磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用，將氧化鎂混合在垃圾處理廠的第二壓實(shí)粘土襯層中，將磷酸鹽混合在垃圾處理廠的第一壓實(shí)粘土襯層中。本發(fā)明將氧化鎂顆粒均勻分散在第二壓實(shí)粘土襯層中、將磷酸鹽分散在第一壓實(shí)粘土襯層中，通過(guò)滲濾液使磷酸鹽擴(kuò)散至防滲層中，使磷酸鹽和氧化鎂發(fā)生反應(yīng)生成具有防滲功能的磷酸鎂水泥，成本低廉、節(jié)能環(huán)保、施工簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于能源環(huán)境和建筑材料工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用，特別涉及一種垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人口不斷向城市集中，城市生活垃圾對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越突出，我國(guó)城市生活垃圾每年以高達(dá)15-20%的速度增長(zhǎng)，給人們的生活帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。垃圾的簡(jiǎn)易堆放造成了一系列的環(huán)境污染問(wèn)題，表現(xiàn)在:一是垃圾露天堆放，散發(fā)惡臭，污染大氣環(huán)境，嚴(yán)重影響景觀；二是垃圾產(chǎn)生的滲濾液污染地下水和周?chē)牡乇硭?，威脅居民健康；三是污染周?chē)耐寥?，使土壤失去?yīng)有的功能。因此，垃圾減容化、資源化和無(wú)害化處理己成為城市生活垃圾處理的目標(biāo)。目前城市生活垃圾處理方法主要是通過(guò)垃圾場(chǎng)進(jìn)行處理。垃圾填埋場(chǎng)滲濾液存在Zn、Cu、Pb、Cr等金屬及其它有害成分。滲濾液污染環(huán)境危害非常巨大，土壤被污染后，將會(huì)鹽堿化、毒化，土壤中的寄生蟲(chóng)、致病菌等病原體能使人致?。粷B漏液也會(huì)污染地下水，并最終進(jìn)入人類(lèi)的食物鏈，對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害。
[0003]防滲是衛(wèi)生填埋處理技術(shù)的主要標(biāo)志，它能防止垃圾在填埋過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液、填埋氣體對(duì)填埋場(chǎng)的水體和土壤污染，減少滲濾液的產(chǎn)生量，并為填埋氣體有序、可控制地收集和利用創(chuàng)造空間。防滲技術(shù)的關(guān)鍵是防滲系統(tǒng)的構(gòu)造，其結(jié)構(gòu)形式直接決定了防滲效果。場(chǎng)底防滲系統(tǒng)主要有水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)兩種類(lèi)型。水平防滲系統(tǒng)是在填埋區(qū)底部及周?chē)佋O(shè)低滲透性材料制作的襯層系統(tǒng)。垂直防滲系統(tǒng)將密封層建在填埋場(chǎng)的四周，主要利用填埋場(chǎng)基礎(chǔ)下方存在的不透水層或弱透水層，將垂直密封層構(gòu)筑在其上，以達(dá)到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在填埋場(chǎng)之內(nèi)的目的。目前，使用較多的防滲形式為雙復(fù)合襯里系統(tǒng)，但在使用過(guò)程中，垃圾處理場(chǎng)的防滲處理層會(huì)劣化，防滲功能減退。
[0004]磷酸鎂水泥是由磷酸鹽、重?zé)趸V經(jīng)酸堿中和反應(yīng)，以硼砂作為緩凝劑配制得到的水硬性膠凝材料；其具凝結(jié)快、力學(xué)性能優(yōu)良，密實(shí)度好、收縮率低等特點(diǎn)，已作為道路、橋梁修補(bǔ)及混凝土等結(jié)構(gòu)的表面防護(hù)材料進(jìn)行應(yīng)用。原材料中的磷酸鹽是土壤肥料的一種，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，將磷酸鎂水泥經(jīng)改變使用工藝，無(wú)需使用硼砂緩凝劑，用于生活垃圾處理場(chǎng)的防滲層中具有重要意義和推廣前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一目的在于提供磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用。本發(fā)明的第二目的在于提供一種垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明提供了磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用，具體為:將氧化鎂混合在垃圾處理廠的第二壓實(shí)粘土襯層中，將磷酸鹽混合在垃圾處理廠的第一壓實(shí)粘土襯層中。
[0007]本發(fā)明提供的一種垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)，自下而上依次包括地基、地下水收集裝置、第五土工織物保護(hù)-分離層、混有氧化鎂的第二壓實(shí)黏土襯層、第二人工合成防滲膜、第四土工織物保護(hù)-分離層、二次滲漏液收集裝置、第三土工織物保護(hù)-分離層、混有磷酸鹽的第一壓實(shí)黏土襯層、第一人工合成防滲膜、第二土工織物保護(hù)-分離層、第一滲漏液收集裝置、第一土工織物保護(hù)-分離層。
[0008]其中，所述磷酸鹽選自磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉或磷酸二氫鈣中的一種或兩種。
[0009]其中，所述氧化鎂為輕燒氧化鎂。
[0010]有益效果:本發(fā)明將氧化鎂顆粒均勻分散在防滲層中、將磷酸鹽分散在表層中，通過(guò)滲濾液使磷酸鹽擴(kuò)散至防滲層中，使磷酸鹽和氧化鎂發(fā)生反應(yīng)生成具有防滲功能的磷酸鎂水泥，成本低廉、節(jié)能環(huán)保、施工簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。采用的磷酸鹽對(duì)土壤等環(huán)境無(wú)污染，氧化鎂為輕燒氧化鎂，節(jié)約能源，同時(shí)不采用硼砂環(huán)凝劑。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為形成的磷酸鎂的SEM圖譜。
[0013]圖3為其中典型的水化產(chǎn)物的能譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)，自下而上依次包括地基14、地下水收集裝置13、第五土工織物保護(hù)-分離層12、混有氧化鎂的第二壓實(shí)黏土襯層11、第二人工合成防滲膜10、第四土工織物保護(hù)-分離層9、二次滲漏液收集裝置8、第三土工織物保護(hù)-分離層7、混有磷酸鹽的第一壓實(shí)黏土襯層6、第一人工合成防滲膜5、第二土工織物保護(hù)-分離層4、第一滲漏液收集裝置3、第一土工織物保護(hù)-分離層2。
[0017]其中，所述磷酸鹽為磷酸二氫銨；所述氧化鎂為輕燒氧化鎂。
[0018]使用時(shí)，垃圾I填埋于第一土工織物保護(hù)-分離層2之上。
[0019]該垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)的作用機(jī)理為:
[0020](I)垃圾滲濾液出現(xiàn)后，擴(kuò)散至混有磷酸鹽的第一壓實(shí)黏土襯層6中，磷酸鹽顆粒會(huì)溶解在垃圾滲濾液里；
[0021](2)垃圾滲濾液繼續(xù)滲漏，磷酸鹽隨垃圾滲濾液擴(kuò)散進(jìn)入混有氧化鎂的第二壓實(shí)黏土襯層11中；
[0022](3)磷酸鹽溶液和氧化鎂顆粒迅速發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，生成磷酸銨鎂，即磷酸鎂水泥；(4)磷酸鎂水泥水化產(chǎn)物均勻的填充在防滲層的滲漏孔隙中，阻止了滲漏液的繼續(xù)滲透，起到自動(dòng)防滲漏的作用。
[0023]采用SEM(電子掃描顯微鏡)分析由磷酸二氫銨、輕燒氧化鎂在沒(méi)有硼砂存在條件下反應(yīng)形成磷酸鎂的微觀結(jié)構(gòu)，如圖2所示。從圖中可以看出，其微觀結(jié)構(gòu)較為致密。通過(guò)能譜對(duì)其中典型的水化產(chǎn)物進(jìn)行分析，見(jiàn)圖3，可確定為磷酸銨鎂。
[0024]實(shí)施例2
[0025]與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于:采用質(zhì)量比為1:1的磷酸二氫鈉和磷酸二氫鈣代替磷酸二氫鉀。
【權(quán)利要求】
1.磷酸鹽和氧化鎂在垃圾處理場(chǎng)防滲中的應(yīng)用，其特征在于:將氧化鎂混合在垃圾處理廠的第二壓實(shí)粘土襯層中，將磷酸鹽混合在垃圾處理廠的第一壓實(shí)粘土襯層中。
2.一種垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)，其特征在于:自下而上依次包括地基(14)、地下水收集裝置(13)、第五土工織物保護(hù)-分離層(12)、混有氧化鎂的第二壓實(shí)黏土襯層(11)、第二人工合成防滲膜(10)、第四土工織物保護(hù)-分離層(9)、二次滲漏液收集裝置(8)、第三土工織物保護(hù)-分離層(7)、混有磷酸鹽的第一壓實(shí)黏土襯層(6)、第一人工合成防滲膜(5)、第二土工織物保護(hù)-分離層(4)、第一滲漏液收集裝置(3)、第一土工織物保護(hù)-分離層⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)，其特征在于:所述磷酸鹽選自磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉或磷酸二氫鈣中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垃圾處理場(chǎng)自動(dòng)防滲系統(tǒng)，其特征在于:所述氧化鎂為輕燒 氧化鎂。
【文檔編號(hào)】E02D31/00GK104047302SQ201410270767
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】李中華, 李陽(yáng), 徐輝, 楊金良, 劉雪梅 申請(qǐng)人:河海大學(xué)