，膜下保护层的原料为再生细骨料，再生细骨料可以为由垃圾填埋场所填埋的建筑垃圾回收利用制备而成，厚度0.1
‑
0.2m，粒径为2
‑
5mm，压实相对密度不低于0.9。膜下保护层设置于土工膜和臭气吸附层之间，设置的主要目的有两点：一为作为土工膜的下垫保护层，避免土工膜和臭气吸附层直接接触；二为排除膜下积水积气现象，避免土工膜出现局部聚集大量气体而鼓包现象，便于填埋场气体的收集。
[0014]其中，臭气吸附层3采用再生细料，再生细料可以由建筑垃圾回收利用制备而成的，只要参数符合再生细料的要求，其参数如下：
[0015]（1）材料要求：再生细料包含再生细骨料和再生粉，优选废弃高强度混凝土制备，混凝土和砂浆的重量占比不低于95%。且再生骨料的水泥石（及水泥浆硬化体）和砂浆含量越高，越有利于提升其吸附能力。原混凝土的标号提高，相应的配比中水泥比例也随之增高，原混凝土中残存的生石灰（CaO）或者熟石灰（Ca(OH)2）等碱性物质也会越多，越有利于提升其臭气吸附能力。
[0016]混凝土种类繁多，其中应用最广泛、最为常见的是水泥混凝土，本专利技术中制备臭气吸附层材料所述的混凝土特指水泥混凝土，即由各类水泥作为胶凝材料制备的混凝土。要含有水泥，水泥一般原料都含有硅酸盐水泥熟料，硅酸盐水泥熟料中含有氧化钙，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥、砌筑水泥、油井水泥、石膏矿渣水泥。
[0017]（2）层厚：厚度为0.4
‑
0.8m。
[0018]（3）粒径分布曲线呈现马鞍形，即细粒径和粗粒径所占比例较大，中间颗粒相对较少。具体的，按照土力学标准，再生细料的粒径级配曲线特征需满足以下几个条件：（a）最大粒径不超过2mm；（b）有效粒径d
10
不超过0.005mm；（c）1.2mm≤d
90
≤1.8mm；（d）不均匀系数CU≥5；（e）曲率系数C
C
介于1和3之间，即3≥C
C
≥1。
[0019]（4）臭气吸附层的再生细料压实度不低于95%。提高压实度可以提升其力学强度，压缩孔隙体积，提升持水能力；同时，相同厚度下，提升压实度可以使用更多重量的回收骨料，这一方面可以增加臭气吸附层中的碱性物质总量，进而提升吸附能力；再一方面也可以更多的消耗建筑垃圾，实现建筑垃圾的回收利用。
[0020]（5）臭气吸附层的回收细骨料的渗气性要求：最大干密度下臭气吸附层的压实回收骨料的渗气系数在10
‑6m/s—10
‑8m/s，进气值1kPa—10kPa，渗气性参数选取的目的依据在于控制臭气通过臭气吸附层的时间，进而达到控制臭气通过量并延长臭气在臭气吸附层中的臭气吸附反应时间，提升臭气吸附效果。
[0021]（6）吸水率要求：臭气吸附层材料的吸水率不得低于10%。再生骨料的吸水性取决于孔隙体积以及材料亲水特性。其中，孔隙包括压实的臭气吸附层的颗粒间的孔隙以及颗粒本身的孔隙和裂隙。颗粒间的孔隙取决于颗粒的形状、粒径以及压实度等。一般来说再生细料的水泥石（即水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层，其特征在于：包括三个功能层，自上而下依次为：集气的膜下保护层、臭气吸附层、集气的集气层；臭气吸附层由再生细料构筑而成，厚度为0.4
‑
0.8m，压实度≥95%，臭气吸附层的粒径分布曲线呈现马鞍形，具体的，按照土力学标准，再生细料的粒径级配曲线特征需满足以下几个条件：（a）最大粒径≤2mm；（b）有效粒径d
10
≤0.005mm；（c）1.2mm≤d
90
≤1.8mm；（d）不均匀系数CU≥5；（e）曲率系数C
C
介于1和3之间，即3≥C
C
≥1，压实度≥95%，最大干密度下臭气吸附层的渗气系数在10
‑6m/s—10
‑8m/s，进气值1kPa—10kPa，吸水率≥10%，孔隙水饱和度60%—90%。2.根据权利要求1所述的臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层，其特征在于：集气的膜下保护层上方还设有防渗闭气的土工膜。3.根据权利要求2所述的臭气吸附型的垃圾填埋场中间覆盖层，其特征在于：土工膜采用高密度聚乙烯土工膜或线性低密度聚乙烯土工膜，厚度≥1mm，膜上敷设非织造土工布，非织造土工布...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢邦稳，刘长武，王启龙，余桃，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，
类型：新型
国别省市：