专利名称：一种垃圾卫生填埋场的覆盖层的制作方法
一种垃圾卫生填埋场的覆盖层
技术领域：
本发明涉及一种垃圾卫生填埋场的组成部分，尤其涉及一种垃圾卫生填埋场的覆
盖层O
背景技术：
随着我国城市人口数量的增加和人民生活水平的日益提高，城市每年产生越来越多的生活垃圾，据报道我国城市生活垃圾以每年7% -10%的速度增长。产生的大量生活垃圾需要处置，在各种处置方法中，卫生填埋因其安全卫生、处置量大、效率高的优点，我国 80%以上的生活垃圾均采用填埋处置。而在垃圾卫生填埋场中，对填埋压实后的垃圾要进行覆盖，一方面是防止雨水入侵到垃圾中，以免增大垃圾渗滤液的产量，另一方面可以防止蚊蝇滋生、垃圾飞扬和其它啮齿类动物聚集等。我国建设部制定的《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)规定每一单元完成后，应进行日覆盖，覆盖层厚度宜根据覆盖材料确定，粘土覆盖层厚度为20-25cm;每一作业区完成后，应进行中间覆盖，粘土覆盖层厚度大于30cm，达到设计封场条件时，应进行最终覆盖，覆盖层厚度为90cm，并且规定覆盖材料渗透系数不大于1. OX 10_7cm/s。目前采用粘性土来覆盖垃圾，即采用单一的粘性土作为覆盖层，其存在的主要问题是某些地区覆盖很难拥有大量的粘性土来作为覆盖层，特别是发达地区，土地资源紧张，土体价格较高。另外，目前垃圾焚烧产生的垃圾焚烧灰渣和污水污泥也尚未得到较为有效地处置。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种垃圾卫生填埋场的覆盖层，不仅具有较低的防渗系数，且在减少粘性土用量的同时，又为垃圾焚烧灰渣和污水污泥能够有效处置提供了一种途径。本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的该覆盖层由均经预处理操作的垃圾焚烧灰渣、污泥和粘性土三种组成材料混合搅拌均勻形成，其中所述垃圾焚烧灰渣的预处理操作通过磁选设备将垃圾焚烧灰渣中的金属剔除， 接着把金属剔除后的垃圾焚烧灰渣进行破碎并筛选，且保证筛选后的垃圾焚烧灰渣中颗粒的粒径均小于0. 5cm，之后利用有机氯化物水溶液对该筛选后的垃圾焚烧灰渣进行消毒杀菌；所述污泥的预处理操作对污泥进行简单脱水；所述粘性土的预处理操作对粘性土进行粉碎，接着将粉碎后的粘性土中粒径大于0. 5cm的碎石颗粒剔除；且该覆盖层中各组成材料的重量配比为经预处理后的垃圾焚烧灰渣 1-3份，
经预处理后的污泥1-4份，
经预处理后的粘性土1-6份。进一步地，所述垃圾焚烧灰渣为垃圾焚烧厂焚烧垃圾后产生的灰渣。进一步地，所述污泥为污水处理厂产生的原生污泥或二次污泥。本发明一种垃圾卫生填埋场的覆盖层的有益效果在于将垃圾焚烧灰渣与污泥、 粘性土按照相应的重量比混合后，可生成一些钙酸类、硅酸钙和铝酸类等纤维胶结物质，不仅能够提高污泥和粘性土的强度、粘结污泥和粘性土的颗粒，而且又能够填充粘性土和污泥内的孔隙，且根据污泥的低渗透性，其与垃圾焚烧灰渣及粘性土混合后，能够降低垃圾焚烧灰渣与粘性土的渗透性，使得本发明的覆盖层具有较低的防渗系数及较高的强度；另外， 本发明覆盖层因添加了垃圾焚烧灰渣和污泥，从而既减少了粘性土的用量，又可为垃圾焚烧灰渣和污水污泥能够有效处置提供了一种途径。
具体实施方式本发明一种垃圾卫生填埋场的覆盖层，该覆盖层由均经预处理操作的垃圾焚烧灰渣、污泥和粘性土三种组成材料混合搅拌均勻形成，其中，垃圾焚烧灰渣的预处理操作通过磁选设备将垃圾焚烧灰渣中的金属剔除，接着把金属剔除后的垃圾焚烧灰渣通过破碎机进行破碎并筛选，且保证筛选后的垃圾焚烧灰渣中颗粒的粒径均小于0. 5cm，之后利用有机氯化物水溶液对该筛选后的垃圾焚烧灰渣进行消毒杀菌；所述污泥的预处理操作对污泥进行简单脱水；粘性土的预处理操作对粘性土进行粉碎，接着将粉碎后的粘性土中粒径大于0. 5cm的碎石颗粒剔除；且各组成材料的重量配比为1-3份经预处理后的垃圾焚烧灰渣，1-4份经预处理后的污泥，1-6份经预处理后的粘性土 ；而垃圾焚烧灰渣及粘性土预处理过程中颗粒的粒径均要求小于0. 5cm是因为大颗粒的渗透系数大，若其用于制备覆盖层则会导致覆盖层的渗透系数不能满足要求。另外，垃圾焚烧灰渣一般为垃圾焚烧厂焚烧垃圾后产生的灰渣；污泥可为污水处理厂产生的原生污泥或二次污泥。为了更好地对本发明进行阐述说明，本申请举了如下几个实施例，且在每个实施例中垃圾焚烧灰渣为某地区垃圾焚烧发电厂焚烧垃圾后产生的灰渣，灰黑色，主要由灰尘、熔渣、玻璃、陶瓷、砖头、混凝土块和石块等组成；污泥为该地区污水处理厂产生的原生污泥，灰黑色，呈流塑状，含水率为77 %，具腥臭味；粘性土为花岗岩残积土，可塑，红褐色， 含水率为32%。实施例一先取适量垃圾焚烧灰渣，并利用磁选设备将垃圾焚烧灰渣中的金属剔除，剔除出来的金属可进行回收利用，接着采用破碎机将金属剔除后的垃圾焚烧灰渣进行破碎并筛选，使得筛选后的灰渣颗粒的粒径均小于0. 5cm，之后再采用有机氯化物水溶液对该部分灰渣进行喷洒消毒和杀菌，即获得预处理后的垃圾焚烧灰渣；将原生污泥通过脱水设备进行简单的脱水，以获得原生脱水污泥；另外，对粘性土进行粉碎，接着将粉碎后的粘性土中粒径大于0. 5cm的碎石颗粒剔除，从而获得预处理后的粘性土。根据重量比，取预处理后的垃圾焚烧灰渣1份、预处理后的粘性土 1份、及原生脱水污泥2份进行混合搅拌均勻，之后将其作为覆盖层铺设于填埋场的相应位置并进行压实，并对该覆盖层进行渗透试验和无侧限抗压强度试验，测得渗透系数为3. OX IO-8Cm/ s，小于《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)规定的1.0父10_7011/8，且在观天时测得其无侧限抗压强度为7. 2MPa，而目前普通粘土覆盖层的无侧限抗压强度一般位于 0. 06-0. IMPa，即本发明的覆盖层强度远大于目前普通粘土层强度。实施例二同样对垃圾焚烧灰渣、污泥和粘性土进行与实施例一一致的预处理操作，接着根据重量比，取预处理后的垃圾焚烧灰渣1份、预处理后的粘性土 1份、及原生脱水污泥1份进行混合搅拌均勻，之后将其作为覆盖层铺设于填埋场的相应位置并进行压实，并对该覆盖层进行渗透试验和无侧限抗压强度试验，测得渗透系数为5. 3 XlO-Ws,小于《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)规定的1. 0 X IO-Ws,且在28天时测得其无侧限抗压强度为9. 3MPa,而目前普通粘土覆盖层的无侧限抗压强度一般位于0. 06-0. IMPa,即本发明的覆盖层强度远大于目前普通粘土层强度。实施例三同样对垃圾焚烧灰渣、污泥和粘性土进行与实施例一一致的预处理操作，接着根据重量比，取预处理后的垃圾焚烧灰渣3份、预处理后的粘性土 4份、及原生脱水污泥6份进行混合搅拌均勻，之后将其作为覆盖层铺设于填埋场的相应位置并进行压实，并对该覆盖层进行渗透试验和无侧限抗压强度试验，测得渗透系数为1. 3 X10-8cm/s,小于《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)规定的1. 0 X IO-Ws,且在28天时测得其无侧限抗压强度为3. 5MPa,而目前普通粘土覆盖层的无侧限抗压强度一般位于0. 06-0. IMPa,即本发明的覆盖层强度远大于目前普通粘土层强度。综上，本发明利用垃圾焚烧灰渣具有类似于水泥的工程性质，即其内部含有氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3)等物质，这些物质可与污泥、粘性土中的成分发生化学反应生成一些钙酸类、硅酸钙和铝酸类等纤维胶结物质，不仅能够提高污泥和粘性土的强度、粘结污泥和粘性土的颗粒，而且又能够填充粘性土和污泥内的孔隙，且根据污泥的低渗透性，其与垃圾焚烧灰渣及粘性土混合后，能够降低垃圾焚烧灰渣与粘性土的渗透性，从而使得本发明的覆盖层具有较低的防渗系数及较高的强度；另外，本发明覆盖层因添加了垃圾焚烧灰渣和污泥，从而既减少了粘性土的用量，又可为垃圾焚烧灰渣和污水污泥能够有效处置提供了一种途径。
权利要求
1.一种垃圾卫生填埋场的覆盖层，其特征在于该覆盖层由均经预处理操作的垃圾焚烧灰渣、污泥和粘性土三种组成材料混合搅拌均勻形成，其中所述垃圾焚烧灰渣的预处理操作通过磁选设备将垃圾焚烧灰渣中的金属剔除，接着把金属剔除后的垃圾焚烧灰渣进行破碎并筛选，且保证筛选后的垃圾焚烧灰渣中颗粒的粒径均小于0. 5cm，之后利用有机氯化物水溶液对该筛选后的垃圾焚烧灰渣进行消毒杀菌； 所述污泥的预处理操作对污泥进行简单脱水；所述粘性土的预处理操作对粘性土进行粉碎，接着将粉碎后的粘性土中粒径大于 0. 5cm的碎石颗粒剔除；且该覆盖层中各组成材料的重量配比为 经预处理后的垃圾焚烧灰渣 1-3份， 经预处理后的污泥1-4份，经预处理后的粘性土1-6份。
2.如权利要求1所述的一种垃圾卫生填埋场的覆盖层，其特征在于所述垃圾焚烧灰渣为垃圾焚烧厂焚烧垃圾后产生的灰渣。
3.如权利要求1所述的一种垃圾卫生填埋场的覆盖层，其特征在于所述污泥为污水处理厂产生的原生污泥或二次污泥。
全文摘要
本发明提供一种垃圾卫生填埋场的覆盖层，该覆盖层由均经预处理操作的垃圾焚烧灰渣、污泥和粘性土三种组成材料混合搅拌均匀形成，且各组成材料及其重量比为1-3份经预处理后的垃圾焚烧灰渣，1-4份经预处理后的污泥，1-6份经预处理后的粘性土。本发明的优点不仅具有较低的防渗系数，且在减少粘性土用量的同时，又为垃圾焚烧灰渣和污水污泥能够有效处置提供了一种途径。
文档编号B09B1/00GK102319716SQ20111014745
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者毕贤顺, 罗才松, 蔡雪峰, 陈华艳 申请人:福建工程学院