城市固體廢棄物滲流—壓縮—降解過程的模擬研究.pdf

1、伴隨著我國經濟的高速發(fā)展及城市化進程的加快，城市生活垃圾快速增加，垃圾填埋場的數目也在不斷增加。目前，我國的填埋場大都存在滲瀝液產出量大，堆體水位雍高的問題，進而引發(fā)環(huán)境污染、堆體失穩(wěn)等災害。上述問題與垃圾土內部所發(fā)生的滲流、壓縮和降解過程密不可分。為了深入認識該過程中固、液、氣相互作用機理及規(guī)律，一些學者提出了多場耦合的分析方法，基本上都不采取過程模擬的方式;通?？紤]的因素比較多，模型也比較復雜，在應用中往往忽略一些重要參數的時空變化

2、，因此很少能夠用于實際填埋場的水位分析和滲濾液產量計算。在滲瀝液導排量的計算方面，目前通常采取水文分析方法或經驗公式獲得，難以定量考慮由于填埋體的壓縮、降解引起的排出。因此，開展垃圾土的滲流-壓縮-降解過程的研究，針對性地揭示垃圾土在滲流、壓縮和降解過程中滲瀝液導排量以及自身含水特性的變化規(guī)律，具有重要的理論價值和工程意義的?；诖耍疚牟捎脭抵捣治龅姆椒ㄩ_展了以下研究內容:
　　(1)探討了垃圾土的基本組成、水體轉運機制，總結了

3、垃圾土的壓縮、降解基本性質。對垃圾土體的滲流、壓縮、降解過程進行分解，提出了一維條件下考慮降解的滲流-壓縮耦合分析方法——以ABAQUS軟件的滲流-壓縮耦合模塊作為分析工具，結合手算對降解進行修正。在計算時，該方法考慮了填埋體滲透系數由于壓縮發(fā)生的改變而變化以及垃圾的壓縮特性、持水特性隨齡期的更新。
　　(2)采用本文提出的分析方法模擬了單元體在分級受荷條件下的滲流、壓縮、降解過程，通過不同分析方法的對比及參數分析，得出以下結論:

4、1）滲瀝液導排量隨垃圾的初始含水率、壓縮性、降解速率及降雨入滲強度的增大而增大。其中垃圾的初始含水率、壓縮性和降雨入滲強度的影響較大，降解速率的影響較微弱;2）對單元體而言，垃圾的初始含水率會在較短期（3～9個月）內發(fā)揮作用并消失，因此較高的初始含水率易引起滲瀝液導排量的激增。
　　(3)基于單元體滲流、壓縮、降解過程的模擬流程，提出了填埋體分層堆填過程模擬方法，通過不同工況以及不同參數的對比分析，得出以下結論:1）堆填過程中一旦

5、產生水位，通常隨堆填高度快速上升。在堆填過程中，底部導排性能越好，則形成水位所需的時間越久，最終水位高度也越小;2）與單元體的研究結果相類似，垃圾的初始含水率、降雨入滲強度對滲瀝液導排量有重要影響;作業(yè)方式對填埋場的滲瀝液導排量影響較大——合理的分區(qū)方法不僅可以降低滲瀝液導排量，而且使其隨時間波動較小，反之則會造成滲瀝液導排量激增;3）HELP模型預測短期滲瀝液產量時誤差較大，若以其計算結果為污水處理廠的設計參照，有可能導致堆填后期設計