- 環(huán)境工程中土工合成材料的應用
- 2017/4/17 閱讀次數(shù)：[7393]
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，廢棄物的污染問題日益嚴重。環(huán)境問題在 范圍內(nèi)日益的得到重視。作為一種高性能的材料，土工合成材料在固體廢棄物的處理上發(fā)揮越來越大的作用。以下是土工合成材料在環(huán)保上的應用介紹。
一、棄置場的襯砌系統(tǒng)
美國環(huán)保局于1982年規(guī)定的采用土工膜作為棄置場的襯砌系統(tǒng)得到了普遍的響應。自此，開發(fā)了3種方式的襯砌：
1、雙襯砌層，具有滲漏監(jiān)測功能
2、組合襯砌(土工膜及其下部的粘土層)
3、土工合成材料及粘土襯砌(GCL)
這些封閉系統(tǒng)對保護地下環(huán)境非常有效。
目前，在美國，100％的有害的和24％的城市垃圾棄置場要求雙層襯砌系統(tǒng)；在 上，58％的有害的和14％的城市垃圾棄置場要求雙層襯砌系統(tǒng)。
盡管這種襯砌系統(tǒng)提供了長期的封閉(高密度聚乙烯土工膜半生命期為數(shù)百年)，但不是 性的。滲漏循環(huán)的概念是在填土技術方面的新進展。滲漏出的物質(zhì)被重新導入棄置物，以加速棄置物的降解，提高氣體的產(chǎn)生量。已開過這方面的會議一次。在美國至少有30個，在 上有更多的棄置場，采用該技術。目的是在更短的時間內(nèi)降解棄置物。另一種方法是需氧降解，這需要在循環(huán)過程中加入空氣。這樣，降解的速度會加快，但沒有氣體產(chǎn)生。
將來的發(fā)展是滲漏物循環(huán)的同時，進行開采處理。滲漏物可以通過土工合成材料排水系統(tǒng)(比如預制豎直排水)注入。這種概念目的是創(chuàng)建 性的棄置場。將整個棄置場劃分為幾個單元，逐個單元順序充填。通過滲漏體循環(huán)(需氧或厭氧)降解，原來的棄置物 可以在一定的時間內(nèi)被開采，制作肥料、覆蓋物等有益用料。這種方法允許襯砌系統(tǒng)被監(jiān)測、修理，甚至更換。從而，如果棄置物的來量不變，可以創(chuàng)建一個 性的棄置場。這一概念常有吸引力的，在土地奇缺的地區(qū)正在得到研究。
二、棄置場封蓋系統(tǒng)
棄置場封蓋系統(tǒng)通常采用組合防滲體(即土工膜和GCL或壓實粘土襯砌)，其上是排水系統(tǒng)，其下是氣體收集系統(tǒng)。
近的進展(在許多大型的棄置場已經(jīng)采用)是收集氣體并轉化為能源。這種能源一部分被用做現(xiàn)場設施的動力，其余轉售給地方動力部門。氣體的收集可以通過封蓋系統(tǒng)下的收集系統(tǒng)或深井收集系統(tǒng)實現(xiàn)。
關于大型棄置場的 終封蓋系統(tǒng)的用途，有以下方面值得研究：
＊長跑和自行車訓練基地 �。\動會場所
＊高爾夫球場 �。獋}庫區(qū)和輕工業(yè)區(qū)
＊藝術品觀賞區(qū)。
三、棄置場的垂直防滲
由于棄置場的范圍和性質(zhì)的未知性，環(huán)保的策略往往是用垂直防滲體將棄置物包圍起來。盡管大多數(shù)垂直防滲體是由回填土組成，在其上游一側增設土工膜可以作為附加的環(huán)保措施。即在溝槽的上游一側鋪設土工膜后，再回填透水性較低的土料(土和膨潤土或土和粉煤灰)以形成組合防滲體。有許多方法鋪設土工膜，可以板材或卷材的方式進行鋪設。
的進展是在土工膜上開設出口，收集滲漏體并予以處理。可以預先確定滲漏體的滯留時間，以便得到充分地處理。
將來的進展是設置雙層垂直防滲墻系統(tǒng)，以便附有滲漏檢測的功能�？梢詫⑼凉ぞW(wǎng)或、砂用于滲漏監(jiān)測系統(tǒng)。后一種方法類似于維也納的雙墻系統(tǒng)。
四、棄置場的底部襯砌
棄置場和頂部和側面系統(tǒng)建成后，另一個棘手的問題是棄置場的底部襯砌。這確實是一個需要解決但又很難解決的問題，因為可能產(chǎn)生側向和向下的污染。如果垂直墻不能達不透水層，污染的深度是非常大的。目前還沒有有效的方法來進行已建棄置場的底部襯砌。
現(xiàn)在的進展是在棄置場下進行灌漿，但需鉆透未知的棄置場，因此會帶來負面效應。另一種方法是從側面斜向灌漿。這兩種方法產(chǎn)生的底部襯砌的連續(xù)性是令人懷疑的。
將來的發(fā)展是在棄置場的側面開挖一長墻，再將棄置場底部水平挖空，以便水平地鋪設連續(xù)的土工膜層。這個建議已提交美國礦務局。該項技術是在棄置場的底部水平地鋪設組合土工膜或GCL襯砌，并允許上部棄置物塌落或用土工織物管支撐。這樣，底部襯砌、垂直墻和頂蓋系統(tǒng)將完全包裹棄置場，是 理想的結果，也說明土工膜和GCL在特殊的棄置場能起到安全的環(huán)境保護作用。-
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