本实用新型涉及一种一般工业固体废物贮存、处置场结构，具体涉及一种利用废弃矿山建设的一般工业固体废物贮存、处置场结构。
背景技术：
近年来，随着经济的快速发展，一般工业固体废物数量急剧增长，处理相当困难。我国大部分地区的工业固体废物再利用率、处置率较低，且其累积贮存量快速增加，因此，需要新的处置思路和研究方向。另一方面，大量的废弃矿山和尾矿库在政策要求下需要实施生态修复工作。2019年，自然资源部发布《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》明确指出鼓励矿山土地综合修复利用。因此，通过利用废弃矿山协同处置一般工业固体废物这种新的处置模式，不仅可以实现废弃矿山土地的综合利用，而且可以有效解决当前一般工业固体废物利用处置能力不足的问题。申请号为201910313709.x的中国专利公开了一种一般工业固体废物贮存、处置场结构及其施工方法，hdpe渗滤液导排管的进水口处安装有弯头，该弯头贯穿防渗层，其中部与防渗层焊接，弯头的进水口露出地面10cm，弯头与防渗层的焊接位置裸露在初期坝与安全坝之间，维护和检修方便。但是，该防渗层与弯头用封焊方式不能保证长期密封，可能导致渗滤液泄露的风险。此外，目前还没有关于如何对废弃矿山进行适应性建设改造成为一般工业固体废物贮存、处置场的专利实用新型。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，包括填埋区、土石坝、防渗系统、截排水系统、渗滤液收集导排系统和收集池，土石坝设置于填埋区地势低侧端，形成填埋区的初始库容，防渗系统包括填埋区防渗层和土石坝防渗层，填埋区防渗层铺设于填埋区底部，土石坝防渗层铺设于土石坝底部和朝向填埋区一侧边坡上，固体废物贮存于填埋区防渗层上方填埋区内，截排水系统设置于填埋区上部，用于截留控制进入填埋区的降雨量，达到控制渗沥液量的目的，渗滤液收集导排系统收集填埋区内渗滤液并排流至土石坝下游收集池内。
进一步地，所述土石坝为均质土石坝，所述均质土石坝的坝体由碾压土石坝和原始坡体组成，所述土石坝朝向填埋区一侧的边坡坡度为1：1.5，所述土石坝背向填埋区一侧的边坡坡度为1：2，且土石坝背向填埋区的外坡设有护坡植草。
进一步地，所述填埋区防渗层包括防渗膜a和黏土层，所述防渗膜a铺设于填埋区底部，所述黏土层铺设于防渗膜a上，黏土层回填坡度4～5°，固体废物贮存于黏土层上方填埋区内。
进一步地，所述土石坝防渗层包括防渗帷幕和防渗膜b，所述防渗帷幕灌注于土石坝的坝基底部裂隙处，所述防渗膜b铺设于土石坝朝向填埋区一侧边坡上。
进一步地，所述防渗膜a和防渗膜b均为双层1.2mm～1.8mm厚度的hdpe防渗膜，优选采用双层1.5mm厚度的hdpe防渗膜。
进一步地，所述黏土层的形状和尺寸与填埋区相匹配，黏土层的厚度为45～55cm。优选地，填埋区防渗层从下到上依次为两层1.5mmhdpe防渗膜、50cm黏土层，分层压实隔水。
进一步地，所述防渗帷幕为水泥浆，优选水灰比为1：1.5～2的水泥浆，用于在土石坝施工前对坝基底部裂隙注浆防渗。
进一步地，所述渗滤液收集导排系统包括渗滤液收集盲沟和渗滤液输送管；所述渗滤液收集盲沟由位于填埋区底部的按照地势高低呈树枝状分布的主沟和支沟组成，所述主沟的进液口位于填埋区地势高侧端，主沟的出液口贯穿土石坝靠近填埋区侧坡面连通渗滤液输送管的进液口，所述渗滤液输送管的进液口位于土石坝朝向填埋区的一侧边坡底部内侧，所述渗滤液输送管贯穿土石坝，其出液口与收集池相连通。
进一步地，所述渗滤液收集盲沟由塑料滤水管外包土工布组成，例如采用mg200型塑料滤水管外包土工布，水管外径200mm，内径160mm，渗滤液收集盲沟的坡度为4-6%，所述主沟之间间距为25～35m，所述支沟之间间距为34～45m，所述渗滤液输送管为hdpe螺纹管，耐腐蚀、耐老化、抗冲击、抗开裂，密封可靠，使用寿命长，柔韧抗震，重量轻，施工方便快捷，渗滤液输送管与渗滤液收集盲沟通过承插式或法兰式柔性连接。
优选地，所述主沟间距为30m，支沟间距为40m，渗滤液收集盲沟坡度为5%，
进一步地，所述截排水系统包括上环场镶嵌式截排水沟（刻槽水沟）和下环场镶嵌式截排水沟（刻槽水沟），所述上环场镶嵌式截排水沟设于填埋区最大标高处，所述下环场镶嵌式截排水沟设于填埋区坡面与土石坝顶部交界处内侧，所述上环场镶嵌式截排水沟和下环场镶嵌式截排水沟均采用u型槽预制件组合而成，且上环场镶嵌式截排水沟和下环场镶嵌式截排水沟的出液口均通向填埋区外部。
优选地，所述上环场镶嵌式截排水沟和下环场镶嵌式截排水沟均采用d50型u型槽预制件，横断面面积0.014m2，上环场镶嵌式截排水沟在封场后保留。
上述基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤s1、土石坝施工：根据填埋区位置及场区地形，在地势较低端确定土石坝的坝高和位置，进行土石坝坝肩和坝基开挖，开挖完毕后对坝基底部裂隙铺设防渗帷幕，施工流程为：测量定位→钻探成孔→注浆管浇筑→注浆→终止注浆，综合考虑项目区岩溶发育情况，采用下述方法进行注浆量估算，注浆量vj=（孔深×孔间距×注浆孔个数）×（v水泥浆液/v水玻璃液体）×可充填率×浆液损失系数；然后采用由碾压土石坝和原始坡体组成的坝体填筑土石坝至设计顶高程，在填筑完成的土石坝朝向填埋区一侧的边坡上铺设防渗膜b，背向填埋区一侧的边坡上采用植草护坡；
步骤s2、填埋区施工：在填埋区由下至上依次铺设防渗膜a和黏土层，黏土层上设置截排水系统，截排水系统包括上环场镶嵌式截排水沟和下环场镶嵌式截排水沟，所述上环场镶嵌式截排水沟设于填埋区最大标高处，所述下环场镶嵌式截排水沟设于填埋区坡面与土石坝顶部交界处内侧；
步骤s3、渗滤液收集导排系统施工：渗滤液收集导排系统包括渗滤液收集盲沟和渗滤液输送管，滤液收集盲沟由位于填埋区底部的按照地势高低呈树枝状分布的主沟和支沟组成，主沟的进液口位于填埋区地势高侧端，主沟的出液口贯穿土石坝靠近填埋区侧坡面连通渗滤液输送管的进液口，渗滤液输送管的进液口位于土石坝朝向填埋区的一侧边坡底部内侧，渗滤液输送管贯穿土石坝，其出液口与收集池相连通；
步骤s4、收集池施工：在土石坝下游修建收集池，收集池设置为3格，为三级沉淀池的形式，每个沉淀池的容积应满足停留三十分废水量的要求，在非暴雨期或雨季情况下，第1格和第2格即可满足渗滤液的储存，第3格作为综合调节池，渗滤液不得外排，项目渗滤液水质达到城市绿化用水标准，用于矿山生态修复植被绿化养护用水；在暴雨期或雨季期间，渗滤液经三级沉淀池处理水质达到《污水综合排放标准》（gb8978-1996）表4中的一级标准后可外排。
本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：本实用新型的土石坝采用均质土石坝，均质土石坝的坝体由碾压土石坝和原始坡体组成，碾压土石坝土石料采用矿区内矿山地质环境治理工程中卸载和现场堆存的石料，可有效利用固体废物资源，解决一般工业固体废物填埋占地量大、场地难找及废弃矿山的生态与安全综合治理两大难题；在填埋区最大标高处设置上环场镶嵌式截排水沟（刻槽水沟），在填埋区坡面与土石坝顶部交界处内侧设置环场镶嵌式截排水沟，可以有效防止降水对坡面浸蚀冲刷，同时防止上环场镶嵌式截排水沟由于不均匀沉降与坡面分离导致截水失败；渗滤液收集盲沟按地势高低呈树枝状分布，结构简单，成本较低，适用于面积较大或地形狭长的填埋区底部，可有效对填埋区内的渗滤液进行收集，经渗滤液输送管排入收集池。
附图说明
图1是本实用新型的纵截面示意图。
图2是本实用新型的水平截面示意图。
其中的附图标记为：填埋区1、土石坝2、收集池3、防渗膜a4、黏土层5、防渗帷幕6、防渗膜b7、渗滤液收集盲沟8、渗滤液输送管9、上环场镶嵌式截排水沟10、下环场镶嵌式截排水沟11。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
本实用新型的一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，包括填埋区1、土石坝2、防渗系统、截排水系统、渗滤液收集导排系统和收集池3，土石坝2设置于填埋区1地势低侧端，形成填埋区1的初始库容，土石坝2为均质土石坝，均质土石坝的坝体由碾压土石坝和原始坡体组成，其中土石料优先采用矿区内矿山地质环境治理工程中卸载和现场堆存的石料，且土石料的石料含量不小于60%时坝体牢固性等性能更佳，土石坝2朝向填埋区1一侧的边坡坡度为1：1.5，土石坝2背向填埋区1一侧的边坡坡度为1：2，且土石坝2背向填埋区1的外坡设有护坡植草，防渗系统包括填埋区1防渗层和土石坝防渗层，填埋区1防渗层包括防渗膜a4和黏土层5，防渗膜a4铺设于填埋区1底部，黏土层5铺设于防渗膜a4上，黏土层5回填坡度4～5°，固体废物贮存于黏土层5上方填埋区1内，土石坝防渗层包括防渗帷幕6和防渗膜b7，防渗帷幕6灌注于土石坝2的坝基底部裂隙处，防渗膜b7铺设于土石坝2朝向填埋区1一侧边坡上，固体废物贮存于填埋区1防渗层上方填埋区1内，截排水系统包括上环场镶嵌式截排水沟10（刻槽水沟）和下环场镶嵌式截排水沟11（刻槽水沟），上环场镶嵌式截排水沟10设于填埋区1最大标高处，上环场镶嵌式截排水沟10出液口通向填埋区1外部，下环场镶嵌式截排水沟11设于填埋区1坡面与土石坝2顶部交界处内侧，下环场镶嵌式截排水沟11出液口通向填埋区1外部，上环场镶嵌式截排水沟10和下环场镶嵌式截排水沟11均采用u型槽预制件组合而成，优选d50型u型槽预制件，横断面面积0.014m2，且上环场镶嵌式截排水沟10在封场后保留，上下环场镶嵌式截排水沟可以有效防止降水对坡面浸蚀冲刷，同时防止上环场镶嵌式截排水沟由于不均匀沉降与坡面分离导致截水失败，渗滤液收集导排系统包括渗滤液收集盲沟8和渗滤液输送管9；渗滤液收集盲沟8由位于填埋区1底部的按照地势高低呈树枝状分布的主沟和支沟组成，主沟的进液口位于填埋区1地势高侧端，主沟的出液口贯穿土石坝2靠近填埋区1侧坡面连通渗滤液输送管9的进液口，渗滤液输送管9的进液口位于土石坝2朝向填埋区1的一侧边坡底部内侧，渗滤液输送管9贯穿土石坝2，其出液口与收集池3相连通，收集池3设置于土石坝2下游（地势低侧端），渗滤液收集盲沟8收集填埋区1内渗滤液并通过渗滤液输送管9排流至收集池3内。
实施例中，防渗膜a4和防渗膜b7均为双层1.2mm～1.8mm厚度的hdpe防渗膜，优选双层1.5mm厚度的hdpe防渗膜。
实施例中，黏土层5的形状和尺寸与填埋区1相匹配，黏土层5的厚度为45～55cm。
优选地，填埋区1防渗层从下到上依次为两层1.5mmhdpe防渗膜、50cm黏土层，分层压实隔水。
实施例中，防渗帷幕6为水泥浆，优选水灰比为1：1.5～2的水泥浆，在土石坝2施工前对坝基底部裂隙注浆防渗。
实施例中，渗滤液收集盲沟8由塑料滤水管外包土工布组成，例如采用mg200型塑料滤水管外包土工布，水管外径200mm，内径160mm，渗滤液收集盲沟8的坡度为4-6%，主沟之间间距为25～35m，支沟之间间距为34～45m，优选主沟间距为30m，支沟间距为40m，渗滤液收集盲沟8坡度为5%，渗滤液输送管9为hdpe螺纹管，耐腐蚀、耐老化、抗冲击、抗开裂，密封可靠，使用寿命长，柔韧抗震，重量轻，施工方便快捷，渗滤液输送管9与渗滤液收集盲沟通过承插式或法兰式柔性连接。
实施例1
本实施例在安徽省铜陵市某废弃1#、2#采坑开展，建筑一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其施工方法，包括以下步骤：
步骤s1、土石坝2施工：1#采坑现状标高 28.0m~ 132.0m，边坡坡度20～45°，2#采坑现状标高 48.4m~ 109m，边坡坡度35～62°，如图1所示，整个库区纵剖面线呈西北至东南方向延伸，形似葫芦状，根据场区地形，在地势较低端确定土石坝2的坝高和位置，设计填埋区1地势东北高西南低，在填埋区1西、南侧山体中间设置3座土石坝2（1#土石坝、2#土石坝和3#土石坝），形成初始库容，具体地，1#土石坝坝基位于2#采坑西侧，设置在两侧山体中间，长度约45m，坝高11m；2#土石坝坝基位于1#采坑西侧，设置在两侧山体中间，长度约48m，坝高9m；3#土石坝坝基位于1#采坑南侧，设置在两侧山体中间，长度约63m，坝高8m；然后进行土石坝坝肩和坝基开挖，开挖完毕后对坝基底部裂隙防渗，施工流程为：测量定位→钻探成孔→注浆管浇筑→注浆→终止注浆，浆液是水灰比为1：1.5～1：2的水泥浆，综合考虑项目区岩溶发育情况，采用下述方法进行注浆量估算：坝基总长度156m，注浆钻孔19个，孔深20m，总进尺约380m，平均孔深7.0m，充填物按40%估算，可灌率70～80%，注浆体厚度7.0m，扩散半径6.0m，孔间距10m，注浆孔个数19个，注浆量vj=孔深×孔间距×注浆孔个数×（v水泥浆液/v水玻璃液体）×可充填率×浆液损失系数=（20×10×19）×1.11×60%×80%=2024.6m3，然后在填埋区1（1#采坑、2#采坑）先铺设防渗帷幕6，防渗帷幕6采用双层1.5mm厚度的hdpe防渗膜；然后采用由碾压土石坝和原始坡体组成的坝体填筑土石坝2至设计顶高程，各土石坝2靠近填埋区1一侧边坡（内坡）的坡度为1：1.5，背向填埋区1一侧边坡（外坡）的坡度为1：2，内坡上铺设防渗膜b7，防渗膜b7为双层1.5mm厚度的hdpe防渗膜，外坡采用植草护坡，各土石坝2为均质土石坝，均质土石坝的坝体由碾压土石坝和原始坡体组成，其中碾压土石坝土石料采用矿区内矿山地质环境治理工程中卸载和现场堆存的石料，土石料的石料含量不小于60%；
步骤s2、填埋区1施工：在填埋区1（1#采坑、2#采坑）先铺设防渗膜a4，防渗膜a4采用1.5mm厚度的hdpe防渗膜，后填筑50cm粘土层4，分层压实隔水，粘土层4回填坡度4~5°，在填埋区1最大标高处（即封场后回填坡顶边界处）设置上环场镶嵌式截排水沟10，汇水由上环场镶嵌式截排水沟10排出区外，上环场镶嵌式截排水沟10采用d50型u型槽预制件，横断面面积0.014m2，同时对坡面与土石坝2顶部交界处内侧设置下环场镶嵌式截排水沟11，总截排水沟共计1761m。
步骤s3、渗滤液收集导排系统施工：渗滤液收集导排系统包括渗滤液收集盲沟8和渗滤液输送管9，如图2所示，渗滤液收集盲沟8采用mg200型塑料滤水管，外径200mm，内径160mm，塑料盲沟是由塑料芯体外包裹土工布组成，呈树枝状分布，分导排主沟和支沟，盲沟坡度5%，主沟的进液口位于填埋区1地势高侧端，主沟的出液口贯穿土石坝2靠近填埋区1侧坡面连通渗滤液输送管9的进液口，渗滤液输送管9的进液口位于土石坝2朝向填埋区1的一侧边坡底部内侧，渗滤液输送管9贯穿土石坝2，其出液口与收集池3相连通；
渗滤液收集导排系统具体收集路径为：填埋区1底的渗滤液先汇集到渗滤液收集盲沟8内，渗滤液收集盲沟8将渗滤液排到土石坝2坝趾内侧底部渗滤液输送管9，渗滤液输送管9采用200型hdpe螺纹管，将渗滤液排入收集池3；
步骤s4、收集池3施工：本项目设有2座收集池3，分别位于2#土石坝和3#土石坝外侧（地势降低的下游），收集池3尺寸为15m×15m×2m，收集池3总容积900m3，有效容积是总容积的85%，即765m3，收集池3设置为三格，为三级沉淀池的形式，每个沉淀池的容积应满足停留三十分废水量的要求，在非暴雨期或雨季即正常情况下，第1格和第2格即可满足渗滤液的储存，第3格作为综合调节池应急备用；但收集池3在暴雨期间不能完全储存处置场产生的渗滤液，因此，在暴雨期或雨季应急情况下，收集池3发挥三级沉淀池的作用；渗滤液经三级沉淀池处理水质达到《污水综合排放标准》（gb8978-1996）表4中的一级标准后可外排，经项目区西侧农灌渠排入钟鸣撇洪沟，经钟鸣撇洪沟进入泉拦河；在非暴雨期或雨季即正常情况下，渗滤液不得外排，项目渗滤液水质达到城市绿化用水标准，用于矿区生态修复植被绿化养护用水。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
1.一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于，包括填埋区（1）、土石坝（2）、防渗系统、截排水系统、渗滤液收集导排系统和收集池（3），所述土石坝（2）设置于填埋区（1）地势低侧端，形成填埋区（1）的初始库容，所述防渗系统包括填埋区（1）防渗层和土石坝防渗层，所述填埋区（1）防渗层铺设于填埋区（1）底部，所述土石坝防渗层铺设于土石坝（2）底部和朝向填埋区（1）一侧边坡上，固体废物贮存于填埋区（1）防渗层上方填埋区（1）内，所述截排水系统设置于填埋区（1）上部，用于截留控制进入填埋区（1）的降雨量，所述渗滤液收集导排系统收集填埋区（1）内渗滤液并排流至土石坝（2）下游收集池（3）内。
2.根据权利要求1所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述土石坝（2）为均质土石坝，所述均质土石坝的坝体由碾压土石坝和原始坡体组成，所述土石坝（2）朝向填埋区（1）一侧的边坡坡度为1：1.5，所述土石坝（2）背向填埋区（1）一侧的边坡坡度为1：2，且土石坝（2）背向填埋区（1）的外坡设有护坡植草。
3.根据权利要求2所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述填埋区（1）防渗层包括防渗膜a（4）和黏土层（5），所述防渗膜a（4）铺设于填埋区（1）底部，所述黏土层（5）铺设于防渗膜a（4）上，黏土层（5）回填坡度4～5°，固体废物贮存于黏土层（5）上方填埋区（1）内。
4.根据权利要求3所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述土石坝防渗层包括防渗帷幕（6）和防渗膜b（7），所述防渗帷幕（6）灌注于土石坝（2）的坝基底部裂隙处，所述防渗膜b（7）铺设于土石坝（2）朝向填埋区（1）一侧边坡上。
5.根据权利要求4所述的一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述防渗膜a（4）和防渗膜b（7）均为双层1.2mm～1.8mm厚度的hdpe防渗膜。
6.根据权利要求3所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述黏土层（5）的形状和尺寸与填埋区（1）相匹配，黏土层（5）的厚度为45～55cm。
7.根据权利要求4所述的一种基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述防渗帷幕（6）为水泥浆，用于在土石坝（2）施工前对坝基底部裂隙注浆防渗。
8.根据权利要求1所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述渗滤液收集导排系统包括渗滤液收集盲沟（8）和渗滤液输送管（9）；所述渗滤液收集盲沟（8）由位于填埋区（1）底部的按照地势高低呈树枝状分布的主沟和支沟组成，所述主沟的进液口位于填埋区（1）地势高侧端，主沟的出液口贯穿土石坝（2）靠近填埋区（1）侧坡面连通渗滤液输送管（9）的进液口，所述渗滤液输送管（9）的进液口位于土石坝（2）朝向填埋区（1）的一侧边坡底部内侧，所述渗滤液输送管（9）贯穿土石坝（2），其出液口与收集池（3）相连通。
9.根据权利要求8所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述渗滤液收集盲沟（8）由塑料滤水管外包土工布组成，渗滤液收集盲沟（8）的坡度为4-6%，所述主沟之间间距为25～35m，所述支沟之间间距为34～45m，所述渗滤液输送管（9）为hdpe螺纹管，与渗滤液收集盲沟（8）通过承插式或法兰式柔性连接。
10.根据权利要求1所述的基于废弃矿山的一般工业固体废物贮存、处置场结构，其特征在于：所述截排水系统包括上环场镶嵌式截排水沟（10）和下环场镶嵌式截排水沟（11），所述上环场镶嵌式截排水沟（10）设于填埋区（1）最大标高处，所述下环场镶嵌式截排水沟（11）设于填埋区（1）坡面与土石坝（2）顶部交界处内侧，所述上环场镶嵌式截排水沟（10）和下环场镶嵌式截排水沟（11）均采用u型槽预制件组合而成，且上环场镶嵌式截排水沟（10）和下环场镶嵌式截排水沟（11）的出液口均通向填埋区（1）外部。
技术总结