一种快速高效隔离重金属危废物的土体结构的制作方法

文档序号:15190641发布日期:2018-08-17 20:47阅读:209来源:国知局

本实用新型涉及重金属危废物隔离修复技术领域,尤其涉及一种快速高效隔离重金属危废物的土体结构。



背景技术:

根据2014年4月发布的全国污染土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,污染类型以无机污染为主,超标点位数占全部超标点位数的82.8%。

土壤重金属污染修复方法繁多。国家环境保护部2014年11月发布的污染场地修复技术目录(第一批)推荐了8种土壤重金属污染治理措施,其中原位固定/稳定化技术因具有修复周期短、简单实用等优点,被比较广泛应用在土壤重金属污染的修复上。通过向土体中添加修复材料,降低土体中重金属离子的水溶态、可交换态以及有机结合态,降低重金属离子的迁移性和生物有效性,进而减少重金属随作物进入食物链的机率。在此基础上衍生的土壤阻隔填埋技术也是一种修复重金属污染土地的常用技术。

土壤阻隔填埋技术主要包括土壤阻隔系统和土壤隔离系统,分别起到将污染区域限定在特定范围和阻隔污染物纵向迁移的作用,主要包括HDPE膜、泥浆墙、粘土层、人工合成材料衬层、砂层、覆盖层等防渗阻隔材料。但是目前国内对土壤重金属污染场地的阻隔处理措施存在保守治理及过度修复的问题,导致修复周期较长和成本较高。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种快速高效隔离重金属危废物的土体结构,以解决现有修复治理技术中存在的面源污染修复治理成本高,修复周期较长的问题。本实用新型采用的疏水及隔离材料廉价易得,填充物河道砂石属河道清淤的废弃物,是一种快速高效且经济可行的面源污染治理技术,既经济有效符合我国国情,又能达到实现快速复垦恢复生态的目的。

本实用新型的技术解决方案是提供一种快速高效隔离重金属危废物的土体结构,其特殊之处在于,包括包裹堆及耕作层,上述耕作层铺设在包裹堆的上面;

上述包裹堆包括下层疏水层、上层隔离层及上层疏水层;

上述下层疏水层铺设在基坑表面;

上述上层隔离层与下层疏水层形成密闭包裹空间,用于包裹重金属危废物;

上述上层疏水层铺设在上层隔离层的上表面,并与下层疏水层形成密闭包裹空间,将上层隔离层与重金属危废物包裹。

本实用新型将重金属危废物进行弧形包裹,疏水层设于隔离层下层与隔离层外侧,快速分流土体中因降雨或灌溉引入的多余水分,保护隔离层结构免受水流等作用侵蚀;隔离层紧贴重金属危废物设置,从土体竖直剖面方向阻隔危险废物中重金属的迁移。

优选地,为了能快速分流土体水分的同时疏松土层有利于作物根系的延伸,各相邻尾渣包裹堆间还包括填充的河道砂石。

优选地,上述下层疏水层位于地下水位之上,由于弧形包裹堆的最底层位于地下水位之上,且隔离层外侧有疏水层包围,因此不存在损害底部隔离层结构的风险。

优选地,上述上层隔离层材料由石灰石、黏土、砂、苏打和氯化钠组成。

优选地,上述下层疏水层及上层疏水层的厚度均大于等于10cm,上层隔离层的厚度大于等于10cm,耕作层的厚度大于等于40cm。

根据土壤毛管水类型的不同,本发明还提供另外一种快速高效隔离重金属危废物的土体结构,其特殊之处在于:包括包裹堆及耕作层,上述耕作层铺设在包裹堆的表面;

上述包裹堆包括下层疏水层、下层隔离层、上层隔离层及上层疏水层;

上述下层疏水层铺设在基坑表面;

上述下层隔离层铺设在下层疏水层的表面;

上述上层隔离层与下层隔离层形成密闭包裹空间,用于包裹重金属危废物;

上述上层疏水层铺设在上层隔离层的上表面,并与下层疏水层形成密闭包裹空间,将上层隔离层、重金属危废物及下层隔离层包裹。

同样的将重金属危废物进行弧形包裹,剖面结构包括下层疏水层、下层隔离层、重金属危废物、上层隔离层、上层疏水层和耕作层,疏水层设于隔离层下层与隔离层外侧,快速分流土体中因降雨或灌溉引入的多余水分,保护隔离层结构免受水流等作用侵蚀;隔离层紧贴重金属危废物设置,同时设于重金属危废物的下面和上面,从土体竖直剖面方向阻隔危险废物中重金属的迁移。

优选地,为了能快速分流土体水分的同时疏松土层有利于作物根系的延伸,各相邻包裹堆间还包括填充的河道砂石。

优选地,上述下层疏水层位于地下水位之上,由于弧形包裹堆的最底层位于地下水位之上,且隔离层外侧有疏水层包围,因此不存在损害底部隔离层结构的风险。

优选地,上述上层隔离层和下层隔离层材料由石灰石、黏土、砂、苏打和氯化钠组成。

优选地,上述下层疏水层及上层疏水层的厚度均大于等于10cm,上层隔离层和下层隔离层的厚度大于等于10cm,耕作层的厚度大于等于40cm。

本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型将重金属危废物进行弧形包裹,剖面结构包括下层疏水层、隔离层、重金属危废物、隔离层、疏水层和耕作层,疏水层设于隔离层下层或隔离层外侧,快速分流土体中因降雨或灌溉引入的多余水分,保护隔离层结构免受水流等作用侵蚀;隔离层紧贴重金属危废物设置,并根据土壤毛管水类型,同时设于重金属危废物的下面和上面或仅设于重金属危废物的上面,从土体竖直剖面方向阻隔危险废物中重金属的迁移。在避免形成含重金属渗滤液的同时,降低工程材料成本及施工难度。

2、本实用新型弧形包裹结构还可用于危险固废底部的防止迁移处理,防止重金属在土体剖面垂直结构的迁移。

附图说明

图1为实施例一的土体剖面图;

图2为实施例二的土体剖面图。

图中附图标记为:1-重金属危废物,2-下层隔离层,3-上层隔离层,4-下层疏水层,5-上层疏水层,6-河道砂石,7-耕作层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明,以充分说明本实用新型的构成、特征和效果。所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,专利中涉及到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。

实施例一:

参照图1,图1为快速高效隔离重金属危废物的土体剖面图,该类型土体结构的实施条件为土壤毛管水属于毛管上升水区域,采用“上下封闭”型的施工(图1):

挖设或者寻找适宜填埋的基坑,基坑最低处应严格高于地下水水位,基坑不宜过大,以平缓能进行机械压实操作为标准;基坑表面(包括基坑的最高表面处即与地面平齐的表面)均匀覆疏水层,作为下层疏水层4,疏水层材料为平均粒径0.35mm~0.5mm的中砂,下层疏水层4的厚度不低于10cm;将隔离层的材料按比例如下比例:砂:60%-70%,黏土:15%-20%,石灰石:10%-15%,苏打:5%-10%,氯化钠:0.1%-5.0%进行混合制备,均匀铺设在下层疏水层4的表面上,作为下层隔离层2,采用机械压实,压实系数不低于0.95,使得下层隔离层2的厚度不低于10cm;分层压实时,层面间应刨毛洒水;将重金属危废物1推入覆有下层疏水层4和下层隔离层2的基坑内,此时重金属危废物1可能高于基坑即高出水平地面;再次在重金属危废物1的表面铺设隔离材料形成上层隔离层3,机械压实后,厚度大于10cm,该上层隔离层3与下层隔离层2在基坑的最高表面处接触,将重金属危废物1严密隔离包裹;最后在上层隔离层3上均匀摊覆10cm厚的上层疏水层5,该上层疏水层5与下层疏水层4在基坑的最高表面处接触,形成弧形包裹堆。

在各个弧形包裹堆间填充河道砂石6,保持地面平实;在平实的地面上均匀摊覆耕作层7,耕作层7的厚度不低于40cm用于种植作物。

实施例二:

本实施例与实施例一基本相同,不同之处在于该实施例中土壤毛管水属于毛管悬浊水,采用“上封闭”型施工(图2):

挖设或者寻找适宜填埋的基坑,基坑最低处应严格高于地下水水位,基坑不宜过大,以平缓能进行机械压实操作为标准;基坑表面均匀覆疏水层,作为下层疏水层4,厚度不低于10cm,采用机械压实;将重金属危废物1推入覆有下层疏水层4的基坑内;铺设隔离材料,形成隔离层,作为上层隔离层3,机械压实后,上层隔离层3的厚度大于10cm;上层隔离层3上均匀摊覆厚度为10cm的疏水层,作为上层疏水层5;在弧形包裹堆间填充河道砂石6,保持地面平实;在平实的地面上均匀摊覆耕作层7,覆耕作层7的厚度不低于40cm用于种植作物。

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