隔水層的構筑方法及其構造技術

本發明專利技術涉及有效隔斷埋置廢棄物產生的有害浸出水和氣體溢流到外部環境和流入地下水中的隔水層構筑方法及其構造。根據本發明專利技術的隔水層構造，其特征是由二層隔水底層（１）、斜面隔水層（２）、和終結蓋（３）構筑成封閉形式，而所述二層隔水底層由分別具有１×１０↑［－７］ｃｍ／ｓｅｃ以下透水系數（材齡以２８天為基準，Ｋ２８）的上層（ＣＴＬ）和下層（ＣＢＬ）構成。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及能有效隔斷由埋置廢棄物產生的有害浸出水和氣體流出到外部環境和流入地下水中的廢棄物埋置場，更詳細講是涉及由隔水底層、斜面隔水層和終結蓋構筑成的隔水層構造。本專利技術還涉及隔水層的構筑方法。過去在建造廢棄物埋置場時，作為隔水的施工方法使用了高密度聚乙烯(HDPE)施工法、或土-膨潤土(BENTONITE)施工法、固化處理施工法等，但是在利用上述過去的隔水施工法構筑廢棄物埋置場時，從施工和質量管理方面看還存在各種各樣的問題。高密度聚乙烯(HDFE)施工法存在的問題是，在高密度聚乙烯的破損結合部有有害浸出水泄漏，單純的土-膨潤土施工法是現場的施工相關系數比難以調節，并難以施工管理，而固化處理施工法則是固化處理層自身長時間地暴露于空氣中，由于熱變形現象而使其質量降低，進行埋置狀態和埋置結束后，最大的不足之處是，在穩定化過程中產生的裂痕(Crack)是根本不能修補和增強的。為了克服上述技術中的不足，郝庫利(Hockly)和范德耳斯魯特(Vander Sloot)等人提出了一種所謂“人為的不透水性沉淀物生成法”的新概念-復合襯里法(Composite Liner)(1989)。以后，在荷蘭ECN(Energy Research Center)和加拿大WTI(WaterTechnology International Corp.)公司共有的第5502268號美國專利(1996年3月26日)中，提出了一種引入這種概念將廢棄物進行包封的方法(Method for Sealing of a Mass of Waste)。根據上述專利，形成不溶性沉淀物的試劑可使用(a)Ca(OH)2和MgCO3、(b)Ca(OH)2和MgCO4、(c)Ca(OH)2和MgCO4、(d)CaCl2和NaCO3、(e)CaCl2和KCO3、(f)CaCl2和NaPO4、(g)FeCl2和工業用渣(Slag)、(h)MgCO3和煉鋼渣等，但該方法僅僅是在實驗室內將單純的試劑進行化學反應組合，而且在實際應用于廢棄物埋置場的隔水層時，對于適當試劑的代替材料(添加材料)沒有選擇的檢驗證實，在化學反應時隨時間的推移，在生成不透水性沉淀物之前就有浸出水泄漏出，所以實用性欠佳。因此，本專利技術的目的是提供一種隔水層的結構，當由外因在隔水層上產生裂痕有浸出水泄露時，由上層的沸石(ZEOLITE)成分吸附浸出水中的重金屬，膨潤土首先進行膨脹，透水系數降低，上、下層的添加材料迅速進行化學反應，在裂痕部位生成不透水性的新礦物質，可修補隔水層的裂痕，從而改善了對重金屬的吸附能力和隔水能力。本專利技術的另一個目的是提供一種構筑根據本專利技術之隔水層的施工方法。為了達到上述目的，本專利技術隔水層的構造特征是由二層隔水底層(1)、斜面隔水層(2)和終結蓋(3)構筑成封閉形，而所述隔水底層由分別具有1×10-7cm/sec以下透水系數(材齡以28日為基準、K28)的上層(CTL)和下層(CBL)構成。上述隔水層的構造特征是，上述上層(CTL)和下層(CBL)是在現場隨手獲得的土，即除巖石和高有機質土以外的沙質土和粘性土中，添加上層的添加材料(CT)、和下層的添加材料(CB)。上述隔水層的構造特征是，上層添加材料(CT)是由碳酸鈉、表面活性劑、非晶質氧化硅、和沸石型膨潤土所構成。上述隔水層的構造特征是，下層添加材料(CB)是由氫氧化鈣和其他化學成分的材料所構成。上述隔水層的構造特征是，上述沸石型的膨潤土是與沸石混合的或伴隨沸石的膨潤土，將上層添加材料(CT)全體取作100％時，一般占到25～35％、最好占到30％，膨潤度約為200％，陽離子交換能力一般比膨潤土約高2-4倍。上述隔水層的構造特征是，在需要對地基底盤增強時，在隔水底層(1)和斜面隔水層(2)的下部形成一個整體的支撐層(SLC)。上述隔水層的構造特征是，上述支撐層(SLC)在構筑時，相對于現場用土的最大干燥單位重量(γdmax)混合并加固5-15wt％的添加材料(DAST)。上述隔水層的構造特征是，上述上層添加材料(CT)是相對于現場用土的最大干燥單位重量(γdmax)配合8～15wt％，下層添加材料(CB)是相對于現場用土的最大干燥單位重量(γdmax)配合10～20wt％。上述隔水層的構造特征是，上層添加材料(CT)的化學組成為65～70％的SiO2、10～14％的Al2O3、2.0～3.0％的Fe2O3、0.2～2.0％的CaO、0.2～2.0％的MgO、1.0～3.0％的K2O、3.0～7.0％的Na2O、0.01～1.0％的SO3和3.0～7.0％的不溶性物質。上述隔水層的構造特征是，下層添加材料(CB)的化學組成為5.0～10.0％的SiO2、0.5～5.0％的Al2O3、0.1～2.0％的Fe2O3、60～67％的CaO、2.0～5.0％的MgO、0.1～1.0％的K2O、0.1～1.0％的Na2O、0.1～3.0％的SO3和15～25％的不溶性物質。上述隔水層的構造特征是，支撐層添加材料(DAST)的化學組成為15～18％的SiO2、3～6％的Al2O3、2～4％的Fe2O3、50～60％的CaO、2～5％的MgO、0.1～1.0％的K2O、0.1～1.0％的Na2O、10～15％的SO3和0.5～2％的不溶性物質。據此，在隔水層產生損傷有浸出水泄露時，沸石型膨潤土首先進行膨脹，填充土顆粒的間隙，從而降低了透水系數，上層(CTL)或下層(CBL)的添加材料(CT或CB)形成離子化，向下層(CBL)或上層(CTL)移動，按照下列化學反應式，生成不透水性沉淀物方解石(Calcite，CaCO3)和硅酸鹽化合物(nCaO·SiO2·nH2O)，形成保溫部分或埋沒掉土顆粒的空隙。···根據本專利技術的隔水層構筑方法，其特征是由以下階段構成對現場或鄰近現場輕易獲得的土實施基本土性試驗的階段；在判斷適宜使用時，進行強固試驗以確定土的最大干燥單位重量和最佳相關系數比的階段；對原地基進行平整的階段；判定地基條件是否良好的階段；認為地基條件很好時，將隔水底層和斜面隔水層設置成二層結構的階段；在預想到松軟地基可能產生非均勻下沉或地基變形時，在設置隔水底層和斜面隔水層之前，在原地基和隔水底層及斜面隔水層之間設置支撐層的階段；在埋置垃圾后，為防止埋置氣體溢散和流水、雨水流入埋置地內，和構筑上述底層及斜面隔水層的方法一樣，同時實施終結蓋的階段。上述方法的特征還在于包括以下階段將埋置場的底部平整到規定深度的階段；將現場用土粉碎，在堆積一定期間內，調節現場用土的相關系數比的階段將調節好相關系數比的現場用土和上層添加材料(CT)、下層添加材料(CB)及支撐層添加材料(DAST)分別進行混合攪拌構筑成混合土的階段；將各混合土進行過篩作業去除雜物(篩選)，最后制得上層、下層和支撐層的構筑材料的階段；首先將構筑的支撐層或下層的材料進行包設，形成最大30cm以下厚度的強固層的階段；在其上部包設上層材料進行強固的階段。以下將參考附圖對本專利技術進行更為詳細的說明，其中附圖說明圖1是隔水層構造的示意圖。圖2a～圖2e是由隔水層組分形成不溶性沉淀物的化學反應模式圖。圖3a和3b是利用震動試驗器(Jar-Test)生成不溶性沉淀物試驗的照片。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隔水層的構造，其特征是由二層隔水底層（１）、斜面隔水層（２）和終結蓋（３）構筑成封閉形，而所述二層隔水底層由分別具有１×１０↑［－７］ｃｍ／ｓｅｃ以下透水系數（材齡以２８天為基準、Ｋ２８）的上層（ＣＴＬ）和下層（ＣＢＬ）構成。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：金斗榮，陳成基，河憲重，
申請(專利權)人：東亞建設產業株式會社，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]