CN116623710A - 伴生放射性废渣处置库 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种伴生放射性废渣处置库，属于放射性固体废物处理处置技术领域，包括库区主体、侧壁防渗层、底部黏土防渗层、合成防渗层、地下水导排层以及顶部防雨棚。本发明提供的伴生放射性废渣处置库，可以在本伴生放射性废渣处置库在长时间使用过程中有地下水渗漏并扩散到库区主体内，进一步提高库区主体的安全性，且库区主体的上方还设置有顶部防雨棚可以防止外部雨水进入到库区主体内。通过多种手段相互结合的方式，使废渣处置设施的安全性应有保障；并且废渣处置设施的长期安全稳定减少了对经常主动维护的依赖，应保证设施性能长期的固有安全、有效及与场址特征的兼容性，同时大大提高了废渣库工程屏障可保持完整性的年限。
Description
技术领域
本发明属于放射性固体废物处理处置技术领域，更具体地说，是涉及一种伴生放射性废渣处置库。
背景技术
工业固体废物，是指在工业生产活动中产生的固体废物，包括各种废 渣、粉尘及其他废物。可分为一般工业废物和工业有害固体废物。其中一部分固体废物经过处理和利用，总还会有部分残渣存在，而且很难再 加以利用，这些残渣可能又富集了大量有毒有害成分；还有些固体废物 尚无法利用，它们都将长期地保留在环境中，是一种潜在的污染源。为了控制其对环境的污染，这些固体废物通常采用填埋的方式进行处理，使之最大限度地与生物圈隔离。但是现有的伴生放射性废渣处置库在使用时大多存在着在整体密封性差，在填埋库长时间使用后在底部会有雨水积存或者地下水渗入的现象，造成极大安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伴生放射性废渣处置库，旨在解决现有伴生放射性废渣的安全处置，有效解决废渣处置库在使用时存在的整体密封性差、容易有雨水积存或者地下水渗入等科学问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种伴生放射性废渣处置库，包括：
库区主体，所述库区主体的侧壁由多个灌注桩依次排列组成；
侧壁防渗层，盖设在所述库区主体的内壁上，用于防止侧壁发生渗漏；
底部黏土防渗层与合成防渗层，所述底部黏土防渗层铺设在所述库区主体的底部，用于防止库区主体内的污水渗入到库区主体的外部、以及库区主体外部的水进入库区主体内部，所述合成防渗层位于所述底部黏土防渗层上方；
地下水导排层，设置在所述底部黏土防渗层的下方，用于将渗入库区主体底部处的地下水进行汇集后、再将汇集后的地下水排出到库区主体外部；
顶部防雨棚，盖设在所述库区主体的口部处，用于防止雨水进入到库区主体内，且所述库区主体的周圈设置有用于固定顶部防雨棚的固定基础。
在一种可能的实现方式中，所述伴生放射性废渣处置库还包括渗水导排层，所述渗水导排层用于将所述库区主体内积存的水进行汇集，所述渗水导排层位于所述底部黏土防渗层的上方且铺设在整个库区主体的底部。
在一种可能的实现方式中，所述库区主体内还设置有用于将渗水排出的渗水提升井，所述渗水提升井沿所述库区主体的深度方向设置，所述库区主体一端位于所述渗水导排层处另一端位于库区主体口部。
在一种可能的实现方式中，所述渗水导排层为粒径卵砾石层，所述粒径卵砾石层的下方设置有第一隔离层，所述粒径卵砾石层的上方设置有第二隔离层，所述第一隔离层用于将粒径卵砾石层与废渣隔离。
在一种可能的实现方式中，所述侧壁防渗层由内至外依次包括粘贴在所述灌注桩侧面上的GCL防水毯、至少一层盖设在所述GCL防水毯外侧上的HDPE土工膜、以及盖设在HDPE土工膜外侧的复合排水网。
在一种可能的实现方式中，所述合成防渗层包括两侧HDPE土工膜、设置在两层HDPE土工膜之间的复合排水网、以及设置在HDPE土工膜下方的GCL防水毯，所述复合排水网下方还设置有厚压实黏土层。
在一种可能的实现方式中，所述地下水导排层为铺设在所述库区主体底部的粒径碎石层，所述粒径碎石层的上方还设置有第三隔离层，所述第三隔离层用于防止所述粒径碎石层与底部黏土防渗层相互混合。
在一种可能的实现方式中，所述地下水导排层的下方设置有多个地下水倒排沟，所述地下水倒排沟内填充有粒径碎石，所述地下水倒排沟内还设置有导排管，所述导排管贯穿所述灌注桩设置，所述导排管位于所述地下水倒排沟内的区域上设置有多个用于连通地下水倒排沟的连通孔。
在一种可能的实现方式中，所述库区主体的周圈设置有用于防止雨水进入的截洪沟，且所述截洪沟绕所述顶部防雨棚设置。
在一种可能的实现方式中，所述库区主体水平内具有相互垂直的第一方向与第二方向，所述库区主体的底面沿所述第一方向上逐渐倾斜，所述库区主体的底面在所述第二方向上由两边向中间逐渐倾斜。
本发明提供的伴生放射性废渣处置库的有益效果在于：与现有技术相比，通过依次设置多个灌注桩围后挖掘一定的深度形成库区主体，然后在库区主体的内壁上粘贴改设有侧壁防渗层，并且在库区主体的底部还铺设有底部黏土防渗层与合成防渗层，用于防止库区主体内的污水渗入到库区主体的外部、以及库区主体外部的水进入库区主体内部。并且在底部黏土防渗层的下方还设置有地下水导排层，在库区主体的上方还设置有顶部防雨棚。本发明伴生放射性废渣处置库，通过灌注桩合围后形成库区主体，可以保证库区主体强度的同时还能保证库区主体的容积。且灌注桩本身能起到支撑和稳定的作用，因此其对场地条件要求较低。并且在库区主体的侧壁上设置有侧壁防渗层，在库区主体的底部设置有合成防渗层与底部黏土防渗层，可以使库区主体保持密封防止固体废渣中的有害物质扩散，同时在底部黏土防渗层的下方还设置有地下水导排层，可以在本伴生放射性废渣处置库在长时间使用过程中有地下水渗漏并扩散到库区主体内，进一步提高库区主体的安全性，且库区主体的上方还设置有顶部防雨棚可以防止外部雨水进入到库区主体内，防止库区主体内部雨水的堆积。通过多种手段相互结合的方式，使废渣处置设施的安全性应有保障；并且废渣处置设施的长期安全稳定减少了对经常主动维护的依赖，应保证设施性能长期的固有安全、有效及与场址特征的兼容性，同时大大提高了废渣库工程屏障可保持完整性的年限。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的伴生放射性废渣处置库的结构图；
图2为本发明实施例提供的伴生放射性废渣处置库的侧视结构图；
图3为本发明实施例所采用的地下水倒排沟的结构示意图；
图4为本发明实施例所采用的侧壁防渗层的结构示意图；
图5为本发明实施例所采用的库区主体底部的局部结构示意图。
图中：1、库区主体；2、侧壁防渗层；3、底部黏土防渗层；4、合成防渗层；5、地下水导排层；6、顶部防雨棚；7、渗水导排层；8、渗水提升井；9、截洪沟；10、地下水倒排沟；11、导排管；12、灌注桩；13、GCL防水毯；14、HDPE土工膜；15、复合排水网；16、厚压实黏土层；17、地基。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的伴生放射性废渣处置库进行说明。伴生放射性废渣处置库，包括库区主体1、侧壁防渗层2、底部黏土防渗层3、合成防渗层4、地下水导排层5以及顶部防雨棚6。其中库区主体1的侧壁由多个灌注桩12依次排列组成；侧壁防渗层2盖设在库区主体1的内壁上，用于防止侧壁发生渗漏；底部黏土防渗层3与合成防渗层4，底部黏土防渗层3铺设在库区主体1的底部，用于防止库区主体1内的污水渗入到库区主体1的外部、以及库区主体1外部的水进入库区主体1内部，合成防渗层4位于底部黏土防渗层3上方；地下水导排层5设置在底部黏土防渗层3的下方，用于将渗入库区主体1底部处的地下水进行汇集后、再将汇集后的地下水排出到库区主体1外部。顶部防雨棚6盖设在库区主体1的口部处，用于防止雨水进入到库区主体1内，库区主体1的周圈设置有用于固定顶部防雨棚6的固定基础。
本实施例提供的伴生放射性废渣处置库，与现有技术相比，通过依次设置多个灌注桩12围后挖掘一定的深度形成库区主体1，然后在库区主体1的内壁上粘贴改设有侧壁防渗层2，并且在库区主体1的底部还铺设有底部黏土防渗层3与合成防渗层4，用于防止库区主体1内的污水渗入到库区主体1的外部、以及库区主体1外部的水进入库区主体1内部。并且在底部黏土防渗层3的下方还设置有地下水导排层5，在库区主体1的上方还设置有顶部防雨棚6。本发明伴生放射性废渣处置库，通过灌注桩12合围后形成库区主体1，可以保证库区主体1强度的同时还能保证库区主体1的容积。且灌注桩12本身能起到支撑和稳定的作用，因此其对场地条件要求较低。并且在库区主体1的侧壁上设置有侧壁防渗层2，在库区主体1的底部设置有合成防渗层4与底部黏土防渗层3，可以使库区主体1保持密封防止固体废渣中的有害物质扩散，同时在底部黏土防渗层3的下方还设置有地下水导排层5，可以在本伴生放射性废渣处置库在长时间使用过程中有地下水渗漏并扩散到库区主体1内，进一步提高库区主体1的安全性，且库区主体1的上方还设置有顶部防雨棚6可以防止外部雨水进入到库区主体1内，防止库区主体1内部雨水的堆积。通过多种手段相互结合的方式，使废渣处置设施的安全性应有保障；并且废渣处置设施的长期安全稳定减少了对经常主动维护的依赖，应保证设施性能长期的固有安全、有效及与场址特征的兼容性，提高了废渣库工程屏障可保持完整性的年限，提高了使用安全性。
需要说明的是，库区主体1一般选取在地质结构稳定的区域，在堆浸池内侧打灌注桩12，最终形成闭合的挡墙，以此为废渣库边界，然后清挖堆浸池内的碎石土和强风化岩，清挖至标高318.6m，清挖深度约9.5m，然后对灌注桩12内壁进行喷浆找平，以此为铺设人工防渗层的基础。底部由标高318.6m开始铺设地下水导排层5、防渗层和渗水导排层7。灌注桩12围城的库区占地面积约3502㎡，废渣填埋高度13.6m，形成库区的有效库容约4.5万m³。
一些可能的实现方式中，如图1与图5所示，伴生放射性废渣处置库还包括渗水导排层7，渗水导排层7用于将库区主体1内积存的水进行汇集，渗水导排层7位于底部黏土防渗层3的上方且铺设在整个库区主体1的底部。具体的，渗水导排层7位于库区主体1的底部处，通过渗水导排层7的设置可以在库区主体1中填埋的废渣的底部产生积水后全部容纳在渗水导排层7中，并通过渗水导排层7将积水集中到指定位置处，方便将积水从固体废渣底部抽取出来后进行无害化处理。
在上述特征渗水导排层7的基础上，如图1所示，在库区主体1内还设置有用于将渗水排出的渗水提升井8，渗水提升井8沿库区主体1的深度方向设置，库区主体1一端位于渗水导排层7处另一端位于库区主体1口部。具体的，渗水提升井8可以通过在废渣填埋过程中预埋管体形成，渗水提升井8的底部与渗水导排层7连通。并且作为优选的一般设置在渗水导排层7的地势最低处，可以将积存在渗水导排层7内的水分通过渗水提升井8排除的库区主体1以外进行处理。防止积水长期积存在库区主体1的底部，而导致底部黏土防渗层3与合成防渗层4损坏泄漏。防止害的物质随着积水泄漏到库区主体1以外。
作为优选的，如图5所示，渗水导排层7为粒径卵砾石层，粒径卵砾石层的下方设置有第一隔离层，粒径卵砾石层的上方设置有第二隔离层，第一隔离层用于将粒径卵砾石层与废渣隔离。具体的，可以通过粒径卵砾石之间的间隙方便水的流动，使积水的导排更加方便。同时第一隔离层与第二隔离层的设置可以防止粒径卵砾石与固体废物或者底部黏土防渗层3混合。其中，第一隔离层一般为长丝无纺土工布，其规格为800g/m²，第二隔离层一般为土工滤网，在方便积水通过的同时还能阻挡固体废物，其规格为200g/m²。粒径卵砾石的规格一般选用的是直径尺寸为30mm-60mm。
一些可能的实现方式中，如图1与图4所示，侧壁防渗层2由内至外依次包括粘贴在灌注桩12侧面上的GCL防水毯13、至少一层盖设在GCL防水毯13外侧上的HDPE土工膜14、以及盖设在HDPE土工膜14外侧的复合排水网15。具体的，GCL防水毯13通过粘贴在灌注桩12的侧面上，GCL防水毯13所使用的规格一般为5000g/m²，并在GCL防水毯13外侧覆盖有多层HDPE土工膜14，起规格一般为2.0mm厚度，可以在一定成本范围内保证库区主体1的密封性，同时在HDPE土工膜14的外侧还设置有复合排水网15，选用的规格一般为6.0mm后三维土工符合排水网，同时复合排水网15的下端位于渗水导排层7的下方，可以将侧壁附近处的水通过复合排水网15导排到渗水导排层7中，使整个库区主体1的排水性能更好，防止积水发生的渗漏。
作为优选的，HDPE是高分子聚乙烯材料的简称，HDPE膜具有优异的化学稳定性，广泛应用于污染防治领域。耐沥青,油及焦油，耐酸、碱、盐等80多种强酸强碱化学介质腐蚀；另外，防渗膜具有良好机械强度，断裂拉伸强度28MPa，断裂延伸率700%。膨润土衬垫（GCL）是近几年内逐渐被人们接受并采用的一种防渗材料，一般是用土工布夹着一层膨润土。土工布是一种透水的高分子聚合材料，广泛应用于岩土和水利工程。膨润土渗透系数非常低、具有吸胀性，含有的矿物质主要有蒙脱石。膨润土衬垫（GCL）的优点：渗透系数比压实粘土低，但一般比土工膜高；相对于粘土抗拉伸能力强，最大抗拉伸形变比10%～15%，对填埋场差异性沉降的敏感性低；与压实粘土相比，它的体积小，节约空间，施工量小，可以迅速铺好，发生损坏后可以迅速修复，从而可以保证库区主体1侧壁的密封性能。
一些可能的实现方式中，如图1与图5所示，底部黏土防渗层3与渗水导排层7之间设置有合成防渗层4，合成防渗层4由上至下依次包括HDPE土工膜14、复合排水网15、厚压实黏土层16、HDPE土工膜14以及GCL防水毯13。具体的，HDPE土工膜14可以与侧壁防渗层2中的HDPE土工膜14为一体结构，并且合成防渗层4中的GCL防水毯13也与侧壁防渗层2中的GCL防水毯13为一体成型结构，可以减少材料之间接口的出现，从而可以保证库区主体1整体上的密封性。
一些可能的实现方式中，如图1与图5所示，地下水导排层为铺设在库区主体1底部的粒径碎石层，粒径碎石层的上方还设置有第三隔离层，第三隔离层用于防止粒径碎石层与底部黏土防渗层3相互混合。具体的，地下水导排层的下方为处理压实后的地基17，压实度≥93%。第三隔离层的设置可以防止粒径碎石层中的粒径碎石与底部黏土防渗层3相互混合，其中，第三隔离层一般为土工滤网，规格一般为200g/㎡，可以保证粒径碎石层自身结构强度。
作为优选的，粒径碎石层的粒径碎石直径一般在300mm~1000mm，可以在保证支撑强度的同时，也能保证排水导水性能，防止积水的产生。
在上述特征地下水导排层的基础上，如图3与图5所示，地下水导排层的下方设置有多个地下水倒排沟10，地下水倒排沟10内填充有粒径碎石，地下水倒排沟10内还设置有导排管11，导排管11贯穿灌注桩12设置，导排管11位于地下水倒排沟10内的区域上设置有多个用于连通地下水倒排沟10的连通孔。具体的，地下水倒排沟10的位置要低于整个地下水导排层，并且地下水倒排沟10位于整个地下水导排层的最低处，可以使地下水导排层中的水分都集中到地下水倒排沟10内。同时粒径碎石的设置可以使水流动更加方便，在水集中到地下水倒排沟10内部后可以通过导排管11将地下水排出到处置库的外部，防止地下水的渗漏在库区主体1的底部形成淤积，使库区主体1排水性更好。
为了防止降雨时外界积存的雨水流入库区主体1内，如图1所示，库区主体1的周圈设置有用于防止雨水进入的截洪沟9，且截洪沟9绕顶部防雨棚6设置。具体的，截洪沟9还设置有用于将雨水排向地势更低处的排水沟。
一些可能的实现方式中，如图1与图2所示，库区主体1水平内具有相互垂直的第一方向与第二方向，库区主体1的底面沿第一方向上逐渐倾斜，库区主体1的底面在第二方向上由两边向中间逐渐倾斜。具体的，库区主体1的底面沿第一方向上逐渐倾斜，其倾斜角度一般为2°至5°，库区主体1的底面在第二方向上由两边向中间逐渐倾斜，其倾斜角度一般也为2°至5°，可以使库区主体1底部处的地下水导排层以及渗水导排层7均向一处集中，方便将地下水或者渗水集中轴排出到库区主体1的外部，防止大量积水而导致库区主体1损坏。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种伴生放射性废渣处置库，其特征在于，包括：
库区主体，所述库区主体的侧壁由多个灌注桩依次排列组成；
侧壁防渗层，盖设在所述库区主体的内壁上，用于防止侧壁发生渗漏；
底部黏土防渗层与合成防渗层，所述底部黏土防渗层铺设在所述库区主体的底部，用于防止库区主体内的污水渗入到库区主体的外部、以及库区主体外部的水进入库区主体内部，所述合成防渗层位于所述底部黏土防渗层上方；
地下水导排层，设置在所述底部黏土防渗层的下方，用于将渗入库区主体底部处的地下水进行汇集后、再将汇集后的地下水排出到库区主体外部；
顶部防雨棚，盖设在所述库区主体的口部处，用于防止雨水进入到库区主体内，且所述库区主体的周圈设置有用于固定顶部防雨棚的固定基础。
2.如权利要求1所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述伴生放射性废渣处置库还包括渗水导排层，所述渗水导排层用于将所述库区主体内积存的水进行汇集，所述渗水导排层位于所述底部黏土防渗层的上方且铺设在整个库区主体的底部。
3.如权利要求2所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述库区主体内还设置有用于将渗水排出的渗水提升井，所述渗水提升井沿所述库区主体的深度方向设置，所述库区主体一端位于所述渗水导排层处另一端位于库区主体口部。
4.如权利要求2所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述渗水导排层为粒径卵砾石层，所述粒径卵砾石层的下方设置有第一隔离层，所述粒径卵砾石层的上方设置有第二隔离层，所述第一隔离层用于将粒径卵砾石层与废渣隔离。
5.如权利要求1所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述侧壁防渗层由内至外依次包括粘贴在所述灌注桩侧面上的GCL防水毯、至少一层盖设在所述GCL防水毯外侧上的HDPE土工膜、以及盖设在HDPE土工膜外侧的复合排水网。
6.如权利要求5所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述合成防渗层包括两侧HDPE土工膜、设置在两层HDPE土工膜之间的复合排水网、以及设置在HDPE土工膜下方的GCL防水毯，所述复合排水网下方还设置有厚压实黏土层。
7.如权利要求1所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述地下水导排层为铺设在所述库区主体底部的粒径碎石层，所述粒径碎石层的上方还设置有第三隔离层，所述第三隔离层用于防止所述粒径碎石层与底部黏土防渗层相互混合。
8.如权利要求7所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述地下水导排层的下方设置有多个地下水倒排沟，所述地下水倒排沟内填充有粒径碎石，所述地下水倒排沟内还设置有导排管，所述导排管贯穿所述灌注桩设置，所述导排管位于所述地下水倒排沟内的区域上设置有多个用于连通地下水倒排沟的连通孔。
9.如权利要求1所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述库区主体的周圈设置有用于防止雨水进入的截洪沟，且所述截洪沟绕所述顶部防雨棚设置。
10.如权利要求1所述的伴生放射性废渣处置库，其特征在于，所述库区主体水平内具有相互垂直的第一方向与第二方向，所述库区主体的底面沿所述第一方向上逐渐倾斜，所述库区主体的底面在所述第二方向上由两边向中间逐渐倾斜。
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