[发明专利]一种用于垃圾填埋场的砂-凹凸棒土垂直防渗墙材料及其配制方法

说明书

本发明公开了一种用于垃圾填埋场的砂‑凹凸棒土垂直防渗墙材料，属于垃圾填埋场垂直防渗技术领域，包括标准砂和粉末状凹凸棒土，其中，标准砂重量百分比不超过90％，余量为粉末状凹凸棒土。本发明也公开了其配置方法。本发明的提出一种新的砂‑凹凸棒土垂直防渗墙材料，解决土‑膨润土防渗墙材料存在的一些问题，当回填料中凹凸棒土含量不低于30％时，其渗透系数k低于10^‑9m/s，同时为了控制回填料的压缩性，回填料中凹凸棒土含量不超过60％。本发明的配置方法步骤简单，且凹凸棒土在中国储量巨大，价格低廉；将凹凸棒土应用于垃圾填埋场垂直防渗墙材料，既可以提高防渗墙的防污性能，又可以节约施工成本，同时扩大凹凸棒土在环保领域的应用。

技术领域

本发明属于垃圾填埋场垂直防渗技术领域，具体涉及一种用于垃圾填埋场的砂-凹凸棒土垂直防渗墙材料及其配制方法。

背景技术

当前，中国城市垃圾产量接近2亿吨/年，正以10％的速度增长，严重威胁了生态环境和居民身体健康。我国早期建设的填埋场大多较简易，主要以天然粘土层作为防渗衬垫。许多简易填埋场渗滤液对周边水土造成了严重污染。由于对其基底防渗尚无办法，为了防止简易填埋场渗漏对周边环境的影响，垂直防渗显得尤为重要。

垂直防渗系统已广泛用于已有填埋场的污染治理工程。土-膨润土系垂直防渗墙由于施工简便、成本低廉、渗透性低(渗透系数k一般是10^-9～10^-11m/s)是垂直防渗系统中应用较为流行的一种。

然而已有学者研究表明电解质与有机溶液的浓度增大会显著提高土-膨润土防渗墙材料的渗透性，使其防污性能降低，而垃圾渗滤液中污染物的浓度一般都很高；由于长期的地下水位波动，土-膨润土垂直防渗墙上部不断经受干湿循环，其渗透系数也会增大。

凹凸棒土是一种具有链层状结构的粘土矿物，与膨润土相比，凹凸棒土具有三维空间结构，不会出现蒙脱石型的膨胀性，干燥收缩小，且不产生龟裂；同时凹凸棒土具有独特的纤维结构，使其具有较高的吸附性能，并且耐高温、抗盐碱。凹凸棒土的比表面积高达150～210m²/g，经处理后有的高达423m²/g。因此凹凸棒土广泛应用在环保领域，包括污水处理、废气处理、重金属污染土壤修复等。

世界上凹凸棒石粘土资源比较少，仅分布在少数几个国家，中国是世界主要的凹凸棒石粘土蕴藏国和生产国，储量巨大，来源广泛，价格低廉，易于生产，应用前景广阔，具有“千种用土、万土之王”的美称。

凹凸棒土作为一种应用广泛的粘土，在垃圾填埋场垂直防渗领域的应用研究还很少。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种用于垃圾填埋场的砂-凹凸棒土垂直防渗墙材料，将标准砂和凹凸棒土创造性运用于防渗墙材料；本发明的另一目的是公开其配置方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于垃圾填埋场的砂-凹凸棒土垂直防渗墙材料，包括标准砂和粉末状凹凸棒土，其中，标准砂的重量百分比不超过90％。

所述的标准砂的重量百分比为20％～90％，所述的粉末状凹凸棒土的重量百分比为10％～80％，且上述各组分之和为100％。

所述的粉末状凹凸棒土的粒径在200目以下。

所述的粉末状凹凸棒土的重量百分比不低于30％且不高于60％。

所述的一种用于垃圾填埋场的砂-凹凸棒土垂直防渗墙材料的配制方法，包括以下步骤：

1)以标准砂作为垃圾填埋场垂直防渗墙开挖过程中的砂性地层土，按比例往标准砂中加入凹凸棒土，得到砂-凹凸棒土回填料；

2)将砂-凹凸棒土回填料与水混合均匀，从而得到用于垃圾填埋场的砂-凹凸棒土垂直防渗墙材料。