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文檔簡介
1、隨著社會的發(fā)展、城市的急速擴張,近幾年運送至政府規(guī)定消納點的城市生活垃圾量每年以近3%速度增長,2010年已達1.58億噸,全國2/3的城市出現(xiàn)“垃圾圍城”的現(xiàn)象。城市生活垃圾的處理是人們急需解決的問題,目前我國處理生活垃圾的方式主要是填埋。但是對于已封場的填埋場,內(nèi)部垃圾降解速度非常緩慢。有學(xué)者提出采用注水、注氣等方式對已封場的填埋場進行治理,以加速堆體內(nèi)垃圾的降解或抽取甲烷等填埋場氣進行綜合利用。然而關(guān)于注水量與填埋場水分分布的關(guān)系
2、、以及其對垃圾降解或產(chǎn)氣過程的影響研究還處于開始階段。對于簡易填埋場可以進行注水注氣條件下的加速降解治理(即好氧生物反應(yīng)器技術(shù))。
簡易填埋場的治理中滲濾液對地下水造成二次污染是直接關(guān)系到項目是否可行及環(huán)境安全的關(guān)鍵問題。本文借鑒前人對土壤中水分運移過程的研究,對填埋場好氧治理過程中水分的運移進行了探索性研究,建立了相關(guān)模型。其模擬結(jié)果對填埋場的治理有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。本文研究內(nèi)容主要包括:
(1)基于柱坐
3、標建立三維水分運移控制方程,通過源匯項與好氧反應(yīng)機理模型實現(xiàn)了不同尺度耦合。相比于直角坐標系下的水分控制方程,柱坐標下更能體現(xiàn)表面水塘注水和豎式井時的水分布狀態(tài)。而大多數(shù)研究者處理源匯項時,僅僅是一個常數(shù)或是一個關(guān)于時間的函數(shù),本文中源匯項與各位置的含水率相關(guān),并通過gPROMS軟件對此模型進行求解,以更接近實際情況。
(2)模擬表面水塘注水時含水率分布的擬穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。①在擬穩(wěn)態(tài)模擬中,分別考察了表面水塘注水時注水量、
4、堆體滲透特性(飽和滲透系數(shù))、堆體溫度對水分分布的影響。以填埋場底部不下滲為目標,獲得了給定條件下的最優(yōu)注水量為0.6m3/d;飽和滲透系數(shù)大時注水井口處含水率高、影響范圍小;好氧微生物最優(yōu)反應(yīng)溫度為55℃時,溫度對含水率和好氧微生物濃度的影響在30-50℃間比較明顯,在10℃時可忽略。②為了研究填埋場含水率隨時間的變化,進行了惰性介質(zhì)中水分運移過程的動態(tài)模擬。因為考慮水分運移和反應(yīng)的共同影響,模型包括了不同尺度的變量,其求解相對比較困
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