[发明专利]一种新型钢渣堆填场垂直阻隔系统及实施方法

说明书

本发明提供了一种新型钢渣堆填场垂直阻隔系统及实施方法，包括钢渣堆填场、钢渣堆放物料、地质勘测点位、物探地质勘测设备、垂直阻隔墙、地下水监测井，所述钢渣堆填场场内容置钢渣堆放物料，物探地质勘测设备协同地质勘测点位对场地内外地层结构进行勘察，采用膨润土基材料垂直阻隔墙周向封闭阻隔钢渣堆填场内污染物，地下水监测井沿地下水流向由上游至下游依次设置于钢渣堆填场的内外部评估场地垂直阻隔的阻隔效果。本发明的新型钢渣堆填场垂直阻隔系统及实施方法适用性广、效果好、环保、易于实施。

技术领域

本发明属于工业固废处理领域，具体而言，涉及一种新型钢渣堆填场垂直阻隔系统及实施方法。

背景技术

现阶段，我国粗钢产量已连续多年位居世界首位，2018年中国大陆粗钢产量为9.283亿吨，钢渣是炼钢过程中的副产物，其产量约为粗钢产量的12～14％，目前我国钢渣年产量已高达1亿吨。钢渣中含有大量的游离氧化钙(f-CaO)以及游离氧化镁(f-MgO)等使得钢渣本身呈现较强碱性。钢渣中这些游离氧化物遇水后会在较长时间内持续水化并发生体积膨胀，导致钢渣建材利用时膨胀，严重制约了钢渣在建材领域的安全利用，利用率不到30％。数十年的钢渣持续产生堆存和填埋状态，堆存量高达数亿吨。由于钢渣本身具有高碱的特点，且渗透性极好，管理不善将很容易会对周边土壤、地表水、地下水造成碱性污染。

针对多数工业污染遗留场地，宜采用污染场地的原位风险管控及修复技术，其中垂直阻隔技术应用较为广泛，能有效将污染物与周边土壤与地下水进行阻隔，在阻隔区域开展原位修复可对污染场地土壤与地下水进行彻底修复。目前对于工业固废堆场场地治理成为我国场地治理面临的迫切问题。特别是堆存量巨大的碱性钢渣堆填场等碱性工业遗留场地，目前还没有成熟的风险管控技术可以广泛推广。

目前垂直阻隔技术存在以下问题：(1)对于垂直阻隔施工区域的地质勘测主要以传统的钻探取样为主，通过传统地质勘测只能通勘测点位推测区域地质构成，存在较大的不确定性；(2)普通膨润土基类材料随具有较好的环保特性，但其耐碱性及渗透性较差，有待改进；(3)由于阻隔墙的结构设计对于阻隔效果有显著影响，仍有待改进；(4)地下水监测井布设位置可对钢渣堆填场内地下水水质监测以及垂直阻隔效果评价都具有较大影响，如何结合阻隔墙设计合理布设来提高地下水监测效果。在此基础上，本发明提出了一种新型钢渣堆填场垂直阻隔系统及实施方法，可实现对以钢渣堆填场为代表的碱性工业遗留场地的有效阻隔及高效监测。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种新型钢渣堆填场垂直阻隔系统及实施方法，以解决现有钢渣堆填场场地等碱性工业遗留场地污染的风险管控方面的问题。

本发明提供了一种新型钢渣堆填场垂直阻隔系统，其特征在于，包括钢渣堆填场、钢渣堆放物料、地质勘测点位、物探地质勘测设备、垂直阻隔墙、地下水监测井，所述钢渣堆填场容置钢渣堆放物料，垂直阻隔墙周向封闭阻隔钢渣堆填场，所述垂直阻隔墙包括主体垂直阻隔墙与辅助垂直阻隔墙，辅助垂直阻隔墙设于主体垂直阻隔墙下游，地质勘测点位与地下水监测井位置重合，并沿地下水流向依次设置于钢渣堆填场与垂直阻隔墙的内外部，所述地质勘测点位包括沿地下水流向由上游至下游依次设置，通过地质勘测点位进一步判断钢渣堆填场场地的地层构造和地下水流向，所述垂直阻隔墙采用垂直阻隔墙体材料，垂直阻隔墙体材料为膨润土或膨润土基改性材料等与原始粘土类材料的组合材料。

进一步地，所述地质勘测点位包括沿地下水流向由上游至下游依次设置的上游第一地质勘测点位、场内第二地质勘测点位、阻隔墙第三地质勘测点位、下游第四地质勘测点位，通过地质勘测点位进一步判断钢渣堆填场场地的地层构造和地下水流向。

进一步地，所述地下水监测井包括上游第一地下水监测井、场内第二地下水监测井、阻隔墙第三地下水监测井、下游第四地下水监测井，所述地下水监测井与所述地质勘测点位位置依次重合，将地质勘察与建井工程同步实施可大幅降低工程成本。