考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场 渗滤液回灌运移规律

生物反应器填埋场在渗滤液的回灌过程中,垃圾体会产生较大的沉降变形,这主要是由于填埋体的自重和生物降解所致。由于沉降变形会导致生物反应器填埋场中垃圾体的孔隙比减小,孔隙比的减小会影响垃圾体的渗透系数和填埋场所能容纳的渗滤液量。为了研究考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌运移规律,根据质量守恒原理,以修正的Darcy定理为基础,结合Elagroudy等人提出的沉降模型,建立了考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌的计算模型,应用该模型研究了非饱和条件下渗滤液在生物反应器填埋场中的运移规律,分析了回灌强度、垃圾体初始孔隙比、初始含水率和组成成份等参数变化对垃圾体含水率和填埋场单位表面积回灌量的影响规律。     

城市生活垃圾填埋场气压分布一维稳态分析模型

掌握填埋场气压分布是填埋气灾害控制和资源化利用的基础。提出了分层垃圾填埋体气压分布一维稳态分析模型及求解方法。该模型可分析含有给定抽气压力或给定抽气流量水平导气层的填埋体气压分布。采用该模型探讨了垃圾分层特征、封顶覆盖层下和填埋体内的高渗透性水平导气层、填埋体底部渗沥液导排系统兼作填埋气导排通道对填埋体气压分布的影响规律。通过参数分析得到以下结论：填埋体垃圾不考虑产气速率和固有渗透系数随垃圾埋深增加而减小（产气速率和固有渗透系数按埋深平均）会高估填埋体内气压;封顶覆盖层下和填埋体内设置水平导气层可有效降低填埋体内气压;填埋体底部填埋气导排通道对填埋气气压较大的深部垃圾降压效果较明显。分析结果表明,该模型可指导填埋气收集系统设计,如水平导气层位置和间距布置及抽气功率选择等。     

垃圾填埋场渗沥液水位壅高及工程控制

 我国垃圾填埋场渗沥液水位普遍壅高,严重影响安全运行。测试和总结垃圾的持水特性、饱和渗透系数以及渗沥液导排层渗透和淤堵特性。通过数值分析,揭示垃圾初始含水率、持水特性以及垃圾和导排层渗透系数对填埋场水位的影响规律。结果表明,垃圾饱和渗透系数随深度和龄期减小、导排层淤堵、垃圾初始含水率高导致水位明显壅高;而垃圾饱和渗透系数较小时,堆体内易形成局部滞水。结合实际工程,验证数值模拟结果,提出并实施水位壅高控制的工程措施,效果十分显著。     

2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(三等奖) 生活垃圾卫生填埋场安全运营与节能减排技术集成及工程示范

一、立项背景卫生填埋作为生活垃圾最终处置的手段之一,在国内外占有重要的地位。我国南方多雨地区,城市生活垃圾填埋场渗滤液的产生量都较高,如果填埋场渗滤液导排系统在设计时对此问题考虑不够,或者填埋场渗滤液导排系统运行不稳定,都会导致填埋场内部渗滤液淤积。采用生物反应器填埋技术能够减少外排渗滤液量、缩短稳定化时间、增大填埋场利用率,国外已经开展了较     

生活垃圾卫生填埋场运营存在的问题及解决措施

总结国内新建标准卫生填埋场运营经验,发现均存在渗沥液导排系统不畅、因初始填埋不规范而破坏防渗层的共性问题。提出建立渗沥液分层导排系统,规范初始填埋作业工程措施,保障填埋场正常运营。     

生活垃圾卫生填埋场安全运营与节能减排技术集成及工程示范

一、立项背景 卫生填埋作为生活垃圾最终处置的手段之一,在国内外占有重要的地位.我国南方多雨地区,城市生活垃圾填埋场渗滤液的产生量都较高,如果填埋场渗滤液导排系统在设计时对此问题考虑不够,或者填埋场渗滤液导排系统运行不稳定,都会导致填埋场内部渗滤液淤积.采用生物反应器填埋技术能够减少外排渗滤液量、缩短稳定化时间、增大填埋场利用率,国外已经开展了较为广泛的研究,而国内目前还没有工程运营的实例.渗滤液和填埋气体是填埋场运行过程中产生的污染物质.垃圾填埋产生大量的渗滤液,而渗滤液水质复杂,对周边环境危害较大,必须对其进行处理.但目前国内渗滤液处理成本及运行成本较高,且关于渗滤液资源化利用的研究较少.垃圾填埋气体是一种温室效应很强的气体,同时也是一种高利用价值的能源物质.     

垃圾填埋场的环境土工问题

垃圾填埋场是一种具有衬垫和气液收集系统的特殊土工构筑物.城市生活垃圾是一种特殊的土,其颗粒大、成份复杂,填埋体内温度高;渗滤液的溶质对吸力产生影响;垃圾的压缩性与降解有关,而垃圾的强度受纤维状"加筋"相的影响;渗滤液的渗漏引起土体和地下水的污染,污染物迁移包括对流、扩散和吸附三种方式;填埋体的沉降和稳定性还要考虑固-液...     

某垃圾填埋场污泥坑外涌及其引发下游堆体失稳机理

中国许多垃圾填埋场接纳高含水率的市政污水污泥，对填埋场运营构成了严重安全隐患。介绍某填埋场污泥坑上堆填垃圾过程中引发污泥外涌及下游堆体失稳事故，根据填埋场失稳破坏现象及事故前后下游堆体边坡中渗滤液水位和顺坡向位移监测结果，对堆体失稳的力学机理及失稳过程进行反分析。现场监测数据与堆体失稳分析结果表明：在未加固处理的污泥坑上堆填垃圾会显著降低下游垃圾堆体的稳定性。其力学机理：①流态状污泥将上覆垃圾荷载等量转化为对周围垃圾体的侧压力（对下游垃圾堆体为下推力）；②污泥受压挤渗入周边垃圾和衬垫系统中导致堆体抗剪强度降低。垃圾堆体中高液气压力是造成堆体失稳的重要内因，降低堆体中渗滤液水位可显著提高污泥坑下游堆体的稳定性，有效控制失稳堆体继续滑移。污泥坑加固处理后再堆填垃圾，可显著降低发生失稳和污泥外涌的风险。     

生活垃圾卫生填埋场封场工程施工技术

封场施工通过对填埋库区堆体表面进行覆土、铺设防渗材料等防渗处理、地表水导流、填埋气体导排、渗沥液有序收集和场区绿化等施工,选用陈垃圾、现况坡面土或粘土作填筑材料,经过机械作业、人工配合修整及压实处理后,形成表面平整、密实、稳定的坡面,降低了滑坡塌方的概率,提高了垃圾堆体安全性,实现了控制气体无序排放、沼气收集利用、封闭臭气和渗沥液、抑制病菌及其传播媒体蚊蝇的繁殖和扩散,最终实现了绿化美化环境的目标。     

山谷型垃圾填埋场设计要点

结合山谷垃圾填埋场设计经验,着重介绍了垃圾填埋库区,防渗工程,垃圾坝坝体,渗滤液收集系统,地下水导排系统,垃圾气体的导排系统,库区雨水排放系统的设计。     

考虑垃圾体成层性的渗滤液回灌运移规律

渗滤液回灌不仅能处理渗滤液、节约费用和保护环境,而且加速了填埋场稳定化,增加了产气率。以上海某填埋场四期工程为计算模型,本文考虑垃圾土沉降导致的成层性,运用SEEP/W有限元软件模拟渗滤液喷洒回灌。垃圾土在自重作用下会产生较大的沉降变形,导致垃圾土的孔隙率随深度变化,残余含水量、饱和含水量及饱和渗透系数也随之变化。在数值模拟中,以VGM(van-Genuchten-Mualem)函数描述垃圾土渗透系数与基质吸力关系,以流量边界模拟填埋场顶部、底部的渗滤液回灌和导排,分析了回灌过程中渗滤液的饱和-非饱和渗流情况,进而探讨了垃圾土成层性、回灌强度和排水流量对渗滤液运移规律的影响。     

垃圾填埋场边坡稳定安全监测指标及警戒值

随着垃圾的产量和填埋量迅速增加,垃圾堆体的稳定问题日益突出,填埋场运行中安全监测显得十分重要。针对某大型垃圾填埋场失稳事件,对该填埋场堆体边坡开展了近2年的监测,获得了各种气象条件下渗滤液水位、地表水平位移、竖向位移、深层侧向变形等监测数据,特别是2008年6月强降雨期间垃圾堆体边坡局部失稳和2009年2月污泥坑周边堆体滑移过程中完整、全面的监测数据。基于监测数据,并结合实际降雨条件、填埋场运行状况,对填埋场失稳的内在因素进行详细的分析,得出渗滤液水位过高是导致堆体边坡失稳的主要内因,水平位移速率是填埋场边坡稳定状态最为敏感的指标。最后 根据监测数据 进行统计分析 ,提出垃圾填埋场稳定安全监测关键指标及警戒值, 为今后垃圾填埋场的现场监测工作提供重要依据 。     

Engineering properties for high kitchen waste content municipal solid waste

Engineering properties of municipal solid waste(MSW) depend largely on the waste's initial composition and degree of degradation.MSWs in developing countries usually have a high kitchen waste content(called HKWC MSW).After comparing and analyzing the laboratory and field test results of physical composition,hydraulic properties,gas generation and gas permeability,and mechanical properties for HKWC MSW and low kitchen waste content MSW(called LKWC MSW),the following findings were obtained:(1) HKWC MSW has a higher initial water content(IWC) than LKWC MSW,but the field capacities of decomposed HKWC and LKWC MSWs are similar;(2) the hydraulic conductivity and gas permeability for HKWC MSW are both an order of magnitude smaller than those for LKWC MSW;(3)compared with LKWC MSW,HKWC MSW has a higher landfill gas(LFG) generation rate but a shorter duration and a lower potential capacity;(4) the primary compression feature for decomposed HKWC MSW is similar to that of decomposed LKWC MSW,but the compression induced by degradation of HKWC MSW is greater than that of LKWC MSW;and(5) the shear strength of HKWC MSW changes significantly with time and strain.Based on the differences of engineering properties between these two kinds of MSWs,the geo-environmental issues in HKWC MSW landfills were analyzed,including high leachate production,high leachate mounds,low LFG collection efficiency,large settlement and slope stability problem,and corresponding advice for the management and design of HKWC MSW landfills was recommended.     

污泥与生活垃圾混合填埋产沼的模拟实验研究

通过城市生活垃圾与污水厂脱水污泥的混合填埋模拟实验，研究了添加污泥对垃圾降解及填埋气产生过程的影响，实验结果表明，在填埋垃圾中添加污泥起到了接种微生物的作用，加快了有机垃圾的降解与填埋气的产生，产气速率较生活垃圾直接填埋提高30％以上，填埋气中CH4浓度可达到64％，与没有添加污泥相比，填埋气中CH4含量有较大幅度的提高，有利于填埋气的资源化利用，同时也可为污泥的资源化利用提供经济可行的途径。     

垃圾体渗透性试验及填埋场水文分析研究

探讨了城市生活垃圾水力学参数的实验测试方法,设计并制作了一套实验装置,对在不同压力条件下填埋体的渗透系数进行了实验测试。通过对实验结果的拟合分析,阐述了垃圾体渗透系数随孔隙比变化的规律。采用美国环保署的HELP模型,利用垃圾体在不同压力条件下的渗透试验结果,对填埋场进行了水体平衡分析。结果表明压力场对填埋场水文状况的影响不容忽略。     

准好氧填埋场氮素形态变化及转化特性研究

通过实验室填埋柱模拟实验,考察了准好氧生物反应器填埋场稳定化过程中氮素的形态变化和转化特性.根据渗滤液水质及N2O气体浓度变化特性,将垃圾降解过程分为4个阶段,即初期(2~50d)、中期(52~138d)、后期(140~214d)和末期(216~262d).研究了渗滤液中NH+4-N、TKN、TN、有机氮(Org-N)、NO-2-N、NO-3-N及气体N2O在垃圾降解过程中的变化规律,并依据氮素的变化规律探讨了这4个阶段中氮素的转化途径.结果表明:初期氮的转化途径主要是氨化作用和反硝化作用;中期主要是氨化作用和同时硝化反硝化作用;后期和末期硝化作用强于反硝化作用.     

城市生活垃圾填埋场固液气耦合一维固结模型

建立了一维固、液、气三相耦合的大孔隙垃圾固结数学模型。把垃圾视为大孔隙介质,假定基质吸力等于0,即孔隙气压等于孔隙液压,把填埋场简化为非稳定单向渗流场。模型中采用了Gibson和Lo一维压缩流变模型及Landgem产气方程,结合了达西定律、气体状态方程、有效应力原理和多孔介质流体动力学理论。填埋场的沉降按封场前和封场后两个阶段分别计算,封场前填埋场接受垃圾,导致堆载压力增加,而封场后的填埋场堆载压力保持不变。垃圾堆填时产生的超孔隙压力按Hilf分析法计算。运用差分法对固、气耦合问题进行了数值求解。计算结果表明:气压随深度增加而增大,透气率大的填埋场其气压消散速率快。在堆填期,气压随时间增加而增大;封场后,气压逐渐消散。气压增加,导致填埋场沉降速率和容量减小。