[发明专利]填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其防水、闭气、污染物降解率性能测试试验装置和方法有效
申请号: | 202010680434.6 | 申请日: | 2020-07-15 |
公开(公告)号: | CN111804696B | 公开(公告)日: | 2022-03-01 |
发明(设计)人: | 万勇;薛强;刘磊;董志伟;郭冬冬;李江山;陈亿军 | 申请(专利权)人: | 中国科学院武汉岩土力学研究所 |
主分类号: | B09B1/00 | 分类号: | B09B1/00;G01N33/00;G01M3/02;G01N15/08 |
代理公司: | 北京市一法律师事务所 11654 | 代理人: | 杜亚静 |
地址: | 430071 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 填埋场 阻滞 降解 型封场 覆盖 系统 防水 闭气 污染物 率性 测试 试验装置 方法 | ||
1.一种填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,自上至下依次包括:
腾发覆盖层:各组分质量百分含量分别包括:市政污泥20%-25%,建筑垃圾细砂70~75%,改性剂:2%-2.5%,所述腾发覆盖层的厚度取值范围为60cm-100cm;
阻滞导排层:包括建筑垃圾粗骨料,所述建筑垃圾粗骨料的粒径取值范围为5mm~50mm,所述阻滞导排层的厚度取值范围为20cm-30cm;
降解阻滞层:各组分质量百分含量分别包括:市政污泥3%-5%,建筑垃圾细粉70%-75%,生活垃圾生物炭18%-20%,钙基膨润土2%-3%,所述降解阻滞层的厚度取值范围为25cm-35cm,所述降解阻滞层具有最优含水率,所述降解阻滞层的压实度不低于90%;
其中,
所述生活垃圾生物炭是生活垃圾在400℃-500℃无氧条件下碳化所得;
所述腾发覆盖层的渗透系数取值范围为1×10-4cm/s-1×10-5cm/s,所述阻滞导排层的渗透系数取值范围为1×10-1cm/s-1×10-2cm/s,所述降解阻滞层的渗透系数取值范围为1×10-6cm/s-1×10-7cm/s。
2.根据权利要求1所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,所述建筑垃圾细砂的粒径取值范围为0.5mm-5mm。
3.根据权利要求1所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,所述腾发覆盖层选用的市政污泥的含水的质量百分含量取值范围为80%-85%。
4.根据权利要求1所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,所述改性剂中各组分的质量比包括硅酸盐水泥:除臭剂=(4:1)~(8:1)。
5.根据权利要求1所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,所述建筑垃圾细粉的粒径取值范围为0.5mm。
6.根据权利要求1所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,所述生活垃圾生物炭的粒径取值范围为2mm。
7.根据权利要求6所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统,其特征在于,所述生活垃圾生物炭的制备方法包括以下步骤:
生活垃圾在400℃-500℃无氧条件下碳化,得到中间产物;
所述中间产物过2mm筛,得到粒径取值范围2mm的生活垃圾生物炭。
8.权利要求1-7中任一所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的防水、闭气、污染物降解率性能测试试验装置,其特征在于,包括:
气体采样口,设置于所述阻滞导排层的一侧;
第一气压计,设置于所述阻滞导排层的另一侧,用于从所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统输出的气体压力测试;
流量计,设置于所述降解阻滞层的底部;
第二气压计,一端与所述流量计连通,用于向所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统输入的气体压力测试;
调压阀,一端与所述第二气压计的另一端连通;
雨水收集装置,设置于所述降解阻滞层的底部;
其中,填埋气体依次经由所述调压阀、第二气压计、流量计后到达所述降解阻滞层的底部。
9.基于权利要求8所述的填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的防水、闭气、污染物降解率性能测试试验装置的试验方法,其特征在于,
所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的防水性能测试试验方法包括以下步骤:
获取年累计雨水下渗量数据;
根据所述年累计雨水下渗量得到所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的防水性能数据,单位为mm/m2/年;
所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的闭气性能测试试验方法包括以下步骤:
每隔单位时间获取当前时刻气体渗透系数;
根据多个时刻的气体渗透系数求取平均值,以表征所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的闭气性能;
其中,所述气体渗透系数的计算公式如下:
式中:Kg为气体渗透系数,m/s;Q为气体流量,m3/m2/s;H为阻滞降解层厚度,m;Pin为填埋气体进入压力,Pa;Pout为填埋气体出来压力,Pa;A为填埋场模拟实验装置横截面面积,m2;
所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的污染物降解率性能测试试验方法包括以下步骤:
每隔单位时间获取当前时刻污染物降解率;
根据多个时刻的污染物降解率求取平均值,以表征所述填埋场阻滞降解型封场覆盖系统的污染物降解率性能;
其中,所述污染物降解率的计算公式如下:
式中:D为污染物降解率,%;Cin为从封场覆盖系统底部进入的填埋气体TVOCs浓度,Cout为从阻滞降解层出来的填埋气体TVOCs浓度。
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