新型衛生填埋日覆蓋材料的研究

李艷

（河北科技大學研究生學院 河北石家莊 050018）

新型衛生填埋日覆蓋材料的研究

李艷

（河北科技大學研究生學院 河北石家莊 050018）

城市生活垃圾衛生填埋是我國處理城市生活垃圾的主要方式，由于新材料、新技術、新方法的引入，填埋覆蓋材料的選擇范圍也越來越廣。本研究以脫硫灰、粉煤灰、鋼渣為原料制備新型衛生填埋日覆蓋材料。通過正交實驗和淋溶實驗測試其抗壓強度及滲透系數。結果顯示，鋼渣+粉煤灰+脫硫灰按一定比例混合可用作垃圾日覆蓋材料。

垃圾填埋；覆土材料；鋼渣；粉煤灰；脫硫灰

1 引言

我國現階段的城市生活垃圾處理以衛生填埋法為最主要的處置方式，日覆蓋主要是用來控制疾病、防止垃圾灰塵飛揚及臭味的擴散、改善場內道路交通、改進填埋場及周邊景觀。目前以粘土為主要的垃圾衛生填埋日覆蓋材料，但其施工成本高、受天氣因素影響大、抗滲及密閉性較差、覆蓋層厚度大浪費庫容難以達到令人滿意的程度[1,2]。因此，垃圾填埋場新型日覆蓋材料的研究勢在必行。

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

本實驗所采用的各原材料化學組成見表（1）。

表1 實驗所用原材料的化學成分

2.2 實驗方法

抗壓強度運用正交試驗進行測試，采用三因素、三水平實驗[3,4]。所選因素為：鋼渣摻量、液固比、粉煤灰和脫硫灰質量比。正交實驗因素水平表見表（2）。

表2 正交實驗因素水平表

滲透系數運用淋溶實驗進行測試，用pH值＝6.5的水溶液進行淋濾。分別測定淋出液的pH值和淋濾液體積，記錄淋溶時間和淋溶液用量。本實驗所用淋溶土有兩類：第一類，粉煤灰與脫硫灰按5∶5混合組成；第二類，粉煤灰與脫硫灰按5∶5混合加入2%鋼渣組成。

3 結果與分析

3.1 正交試驗結果

正交試驗結果可知，最佳抗壓強度的工藝條件為：鋼渣摻量16g、液固比0.175、粉煤灰與脫硫灰質量比5∶5。其抗壓強度值為2.6Mpa。且各個因素對新型衛生填埋日覆蓋材料抗壓強度影響的主次順序：粉煤灰與脫硫灰質量比＞液固比＞鋼渣摻量。

新型衛生填埋覆蓋材料鋼渣摻量單因素實驗結果表明，在粉煤灰與脫硫灰質量比的三水平中，當鋼渣摻量為2%時其材料抗壓強度最高。且當鋼渣摻量一定時，粉煤灰與脫硫灰質量比為5∶5時材料抗壓強度最大。

3.2 淋溶實驗結果

淋溶試驗在正交實驗基礎上進行，水頭高度保持5cm不變，淋溶液為pH＝6.5的水溶液，溫度保持200C。對于第一類和第二類淋溶土其濾出液的pH值均隨液固比的加大而減少。在水頭高度不變的情況下，鋼渣+粉煤灰+脫硫灰制備覆蓋材料滲透系數為7.5×10-4cm/s，粉煤灰+脫硫灰制備覆蓋材料滲透系數為1.33×10-3cm/s。

3.3 幾種覆蓋材料性能比較

本實驗垃圾填埋日覆蓋材料與現在常用的垃圾填埋日覆蓋材料進行抗壓強度、滲透系數性能對比。對比結果見表（3）。

表3 幾種日覆蓋材料性能對比

對于垃圾填埋日覆蓋材料國內尚無統一標準。參照上海市關于日覆蓋材料技術指南，要求滲透系數≥10-4。由表（4）中可看出，鋼渣+粉煤灰+脫硫灰制備垃圾日覆蓋材料滲透系數為7.40× 10-4可作為垃圾填埋日覆蓋材料。且鋼渣+粉煤灰+脫硫灰制備垃圾填埋日覆蓋材料抗壓強度最大，其作為垃圾填埋日覆蓋材料較規范用粘土抗壓性高，能有效的防止粉塵的飛揚和臭味的擴散。

4 結語

由正交試驗結果可看出各個因素對新型垃圾填埋覆蓋材料抗壓強度影響的主次順序：粉煤灰與脫硫灰質量比＞液固比＞鋼渣摻量。最佳抗壓強度的工藝條件為：鋼渣摻量16g、液固比0.175、粉煤灰與脫硫灰質量比5∶5。鋼渣+粉煤灰+脫硫灰制備衛生填埋日覆蓋材料可行。

[1]吳松,鐘雪瓊.我國城市生活垃圾填埋處理的現狀與展望.環境, 2006,s6:151-154.

[2]錢覺時,段策,韋迎春,等.垃圾衛生填埋場覆蓋材料的研究與應用.環境工程,2008,26（4）:24-27.