南通市城市生活垃圾填埋场渗沥液提标改造工程工艺设计与分析

为提升南通市垃圾处理中心环境保护技术的先进性,充分发挥填埋场综合效益的需要,南通市城市生活垃圾填埋场于2011年开始实施渗滤液提标并零排放改造,使填埋过程中产生的渗沥液真正达到了无害化、资源化。北京天地人环保科技有限公司承接了此项提标改造工程,现在南通市城市生活垃圾填埋场渗滤液方面的处理已走在全国前列。     

垃圾填埋场渗沥液击穿防渗系统的指示污染物研究

中国垃圾填埋场渗沥液中的污染物种类繁多,成分复杂,污染物击穿填埋场防渗系统,造成地下水以及土壤污染已成为填埋场环境安全问题中最为关注的问题之一。目前以什么标准判断击穿,以何种污染物作为指示污染物计算击穿时间并评价防渗系统的防污性能尚不明确。针对这一问题,以中国6个典型填埋场内代表性污染物的平均浓度为初始浓度,以中国相关环境标准中规定的各类污染物极限浓度作为污染浓度,建立污染物在复合防渗系统中的一维对流–弥散有限元模型。通过计算各类污染物在填埋场防渗系统中的击穿规律和击穿时间发现,相比重金属和持久性有机污染物,有机污染物(COD)最早击穿防渗系统,有机污染物(COD)可作为判定击穿的指示污染物,击穿HDPE土工膜单层和双层复合垫层的时间分别为84.2 a和122.6 a;而击穿时间主要受污染物的初始浓度、规定的污染浓度和污染物的迁移弥散参数共同影响。这一结果可为填埋场防渗系统击穿时间的计算和防污性能的评价提供参考。     

二妃山垃圾卫生填埋场防渗体系的设置与渗沥液的收集处理

介绍了二妃山垃圾卫生填埋场雨污分流系统和填埋库区防渗体系,并设计了对垃圾渗沥液和其他污水进行集中收集处理的工艺流程,可供类似垃圾卫生填埋场参考和借鉴。     

城市垃圾填埋场垃圾土压缩变形的研究

1　前　　言研究垃圾土的压缩变形特性对分析填埋场的沉降、估算填埋容量以及预测填埋场的服务期限都是十分必要的。垃圾土是固体废弃物和中间覆盖土层的总称,它由多种物质成分组成,这些物质通常是多孔的和非饱和的,其中大部分有机物极易被微生物分解转化,无机物则不分解或分解得极其缓慢。因此,垃圾土在自重作用下的压缩是由孔隙体积减小和有机物分解共同影响的结果。在研究垃圾土的压缩性时,需要分析有机物的含量及分解规律,以及孔隙比的变化和分布规律。本文将结合国内外的相关研究成果,分析垃圾土中有机物的降解规律和孔隙比的变化特点,给出垃圾土压缩性的数学描述。2　垃圾土的有机物含量及其降解规律垃圾土中的有机物含量往往较高     

渗流作用下垃圾填埋场封盖土坡稳定的极限平衡分析

探讨了垃圾填埋场在长期运行过程中，由于排水系统失效而导致封盖土坡在渗流作用下失稳的原因。采用极限平衡法，通过算例定量地分析封盖土坡在渗流作用下的稳定性，指出渗流使封盖系统界面摩擦角减小，所产生的渗透压力使滑动面摩擦力下降，导致封盖土坡稳定性不足。强调在垃圾填埋场设计中，必须高度重视渗流影响，保证封盖系统长期有效的设计排水能力。     

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     

城市垃圾填埋场主压缩沉降的试验分析

为了研究城市垃圾填埋场主压缩沉降对总沉降的影响,并对主压缩沉降作出准确的预测,通过对垃圾试样的压缩试验及理论分析,采用最小二乘法对试验数据的拟合曲线进行优化,建立了城市垃圾填埋场主压缩沉降的计算模型,该模型避免了主修正压缩指数难以确定的问题。结果表明:垃圾试样在整个压缩过程中的修正主压缩指数并非常数,修正主压缩指数与垃圾试样的初始干密度有关;利用垃圾试样初始干密度建立起来的主压缩沉降的计算模型对实际主压缩沉降进行预测,得到了较为满意的结果。     

垃圾填埋场灾变过程的温度–渗流–应力–化学耦合效应研究

 针对当前垃圾填埋场灾变过程预测与控制的迫切需求,结合垃圾填埋场及其周围复杂而特殊的环境地质条件,从温度–渗流–应力–化学(T-H-M-C)多场耦合角度深入分析垃圾填埋场灾变过程的演化机制与开展多场耦合研究的必要性。提出填埋气体运移的微生物降解–温度–渗流(B-T-H)耦合模型、考虑好氧和厌氧微生物降解作用的垃圾渗沥液污染物迁移转化渗流–微生物降解–化学(H-B-C)耦合模型、复合衬垫系统污染物运移渗流–化学(H-C)耦合模型以及考虑热量变化和水蒸气迁移过程对开裂过程影响的填埋场封场覆盖系统干燥开裂温度–渗流–应力(T-H-M)耦合模型,为垃圾填埋场灾变过程的预测和安全性评价提供有效的分析手段。提出一套多场耦合测试分析方法与试验技术,开发集监测、控制与数据采集于一体的填埋场中污染物传输的多场耦合测试分析系统。形成一套填埋场污染物多参数远程同步监测方法与技术,研制集实时监测与视频监督于一体的垃圾填埋场污染物远程在线监督系统。针对多场耦合作用下封场覆盖系统开裂问题,提出新型环保的垃圾填埋场封场覆盖生态污泥腾发覆盖技术(EST)。上述研究成果可为垃圾填埋场灾变过程的预防与控制提供科学手段和技术支持,同时对于丰富和拓宽多场多相耦合理论的发展具有重要的理论意义和应用价值。     

基于IPA分析的西安江村沟垃圾填埋场 景观生态修复策略

通过对西安江村沟垃圾填埋场内及周边村民生活生产区共57处土壤进行实测与问卷调查,运用IPA分析方法,从村民景观生态感知角度出发,探讨村民对周边垃圾填埋场实际景观生态感知与期望之间的关系,以及影响村民景观生态感知的重要因素,得出景观生态满意度模型。对影响景观生态感知因素的重要性与满意度进行测量,同时生成IPA表现值与期望值,并以此为依据结合土壤实验结论,运用景观生态恢复技术,对垃圾填埋场的景观生态恢复提出了相关设计策略。     

基于渗流-应力耦合的基坑变形与稳定分析

为了研究基坑开挖过程中渗流场与应力场的变化规律及其导致的基坑稳定问题,基于广义Biot固结理论给出了饱和渗流-应力耦合理论控制方程;进而结合有限元理论分析了某基坑开挖过程中不同排水边界条件和卸载方向对基坑稳定性的影响。结果表明,排水边界条件对基坑塑性区、孔隙水压力和位移的趋势影响不大;水平方向的卸载对上述因素的影响较垂直方向大。     

成层介质中填埋场渗滤液的最大饱和深度

为合理设计填埋场排水层或覆盖层,设计者必须能够估算出各种条件下衬垫上渗滤液的最大水头。本文依据标准Dupuit假设,提出了稳定状态下成层衬垫上最大水头的计算方法。通过与McEnroe(1993)和Qian(2004)的计算结果比较,本文提出的方法是合理的。本文通过参数分析总结了成层介质中不同因素对最大渗滤液水头的影响规律。     

折线形填埋场排水系统最大浸润线水位深度的计算

在实际的填埋场设计中,存在着排水系统由两段或多段不同坡度的折线段组成的情况,目前对折线形排水系统最大水位深度的准确估算只适用于非常有限的几种情况。依据扩展的Dupuit假设,导出折线形排水系统在自由出流边界条件下的浸润线求解方法。通过案例分析及与Giroud等的计算结果比较,证明所提出的方法是合理和准确的。在此基础上,进行多参数分析。在一般情况下,下坡的最大液面高度取决于总长度、下游坡度及入渗强度。在计算上坡最大水头高度的时候,应该考虑由于下坡积水引起的上下坡交界处的水位。复合排水材料对减少最大水位深度有着重要的意义。     

成层介质中填埋场渗滤液水位的瞬态求解

现代填埋场排水层或覆盖层设计时,对排水系统水位深度的估算大都针对稳定状态时的最大水位,对水位增长过程的模拟鲜有涉及。在扩展的 Dupuit 假定基础上推导了成层排水介质中瞬态水位计算方法,通过与稳态计算方法的对比,验证了方法的准确性。通过参数分析发现对双层排水系统来说,渗透系数减小到一定程度后,会导致水位的大幅增加,达到稳定的所需时间也越长。排水距离越长和坡度越小,达到最高水位也越滞后。合理设置排水距离和适当增加排水系统的坡度可以非常有效地控制水位深度。 复合排水材料对减少最大水位深度有着重要的意义。     

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°。     

垃圾渗滤液处理工艺技术的研究

分析了垃圾填埋场渗滤液的特点,对关于垃圾渗滤液的处理工艺进行了分析与比较,并就生化处理+膜处理工艺技术进行了综述,总结了该工艺的特点及优势,进而提高垃圾渗滤液处理效率。     

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。     

混凝吸附作用在垃圾渗滤液处理中的应用浅析

垃圾渗滤液具有高COD浓度、高氨氮、高重金属的特点,直接采用常规生物方法难以使处理过程正常运行。物化法作为垃圾渗滤液生物处理的预处理工艺,可降低渗滤液中的生物毒性,为后续生物处理提供良好条件。因此,对垃圾渗滤液预处理方法研究具有重要的理论意义和工程实践意义。     

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。     

嘉兴垃圾填埋场渗滤液的土柱淋滤实验研究

通过室内淋滤实验分析垃圾渗滤液-水-岩相互作用过程。实验发现Cl-的保守性是相对的,其中在粉砂土中Cl-存在吸附解吸现象,平衡浓度为4446mg/L时,分配系数Kd=0.18L/kg,而在壤土(亚粘土)中Cl-保持保守。SO42-和F-积极参与水岩相互作用,粉砂土和壤土对SO42-和F-均有较强的吸附作用。阴离子交换作用的结果使大量的NO 3-从粉砂土中解吸出来。     

Estimation of the mass-balance of selected metals in four sanitary landfills in Western Norway, with emphasis on the heavy metal content of the deposited waste and the leachate

A worst-case simulation of the mass-balance for metals in the waste deposited during 1 year and the levels of cadmium (Cd), lead (Pb), mercury (Hg), chromium (Cr) and iron (Fe) in the leachate was calculated for four sanitary landfills in Western Norway. Estimates of the levels of metal content in mixed municipal solid waste (MSW) were found by using recent literature values calculated in a mass-balance study at a Norwegian waste incinerator plant. Leachate from the landfills were sampled and analyzed monthly during 1 year, and from these measurements the total annual discharge of the selected metals through the leachate was determined. The levels of the measured heavy metals in the leachate were low. For Cd less than 0.06%, for Pb less than 0.01% and for Hg less than 0.02% of the estimated year's deposited mass of metals were leached from the landfills during the year of investigation. The high retention of these metals are most likely due to sulfide precipitation, but also due to the immobile condition of the metals in their original deposited solid state (plastics, ceramics, etc.). The percentage of Cr leached was relatively higher, but less than 1.0% per year. The mass balance of Fe suggests that this element is more mobile under the prevailing conditions. The percentage of Fe leached varied and was estimated to be between 1.9% and 18%. The present study clearly supports the theory that MSW only to a small extent will lead to discharge of metals if deposited at well-constructed sanitary landfills with top layers.