專利名稱：防滲透垃圾處理場的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及垃圾處理場構(gòu)造，尤其是一種采用圍幕結(jié)構(gòu)防止垃圾滲瀝液進(jìn)入地下水體，污染地下水源問題的防滲透垃圾處理場。在垃圾填埋場地下四周及底部利用圍幕灌漿建立隔水墻阻斷地下水體與垃圾滲瀝液的水力聯(lián)系，并通過抽水讓滲瀝液液位低于地下水位的辦法，達(dá)到垃圾滲瀝液不污染地下水源的目的。
背景技術(shù)：
防止垃圾處理場滲瀝液滲入地下污染地下水源，其主要技術(shù)方法列入建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所2002年5月編制的“中華人民共和國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)城市生活垃圾處理工程項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)與建設(shè)規(guī)范宣貫教材”一書中。在由中華人民共和國建設(shè)部、中華人民共和國國家發(fā)展計劃委員會2001年編寫的“城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”及2004年出版的中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ17-2004“生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范”中，都詳盡的介紹了“填埋場地基與防滲”的技術(shù)方法，其主要方法是1、天然粘土類襯里及改性粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1×10-7cm/s，且場底及四壁襯里厚度不應(yīng)小于2m。
2、在填埋區(qū)四壁鋪設(shè)高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作為防滲襯里時，膜厚不應(yīng)小于1.5mm，并應(yīng)符合填埋場防滲材料的性能和現(xiàn)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、垂直防滲是對填埋區(qū)地下有不透水層的填埋場而言的。指在這種填埋場的填埋區(qū)四周建垂直防滲幕墻。幕墻深入至不透水層，使填埋區(qū)的地下水與填埋場區(qū)外的地下水隔離開，防止場外地下水受污染。
目前已做防滲處理的單位和擬做防滲工程的單位，其技術(shù)措施也均同于上述三點(diǎn)方法。
上述三點(diǎn)方法的核心是用滲透系數(shù)小的隔水材料把垃圾滲瀝液與地下水分離開，不讓垃圾滲瀝液進(jìn)入地下，達(dá)到防止污染的目的。它們存在如下問題1、某些地區(qū)天然防滲場地難找選擇一個具有天然防滲場，同時又滿足遠(yuǎn)離居民區(qū)、非地下水補(bǔ)給區(qū)、非洪泛區(qū)、非珍貴動植物保護(hù)區(qū)……等條件是較困難的。
2、利用HDPE土工膜以及建立一套安放土工膜的工程環(huán)境，造價極高，且易破損。例如利用人工襯層(土工膜)防滲的河北保定市西康莊生活垃圾填埋場(II級)總庫容為306萬m3，建設(shè)費(fèi)為6111.5萬元；而沒有設(shè)立人工防滲處理的蘇州七子山生活垃圾填埋場(II級)總庫容為470萬m3，建設(shè)費(fèi)為3270萬元，兩者相差2841.5萬元。如果全國每年要建100個II級規(guī)模的生活垃圾填埋場，要多花費(fèi)28億元投資。而在近十年內(nèi)我國要新建的約1000-3000個垃圾填埋場，則要多投入200-600億元的資金。這是十分巨大的經(jīng)費(fèi)開銷。
高分子人工防滲膜的第二個缺點(diǎn)是怕高溫，一旦垃圾自燃會很快損壞。而垃圾場沼氣爆炸和自燃是較頻繁發(fā)生的事情。
3、現(xiàn)有的水泥圍幕灌漿法雖然成本較低，且易于實(shí)施，但技術(shù)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)其滲透系數(shù)K為10-5cm/s，而規(guī)范要求K≤10-7cm/s，差了100倍，目前未見實(shí)施報道。
4、上述各項(xiàng)防滲技術(shù)是近幾年才在國際和國內(nèi)興起的。在我國已建立的上萬個垃圾填埋場，95％以上沒有考慮垃圾滲瀝液下滲污染地下水資源的問題。而上述技術(shù)根本不可能解決已建立垃圾處理場滲瀝液下滲問題，因?yàn)檫@些問題是在建場之前必須解決的。地下水被已填埋滿和未填埋滿的垃圾處理場污染，將是今后幾十年、上百年都存在的環(huán)保難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用液體只能由高處向低處流(滲透)的原理，提出一種新的垃圾處理場，以避免垃圾填埋場滲瀝液對地下水資源的污染。它不僅實(shí)用于新建垃圾填埋場，而且可以運(yùn)用于已建成或已填滿的垃圾填埋場的防滲處理。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下一種防滲透垃圾處理場，其特征在于在垃圾處理場庫容1外緣的地表延至地表下設(shè)置有封閉或半封閉的隔斷內(nèi)部滲瀝液與外部地下水之間水力聯(lián)系的圍幕隔水墻2，該圍幕隔水墻2所圍成的區(qū)域形成一個獨(dú)立地下水單元，該獨(dú)立地下水單元向地表延伸有一抽水孔3。
所述圍幕隔水墻3設(shè)置在地表與隔水層4之間。
所述圍幕隔水墻3設(shè)置在垃圾處理場庫容1外緣的防滑擋墻5下部。
所述圍幕隔水墻3內(nèi)外設(shè)置有水位觀測孔6。
所述圍幕隔水墻3是由自上而下的灌漿孔7灌漿形成。
所述灌漿孔7并列三排，且成梅花狀排列。
本實(shí)用新型采用的原理及有益效果表現(xiàn)在1、在現(xiàn)有或擬建垃圾處理場庫容四周或局部打孔，用水泥或其他滲透系數(shù)較小的材料搞圍幕灌漿，切斷滲瀝液與地下水之間的水力聯(lián)系，在垃圾填埋場下形成一個獨(dú)立的地下水單元。
2、在圍幕內(nèi)側(cè)打孔抽水，讓圍幕內(nèi)滲瀝液位始終等于或低于圍幕外地下水位。由于水只能從高水位流向低水位，從而造成地下水微量補(bǔ)給滲瀝液，而不是滲瀝液補(bǔ)給地下水的水文地質(zhì)條件。
3、人為控制圍幕內(nèi)外水力坡度很小或等于零，加之圍幕滲透系數(shù)又較小，因此，圍幕外向圍幕內(nèi)的地下水滲漏總量也是很小的，完全可以忽略不計。計算如下根據(jù)達(dá)西定律Q=KΔHLω]]>在內(nèi)外水位差別ΔH為-0.05m。圍幕滲透系數(shù)K為10-5cm/s，厚度L為1m。與地下水接觸的圍幕面積ω為10000m2條件下，可計算出每日地下水進(jìn)入垃圾填埋場圍幕內(nèi)的流量Q僅為4.32m3/d。即是說，每日只需從圍幕內(nèi)抽出4.32m3水就能保證地下水源不致被污染，這是一個花錢極少十分易于解決的工程問題。
如果說現(xiàn)有垃圾滲瀝液的防滲污染技術(shù)是建立在“隔離”的基礎(chǔ)上的話，本實(shí)用新型的防滲污染技術(shù)則是建立在“半隔離”和“負(fù)液位反滲透”的基礎(chǔ)上，是地下水向滲瀝液微弱滲透，而不是垃圾滲瀝液向地下水滲透。因而解決了地下水源被滲瀝液污染的問題。


圖1為本實(shí)用新型原理圖(俯視)，a為半封閉式，b為封閉式。
圖2為山谷形垃圾填埋場原理示意圖。
圖3為斜坡或平原地區(qū)垃圾填埋場原理示意圖。
圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圍幕隔水墻即圍幕灌漿帶兩側(cè)局部剖面示意圖。
圖中標(biāo)記1、垃圾處理場庫容；2、圍幕隔水墻；3、抽水孔；4、隔水層；5、防滑擋墻；6、水文觀測孔；7、灌漿孔；8、地表；9、風(fēng)化層；10、地下含水層；11、第四紀(jì)松散堆積層；H1、圍幕隔水墻內(nèi)的滲瀝液水位；H2、圍幕隔水墻外地下水位。
具體實(shí)施方式
出于例證目的，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型采用的方案是一種防滲透垃圾處理場，在垃圾處理場庫容1外緣的地表延至地表下設(shè)置有封閉或半封閉的隔斷內(nèi)部滲瀝液與外部地下水之間水力聯(lián)系的圍幕隔水墻2，該圍幕隔水墻2所圍成的區(qū)域形成一個獨(dú)立地下水單元，該獨(dú)立地下水單元向地表延伸有一抽水孔3。如圖1所示。
圖2為山谷形垃圾填埋場(半封閉式)的縱剖面示意圖。由于長期的風(fēng)化作用，在基巖表面形成風(fēng)化層9，風(fēng)化層9內(nèi)有地下水流動和儲存空間，最終地下水穩(wěn)定于下部含水層10內(nèi)。
1、在垃圾填埋場出口，兩山脊之間(擋墻內(nèi)外)打三排灌漿孔7，每排孔距不大于2.5米，內(nèi)排和外排相距不大于2.5米，中間一排鉆孔成梅花狀排列。按工程地質(zhì)規(guī)范要求，向孔內(nèi)用高壓泵灌注水泥漿，先灌內(nèi)外兩排，待水泥基本凝固后，再打中間一排并灌漿。水泥漿充填風(fēng)化層9內(nèi)含水和不含水裂隙，在填埋場出口形成不漏水的圍幕。圍幕厚度不小于1.5米，圍幕從下部隔水層4內(nèi)穿過含水層10直至地表8，在填埋場庫容1和外部含水層10間形成垂直隔離墻——圍幕隔水墻2。
2、在圍幕隔水墻2內(nèi)外打水文觀測孔6，在圍幕隔水墻2內(nèi)的獨(dú)立地下水單元打抽水孔3。在圍幕隔水墻2內(nèi)地下水位高度接近或等于圍幕外地下水位高度時抽水(抽出滲瀝液送至污水處理車間處理)，始終保證滲瀝液位略低于或等于外部地下水位，即達(dá)到垃圾滲瀝液不外滲、不污染地下水的目的。
圖3為在斜坡或平地上建立的垃圾處理場(封閉式)的剖面示意圖。圖4為其俯視示意圖。要在設(shè)計場邊四周打孔7，通過灌漿，讓垃圾滲瀝液和外圍地下水分離開來，形成各自獨(dú)立的含水層10。同時，也保持圍幕隔水墻2內(nèi)地下水位始終略低于或等于外部地下水位。由于含有垃圾滲瀝液的水始終處于低水位狀態(tài)。因此，不會污染地下水。
圖5為圍幕隔水墻灌漿帶兩側(cè)局部剖面示意圖。通過抽水孔3抽水，控制圍幕隔水墻2內(nèi)的滲瀝液水位H1略低于圍幕外地下水位H2，水的流動方向就是由地下水流向滲瀝液而不是滲瀝液流向地下水了。
綜上所述，本實(shí)用新型利用圍幕灌漿方法建立一個圍幕隔水墻，在垃圾填埋場下部形成一個不與外界發(fā)生關(guān)系的獨(dú)立水文地質(zhì)單元，并用降低水位的辦法，讓圍幕內(nèi)滲瀝液位略低于圍幕外地下水位，從而保障垃圾滲瀝液不外滲污染地下水。
權(quán)利要求1.一種防滲透垃圾處理場，其特征在于在垃圾處理場庫容(1)外緣的地表(8)延至地表下設(shè)置有封閉或半封閉的隔斷內(nèi)部滲瀝液與外部地下水之間水力聯(lián)系的圍幕隔水墻(2)，該圍幕隔水墻(2)所圍成的區(qū)域形成一個獨(dú)立地下水單元，該獨(dú)立地下水單元向地表延伸有一抽水孔(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲透垃圾處理場，其特征在于所述圍幕隔水墻(2)設(shè)置在地表(8)與隔水層(4)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲透垃圾處理場，其特征在于所述圍幕隔水墻(2)設(shè)置在垃圾處理場庫容(1)外緣的防滑擋墻(5)下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種防滲透垃圾處理場，其特征在于所述圍幕隔水墻(2)內(nèi)外設(shè)置有水位觀測孔(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種防滲透垃圾處理場，其特征在于所述圍幕隔水墻(2)是由自上而下的灌漿孔(7)灌漿形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防滲透垃圾處理場，其特征在于所述灌漿孔(7)并列三排，且成梅花狀排列。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種防滲透垃圾處理場，在垃圾處理場庫容外緣的地表延至地表下設(shè)置有封閉或半封閉的隔斷內(nèi)部滲瀝液與外部地下水之間水力聯(lián)系的圍幕隔水墻，該圍幕隔水墻所圍成的區(qū)域形成一個獨(dú)立地下水單元，該獨(dú)立地下水單元向地表延伸有一抽水孔。本實(shí)用新型利用圍幕隔水墻在垃圾填埋場下部形成一個不與外界發(fā)生關(guān)系的獨(dú)立水文地質(zhì)單元，并通過抽水孔降低水位，讓圍幕內(nèi)滲瀝液位略低于圍幕外地下水位，從而保障垃圾滲瀝液不外滲污染地下水。
文檔編號B09B5/00GK2782246SQ20042010561
公開日2006年5月24日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者楊杰 申請人:楊杰