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。     

生物反应器填埋场中水平沟回灌渗滤液非饱和-饱和渗流分析

水平沟回灌是生物反应器填埋场中渗滤液回灌的主要模式之一，为研究水平沟回灌时生物反应器填埋场中渗滤液的非饱和-饱和运移规律，垃圾体的饱和与非饱和区域采用不同水流控制方程，饱和区域的水流控制方程采用饱和Richards方程，对垃圾体非饱和区域，由质量守恒原理，以修正的Darcy定理为基础，结合Elagroudy等提出的垃圾体沉降模型，建立了考虑垃圾体沉降的非饱和渗滤液运移控制方程。基于建立的考虑沉降特性的二维非饱和-饱和水平沟回灌计算模型，研究了水平沟回灌时渗滤液在生物反应器填埋场中的运移规律，提出水平沟回灌系统的设计方法。     

浓缩液回灌对垃圾填埋体水位及稳定性的影响

成都长安填埋场渗滤液反渗透处理工艺日产260 t浓缩液,拟在填埋场进行回灌处理,回灌工程实施前需评估回灌工程对垃圾填埋体稳定性的影响.在该填埋场工程地质与水文地质勘查结果的基础上,利用GMS软件开展了垃圾填埋体非饱和一饱和三维渗流分析,模拟和预测了浓缩液回灌前后填埋体内渗滤液水位变化.基于渗流分析结果,利用Slope/...     

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。     

对“污染物运移过程的一维数值分析”讨论的答复

(1)关于填埋场内污染物浓度随时间变化的数学表述填埋场中填埋的生活垃圾成分复杂,受社会经济发展条件、生活习惯、季节、气候条件、填埋场管理、MSW管理、埋龄、初始含水量等多种因素控制。生活垃圾填埋后将发生降解,生成渗滤液和填埋气。例如填埋场管理,有的填埋场将渗滤液回灌,目的是加快生活垃圾降解,加快其固化过程;有的填埋场采用严格的最终封顶层以确保降低降雨(雪)入渗,尽量减少渗滤液生成数量,从而使得生活垃圾的降解和固化过程加长。本文所指污染物为渗滤液中的某种污染成分。由于受上述多种因素的共同影响,准确估计渗滤液中某种污染成分随时间变化非常困难。在研究填埋场污染物运移问题时,主要研究污染物对地下水的长     

膨润土中饱和渗透系数的计算

 当土工合成黏土衬垫用作垃圾填埋场衬垫时，渗滤液可能对其渗透性能产生重要的影响。为克服渗透试验可重复性差和试验时间长等缺点，从微观角度对土工合成黏土衬垫的饱和渗透系数进行研究。首先，以现有的膨润土微观结构的研究成果为基础，结合SEM方法对膨润土微观结构的分析结果，得出粒内孔隙比随CaCl2溶液浓度的变化规律。然后，将膨润土看作双重孔隙介质，推导出粒间孔隙内凝胶态蒙脱石矿物层间距离的计算公式。最后，根据Poiseuille定律，得到能够考虑CaCl2溶液浓度和孔隙比变化的膨润土饱和渗透系数的改进计算方法，并通过计算渗透系数与实测值的比较验证了这种渗透系数计算方法的有效性。结果表明，膨润土饱和渗透系数的变化是由表观孔隙率和凝胶体蒙脱石层间距离的共同作用引起的。     

垃圾填埋场渗滤液回灌效果的理论研究

基于前人提出的垃圾填埋场渗滤波渗流模型，通过试验初步提出了评价回灌效果的指标和回灌有效期的概念，并分别考察了回灌水质、渗流参数及填埋深度对渗滤液中污染物浓度、微生物浓度和垃圾土中有机质溶解及降解的影响。分析结果表明，回灌能促进渗滤液中COD浓度的降低并加快垃圾土中有机质的降解；提高垃圾土的溶解速度，有利于减少垃圾土的有机质含量，同时不影响COD浓度的稳定；在相同回灌水质下，填埋越深则回灌的效果越不明显。     

污水厂污泥制备垃圾填埋场防渗衬层材料研究

以城市污水厂的污泥复合高岭土用作垃圾填埋场防渗衬层材料，研究了千污泥的掺入量及其颗粒大小、复合土密度、渗滤液性质对污泥复合土渗透性能的影响。结果表明，复合土中污泥的最佳质量分数为40％；提高复合土的干密度可显著降低其渗透系数，当干密度为1.08g／cm^3时复合土的渗透系数达10^-7cm／s数量级，符合垃圾填埋场防渗衬层的要求；渗滤液性质对渗透性能的影响较大，当其电解质浓度较大时复合土的渗透性能随之提高。此外，考察了污泥复合土对重金属的吸附效果，结果表明该复合土可有效吸附垃圾渗滤液中的Cu^2＋、Zn^2＋等重金属。     

准好氧填埋场垃圾渗滤液全循环回灌处理研究

将模拟准好氧填埋场垃圾渗滤液进行全循环回灌处理，考察了不同回灌条件对渗滤液稳定化进程的影响。结果表明，不同回灌条件下垃圾渗滤液具有基本相同的稳定化进程，COD和BOD5值均经历了快速下降、稳定下降和缓慢下降3个时期；而氨氮浓度则是先升高后降低。每日回灌总量和回灌频率是影响渗滤液稳定化进程的主要因素：在一定范围内，二者取值越大则渗滤液的稳定化程度越高。     

寒冷地区垃圾渗滤液的回灌处理

在哈尔滨某地建立了室外模拟垃圾填埋场，进行了渗滤液回灌与不回灌的跟踪监测研究。结果表明：回灌能减量87．05％的渗滤液，明显改善渗滤液水质(显著降低COD、SS、NH4^ -N浓度，提高pH值)，降低渗滤液处理难度。     

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。     

基于渗流-压缩耦合作用的填埋场渗沥液导排量分析

目前,渗滤液的导排量分析通常采取水文分析方法或经验公式获得,不考虑由于填埋体的压缩引起的排出,从而低估渗滤液导排量或难以估计封场后渗沥液的产生情况。采用有限元软件模拟填埋体压缩及饱和-非饱和渗流过程,考虑了填埋体渗透系数由于压缩发生的改变而变化,分析了各堆填阶段的渗沥液导排量。研究了初始含水率、压缩性、降雨强度等对渗滤液导排量的影响,并和现场实测数据进行了对比验证。结果表明：垃圾初始含水率、压缩性、降雨强度是决定渗沥液导排量的主要因素,垃圾初始压缩指数C_c为1.31时的渗沥液导排量比不考虑压缩堆填期间的渗沥液导排量提高了26.0%;分区填埋作业时,渗沥液导排较小,且随时间波动较小。     

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.     

竖井抽水下垃圾填埋场渗滤液运移规律研究

城市固废由于组成成分的多样性及分层填埋等原因,导致渗滤液运移存在明显的优先流及各向异性现象。在成都某填埋场开展多口竖井抽水及水位恢复试验,同时结合高密度电法技术(ERT)现场大尺度研究渗滤液分布及运移规律。多口竖井水位恢复试验显示填埋体内渗滤液运移具有明显的不均质性,表现为同一填埋场不同位置的竖井抽排性能差异较大,竖井周围垃圾渗透系数值分布范围为2.35×10-5~3.90×10-4 cm/s。竖井抽水下周围监测井的水位异常变化表明渗滤液补给存在明显优先流特征。ERT监测渗滤液抽水及回灌过程中堆体内电阻率变化,进一步揭示了现场渗流存在显著的各向异性和优先流特征,主要渗流路径与水平向呈0~30°。     

分层填埋垃圾体中气体一维稳态运移规律

针对垃圾填埋场分层填埋特点,提出了填埋垃圾产气率和导气系数分层计算方法,建立了分层填埋垃圾体中气体一维稳态运移分析模型,分析了垃圾的产气率、导气系数和封顶覆盖层的气密性对气压力大小及分布的影响,并探讨了垃圾填埋龄期对气压力分布的影响规律。分析结果表明:对于均质垃圾体,产气率与导气系数的比值越大,则填埋气压力越大;对于含封顶覆盖层的垃圾体,产气率主要控制气压力大小,导气系数控制气压力沿填埋深度分布梯度。封顶覆盖层厚度的增加或其导气系数的降低将使填埋气释放量减少,则气压力整体提高。垃圾填埋龄期越大,则垃圾体中气压力越小。     

老填埋场改扩建中的关键环境岩土技术问题

老填埋场由于采用简易填埋方式和传统填埋作业工艺,对区域土壤、地下水、地表水、大气都存在不同程度的环境污染问题。本文通过对国内外老填埋场改扩建工程的总结分析,指出垃圾堆体稳定、垃圾沉降、渗沥液迁移扩散问题是老填埋场改扩建中的关键岩土技术问题。垃圾堆体稳定主要涵盖新老垃圾堆体的局部稳定、整体稳定、接触面稳定问题,垃圾沉降包括过大沉降和不均匀沉降问题,渗沥液迁移扩散包括填埋场渗沥液迁移分析和地下水污染防治等问题。针对这三大问题,对其机理成因、模型方法、扩建工程措施、老场改建措施等方面进行归纳总结,结合具体工程对这些问题的研究成果进行综述,并从工程技术角度提出了初步解决方案,明确了需要进一步解决和研究的问题,为今后国内填埋场的改扩建指明了发展方向和技术改进途径。     

垃圾填埋场中水平导排盲沟渗流模型及间距设计

水平导排盲沟是垃圾填埋场一种重要的堆体内渗沥液导排设施,其水平间距对导排能力和水位控制效果有直接影响。通过建立水平导排盲沟渗流模型,得到了盲沟上水位浸润线的解析解,提出了对应于稳定控制警戒水位要求的水平导排盲沟间距设计方法,并与数值计算结果进行比较。进一步揭示了入流量、垃圾饱和渗透系数、盲沟尺寸、盲沟等效渗透系数和盲沟水平间距对盲沟水位控制能力的影响规律,研究结果表明:当盲沟等效渗透系数小于10~(-4)cm/s时,堆体最大水头及盲沟上水头均明显上升;控制入流量与垃圾饱和渗透系数比值小于0.05时,有利于实现堆体水位控制。基于上述分析,提出了无量纲化的盲沟水平间距设计用图。最后,通过算例分析,验证了文章提出的水平导排盲沟间距设计方法。