CN103922649A

CN103922649A - 一种垃圾填埋场表面覆盖材料及其应用

Info

Publication number: CN103922649A
Application number: CN201410117961.0A
Authority: CN
Inventors: 江文辉
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: CN103922649B

Abstract

本发明公开了一种垃圾填埋场表面覆盖材料及其应用，该垃圾填埋场表面覆盖材料由凝胶粘合剂，骨料，发泡剂，表面活性剂和粘度调节剂组成；该垃圾填埋场表面覆盖材料具有成本低、环保、含有机物少、且施工方便的特点，将其应用在覆盖垃圾堆表面，用量少，密封效果好，成本低，可以广泛推广使用。

Description

一种垃圾填埋场表面覆盖材料及其应用

技术领域

本发明涉及一种垃圾填埋场表面覆盖材料及其应用，属环境保护技术范畴。

背景技术

在我国《城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17～2004）》中要求：填埋垃圾应采用单元、分层作业。每一单元作业完成后，应进行日覆盖，覆盖层厚度根据覆盖材料确定，土覆盖层厚度为20～25cm；每一作业区完成阶段性高度后，暂时不在其上继续进行填埋时，应进行中间覆盖，其覆盖层厚度根据覆盖材料确定，土覆盖层厚度大于30cm。填埋场达到设计封场条件要求时，应对其进行最终覆盖，覆盖层厚度为90cm。用于垃圾覆盖的材料应考虑到如下要求：1）应有较好的整体密封效果，保证对臭味扩散和垃圾飞扬的控制，非最终覆盖还不能影响后续的垃圾填埋作业：2）应有比较好的抗渗性能。因为垃圾卫生填埋场露天面积很大，特别在雨水比较充沛的区域，抗渗性良好的覆盖材料可以减少垃圾填埋场中的渗滤液的产生量；3）应具有快速形成强度和整体性的特点，以利于抑制垃圾臭味或在天气炎热以及多雨季节施工，且可大大缩短施工周期，也有利于下一作业的实施：4）为了满足防火等要求，覆盖材料尽可能不采用有机材料，且覆盖材料应来源广泛，成本不能过高；5）覆盖材料在使用中的铺设厚度应尽可能小，以节省填埋场的库容。现有垃圾卫生填埋场覆盖材料主要为土类浪费卫生填埋场库容。粘土覆盖材料按填埋作业规范要求，每一单元的垃圾高度为2～4m，作业完成后应进行覆盖，土层覆盖厚度为20～25cm。如按上述规范操作，则浪费库容5～10%，使填埋场的使用寿命大为缩短。采用绿色环保的“无土覆盖材料技术”可以节省填埋场空间，大大提高了垃圾填埋场的使用年限。喷塑覆盖是在美国发展起来的一种垃圾无土处理技术，我国华东理工大学对此有所应用研究（《垃圾填埋场喷塑覆盖技术》，上海建设科技，赵庆祥等）。但喷塑覆盖用到了大量的有机材料，容易燃烧。CN201010213155和CN200810069470中使用粘土作为覆盖材料，但材料的利用率较低，且仍然有一半的易燃有机材料。

发明内容

针对现有技术中的垃圾填埋场覆盖材料存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种成本低、环保、含有机物少、且施工方便的垃圾填埋场表面覆盖材料，该覆盖材料使用过程中具有用量少、密封效果好、使用寿命长的特点。

本发明的另一个目的是在于提供所述的垃圾填埋场表面覆盖材料应用于覆盖垃圾，具有用量少，密封效果好、使用寿命长，使用成本低的特点。

本发明提供了一种垃圾填埋场表面覆盖材料，该垃圾填埋场表面覆盖材料由以下质量份组分组成：

凝胶粘合剂18～20份；

骨料30～35份；

发泡剂4～5份；

表面活性剂2～5份；

粘度调节剂35～45份；

所述的凝胶粘合剂为水泥、石灰、石膏中一种或几种；

所述的骨料为粉煤灰、黏土、玻化微珠中一种或几种。

所述的发泡剂为蛋白质发泡剂、过氧化氢、松香酸皂、石油磺酸铝发泡剂中一种或几种。

所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯硫酸钠。

所述的粘度调节剂为水。

本发明还提供了所述垃圾填埋场表面覆盖材料的应用，该应用是将垃圾填埋场表面覆盖材料喷射到垃圾堆表面形成膜层应用于覆盖垃圾。

所述的膜层为厚度在4～7cm之间的泡沫状膜层。

本发明的垃圾填埋场表面覆盖材料的使用：按配比将垃圾填埋场表面覆盖材料的组分搅拌混合均匀后，进行发泡，再将发泡好的材料采用喷射的施工方式，在垃圾表面覆盖一层4～7cm的泡沫状膜层。

本发明的有益效果：本发明经过大量实验进行优化复配，获得一种成本低、环保、含有机物少、且施工方便的垃圾填埋场表面覆盖材料，将其应用于覆盖垃圾表面，使用量少，获得的膜层密封性好，渗透系数小能有效阻止渗漏液和填埋气的扩散，膜层使用寿命满足施工要求。本发明的垃圾填埋场表面覆盖材料选用的原料都是常规的廉价材料，并且使用时用量少，使用寿命长，施工简单，大大降低了垃圾填埋场表面覆盖材料的使用成本；本发明的垃圾填埋场表面覆盖材料中有机材料极少，对环境环保，克服了以往的材料因有机物含量过高而易燃的缺陷；本发明铺设的膜层厚度薄，但密封性好，可以广泛推广使用。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明的保护范围。

实施例1

配方：

1）凝胶粘合剂，石膏18公斤；

2）骨料，粉煤灰35公斤；

3）发泡剂，蛋白质发泡剂（市售，天津市雄冠科技发展有限公司生产）5公斤；

4）表面活性剂，十二烷基硫酸钠（SDS）2公斤；

5）水，40公斤；

用此配方原料倒入搅拌机中，搅拌60分钟混和均匀后倒入发泡机（市售）中进行发泡；发泡好的材料用喷射机喷到垃圾堆表面，24小时后会失水固化使垃圾表面形成一层6cm左右的保护层。

实施例2

配方：

1）凝胶粘合剂，水泥（硫铝酸盐水泥）18公斤；

2）骨料，玻化微珠35公斤；

4）表面活性剂，十二烷基苯硫酸钠（K12）2公斤；

5）水，40公斤；

用此配方原料倒入搅拌机中，搅拌60分钟混和均匀后倒入发泡机（市售）中进行发泡。发泡好的材料用喷射机喷到垃圾堆表面，24小时后会失水固化使垃圾表面形成一层6cm左右的保护层。

实施例3

1）凝胶粘合剂，水泥（硫铝酸盐水泥）18公斤；

2）骨料，粉煤灰35公斤；

3）发泡剂，过氧化氢5公斤；

4）表面活性剂，十二烷基苯硫酸钠（K12）2公斤；

5）水，40公斤；

用此配方原料倒入搅拌机中，搅拌60分钟混和均匀后倒入发泡机（市售）中进行发泡。发泡好的材料用喷射机喷到垃圾堆表面，24小时后会失水固化使垃圾表面形成一层5cm左右的保护层。

实施例4

1）凝胶粘合剂，水泥（硫铝酸盐水泥）20公斤；

2）骨料，黏土33公斤；

3）发泡剂，过氧化氢5公斤；

4）表面活性剂，十二烷基苯硫酸钠（K12）5公斤；

5）水，37公斤；

实施例5

1）凝胶粘合剂，水泥（硫铝酸盐水泥）20公斤；

2）骨料，黏土33公斤；

3）发泡剂，松香酸皂（市售）5公斤；

4）表面活性剂，十二烷基苯硫酸钠（K12）5公斤；

5）水，37公斤；

实施例6

1）凝胶粘合剂，水泥（硫铝酸盐水泥）20公斤；

2）骨料，黏土33公斤；

3）发泡剂，石油磺酸铝（市售）5公斤；

4）表面活性剂，十二烷基苯硫酸钠（K12）5公斤；

5）水，37公斤；

实施例7

按实施例1～6的配方获得的垃圾填埋场覆盖材料进行试验，对性能进行检测：

将以上各实施案例做成6cm厚度试块并且完全干燥后进行渗透性测试、材料强度测试和材料密度测试，各参数值列于下表中。

注：例4，例5和例6具有相同的凝胶粘合剂和骨料材料性能没有区别，因此只测试例5即可。

测试结果表明材料的密度只有垃圾场常用覆盖材料黏土的十分之一左右，因此同覆盖同样的面积所用的材料会远少于黏土；渗透系数也比黏土低了一个数量级，因此防渗性更好；本发明的材料的抗压强度在0.87～1.23(MPa）之间，在没有外力时，在露天环境下不会破坏以保证密封性，一旦有新的垃圾堆层就会破坏从而释放空间，因此，本发明的材料对日间覆盖有好的适用性。

Claims

1.一种垃圾填埋场表面覆盖材料，其特征在于，由以下质量份组分组成：

凝胶粘合剂18～20份；

骨料30～35份；

发泡剂4～5份；

表面活性剂2～5份；

粘度调节剂35～45份；

所述的凝胶粘合剂为水泥、石灰、石膏中一种或几种；

所述的骨料为粉煤灰、黏土、玻化微珠中一种或几种。

2.如权利要求1所述的垃圾填埋场表面覆盖材料，其特征在于，所述的发泡剂为蛋白质发泡剂、过氧化氢、松香酸皂、石油磺酸铝发泡剂中一种或几种。

3.如权利要求1所述的垃圾填埋场表面覆盖材料，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯硫酸钠。

4.如权利要求1所述的垃圾填埋场表面覆盖材料，其特征在于，所述的粘度调节剂为水。

5.权利要求1～4任一项所述的垃圾填埋场表面覆盖材料的应用，其特征在于，将垃圾填埋场表面覆盖材料喷射到垃圾堆表面形成膜层应用于覆盖垃圾。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的膜层为厚度在4～7cm之间的泡沫状膜层。