一种垃圾处理厂地下水防渗漏治理方法与流程

本技术涉及垃圾填埋防渗透的，尤其是涉及一种垃圾处理厂地下水防渗漏治理方法。

背景技术：

1、随着我国经济的快速发展和文明城市进程的加快，人们对城市的环境要求也越来越高，城市生活垃圾的处理也不断增加，给环境带来了不利的影响。目前处理生活垃圾的方式主要有堆肥、填埋和焚烧，其中，堆肥和焚烧都有一定的缺陷，而填埋是应用最广泛的处理方式。

2、垃圾填埋是指将城市垃圾放置在坑洼地带，然后在堆积的垃圾上面进行覆土造地的方式，进行垃圾填埋时，有些垃圾没有进行无害化处理，会残留大量的细菌、病毒和重金属污染物等，这些污染物容易随着垃圾渗滤液排出，污染附近的土地和地下水，进而造成自然资源的浪费。

技术实现思路

1、为了改善垃圾内的污染物随着垃圾渗滤液排出，进而污染附近的土地和地下水的问题，本技术提供了一种垃圾处理厂地下水防渗漏治理方法。

2、本技术提供了一种垃圾处理厂地下水防渗漏治理方法，采用如下的技术方案：

3、一种垃圾处理厂地下水防渗漏治理方法，包括如下步骤：

4、(1)在垃圾堆体的上侧铺设排气层，排气层由粒径为25-50mm的碎石组成，排气层的厚度为30-40cm；

5、(2)在排气层的上侧铺设膜下保护层，膜下保护层由改性粘土组成；

6、(3)在膜下保护层的上侧铺设hdpe土工膜，hdpe土工膜的厚度为1.5-2mm，在hdpe土工膜的上侧铺设膜上保护层，膜上保护层为三维复合排水网；

7、(4)在膜上保护层的上侧铺设有排水层，排水层由粒径为20-30mm的碎石组成，排水层的厚度为20-30cm；

8、(5)排水层的上侧铺设有绿化土层，绿化土层的厚度为16-20cm，即得；

9、所述改性粘土的原料组分包括：改性凹凸棒土、羧甲基纤维素钠、改性沸石、甜菜碱、聚乙烯醇、去离子水、消泡剂和减水剂；

10、所述排水网包括改性聚乙烯纤维层、聚乙烯夹层、土工布层。

11、通过采用上述技术方案，排气层由碎石组成，是封闭垃圾堆体的底层，支撑整个垃圾堆体，排出垃圾分解产生的废气；膜下保护层用改性粘土组成，改性粘土能够粘结排气层，保证排气层的结构稳定性，而且改性粘土还能够粘结hdpe土工膜，保证hdpe土工膜的结构稳定性；hdpe土工膜具有防渗、防水、隔离的作用，不仅有效的阻隔了蝇虫细菌的滋生、垃圾异味的扩散，同时还阻隔了外部雨水、露水等水分的下渗，防止污染地下水。

12、膜上保护层设置为三维复合排水网以及膜上保护层的上侧铺设有排水层，排水网和排水层的作用是及时排出上部渗入的雨水，起到缓冲作用，雨水和地表水通过上方的绿化土层渗入排水层，然后排水层排出上层的渗水，从而预防大量雨水渗入破坏防渗层，产生大量渗滤液，保护了下层防渗层的稳定。

13、绿化土层主要是种植的植被或草皮，如果绿化土层的根系生长延伸到hdpe土工膜，hdpe土工膜保证了对植物根系的抗性，hdpe土工膜具有优异的耐穿刺性，可以抵抗大多数植物根系。

14、改性粘土的原料组分中，改性凹凸棒土具有较好的吸附性能，能够吸附垃圾释放出的有毒气体，降低有毒气体从膜下保护层渗出到空气中进而污染环境，同时hdpe土工膜进一步防渗，进一步抑制有毒气体的渗出；羧甲基纤维素钠溶于去离子水中产生粘性，能够粘结改性凹凸棒土和改性沸石，使得改性粘土结构连接紧密，改性沸石具有很大的表面积和孔容，具有很强的吸附能力，改性沸石能够负载在改性凹凸棒土的表面以及孔隙内，进一步增大改性凹凸棒土的吸附能力以及连接紧密性；甜菜碱具有杀菌作用，能够降低垃圾堆体内的细菌和真菌，而且能够调节改性粘土体系的粘稠度，使得各组分混合均匀；聚乙烯醇具有润滑性、助溶性以及成膜性，能够调节各组分混合均匀，而且能够包覆改性凹凸棒土，使得改性沸石和改性凹凸棒土连接紧密，而且进一步增加其他各组分之间的连接性，进一步增加改性粘土的防渗、防漏的性能。

15、排水网包括改性聚乙烯纤维层、聚乙烯夹层、土工布层，改性聚乙烯纤维层具有高强度、耐磨损、优良的耐冲击性能特点，聚乙烯夹层起到机械保护与防腐作用，土工布层具有加筋、过滤、排水、防护、防穿刺的作用，改性聚乙烯纤维层、聚乙烯夹层、土工布层三者配合具有良好的导水性能，可以使主体形成排水通道，将多余的气体和水排出，进一步降低水进入hdpe土工膜的机率，进而提高垃圾填埋的效率。

16、优选的，所述改性粘土，按照重量份计，包括以下原料组分：改性凹凸棒土50-60份、羧甲基纤维素钠10-15份、改性沸石15-30份、甜菜碱5-10份、聚乙烯醇20-30份、去离子水75-85份、消泡剂1-5份和减水剂2-6份。

17、通过采用上述技术方案，进一步限定各组分的质量比，得到防渗、吸附效果更优的改性粘土，改性凹凸棒土和改性沸石具有较好的吸附性能，能够吸附有毒气体，羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇进一步增加改性凹凸棒土和改性沸石之间的粘结性，同时成膜对改性凹凸棒土和改性沸石进行包覆，进一步增加了改性粘土体系的防渗、防漏性能，甜菜碱调节体系的粘稠度，进而增加各组分之间的混合均匀性，通过上述各组分协同配合，进而改善了改性粘土体系的防渗、防漏的效果，有助于进一步抑制有毒气体排出，以及抑制水分进入垃圾堆体。

18、优选的，所述改性凹凸棒土的制备方法，包括如下步骤：

19、(1)将凹凸棒土粉碎、研磨，然后分散于草酸溶液中，在60-70℃下搅拌2-3h，过滤，在温度350-380℃下煅烧1-2h，得到预处理凹凸棒土；

20、(2)将秸秆纤维分散于无水乙醇中，然后加入纳米二氧化钛，超声1-3h，过滤，干燥，得到修饰的秸秆纤维；

21、(3)将步骤(1)预处理的凹凸棒土分散于去离子水中，然后加入步骤(2)中的修饰的秸秆纤维，在温度80-90℃下搅拌2-3h，再加入黄原胶，继续搅拌，得到改性凹凸棒土。

22、通过采用上述技术方案，草酸对凹凸棒土表面进行处理，对凹凸棒土表面进行一定程度的剥蚀，使得凹凸棒土表面变得粗糙，然后进一步煅烧，增大凹凸棒土的比表面积。

23、秸秆纤维表面有大量沟槽，纳米二氧化钛负载在秸秆纤维的沟槽内，增加了秸秆纤维的力学性能，而且纳米二氧化钛具有杀菌、防污、除臭的作用，能够降低垃圾堆体产生的细菌和真菌的数量，进一步进行环境的净化。

24、将修饰的秸秆纤维与预处理的凹凸棒土进行混合，秸秆纤维负载在凹凸棒土的表面，进一步增加凹凸棒土的比表面积，进而改善凹凸棒土的吸附能力，而且黄原胶对秸秆纤维和凹凸棒土进行粘结，增加了秸秆纤维和凹凸棒土之间的连接性，进而改善了凹凸棒土的力学性能，有助于后续改善改性粘土的力学性能、粘结性和吸附性能。

25、优选的，所述凹凸棒土、秸秆纤维和纳米二氧化钛的质量比为1:0.1-0.3:0.05-0.08。

26、通过采用上述技术方案，进一步限定凹凸棒土、秸秆纤维和纳米二氧化钛的质量比在一定的范围内，得到力学性能、粘结性和吸附性能较优的改性粘土，纳米二氧化钛负载在秸秆纤维的表面，秸秆纤维负载在凹凸棒土的表面，进一步改善凹凸棒土的粘结性、力学性能和吸附性能，有助于后续的防渗、防漏处理。

27、优选的，所述改性沸石经过以下方法预处理：将天然沸石分散于木醋液中，搅拌1-3h，过滤，然后加入至十六烷基三甲基溴化铵溶液中，再加入蛇纹石粉，搅拌均匀，过滤，干燥得到的改性沸石。

28、通过采用上述技术方案，木醋液具有较强的抗氧化活性、抗炎症活性、抗病毒活性和抑菌活性，木醋液对天然沸石表面进行一定程度的剥蚀，增大了天然沸石的比表面积，然后十六烷基三甲基溴化铵溶液对天然沸石表面进行活化处理，进一步扩大了沸石表面的孔隙；蛇纹石粉具有耐热、抗腐蚀、耐磨的作用，能够负载在天然沸石的表面，增加了天然沸石的力学性能、杀菌性和吸附性能，进而有助于后续改性沸石与其他组分的负载，进一步进行后续粘土的改性。

29、优选的，所述消泡剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、液体石蜡、聚醚中的一种或几种。

30、通过采用上述技术方案，消泡剂用于降低组分混合过程中产生气泡的机率，提高各组分混合均匀，有助于使得改性粘土中各组分混合均匀，得到结构密实的改性粘土。

31、优选的，所述减水剂为聚羧酸系减水剂和/或萘系减水剂。

32、通过采用上述技术方案，减水剂用来改变体系中的黏度和流动性，起到增强改性粘土的强度、耐久性和抗风化性能。

33、优选的，所述改性聚乙烯纤维层的制备方法，包括如下步骤：

34、(1)将聚乙烯、竹纳米纤维、棉花纤维、乙二醇、玄武岩纤维混合，在温度90-95℃下搅拌3-5h，然后再加入相容剂、抗氧化剂，搅拌均匀，经过熔融混炼、挤出后，经过冷却、造粒和干燥，得到聚乙烯层材料；

35、(2)将碳纳米管分散于去离子水中，然后加入醋酸溶液，搅拌1-2h，再加入壳聚糖和步骤(1)得到的聚乙烯层材料，然后进行热压成型，得到改性聚乙烯纤维层。

36、通过采用上述技术方案，聚乙烯具有优异的耐热性、耐腐蚀性、抗冲击性和耐疲劳性，竹纳米纤维具有吸湿透气、抗菌抑菌、抗紫外线和除臭吸附的作用，棉花纤维具有较好的吸水性，玄武岩纤维具有较好多的力学性能，上述各原料混合得到的聚乙烯层材料具有较好的力学性能和抗菌性。

37、碳纳米管具有非常高的表面积比和良好的机械性能，壳聚糖对碳纳米管和步骤(1)得到的聚乙烯层材料进行包覆，碳纳米管负载在聚乙烯层材料的表面，壳聚糖对碳纳米管和聚乙烯层材料进行包覆，进一步增加碳纳米管在聚乙烯层材料表面的粘结性，进而改善了体系的力学性能。

38、优选的，所述聚乙烯、碳纳米管和壳聚糖的质量比为1:0.3-0.6:0.02-0.05。

39、通过采用上述技术方案，进一步限定聚乙烯、碳纳米管和壳聚糖的质量比在一定范围内，得到力学性能较好的改性聚乙烯纤维层，聚乙烯具有优异的耐热性、耐腐蚀性、抗冲击性和耐疲劳性，碳纳米纤维具有优异的力学性能，碳纳米纤维负载在聚乙烯的表面，壳聚糖对聚乙烯进行包覆，进一步增加碳纳米管和聚乙烯之间的连接性，进而改善聚乙烯的力学性能等相应的性能。

40、优选的，所述排水网的制备方法，包括如下步骤：将改性聚乙烯纤维层的一侧涂覆有环氧树脂胶黏剂，然后粘结在聚乙烯夹层的一侧，将聚乙烯夹层远离改性聚乙烯纤维层的一侧涂覆有环氧树脂胶黏剂，然后粘结土工布层，得到排水网。

41、通过采用上述技术方案，采用环氧树脂胶黏剂进行粘结，得到的排水网具有较好的力学性能和结构稳定性，能够进行长久的使用。

42、综上所述，本技术具有如下有益效果：

43、1、本技术中排气层由碎石组成，是封闭垃圾堆体的底层，支撑整个垃圾堆体，排出垃圾分解产生的废气；膜下保护层用改性粘土组成，改性粘土能够粘结排气层，保证排气层的结构稳定性，而且改性粘土还能够粘结hdpe土工膜，保证hdpe土工膜的结构稳定性；hdpe土工膜具有防渗、防水、隔离的作用，不仅有效的阻隔了蝇虫细菌的滋生、垃圾异味的扩散，同时还阻隔了外部雨水、露水等水分的下渗，防止污染地下水。

44、2、本技术中改性粘土的原料组分中，改性凹凸棒土具有较好的吸附性能，能够吸附垃圾释放出的有毒气体，降低有毒气体从膜下保护层渗出到空气中进而污染环境，同时hdpe土工膜进一步防渗，进一步抑制有毒气体的渗出；羧甲基纤维素钠溶于去离子水中产生粘性，能够粘结改性凹凸棒土和改性沸石，使得改性粘土结构连接紧密。

45、3、本技术中改性沸石具有很大的表面积和孔容，具有很强的吸附能力，改性沸石能够负载在改性凹凸棒土的表面以及孔隙内，进一步增大改性凹凸棒土的吸附能力以及连接紧密性；甜菜碱具有杀菌作用，能够降低垃圾堆体内的细菌和真菌，而且能够调节改性粘土体系的粘稠度，使得各组分混合均匀；聚乙烯醇具有润滑性、助溶性以及成膜性，能够调节各组分混合均匀，而且能够包覆改性凹凸棒土，使得改性沸石和改性凹凸棒土连接紧密，而且进一步增加其他各组分之间的连接性，进一步增加改性粘土的防渗、防漏的性能。