[发明专利]一种垃圾填埋场的防渗层结构及施工方法

说明书

本发明提供了一种垃圾填埋场的防渗层结构及施工方法，属于垃圾处理技术领域。本发明防渗材料包括以下原料，土样、菌液、纤维材料。所述材料制备方法包括以下步骤：将所述土样、菌液和纤维材料进行搅拌混匀，即得所述防渗衬垫材料。防渗衬垫层的施工方法包括以下步骤：整平填埋场；铺设土木网或土木织物；将原位土与防渗衬垫材料混合搅拌均匀得到混合料；将所得混合料分层压实在所述土木网或土工织物的表面，倒入垃圾进行填埋，之后构筑碎石层、导排管、砂垫层。本发明防渗层物料来源广，成果较低，材料环保性好，对周边环境生态没有任何副作用，该防渗层耐久性好，长期服役性能佳。

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，尤其是指一种基于生物膜、纤维、土工织物及粉土颗粒协同作用的垃圾填埋场防渗层结构及施工方法。

背景技术

垃圾填埋场内垃圾体在生化作用下，产生了具有高毒、高盐、高腐蚀性的渗滤液，这种液体有着向周边扩散的趋势，极大的威胁了周边地下水土生态环境。因此必须通过在垃圾堆体下部或周边构筑防渗层进行处理，隔断堆场内渗滤液与周边地下水土间的水力联系。

现有技术中，防渗层常规材料包括：复合膨润土衬垫GCL(Geosynthetic ClayLiner)：是一种新型的复合土工合成材料，在压实粘土衬垫的基础上发展而来。目前GCL主要分为粘合GCL(双层)、针刺GCL、缝合GCL、粘合 GCL(单层)4种。在填埋场防渗系统中，GCL一般在土工膜以下与土工膜结合使用，以取代以往的压实性粘土。

压实粘土衬垫CCL(Compacted Clay Liner)：粘土类土壤和改良类土壤作防渗底层的防渗方法是最早的污染物防渗衬垫，并广泛用于划分填埋单元和拦截废弃物，覆盖新的填埋废弃物和封闭老的填埋场，粘土设计考虑粘土的防水性能、含水率、密实度、强度、塑性、粒径与粘土层厚度等。设计压实粘土衬垫的控制条件就是它的渗透系数。

高分子防渗材料(如HDPE：High Density Polyethylene)：人工合成的有机材料(柔性模)与黏土结合作防渗衬层的防渗方法。高密度聚乙烯 (HDPE)膜，是一种抗拉性好、抗老化性能高、抗腐蚀性强、抗化学性能的高分子合成材料，它比如防渗功能比最好的压实粘土高10⁷倍(HDPE膜渗透系数级数为10^-14级，而压实粘土的渗透系数级数只为10^-7级)，其使用寿命50年以上。其断裂延伸率高达600％以上，由蠕变运动所产生的变形，它能完全满足垃圾填埋运行产生的变形并且它有利于施工、填埋运行。其他的高分子人工合成材料还有聚氯乙烯(PVC)、条状低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)等。

水泥基材料(一般包括水泥土止水帷幕或混凝土地下连续墙)：根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程(如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等)，将垃圾沥出液封闭于填埋场中进行有控制地导出，防止沥出液向周围渗透污染地下水和填埋场气体无控制释放，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。水泥基材料是最常见的竖向防渗材料，像混凝土地下连续墙等形式的地下围护结构形式，因为自防水效果较好，有的都不需要再施作止水帷幕。

防渗层现有施工方法：

水平向(CCL)：传统的压实粘土衬垫施工最重要的是粘土层的压实，底土碾平压实粘土铺设砂质排水及保护层。如今更多的防渗衬垫是复合人工材料衬垫，施工工序更复杂，对技术的要求相对更高。

水平向(GCL，HDPE等高分子膜)：主要分为单层衬层防渗系统、单复合衬层防渗系统、双层衬层防渗系与双复合衬层防渗系统等。防渗材料连接为搭接形式，施工前应检查基层，基层应夯实平整、无坑洼积水，无石子树根及其他尖锐物。材料在搬运和施工过程中要尽量避免震动和冲击，避免较大弯曲度。在GCL安装、验收以后，要尽快进行回填工作，如果是配合 HDPE土工膜使用的工程应及时对土工膜铺装焊接，以防被雨淋湿或弄破。