申请日2016.10.21
公开(公告)日2017.02.15
IPC分类号C02F1/28; C02F1/70; B01J20/12; B01J20/30; C02F101/30; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种高效阻滞迁移并原位降解渗滤液中有机污染物的方法，该方法首先将2‑20重量份的由十六烷基三甲基溴化铵改性的有机膨润土与1‑10重量份的还原铁粉加入100重量份的天然钠基膨润土原土中，混匀，得垃圾填埋场衬垫材料;再将其平整铺设在填埋场底部，铺设的厚度为5cm以上，将垃圾填埋在垃圾填埋场衬垫材料上，垃圾产生的渗滤液流入衬垫材料，污染物被垃圾填埋场衬垫材料吸附并原位降解。本发明对垃圾填埋场渗滤液中有机污染物阻滞效果明显，同时可实现有机污染物的原位降解，可大规模用于填埋场建造。
权利要求书
1.一种高效阻滞迁移并原位降解渗滤液中有机污染物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将2-20重量份的由十六烷基三甲基溴化铵改性的有机膨润土与1-10重量份的还原铁粉加入100重量份的天然钠基膨润土原土中，混匀，得垃圾填埋场衬垫材料。
(2)将步骤1所制得的垃圾填埋场衬垫材料平整铺设在填埋场底部，铺设的厚度为不少于5cm。
(3)将垃圾填埋在垃圾填埋场衬垫材料上。
(4)垃圾产生的渗滤液渗入衬垫材料，有机污染物被垃圾填埋场衬垫材料吸附并原位降解。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由十六烷基三甲基溴化铵改性的有机膨润土通过以下方法制备得到：
(1.1)将4重量份水通过水浴加热至70℃后，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌溶解后，再加入1重量份膨润土，搅拌2h后，合成由十六烷基三甲基溴化铵改性的有机膨润土;所述十六烷基三甲基溴化铵与膨润土的可交换阳离子的物质的量相同。
(1.2)将步骤1.1中合成的CTMAB-膨润土过滤后于60℃烘箱中烘干，研磨并过100目筛，备用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膨润土的可交换阳离子包括钠和钙。
说明书
一种高效阻滞迁移并原位降解渗滤液中有机污染物的方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾填埋场自洁净防渗技术，尤其涉及一种高效阻滞迁移并原位降解渗滤液中有机污染物的方法。
背景技术
人类生产生活产生大量垃圾需要处置。目前垃圾处置主要有填埋、焚烧、堆肥三种方式，其中填埋仍是最主要的处置技术。垃圾在填埋过程中将产生大量渗滤液，容易造成二次污染。渗滤液成分复杂，污染物种类繁多，其中卤代烃类化合物如四氯乙烯、氯仿等为毒性指数最高的一类污染物，且难以去除。此外如酚类、多环芳烃类和邻苯二甲酸酯类等化合物也在渗滤液中广泛存在。这些污染物若不加控制进入地下水将严重威胁人类健康。为保障地下水的安全，需要在填埋场底部铺设防渗衬垫。
目前常用的防渗衬垫材料主要有压实粘土衬垫(CCL)、高密度聚乙烯膜(HDPE)、土工膜(GCL)等。CCL通过压实粘土层使其渗透系数小于1×10-7cm/s，但通常需要1-2m的厚度。HDPE膜是一种高分子材料，一般厚度为2mm左右，具有防渗性能好、铺设简单、抗拉伸等优点，但不耐刺穿。若有破损，该处将成为渗滤液的泄漏点(Katsumi,T.,Benson,C.H.,Foose,G.J.,Kamon,M.,2001.Performance-based design of landfill liners.Eng.Geol.60,139-148.)。同时由于HDPE膜是石化产品，长时间使用也存在老化风险。GCL膜一般以两层无纺布中间夹一层5-10mm天然钠基膨润土制成，遇水溶胀后能得到很低的防渗系数，但其吸附能力有限，渗滤液中污染物容易通过分子扩散等方式穿透衬垫进入地下水(Foose,G.J.,Benson,C.H.,Edil,T.B.,2002.Comparison of solute transport in three compositeliners.J.Geotech.Geoenviron.128,391-403.)。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效阻滞迁移并原位降解渗滤液中有机污染物的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高效阻滞迁移并原位降解渗滤液中有机污染物的方法，包括如下步骤：
(1)将2-20重量份的由十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性的有机膨润土与1-10重量份的还原铁粉加入100重量份的天然钠基膨润土原土中，混匀，得垃圾填埋场衬垫材料。
(2)将步骤1所制得的垃圾填埋场衬垫材料平整铺设在填埋场底部，铺设的厚度为5cm以上。
(3)将垃圾填埋在垃圾填埋场衬垫材料上。
(4)垃圾产生的渗滤液渗入衬垫材料，有机污染物被垃圾填埋场衬垫材料吸附并原位降解。
进一步地，所述由十六烷基三甲基溴化铵改性的有机膨润土通过以下方法制备得到：
(1.1)将4重量份水通过水浴加热至70℃后，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌溶解后，再加入1重量份膨润土，搅拌2h后，合成由十六烷基三甲基溴化铵改性的有机膨润土;所述十六烷基三甲基溴化铵与膨润土的可交换阳离子的物质的量相同。
(1.2)将步骤1.1中合成的CTMAB-膨润土过滤后于60℃烘箱中烘干，研磨并过100目筛，备用。
进一步地，所述膨润土的可交换阳离子包括钠和钙。
本发明的有益效果是：
1、有机膨润土、铁粉与膨润土机械混合即可，制备简单。
2、改善了膨润土衬垫吸附能力不足的缺点。添加有机膨润土后，衬垫对渗滤液中多种有机污染物阻滞能力均大幅提高，且对难降解持久性有机污染物阻滞效果更加显著。
3、衬垫能原位降解污染物，实现其自洁净能力，延长使用寿命。