新型衛(wèi)生填埋日覆蓋材料的研究

李艷

（河北科技大學(xué)研究生學(xué)院 河北石家莊 050018）

新型衛(wèi)生填埋日覆蓋材料的研究

李艷

（河北科技大學(xué)研究生學(xué)院 河北石家莊 050018）

城市生活垃圾衛(wèi)生填埋是我國(guó)處理城市生活垃圾的主要方式，由于新材料、新技術(shù)、新方法的引入，填埋覆蓋材料的選擇范圍也越來(lái)越廣。本研究以脫硫灰、粉煤灰、鋼渣為原料制備新型衛(wèi)生填埋日覆蓋材料。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和淋溶實(shí)驗(yàn)測(cè)試其抗壓強(qiáng)度及滲透系數(shù)。結(jié)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(guó)現(xiàn)階段的城市生活垃圾處理以衛(wèi)生填埋法為最主要的處置方式，日覆蓋主要是用來(lái)控制疾病、防止垃圾灰塵飛揚(yáng)及臭味的擴(kuò)散、改善場(chǎng)內(nèi)道路交通、改進(jìn)填埋場(chǎng)及周邊景觀。目前以粘土為主要的垃圾衛(wèi)生填埋日覆蓋材料，但其施工成本高、受天氣因素影響大、抗?jié)B及密閉性較差、覆蓋層厚度大浪費(fèi)庫(kù)容難以達(dá)到令人滿意的程度[1,2]。因此，垃圾填埋場(chǎng)新型日覆蓋材料的研究勢(shì)在必行。

2 實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)所采用的各原材料化學(xué)組成見(jiàn)表（1）。

表1 實(shí)驗(yàn)所用原材料的化學(xué)成分

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

抗壓強(qiáng)度運(yùn)用正交試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試，采用三因素、三水平實(shí)驗(yàn)[3,4]。所選因素為：鋼渣摻量、液固比、粉煤灰和脫硫灰質(zhì)量比。正交實(shí)驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表（2）。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

滲透系數(shù)運(yùn)用淋溶實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試，用pH值＝6.5的水溶液進(jìn)行淋濾。分別測(cè)定淋出液的pH值和淋濾液體積，記錄淋溶時(shí)間和淋溶液用量。本實(shí)驗(yàn)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(jié)果與分析

3.1 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果可知，最佳抗壓強(qiáng)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(zhì)量比5∶5。其抗壓強(qiáng)度值為2.6Mpa。且各個(gè)因素對(duì)新型衛(wèi)生填埋日覆蓋材料抗壓強(qiáng)度影響的主次順序：粉煤灰與脫硫灰質(zhì)量比＞液固比＞鋼渣摻量。

新型衛(wèi)生填埋覆蓋材料鋼渣摻量單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在粉煤灰與脫硫灰質(zhì)量比的三水平中，當(dāng)鋼渣摻量為2%時(shí)其材料抗壓強(qiáng)度最高。且當(dāng)鋼渣摻量一定時(shí)，粉煤灰與脫硫灰質(zhì)量比為5∶5時(shí)材料抗壓強(qiáng)度最大。

3.2 淋溶實(shí)驗(yàn)結(jié)果

淋溶試驗(yàn)在正交實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)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(duì)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(shù)為7.5×10-4cm/s，粉煤灰+脫硫灰制備覆蓋材料滲透系數(shù)為1.33×10-3cm/s。

3.3 幾種覆蓋材料性能比較

本實(shí)驗(yàn)垃圾填埋日覆蓋材料與現(xiàn)在常用的垃圾填埋日覆蓋材料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)性能對(duì)比。對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表（3）。

表3 幾種日覆蓋材料性能對(duì)比

對(duì)于垃圾填埋日覆蓋材料國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。參照上海市關(guān)于日覆蓋材料技術(shù)指南，要求滲透系數(shù)≥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(shù)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(qiáng)度最大，其作為垃圾填埋日覆蓋材料較規(guī)范用粘土抗壓性高，能有效的防止粉塵的飛揚(yáng)和臭味的擴(kuò)散。

4 結(jié)語(yǔ)

由正交試驗(yàn)結(jié)果可看出各個(gè)因素對(duì)新型垃圾填埋覆蓋材料抗壓強(qiáng)度影響的主次順序：粉煤灰與脫硫灰質(zhì)量比＞液固比＞鋼渣摻量。最佳抗壓強(qiáng)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(zhì)量比5∶5。鋼渣+粉煤灰+脫硫灰制備衛(wèi)生填埋日覆蓋材料可行。

[1]吳松,鐘雪瓊.我國(guó)城市生活垃圾填埋處理的現(xiàn)狀與展望.環(huán)境, 2006,s6:151-154.

[2]錢覺(jué)時(shí),段策,韋迎春,等.垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料的研究與應(yīng)用.環(huán)境工程,2008,26（4）:24-27.