一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，所述覆蓋材料包括基料和調(diào)理劑，其特征在于：所述基料由脫硫灰、污泥和粉煤灰組成；所述覆蓋材料中的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為：脫硫灰：污泥：粉煤灰：調(diào)理劑=1：0.1～3.0：0.2～0.8：0.01～0.2。本發(fā)明的目的：以脫硫灰-污泥-粉煤灰膠凝固結(jié)體系代替天然粘土，制備的填埋場(chǎng)覆蓋材料，提高排水阻水能力和抗?jié)B透能力，具有較好的穩(wěn)定性和收縮性，整體密封效果好，同時(shí)本發(fā)明能妥善處理環(huán)境危害高、處理難度大的固體廢物---脫硫灰、污泥和粉煤灰，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。
【專利說(shuō)明】一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢物綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的的快速發(fā)展，我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)量每年以8~10%的速度遞增，2011年垃圾量已接近4億噸，歷年堆存量超過(guò)60億噸。近年來(lái)，衛(wèi)生填埋因其處理量大、適用性廣、作業(yè)簡(jiǎn)單，而成為建設(shè)部和科技部首選的生活垃圾處理技術(shù)。[0003]根據(jù)我國(guó)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》(CJJ17-2004)中的要求，填埋應(yīng)采用單元、分層作業(yè)，在垃圾進(jìn)場(chǎng)后24h之內(nèi)應(yīng)完成攤鋪、壓實(shí)，達(dá)到規(guī)定高度后鋪設(shè)一層覆蓋材料，此為日覆蓋；每一作業(yè)區(qū)完成階段性高度后，暫時(shí)不在其上繼續(xù)進(jìn)行填埋時(shí)，應(yīng)進(jìn)行中間覆蓋；填埋場(chǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)封場(chǎng)條件要求時(shí)，對(duì)其進(jìn)行最終覆蓋。因此，在填埋作業(yè)進(jìn)程中，需要大量的覆蓋材料，其用量與垃圾填埋量的關(guān)系為1:4~10，作用主要有:(I)雨污分流，減少雨水和其他外來(lái)水滲入填埋場(chǎng)內(nèi)，避免地表徑流受到垃圾滲濾液的污染；(2)減少有機(jī)物生物降解引起的惡臭；(3)及時(shí)隔斷垃圾與外界環(huán)境的接觸，預(yù)防火災(zāi)，避免輕質(zhì)垃圾隨風(fēng)揚(yáng)起；(4)防止蚊蠅進(jìn)入垃圾體內(nèi)，抑制病原菌傳播；(5)改善景觀,有利于施工人員的身體健康；(6)便于設(shè)備和行駛車輛的工作，為植被的生長(zhǎng)提供土壤。
[0004]作為最常用的填埋場(chǎng)覆蓋材料，粘土具有滲透系數(shù)低、可就地取材等特點(diǎn)，但在使用過(guò)程中，存在如下問(wèn)題:(1)綜合性能較差。在長(zhǎng)時(shí)間與水接觸或者干濕循環(huán)下，粘土強(qiáng)度明顯降低；而在陽(yáng)光曝曬下，大面積鋪設(shè)的粘土層會(huì)因收縮產(chǎn)生干燥裂縫；(2)來(lái)源有限。符合衛(wèi)生填埋要求的粘土并不是隨處可得，抗?jié)B透、密閉性往往難以滿足要求；(3)浪費(fèi)填埋場(chǎng)庫(kù)容。覆蓋太厚，會(huì)使填埋場(chǎng)的壽命大為縮短，厚度太薄，則難以達(dá)到抗?jié)B甚至是密封效果；(4)非最佳環(huán)保途徑。粘土覆蓋層具有較好的保溫隔熱性能和PH值，非常適合蚊蠅的繁殖生長(zhǎng)；(5)破壞植被。粘土資源比較豐富的地區(qū)，粘土的大量開(kāi)采也會(huì)造成環(huán)境和植被一定程度上的破壞；(6)運(yùn)行成本高。主要包括材料費(fèi)、人工費(fèi)、油耗費(fèi)和機(jī)械的損耗等。根據(jù)深圳下坪填埋場(chǎng)的運(yùn)行實(shí)際，Im3覆土的運(yùn)行成本為3.5元。
[0005]除粘土外，復(fù)合土工合成材料、噴塑材料等在衛(wèi)生填埋場(chǎng)也有所應(yīng)用，但存在運(yùn)營(yíng)成本高、施工操作復(fù)雜、材料不易降解、材料易燃有異味、兩層覆蓋材料之間的垃圾連通性差等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型覆蓋材料，是降低垃圾處理成本、保障衛(wèi)生填埋場(chǎng)正常運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵一環(huán)。
[0006]在中國(guó)專利CN200910194833.5中，干法/半干法脫硫工藝，所副產(chǎn)的脫硫灰外觀類似水泥，為淺灰色粉末，堿性高(PH>12)、粒徑極細(xì)(80%的顆粒小于40 μ m)、密度輕(容積密度0.85~1.0t/m3，真密度2.25~2.69t/m3)、含水低(0.02%~0.36wt%)，主要成分為CaSO3.1/2Η20 (10 ~50wt%)、CaS04.2Η20 (20 ~50wt%)、CaC03 (I ~10wt%)、f_Ca0 (2 ~10wt%)、Ca(OH)2 (5~20wt%)，和少量SiO2, MgO等雜質(zhì)。徐夕仁(熱能動(dòng)力工程，2010)的分析表明，循環(huán)流化床脫硫灰的主要物相組成是:莫菜石、石英、Fe2O3等粉煤灰物相，以及CaSO3.1/2H20, CaCO3, CaSO4等脫硫物相。實(shí)踐表明，由于脫硫灰化學(xué)成分波動(dòng)大、堿性高、鈣基成分含量高、穩(wěn)定性差、易揚(yáng)塵、利用難度大，目前以堆放和拋棄處置為主。國(guó)內(nèi)外近年來(lái)圍繞生產(chǎn)娃鈣磚、陶粒、混凝土砌塊、礦棉、人造碌石,土壤穩(wěn)定以及改良、結(jié)構(gòu)填充、穩(wěn)定路基、礦井污水中和等方面做了一些嘗試，但耗灰量有限，并不具備推廣價(jià)值。隨著燃煤電廠、鋼鐵廠煙氣脫硫裝置的大規(guī)模啟用，脫硫灰排量將與日俱增，尋求一條高效便捷、安全妥善的脫硫灰處理方法，已是迫在眉睫的任務(wù)。
[0007]另?yè)?jù)報(bào)道，隨著國(guó)家對(duì)水環(huán)境的重視，各類廢水處理設(shè)置紛紛投運(yùn)，由此帶來(lái)污泥泥餅(含水率60~85%，以下簡(jiǎn)稱污泥)產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，僅以我國(guó)城市生活污水處理廠為例，年產(chǎn)污泥即超過(guò)6千萬(wàn)噸。此類固態(tài)、半固態(tài)污泥一般含有大量的有機(jī)物、氮、磷、重金屬以及致病菌、病原菌等，且常伴有惡臭，若不加處理而任意排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。因污泥土力學(xué)性質(zhì)極差(抗剪強(qiáng)度低、粘度高、易流變)，傳統(tǒng)填埋作業(yè)難以大規(guī)模進(jìn)行；焚燒前的烘干工序增加了處理成本；農(nóng)用時(shí)面臨重金屬富集和病菌污染；制磚、燒制陶粒則耗量有限。因此，污泥處理也是環(huán)境治理領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)，末端處理成本與日俱增。
[0008]此外，我國(guó)是個(gè)產(chǎn)煤大國(guó)，以煤炭為電力生產(chǎn)基本燃料。近年來(lái)，隨著能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，粉煤灰總量逐年增加，2010年已達(dá)到3億噸，給我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。粉煤灰主要由飛灰、底灰和爐底灰組成，粒細(xì)質(zhì)輕、多孔松散、比表面積大，外觀類似水泥，顏色從乳白到灰黑，物性因燃煤成分、煤粉細(xì)度、燃燒條件等而異。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)粉煤灰已從治理轉(zhuǎn)向資源化利用。針對(duì)脫硫灰、污泥、粉煤灰的特性，若能開(kāi)發(fā)一種摻和固結(jié)材料，使其性質(zhì)穩(wěn)定、更易于大宗利用，則同時(shí)解決了兩者處理難度大、治污成本高的問(wèn)題。
[0009]檢索查閱國(guó)內(nèi)外的專利及發(fā)表的文獻(xiàn)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外雖有工業(yè)渣土 (范英儒，2010，材料導(dǎo)報(bào))、礦化垃圾(CN1807331，CNlO 1062848)、改性污泥(馬培東，中國(guó)給排水，2007)、疏浚污泥(趙愛(ài)華，2005，環(huán)境工程)等材料應(yīng)用于垃圾表面覆蓋、消毒、吸附方面的研究，但以干法/半干法脫硫灰、水處理污泥和粉煤灰為原料，制備衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
[0010]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，以脫硫灰-污泥-粉煤灰膠凝固結(jié)體系代替天然粘土，制備的填埋場(chǎng)覆蓋材料，提高排水阻水能力和抗?jié)B透能力，具有較好的穩(wěn)定性和收縮性，整體密封效果好，達(dá)到衛(wèi)生填埋作業(yè)的日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋的要求，同時(shí)本發(fā)明也可妥善處理環(huán)境危害高、處理難度大的固體廢物——脫硫灰、污泥和粉煤灰，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，所述覆蓋材料主要由基料和調(diào)理劑組成，其特征在于:所述的基料包括:脫硫灰、污泥、粉煤灰；所述的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.1~3.0:0.2 ~0.8:0.01 ~0.2。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.1~0.4:0.2 ~0.6:0.05 ~0.2。
[0013]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.4~
1.0:0.4 ~0.8:0.05 ~0.2。
[0014]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:1.0~
3.0:0.4 ~0.8:0.01 ~0.1。
[0015]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述的脫硫灰、污泥的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥=1:0.4~2.0。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述的脫硫灰、粉煤灰的質(zhì)量比為:脫硫灰:粉煤灰=1:0.5~0.8。
[0017]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述的脫硫灰、調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:調(diào)理劑=1:0.05~0.1。
[0018]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述的脫硫灰中含CaSO3.1/2H20、CaCO3> f_CaO、Ca(OH)2總和的質(zhì)量百分比為50~95%。
[0019]根據(jù)本發(fā)明所述的 一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述污泥含水的質(zhì)量百分比為65~90% ；
[0020]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述粉煤灰中含Si02、Al2O3的總和的質(zhì)量百分比為40~95% ；
[0021]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述調(diào)理劑選自生石灰、膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、鋼渣微粉、礦渣微粉中的一種或幾種，優(yōu)先生石灰、膨潤(rùn)土和高嶺土 ；所述調(diào)理劑，為漿液狀均勻加入，優(yōu)選噴霧方式。
[0022]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述調(diào)理劑的粒度90%小于60 μ m。
[0023]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料的制備方法，優(yōu)選的技術(shù)方案是，將所述的脫硫灰、污泥、粉煤灰攪拌混合，加入調(diào)理劑，混合均勻，經(jīng)固結(jié)，堆置^ 4天后制得，以提高膠凝體系的承載能力，消除其膨潤(rùn)持水性。
[0024]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述的脫硫灰來(lái)自于循環(huán)流化床、旋轉(zhuǎn)噴霧、氣體懸浮吸收、煙道干式吸收劑噴射、爐內(nèi)噴鈣氧化鈣活化、新型一體化和石灰石煙氣凈化干法/半干法煙氣脫硫工藝中的一種或幾種副產(chǎn)物；
[0025]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述污泥來(lái)自于生活污水處理廠、江河湖泊疏浚工程、自來(lái)水廠、工業(yè)廢水處理站中的一種或幾種脫水泥餅；
[0026]根據(jù)本發(fā)明所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，優(yōu)選的是，所述的覆蓋材料可用制作在日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋。
[0027]日覆蓋材料，覆蓋厚度為:15~30cm，四者配合質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.1 ~0.4:0.2 ~0.6:0.05 ~0.2。
[0028]中間覆蓋材料，覆蓋厚度為:30~50cm，四者配合質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.4 ~1.0:0.4 ~0.8:0.05 ~0.2。
[0029]最終覆蓋材料，覆蓋厚度為:60~100cm，四者配合質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:1.0 ~3.0:0.4 ~0.8:0.01 ~0.1。
[0030]所述的三種覆蓋材料目的大致相同，但具體覆蓋材料功能上各有側(cè)重。
[0031]所述日覆蓋材料側(cè)重于:(I)消納脫硫灰，使脫硫灰不穩(wěn)定成分有效轉(zhuǎn)化；(2)控制輕質(zhì)垃圾飛揚(yáng)、抑制臭味、改進(jìn)景觀；(3)保持垃圾體內(nèi)良好的通氣性能，發(fā)揮堿性材料的抑菌滅蠅作用。
[0032]所述中間覆蓋材料側(cè)重于:(1)膠凝體抗剪強(qiáng)度大、有利于保持垃圾體的邊坡穩(wěn)定性；(2)可作為運(yùn)輸通道的臨時(shí)路面，耐填埋機(jī)械碾壓作業(yè)；(3)防止雨水下滲，并將層面上的降雨排出填埋場(chǎng)體外。
[0033]所述最終覆蓋材料側(cè)重于:(1)有機(jī)質(zhì)含量高，可作為表面營(yíng)養(yǎng)土層；(2)垃圾體密實(shí)性和抗?jié)B性好，減少雨水和其它外來(lái)水滲入填埋場(chǎng)內(nèi)；(3)提供一個(gè)可以進(jìn)行景觀美化的表面，便于后續(xù)的復(fù)墾或再利用。
[0034]本發(fā)明的有益效果:
[0035]1、在本發(fā)明技術(shù)方案中，利用脫硫灰堿性高、粒度極細(xì)、含水低的特性，與污泥、粉煤灰和調(diào)理劑攪拌混合，具有如下協(xié)同好處:
[0036](1)降低了污泥含水率，改善了污泥強(qiáng)度、流變性和力學(xué)性質(zhì)；
[0037](2)脫硫灰與粉煤灰粒徑細(xì)、比表面積大，可有效吸附污泥惡臭；
[0038](3)脫硫灰中的不穩(wěn)定性成分，如f-CaO、Ca(OH)2, CaSO3等，在物化反應(yīng)放熱的同時(shí)，性能得到進(jìn)一步穩(wěn)定，部分重金屬離子得以固定；
[0039](4)脫硫灰具有一定的堿性，可以防止蚊蜆孳生和病原菌傳播；
[0040](5)在膠凝體系中，粉煤灰、脫硫灰、調(diào)理劑三者可起到固化劑作用，通過(guò)水化、離子交換、灰結(jié)和碳化反應(yīng)，破壞污泥中微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，促使胞內(nèi)水的釋放，將有毒有害的物質(zhì)固定在網(wǎng)鏈(晶格)中，使其轉(zhuǎn)化成類似土壤或膠結(jié)強(qiáng)度很大的固體，從而降低污泥的持水性，加速污泥固化進(jìn)程；
[0041]2、本發(fā)明提供的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料性能，以脫硫灰-污泥-粉煤灰膠凝固結(jié)體系代替天然粘土，具有如下有益技術(shù)效果:
[0042]( I)早期強(qiáng)度高，整體性優(yōu)異，長(zhǎng)期強(qiáng)度可持續(xù)發(fā)展，在填埋作業(yè)中，有較好的整體密封效果，便于施工和控制臭味擴(kuò)散及垃圾的飛揚(yáng)；
[0043](2)具有粘土材料所不具備的排水阻水能力，抗?jié)B透能力強(qiáng)且穩(wěn)定性好，可減少垃圾填埋場(chǎng)中滲濾液的量，達(dá)到衛(wèi)生填埋作業(yè)的日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋的要求。
[0044](3)滿足垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料的收縮性要求，其收縮變形在90~120天趨于平衡；
[0045](4)覆蓋材料的pH值先呈堿性、28天后逐漸趨于中性的特點(diǎn)使其具有良好的抑制蚊蠅滋生的功效和環(huán)境協(xié)調(diào)性；
[0046](5)膠凝材料對(duì)滲濾液中的有機(jī)物、氨氮、重金屬離子有中和、吸附、截留等凈化作用。
[0047](6)妥善處理環(huán)境危害高、處理難度大的固體廢物——脫硫灰、污泥和粉煤灰，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所述實(shí)施例僅用于示例，而不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
[0049]實(shí)施例1:
[0050]一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，由脫硫灰、污泥、粉煤灰三種基料構(gòu)成，攪拌混合過(guò)程中，加入生石灰乳液，經(jīng)固結(jié)、堆置5天后制得，可用作衛(wèi)生填埋場(chǎng)日覆蓋的材料。
[0051 ] 脫硫灰取自循環(huán)流化床干法煙氣脫硫工藝，其中CaSO4.H2O重量比為6.7%、CaSO3.1/2Η20重量比為59.6%、f_Ca0重量比為14.3%、Ca (OH) 2重量比為9.5%,SiO2重量比為 6.2%、A1203 重量比為 1.l%、MgO 重量比為 0.5%,Fe2O3 重量比為 0.4%，其中 CaSO3.1/2H20、CaCO3> f-CaO、Ca(OH)2的重量比為90.1% ;污泥取自生活污水處理廠的脫水泥餅，含水量為80.5% (質(zhì)量比)；粉煤灰取自燃煤電廠，其中Si02、Al2O3的質(zhì)量比為65% ;生石灰為市售原料。
[0052]所述的膠凝體系材料的成分比例為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.4:0.6:0.1。
[0053]經(jīng)分析，厚度為30cm的膠凝體系材料，壓實(shí)密度為1150kg/cm3，含固率為62%，有機(jī)質(zhì)為15%，臭度小于2級(jí)，滲透系數(shù)為1.4X10_5cm/S(壓力在0.5kg/cm2時(shí))，抗剪強(qiáng)度為40kN/m2，收縮率為3.5%，主要性能滿足衛(wèi)生填埋場(chǎng)日覆蓋材料的要求。
[0054]實(shí)施例2:
[0055]一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，由脫硫灰、污泥、粉煤灰三種基料構(gòu)成，攪拌混合過(guò)程中，加入高嶺土乳液，經(jīng)固結(jié)、堆置15天后制得，可用作衛(wèi)生填埋場(chǎng)中間覆蓋的材料。
[0056]脫硫灰取自爐內(nèi)噴鈣氧化鈣活化半干法脫硫工藝，其中CaSO4.H2O重量比為
21.5%、CaSO3.1/2H20 重量比為 45.5%、f-CaO 重量比為 10.4%、Ca(OH)2 重量比為 8.5%、SiO2重量比為3.1%、Al2O3重量比為0.8%、MgO重量比為0.2%、Fe2O3重量比為0.1%，其中CaSO3.1/2H20、CaCO3> f_CaO、Ca(OH)2的重量比為64.4% ;污泥取自生活污水處理廠的脫水泥餅，含水量為78.0% (質(zhì)量比);粉煤灰取自燃煤電廠，其中Si02、Al203的質(zhì)量比為75% ;生石灰為市售原料。
[0057]所述的膠凝體系材料的成分比例為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.5:0.5:
0.2。
[0058]經(jīng)分析，厚度為50cm的膠凝體系材料，壓實(shí)密度為1080kg/cm3，含固率為63%，有機(jī)質(zhì)為18%，臭度小于2級(jí)，滲透系數(shù)為8.0X 10_6cm/s(壓力在0.5kg/cm2時(shí))，抗剪強(qiáng)度為60kN/m2，收縮率為3.0%，主要性能滿足衛(wèi)生填埋場(chǎng)中間覆蓋材料的要求。
[0059]實(shí)施例3:
[0060]一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，由脫硫灰、污泥、粉煤灰三種基料構(gòu)成，攪拌混合過(guò)程中，加入膨潤(rùn)土乳液，經(jīng)固結(jié)、堆置10天后制得，可用作衛(wèi)生填埋場(chǎng)中間覆蓋的材料。
[0061] 脫硫灰取自石灰石煙氣凈化半干法脫硫工藝，其中CaSO4.H2O重量比為22.2%、CaSO3.1/2Η20 重量比為 45.8%、f_Ca0 為 8.5%、Ca(OH)2 重量比為 9.5%,SiO2 重量比為 3.1%、Al2O3 重量比為 0.8%、MgO 重量比為 0.2%、Fe2O3 重量比為 0.1%，其中 CaSO3.1/2H20、CaCO3>f-CaO、Ca(OH)2的重量比為63.8% ;污泥取自自來(lái)水廠的脫水泥餅，含水量為75.0% (質(zhì)量t匕)；粉煤灰取自燃煤電廠，其中Si02、Al2O3的質(zhì)量比為76.5% ;生石灰為市售原料。
[0062]所述的膠凝體系材料的成分比例為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:2.0:0.8:0.05。
[0063]經(jīng)分析，厚度為IOOcm的膠凝體系材料，壓實(shí)密度為1060kg/cm3，含固率為60%，有機(jī)質(zhì)為28%,臭度小于2級(jí),滲透系數(shù)為5.4.0X l(T8cm/s(壓力在0.5kg/cm2時(shí)),抗剪強(qiáng)度為76kN/m2，收縮率為4.0%，主要性能滿足衛(wèi)生填埋場(chǎng)最終覆蓋材料的要求。
[0064]本發(fā)明提供的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，以脫硫灰-污泥-粉煤灰膠凝固結(jié)體系代替天然粘土，制備的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，有較好的整體密封效果，提高排水阻水能力和抗?jié)B透能力，且穩(wěn)定性和收縮性好，達(dá)到衛(wèi)生填埋作業(yè)的日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋的要求，同時(shí)本發(fā)明也妥善處理環(huán)境危害高、處理難度大的固體廢物——脫硫灰、污泥和粉煤灰，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。
【權(quán)利要求】
1.一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，所述覆蓋材料包括基料和調(diào)理劑，其特征在于:所述基料由脫硫灰、污泥和粉煤灰組成；所述覆蓋材料中的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.1~3.0:0.2~0.8:0.01~0.2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述覆蓋材料中的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.1 ~0.4:0.2 ~0.6:0.05 ~0.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述覆蓋材料中的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:0.4 ~1.0:0.4 ~0.8:0.05 ~0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述覆蓋材料中的脫硫灰、污泥、粉煤灰和調(diào)理劑的質(zhì)量比為:脫硫灰:污泥:粉煤灰:調(diào)理劑=1:1.0 ~3.0:0.4 ~0.8::0.01 ~0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述的脫硫灰中含CaSO3.1/2H20、CaCO3> f_CaO、Ca(OH)2總和的質(zhì)量百分比為50~95%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述污泥含水的質(zhì)量百分比為65~90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述粉煤灰中含Si02、Al2O3的總和的質(zhì)量百分比為40~95%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述調(diào)理劑選自生石灰、膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、鋼渣微粉、礦渣微粉中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料，其特征在于，所述調(diào)理劑的粒度90%小于60 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述的一種以廢物為基料的衛(wèi)生填埋場(chǎng)覆蓋材料的制備方法，其特征在于，將所述的脫硫灰、污泥、粉煤灰攪拌混合，加入調(diào)理劑，混合均勻，經(jīng)固結(jié)，堆置≥4天后制得。
【文檔編號(hào)】C04B7/26GK103922620SQ201310012971
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月14日
【發(fā)明者】石磊 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司