[发明专利]智能驱动自修复的垃圾填埋场防渗层及其自修复防渗方法

说明书

本发明公开了一种智能驱动自修复的垃圾填埋场防渗层及其自修复防渗方法，包括若干个自修复杆、防渗基层；所述自修复杆分布在防渗基层中；所述自修复杆包括若干智能驱动开关、同心的第一空心杆和第二空心杆，所述第二空心杆位于第一空心杆内部，第一空心杆和第二空心杆间隔的空间内充满修复溶液，第二空心杆内部充满激发修复溶液凝固的液体，所述智能驱动开关位于第一空心杆侧壁上。本发明可以堵住微小裂缝引起的新填埋场渗沥液渗漏，又可以堵住因地震大变形引起的防渗层错动大裂缝从而防止渗沥液污染。

技术领域

本发明属于岩土工程中的环境岩土领域，尤其涉及一种智能驱动自修复的垃圾填埋场防渗层。

背景技术

随着城市规模的扩大，如何处理越来越多的生活垃圾成为了一项非常重要的任务。建造垃圾填埋场在国内被广泛应用。《生活垃圾填埋场控制标准》GB 16889-2008规定了垃圾填埋场水污染物特别排放限值，例如化学需氧量、生化需氧量和重金属含量限值等，同时指出需要安装污染物排放自动监控设备，对生活垃圾填埋场污染物排放进行监测的频次和采样时间需要按规范进行，另外需要监测井进行地下水质的监测，对污染扩散井和污染监测井的水质监测频率不少于每两周一次，应每6个月进行一次防渗衬层完整性检验。为有效解决垃圾场渗滤液的渗漏问题，在垃圾填埋场竖向还设置类似水泥土的防渗墙。新填埋场渗沥液呈弱酸性PH值小于6.5，而老填埋场渗沥液的PH值大于7.5。基于防渗衬层和防渗墙可以防止地下水被垃圾填埋场的渗沥液污染。但防渗衬层和防渗墙建成后如果有微小裂缝造成渗沥液渗漏时，目前难以自动堵漏，另外如果发生地震引起防渗衬层和防渗墙产生错动则会造成垃圾填埋场防渗严重失效，因此需要一种防渗层既可以堵住微小裂缝引起的新填埋场渗沥液渗漏，又可以堵住因地震大变形引起防渗层错动大裂缝从而防止渗沥液污染。

发明内容

本发明为了克服现有垃圾填埋场的防渗衬层和防渗墙因有裂缝渗漏而无法自行修复堵住新填埋场酸性渗沥液的问题，以及克服地震大变形引起防渗衬层和防渗墙错动大裂缝从而造成酸性渗沥液污染的问题，本发明提供了一种智能驱动自修复的垃圾填埋场防渗层。

本发明的技术方案：一种智能驱动自修复的垃圾填埋场防渗层，包括若干个自修复杆、防渗基层；所述自修复杆分布在防渗基层中；所述自修复杆包括若干智能驱动开关、同心的第一空心杆和第二空心杆，所述第二空心杆位于第一空心杆内部，第一空心杆和第二空心杆的两端密封，第一空心杆和第二空心杆间隔的空间内充满修复溶液，第二空心杆内部充满激发修复溶液凝固的液体，所述智能驱动开关位于第一空心杆侧壁上；

所述智能驱动开关包括第一水凝胶块、第二水凝胶块、第一弹簧、第二弹簧、连接杆、封闭塞、第一平板和第二平板，所述第一平板位于第一空心杆外侧，第二平板位于第一空心杆和第二空心杆间隔的空间内，第一平板和第一空心杆侧壁外侧之间通过平行的第一水凝胶块和第二水凝胶块连接，第二平板和第一空心杆侧壁内侧之间通过平行的第一弹簧和第二弹簧连接，第一平板、连接杆、封闭塞和第二平板依次固定连接，封闭塞可以嵌入第一空心杆侧壁上的开孔且可防止第一空心杆内的液体从开孔处流出，连接杆的横截面面积小于第一空心杆侧壁上的开孔面积且可在开孔内自由穿梭。

优选的，所述第一水凝胶块和第二水凝胶块为遇酸收缩水凝胶，例如遇酸收缩的聚氨酯水凝胶。

优选的，所述第二平板的材料为可磁化的陶瓷，可磁化陶瓷制成的第二平板可以防止酸性和碱性腐蚀；所述第二空心杆的材料为磁性橡胶，即橡胶中填充磁铁粉；这样第二平板和第二空心杆有磁致吸引力，从而在第一弹簧和第二弹簧失效的情况下仍然有使第二平板向第二空心杆移动的作用力。

优选的，所述自修复杆平行分布于防渗基层中。

优选的，所述修复溶液为硅溶胶溶液，所述硅溶胶溶液为纳米级的二氧化硅颗粒分布在碱性溶液中，当溶液转为酸性时这些纳米颗粒先逐渐凝聚成链状结构进而形成三维网状结构的凝胶从而可以封堵渗漏。

优选的，所述激发修复溶液凝固的液体为醋酸溶液且PH值在5到6之间。