碱厂废渣作为城市固体废物填埋场衬层防渗土料性能的实验研究

摘要

本文基于填埋场粘土类防渗垫层所关心的防渗性能和对污染物的阻滞、衰减能力等设计指标，系统地研究了碱厂废渣(白泥)及其复合衬层作为填埋场防渗垫层的可能性，针对各种土料的土工特性与环境土工特性做了以下工作： 1、分别对白泥和在青岛两个填埋场取回的两种粘土防渗土料(风化土和亚粘土)的压实性、抗剪性、渗透性以及收缩性等几个主要的衬层设计指标进行了对比评价，结果表明，白泥具有较差的压实性，良好的抗剪性和抗干裂性，测得其在最优含水率及附近含水率下的击实土样的渗透系数均在10<'-7>cm/s数量级范围内； 2、将白泥与两种粘土防渗土料进行复合，形成两种混合式的复合土料(白泥+风化土和白泥+亚粘土)和两个“夹层结构”复合土料(白泥／风化土和白泥／亚粘土)，测试其渗透系数：亚粘土添加量为30％～40％的白泥+亚粘土混合土料以及两个“夹层结构”复合土料的防渗性能较好，渗透系数都达了10<'-8>cm／s数量级； 3、选取白泥防渗衬层、风化土防渗衬层、亚粘土防渗衬层、60％白泥+40％亚粘土“混合式”复合衬层、白泥／风化土“夹层结构”复合衬层和白泥／亚粘土“夹层结构”复合衬层6个衬层在自制击实渗透仪中分别用自来水和渗滤液进行土柱模拟实验。实验从防渗性能及其稳定性、对污染物的阻滞衰减能力等角度对各土柱的渗透系数、出水水质(COD、NH<,4><'+>-N、Cl<'->、pH)进行长期的连续的动态的监测得到：在自来水和渗滤液长时间淋滤作用下，白泥／风化土“夹层结构”复合衬层和白泥／亚粘土“夹层结构”复合衬层的防渗性能、防渗稳定性以及对COD和NH<,4><'+>-N阻滞去除能力都很好，可以和风化土防渗衬层、亚粘土防渗衬层相比拟；60％白泥+40％亚粘土“混合式”复合衬层在自来水长时间淋滤作用下的渗透系数<1×10<'-7>cm／s，但在渗滤液长时间淋滤作用下，其渗透系数增大了一个数量级，大于1×10<,-7>cm／s，防渗稳定性差，作为防渗土料来使用有很大的风险性；而白泥防渗衬层在自来水和渗滤液长时间淋滤作用下的渗透系数均>1×10<'-7>cm／s，并且其渗透系数随时间的推移、渗透液的不同以及实验装置的不同都表现出了很大的差异；白泥防渗衬层和白泥复合衬层的自来水和渗滤液淋滤出水的pH值和氯离子浓度都很高。 综合以上分析，只有白泥／风化土“夹层结构”复合衬层和白泥／亚粘土“夹层结构”复合衬层在防渗性能、防渗稳定性以及对污染物的阻滞去除能力上可以和填埋场正规的防渗土料比拟，而白泥防渗衬层、60[％]白泥+40[％]亚粘土“混合式”复合衬层不适合直接作为填埋场防渗衬层。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章粘土、白泥物理、化学、土工性质的综合对比分析

第三章白泥与风化土、亚粘土复合衬层的研究

第四章土柱模拟实验

第五章结论与建议

参考文献