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双向塑料土工格栅在城市生活垃圾处理中的应用与展望

作者: 发布于:2018-12-05 16:05:48 点击量:

随着我国经济的发展和城市化、工业化进程的加快,环境污染和资源短缺问题日益突出。特别是城市产生的大量固体废物对人类的生活环境造成了极大的危害。。根据2。。..005.世界银行报告,中国最近超过美国,成为全球最大的固体废物生产国.200年4月。.,城市生活垃圾达到1。....9亿吨,1.20亿吨工业固体废物.增长率为98%,三分之二的城市被垃圾包围。预计到2010年,全国城市生活垃圾总产量将达到3。...2亿吨/年,6.每天8个.7万吨。随着人类环保意识的增强,解决城市固体废物问题变得越来越重要.基本方法是减少、回收和无害化。最有效的方法是建立生活垃圾卫生填埋场。现代生活垃圾卫生填埋场由复合衬里系统、渗滤液收集处理系统、气体收集系统和加盖系统等几部分组成。双向塑料土工格栅是发挥防渗体系作用的必要材料。

i.中国生活垃圾处理设施现状

目前最常用的处理方法是堆肥、焚烧和填埋。前两种方法在我国应用广泛。但也存在不同程度的质量差、成本高、二次污染严重等问题。许多城镇也采用填埋法处理生活垃圾。但是,由于资金和技术手段的限制,大多数填埋场只进行简单的填埋处理,没有必要的环保设施,对环境的影响仍然很大。随着国家对环境保护的重视和投入的增加,地方政府日益关注民生,垃圾处理投入不断增加。从无到有,从简单到现代,垃圾处理设施发生了可喜的变化。截至2005年底,全国共有垃圾处理设施850多个,日处理量仅20多万吨。其中设计城市535个,分别占填埋、堆肥、焚烧等城市的76%。1%、2。7%、12%。4%和8%。8%。全国有315个县,分别占填埋、堆肥、焚烧等的93%。6%、0。9%、2。31%和3。21%。但处理能力远远不能满足固体废物的需要。超过80%的县市没有处理固体废物所需的设施。

二。废物处理设施未来的规划、目标和任务

“十一五”末,全国城市生活垃圾无害化处理率达到60%.其中,城市设计生活垃圾无害化处理率应达到70%,县级生活垃圾无害化处理率应达到30%。

58彩票网国家“十一五”垃圾处理工程建设规划技术路线:

1。不同加工工艺选择原则:

(1)卫生填埋作为生活垃圾的最终处理方式,是每个地区的必要保证。在资源条件和卫生填埋场自然条件适宜的城市,可作为生活垃圾处理的基本方案。

58彩票网(2)焚烧处理能最有效地实现生活垃圾的减量化、减量化和资源化.在经济发达、土地资源紧张、生活垃圾热值合格的城市,优先采用焚烧处理技术。

(3)在实行生活垃圾分类收集、堆肥产品有出路的城市,可以开发适宜的生物处理技术.但是,在分类收集生产没有得到广泛应用的城市,应该认真发展以生产肥料为目的的堆肥技术。

(4)鼓励采用综合处理技术,有效整合和合理配置各种处理技术,实现生活垃圾无害化处理,同时实现废物资源的多效回收。

2。经济发展水平不同地区的技术选择:

(1)在东部地区,垃圾处理应以卫生填埋场为基础.有条件的城市,应当鼓励采用焚烧或者生化处理技术进行预处理。

(2)在西南地区,卫生填埋可作为现阶段的主要处理方式.随着经济的发展,焚烧或生化技术的比重将逐步提高。

(3)西北地区生活垃圾处理以卫生填埋技术为主。

58彩票网(4)在中部和东北部地区,现阶段生活垃圾处理应以卫生填埋场为基础,并适当发展其他处理工艺。

3.规划和建设项目。

“十一五”期间,计划将生活垃圾无害化处理能力提高29个百分点.2万吨/天,具体新建处理设施为:东部95个填埋场和8个焚烧场;中部106个填埋场和6个焚烧场;东北地区垃圾填埋场58个,焚烧场4个;西南:30个填埋场和6个焚烧场。总共建造了316个垃圾填埋场。

三.填埋场防渗系统所需双向塑料土工格栅及要求。

建设部《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》规定,垃圾填埋场防渗系统工程使用的双向塑料土工格栅包括高密度聚乙烯薄膜、土工织物、gcl、双向塑料土工格栅复合排水网等。

58彩票网1。高密度聚乙烯薄膜

58彩票网填埋场防渗系统工程所用土工膜应符合现行国家标准gj/t234的有关规定,并应符合下列要求:

(1)厚度不应小于1.5毫米

(2)胶片宽度不应小于6.5m

58彩票网(3)外观符合下列要求:

2.土工织物

填埋场防渗系统岩土工程中使用的土工织物应符合下列要求。

(1)应结合防渗系统工程的特点,并应适应填埋场的使用环境。目前主要产品有聚丙烯短土工布、长丝土工布和短土工布。抗老化聚丙烯短纤维针刺土工布因其耐酸碱、耐腐蚀、抗风、卷曲牢度强等特点,在北京、天津、河北、河南等地得到广泛应用,效果良好。解决了长丝纺粘土工布卷曲牢度小、抗风耐冲刷性差、分层脱落脱落的缺陷。

(2)土工织物作为HDPE膜保护材料时,规格不应小于600g/m2.

(3)土工织物用于过滤材料盲沟和渗滤液收集排水层时,规格不应小于150g/m2。

(4)土工布应具有良好的抗老化和抗紫外线功能。

3。钠基膨润土防水毯

钠膨润土防水毯(gcl)在垃圾填埋场防渗工程中的性能指标应符合现行国家标准要求。并应符合下列要求:

58彩票网(1)gcl表面光滑,厚度均匀,无孔洞或边缘断裂。断针应无残留。

(2)单位面积质量不小于4800g/m2,其中膨润土单位面积质量不小于4500g/m2。

(3)膨润土体积膨胀度不应小于24ml/2g.

(4)剥离强度不应小于65n/10cm。

(5)抗拉强度不应小于800n/10cm.

(6)渗透系数应小于5×10-11m/S.

(7)抗静水压力0.6MPa/1h无泄漏。

4.土工合成排水网

用于防渗系统工程的土工合成排水网应符合下列要求:

(1)土工复合排水网中的双向塑料土工格栅和土工织物应预先粘结,粘结强度应大于0.17KN/m。

58彩票网(2)土工合成排水网采用HDPE制成,纵向抗拉强度应大于8n/m。横向抗拉强度应大于3kn/m。

(3)土工合成排水网土工织物要求不小于200g/m2。

58彩票网(4)岩土复合排水网的导水率选择应考虑蠕变折减系数和生物化学减淤系数。

四。双向塑料土工格栅在卫生填埋场防渗系统中的应用

58彩票网1.填埋场地基防渗系统

填埋场必须进行防渗处理,防止地下水和地表水污染。同时,还应防止地下水进入填埋场。人工防渗系统应符合下列要求:

58彩票网(1)人工合成衬砌防渗系统应采用复合衬砌防渗系统.单层衬砌防渗系统也可用于地下水贫乏地区的防渗系统.在地质环境要求特别高的地区,库区底部应采用双层衬砌防渗体系。

(2)复合衬里应按以下结构铺设:

a.库区底部复合衬砌结构的基础(图.2a)地下水导流层厚度应大于30cm,膜下防渗保护层,粘土厚度应大于或等于100cm,渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s,HDPE土工膜,膜下保护层,渗滤液导流层,厚度应大于或等于30cm,土工布层。

b.库区边坡复合衬砌结构基础(图2b)。地下水引水层,厚度应大于30cm;膜下不透水保护层,粘土厚度应大于75mm;渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s,HDPE土工膜,膜上保护层,渗滤液导流缓冲层。

(3)单层衬砌按以下结构铺设。

a.库区底部为层状衬砌结构(图3a)。基础、地下水导流层、厚度大于30cm、膜下保护层、粘土厚度大于100cm、HDPE土工膜、膜下保护层、渗滤液导流层、厚度大于30cm、土工布层。

b.水库边坡单层衬砌结构(图3b)。基础、地下水层,厚度应大于30cm,膜下保护层,粘土层厚度应大于75cm,渗透系数不应大于1.0×10-5厘米/秒;HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流缓冲层。

(4)在特殊情况下,可采用钠基膨润土垫层代替膜下的防渗保护层。

58彩票网2.填埋场密封覆盖系统

填埋场封场必须建立完整的封场覆盖制度。填埋场顶面密封覆盖系统结构如下:

排气层、防渗层、排水层、植被层,如图4所示:

(1)排气层应设置排气层.施加在防渗层上的气体压力不得大于0.75千帕。排气层应由粒度为25-50mm的粗多孔材料制成,具有良好的排水性能和耐腐蚀性。厚度不应小于30cm,瓦斯抽放层应采用与抽放性能相当的土工复合抽放网。

(2)防渗层可由土工膜、压实粘土或gcl组成。土工膜为高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯土工膜(LLDPE),厚度不小于1mm,土工膜上、下表面设置土工布。

(3)排水层顶坡采用粗颗粒或土工排水网,边坡采用复合排水网,材料应具有足够的透水性。

(4)植被层应由植被层和覆土层组成。

v.卫生填埋场防渗系统材料的选择与设计

近年来,随着生产垃圾、生活垃圾、垃圾箱、旅游垃圾等大量固体废弃物的出现,卫生填埋场已成为城市垃圾的最终处置方式之一。卫生填埋场就是将固体废弃物在铺设防渗性能好的衬垫的场地上,简单地铺设成一定厚度的薄层.机械压实,层层覆土消毒。其中,防渗系统的处理和材料的选择是填埋场设计的主要核心。目前,国内外采用的防渗衬砌主要有以下几个方面效果良好:

1.高密度聚乙烯土工膜;

高密度聚乙烯(HDPE)土工膜是卫生填埋场使用最广泛的土工膜。它是由高分子聚乙烯通过吹塑或压延制成的不透水材料,具有很强的耐久性。主要特点:化学性能稳定,对垃圾渗滤液无威胁,渗透率低,保证地下水和雨水不渗透衬里,沼气不溢出排放系统,抗紫外线性能稳定。HDPE中的炭黑增强抗紫外线性能。不含增塑剂,解决了紫外线照射下的北方分解问题。

HDPE薄膜可分为光滑表面和粗糙表面。仓底采用光滑表面,粗糙表面具有防滑功能,解决了仓坡挡不住薄膜和排水层的问题。传统的粗糙土工膜采用氮气发泡技术,强度降低50%,形成力学指标与防滑功能的矛盾。目前,国内外大型厂家已经发明了柱点防滑粗糙土工膜。力学指标完全相当于轻质土工膜,防滑功能增强。是水库边坡理想的防渗材料。

外壳被HDPE薄膜覆盖后,形成有效的覆盖层,减少气味排放,控制苍蝇繁殖。这种HDPE薄膜是双面的,其中一面是深绿色(环保色),具有美观、视觉效果好、抗紫外线等功能。

2.超低密度聚乙烯

超低密度聚乙烯(vLDPE)土工膜是一种柔性好的内衬材料,由聚乙烯树脂制成,用于不均匀的填埋场密封。其特点是:多轴性,高伸长率,适用于不均匀沉降和不均匀地面。

3。粗糙土工膜

糙化土工膜是在土工膜表面加一层粗糙的防渗材料。糙化土工膜目前正在推广使用。其主要性能是:增强与土壤、无纺布等合成纤维的表面摩擦,增强与土壤、水泥等的亲和力.提高了防滑稳定性。

粗糙土工膜与粘土的最大摩擦系数:当摩擦角为29°时,内聚力为6.0kpa:非织造土工织物的最大摩擦系数;当摩擦角为32°时,内聚力为2°.2千帕。粗糙土工膜的厚度一般为1.5平方米.0毫米和2毫米.5毫米3。

4。膨润土防水毯

gcl由夹在土工织物之间或与土工膜连接的膨润土制成.它是国内外填埋场最广泛使用的防渗材料之一,通常与土工膜结合使用。gcl的主要特征是膨润土水容量>8%,单位面积质量>4.5g/m2,渗透系数<1×10-9cm/s。Itsoutstandingfeatureistousethe13-16timesvolumeexpansionofhighperformancemixedsoilandwatertorepairthecracksinthedamagedpartand3mmbody.atthesametime,ithaspermanentwaterproofeffect,highstrength,highelongation,corrosionresistanceandimpactresistance。

5.非织造土工织物

非织造土工布又称无纺布,是卫生填埋场防渗设计和施工的必要材料。按材料类别分为抗老化聚丙烯短纤维针刺土工布、短纤维土工布和长纤维非织造土工布。考虑到防风、耐侵蚀、耐酸碱、排水性能等因素,卫生填埋场应采用抗老化聚丙烯非织造土工布。

58彩票网6。复合排水网

地下水收集排水系统、封闭场排水层、排水层爆破应采用三维网芯复合排水网。

垂直距离.双向塑料土工格栅在填埋场应用中存在的问题

1、施工损坏问题。

根据对填埋场问题的调查,泄漏问题为97。6%的原因是机械结构损坏。因此,施工必须严格遵守规范,避免大规模机械碾压和叉车底部违章作业,特别是薄膜作业,加强防护措施,严格执行施工规范。

2.特殊零件的处理。

对于山体垂向和角度较大的边坡,锚固间距为6-10m,并加设平台.导流层应覆盖第二层膨润土防水毯或第二层土工布。避免悬在空中。锚固点应采用挤出HDPE薄膜焊点处理。

3.在仓库底部铺设土工膜后,膜上的导排层不允许机械施工,但人工作业非常缓慢.大多数施工现场管理不善,存在机械施工现象.这是不允许的.一旦膜被破坏,后果是严重的。可增加一层复合排水网或一层阻根线圈。复合排水网应加厚布料至400g以上。减少排水层砂石厚度,或建造轻型机械,避免因违章作业造成损坏。

总的来说,双向塑料土工格栅在卫生填埋场中发挥了不可替代的重要作用。但是,抗机械损伤、抗淤堵、抗沉降抗滑坡以及特殊部位的施工等方面,还需要开发和更新性能更高的材料。这是双向塑料土工格栅研究部门和生产企业面临的一个新课题,有望尽快得到解决。

七。结束语

国家“十一五”期间生活垃圾无害化处理设施规划总投资754.6亿元,其中:生活垃圾处理设施616个.2亿元,为双向塑料土工格栅领域提供了广阔的发展空间。作为从事岩土材料科学研究和生产的企业,应当加强科学研究,创新产品功能,提高产品质量,为国家固体废物处理事业和人民生活健康做出应有的贡献。


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