给固废填埋场做“CT” “靶向治疗”渗漏灾害 | 获奖成果解读

编者按：

日前，2023年度国家科学技术奖结果公布。“中科院之声”特别推出获奖项目解读系列专题。今天介绍的是获得国家技术发明奖二等奖的项目“固废填埋场气液致灾原位测控技术与装备”，由中国科学院武汉岩土力学研究所等完成。

我国固体废弃物种类多、来源广、存量大、利用率低，处理不当的话，容易导致污染泄漏、气体爆炸等工程灾害。

为此，中国科学院武汉岩土力学研究所（以下简称武汉岩土所）的科研人员展开研究，开发固废填埋场气液致灾原位测控技术与装备，解决了气液致灾的精准探测、科学诊断与高效治理等关键难题。

▲固废填埋场气液渗漏原位探测装备

这项研究解决了由固体废弃物被填埋后，因产生大量高浓度、高毒性、高腐蚀气液污染物，导致污染泄漏、气体爆炸而引发的工程灾害。

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为固废填埋场做“CT”

目前，我国处理固体废物以填埋为主。如果处理不当，固废降解物容易产生大量高浓度、高毒性、高腐蚀气液污染物，导致填埋场内部 “水位高、气压高、变形大”，易诱发污染泄漏、气体爆炸等工程灾害，也可能会对地下水、地表水等环境造成严重影响。为了保护环境和生态系统的健康，必须采取有效的措施来监测和控制固废填埋场的渗漏污染。

但是，在数公里范围内、地下近百米处，寻找固废填埋场毫米级漏洞，犹如大海捞针。为此，武汉岩土所提出了“透明填埋场”概念，以实现为固废填埋场做“CT”为目标。

经过近20年攻关，武汉岩土所的科研人员发明了气液运移原位随钻探测装备和防渗系统破损原位探测装备，实现了污染物组分时空分布的原位同步检测与可视化，以及防渗系统毫米级漏洞的精准定位。

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为渗漏灾害做“靶向治疗”

通过细致“扫描”找到了问题所在，但科研人员并未满足于此。为弄清致灾机理，科研人员研发了填埋场气液致灾多场耦合试验装置，创制了强吸附、低渗透材料，发明了气液致灾源头调控与长效阻控等关键技术，实现了固废填埋场工程灾害的主动防控，有效提升了填埋场安全服役年限。

▲固废填埋场气液致灾模拟试验系统

相关技术与装备已实施专利转化，成功应用于武汉金口、深圳光明等国内数百个固废填埋处置工程，并推广应用至多个国家，同时支撑了大科学装置（地镜）的研制，为“污染防治攻坚战”“无废城市建设”等国家重大战略实施提供了关键科技支撑。

来源：中国科学院武汉岩土力学研究所

责任编辑：宋同舟 刘映含