城市生活垃圾填埋场沉降分析与计算

城市生活垃圾填埋场无论在填埋过程中还是封顶后都会产生显著的沉降.填埋场的沉降一方面可以增加场区的垃圾消纳量,另一方面将对填埋场的维护和场地再利用产生不利影响.垃圾填埋体的沉降受垃圾土的自重压缩和有机质降解的综合影响.本文从分析填埋场沉降机理人手,提出填埋体的沉降由主沉降、次沉降和有机物分解沉降三部分组成,并给出了沉降估算公式;结合工程实例分析了填埋体的沉降过程,计算表明,一座设计容量为472万m3,设计填埋高度73m的填埋场的扩容率可达97%;封顶后的最终沉降约为填埋高度的10%.文中提出了实行分区填埋、分层压实和加速有机物分解等控制填埋场沉降的建议.     

考虑降解率下的垃圾土降解压缩量计算模型

从无机物质量不变出发,在考虑降解率与密度变化的情况下,围绕垃圾土的密度、质量与体积三者关系,结合由自配试样进行降解试验获得的降解率规律,推导了垃圾土一维降解压缩模型。研究结果表明,降解压缩量与初始时刻有机物的体积百分含量、降解率及初始高度有关,且成正比关系。利用该模型对重庆市某垃圾填埋场的有机物降解沉降量进行了计算,可以看出降解沉降量与时间呈指数函数关系,在填埋初期降解沉降速率较大,随着时间推移,降解沉降量趋于稳定。     

对“城市垃圾填埋场垃圾土压缩变形的研究”讨论的答复

 感谢雷胜友同志对“城市垃圾填埋场垃圾土压缩变形的研究”一文 (以下简称“原文”)的关注 ,现答复如下。( 1)关于原文图 3～ 6。首先要说明的是 ,图中绘出的曲线并不是实测值的回归曲线 ,曲线的方程也不是回归方程。Ｊａｍｅｓ ,Ｃ .Ｓ .Ｌｕ等人指出 ,垃圾渗滤液中各种有机化学成分的含量是随填埋时间而发生变化的 ,但是 ,填埋时间并不是引起渗滤液中各种化学成分含量变化的唯一因素。因此 ,即使在同一填埋时间 ,不同条件下获得的垃圾渗滤液中的各成分含量将在一个较大的范围内变化 ,即原文式 ( 1) :Ｖ =Ａｅｕｔ 。原文指出 ,有机物的分解与其分解产物的生成是相伴发生的 ,并假定有机物的分解     

陈垃圾土的工程力学特性试验研究

垃圾在填埋场中填埋一定的年限后(大于5 a),其中大部分发生了物理、化学及生物变化及反应,易降解部分已经完成,此时的垃圾即为陈垃圾。陈垃圾土的成分复杂,结构松散,压缩性较大,与一般的地基土的工程力学性质存在着差异,在垃圾填埋场上新建建筑物,需对陈垃圾土的工程力学特性进行试验研究。通过在金口垃圾填埋场上进行了现场的原位静载试验,以及一系列室内试验后,得出了陈垃圾土的工程力学性能,为工程的设计提供依据,并提出相应的建议。     

陈垃圾土的压缩性试验研究

首先介绍了重庆市主城区填埋场的现状，论述了深入研究陈垃圾土压缩特性的重要性。作者在简要总结了采样场内陈垃圾土的基本物理性质后。通过室内侧限压缩试验(亦称固结试验)，得出了描述陈垃圾土压缩性质的基本参数，如αv、Es、mv和Cc等，试验表明陈垃圾土是一种不同于常见土类的高压缩性欠固结土，试验结果可为填埋场再利用和已封闭填埋场的沉降计算提供依据。     

城市生活垃圾降解-压缩特性试验研究

为了研究垃圾土在好氧和厌氧阶段因外部温度场的变化对降解特性的影响,选取重庆市某垃圾场作为研究对象,进行了两种不同温度控制的降解试验,同时对渗滤液中可溶解有机碳含量进行了追踪测试,试验结果表明：①不同有机物含量垃圾土试样,当外部温度场小于22℃或者大于45℃时,温度对有机质降解的影响较小;②当温度在22℃~45℃时,根据垃圾土产气量、渗滤液溢出量以及质量损失率得出此温度区间对垃圾中有机质的降解起明显加速作用,降解反应程度在41℃时最大;③根据温度-质量损失率关系,推导了考虑温度效应的分阶段垃圾土降解率计算模型,并且得出垃圾土的降解率在0~180 d符合自然降解规律,为时间的函数;在180~360 d,降解率为时间和温度的双重函数;模型验证结果表明,计算结果与试验结果能够比较好的吻合。     

垃圾填埋渗滤液中COD浓度的预测模型

在对垃圾填埋场中有机物的溶出、降解规律分析的基础上，建立了预测渗滤液中COD浓度的数学模型，并通过试验得出了模型中的参数。利用该模型并结合娄底市界木冲垃圾填埋场的垃圾填埋方案，预测出了界木冲垃圾填埋场在封场前、后渗滤液中的COD浓度变化情况。     

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。     

气体压力和孔隙对垃圾土体气体渗透系数影响的研究

垃圾土的非饱和气体渗透系数是填埋场气体运移分析和抽气井设计的重要参数,孔隙比、有机物含量、饱和度等是影响垃圾土渗透特性的主要因素。通过研制的垃圾土非饱和渗透试验仪,进行了不同影响因素下的非饱和垃圾土气体渗透试验,发现渗透系数随渗透压力呈现非线性特性,可以用Forchheimer非达西渗流方程较好地拟合。孔隙比增加,渗透系数增大,非达西系数Ba逐渐减小,分界点的气体压力减小;有机物含量越高,渗透系数越小,分界点气体压力越大;片状分布有机物使有效连通的渗透路径减少是垃圾体气体渗透特性降低的原因;饱和度越高,垃圾土的渗透系数越小,分界点气体压力越大;在试验的有效孔隙范围内,渗透系数、分界点气体压力与有效孔隙呈现较好的相关关系、非达西系数变化不大。     

单一组分与多组分城市生活垃圾孔隙率特性对比研究

在长期压缩条件下,城市生活垃圾孔隙率的变化规律不同于传统土力学中的土,垃圾孔隙率的变化同时受到生化降解和应力压缩的影响。基于城市生活垃圾可降解组分一阶动力学水解模型,分析建立了两种城市生活垃圾生化降解模型：单一组分生化降解模型和多组分生化降解模型。在生化降解模型和应力降解压缩模型基础上,提出了城市生活垃圾孔隙率计算模型。通过分析不同上覆应力（10,50,100,200,400,800 kPa）长期作用下的孔隙率变化,综合比较了不同生化降解模型以及垃圾组分和降解特性对孔隙率变化规律的影响。对于国内现阶段生活垃圾而言,多组分生化降解模型基础上预测的孔隙率变化规律与单一组分生化降解模型的分析结果一致,孔隙率随着长期压缩和降解的进行逐渐增加。然而,相比于单一组分生化降解模型,多组分生化降解模型更能反映垃圾组分及可降解组分降解能力对孔隙率变化规律的影响。