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。     

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。     

城市生活垃圾可生物降解组分降解规律的研究

基于对可生物降解组分测定方法的讨论,研究了垃圾填埋体可生物降解组分随填埋时间的变化趋势,结果表明:可生物降解组分在填埋两年后,随时间的变化具有一定的规律性,最后,对影响垃圾降解的几个因素进行了分析.     

城市生活垃圾若干土工试验方法

城市生活垃圾(MSW)的土工特性关系到填埋场的沉降预测和稳定分析。MSW土工性质与土有较大的区别,需对MSW的土工试验方法进行专门研究。介绍了采用虹吸筒测定MSW比重及采用充气法测定MSW孔隙率的方法原理;分析了MSW吸力的影响因素,并进行了吸力量测试验;研究了MSW降解压缩的机理,介绍了MSW降解压缩试验仪的功能特点及试验结果。     

重庆市城市生活垃圾的蠕变特性研究

首先以分别加载的方式对以重庆市城市生活垃圾典型组分为依据配制的垃圾试样进行不同应力水平的室内压缩蠕变试验,进而根据蠕变元件的基本性质和试验过程中试样反映出的变形特征,利用HK和PTH蠕变模型对生活垃圾的蠕变曲线进行拟合,并总结得出蠕变模型的基本参数。研究表明,HK和PTH模型对试验数据的拟合程度都比较好,此两种模型对于垃圾填埋场的容量计算和沉降规律研究具有一定的参考价值。     

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     

城市生活垃圾减量化对策探讨

随着社会进步、生产发展和人民生活水平的提高,城市垃圾产生量骤增,堆放和处置城市垃圾的场地日益减少,而城市垃圾处置不当必将对土壤、地下水及环境造成严重污染,加剧环境的恶化。此外,由于全球范围的天然资源有限且逐渐减少,伴随着能源危机,人们开始重视城市垃圾的源     

城市生活垃圾填埋汤渗沥液处理技术

综合国内外城市垃圾卫生填埋渗沥液特性，原水水质，处理技术及出水标准，着重推荐以厌氧，好氧为主的处理方案并就有关问题进行探讨。     

沈阳市城市生活垃圾组成及特性分析

以沈阳市老虎冲和大辛两个生活垃圾卫生填埋处理场的生活垃圾为研究对象,对一年中生活垃圾的物理组成、含水率、容重和热值进行了分析。结果表明,厨余类垃圾含量最高,占生活垃圾总量的50%以上,其次是塑料类和纸类。该研究结果可为沈阳市生活垃圾的管理和设施规划提供参考。     

城市固体废弃物的动力特性及参数确定

参照杭州天子岭填埋场城市固体废弃物(MSW)主要成分,人工配制固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪研究其在较大应变范围内MSW的动力特性。由于MSW的高压缩性,初始孔隙比不同对试样的动力特性影响不大。建议了归一化动剪切模量和阻尼比与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,并将其与不同塑性指数黏土的动力特性进行对比,可以发现MSW材料剪切模量衰减和阻尼比曲线较好的呈现出中塑性黏土的特征。最后,对城市固体废弃物的动剪切模量Gd和阻尼比D随动剪应变dγ的变化曲线进行了拟合,并给出了拟合公式的参数取值。     

城市固体废弃物动力特性试验研究

参照杭州天子岭填埋场城市固体废弃物(MSW)主要成分,人工配制固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪研究其在较大应变范围内MSW的动力特性。MSW的动剪切模量Gd和阻尼比D随着动剪应变γd的变化曲线与泥炭土的相关曲线形状基本一致,并且在相同应变时数值相差不大。在相同的动剪应变水平下,随着围压的增大,Gd增加而D减小;当动剪应变增大时,Gd减小而D增大。由于MSW的高压缩性,初始孔隙比不同对试样的动力特性影响不大。同时进行了现场剪切波速试验,确定了最大动剪切模量Gdmax的估算式。为便于应用,建议了归一化Gd和D与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,并将其与OII填埋场MSW动力特性的研究结果进行对比,可以看出MSW的成分对其动力特性的影响还是比较大。     

城市固体废弃物的复合指数应力–应变模型及其应用

在大三轴固结排水剪试验研究的基础上,提出了城市固体废弃物(MSW)的复合指数应力–应变模型。该模型参数少且有明确的物理意义,既可反映MSW在小应变情况下的非线性变形特性,也可反映其在大应变情况下的明显应变硬化特性。采用有限差分程序FLAC内置的Fish语言将复合指数应力–应变模型耦合入FLAC程序,并通过三轴压缩试验数值模拟得到了验证。最后利用该模型分析了某填埋场在竖向扩建堆体荷载作用下的应力压缩沉降、侧向变形以及新老填埋场交界面处中间衬垫系统的应变。结果表明:复合指数模型的计算结果总体上位于莫尔–库仑模型和邓肯–张模型之间;中间衬垫系统的拉伸应变可能导致压实黏土层发生破坏。     

饱和城市固废一维降解固结解析解

填埋后的城市固废因降解产生固相质量损失,从而造成在外力作用下的固结是一个相当复杂的过程。为研究饱和城市固废的降解固结特性,建立了一维降解固结普遍模型;基于已有城市固废降解、压缩和渗透特性研究,获得了考虑可降解固相水解、胞内水释放为孔隙水及降解导致压缩性衰变的一维降解固结简化模型;基于简化模型,针对饱和城市固废填埋层底部淤堵不透水和顶部自由排水工况,获得了一维降解固结解析解。针对国内填埋场新鲜城市固废的计算结果表明:在瞬时常荷载作用下,固结初期,填埋层底部的超静孔压值会超过初始值,这主要是因为降解引起固相质量损失导致骨架疏松、压缩性增大;固结后期,整个填埋层出现负的超静孔压,这是因为后期填埋层孔隙比因固相质量损失而增大,而压缩性衰变相对较小。参数敏感性分析表明:降解引起的次压缩速率越大,固结初期超静孔压越大;增加填埋层的先期固结压力会延缓超静孔压的消散。     

垃圾土中有机物降解引起的体积缩减量与时间的关系研究

基于自制的侧限压缩–降解仪,对不同降解条件进行模拟对比试验,系统地研究了不同降解条件下垃圾土中有机物的生物降解过程。试验中收集了生物反应气和渗滤液并测定了相关指标,观测了垃圾试样的竖向变形,利用生物反应器成功地模拟了填埋场生物反应的三个反应阶段:初始调整阶段、过渡阶段及产酸阶段。通过对比试验的方法直接得到了生物降解引起的体积缩减量,研究表明,生物降解引起的体积缩减量随时间的延长呈指数型增长,生物降解引起的体积缩减量占垃圾体积的24%左右,降解速率及体积缩减量随反应阶段的不同而有较大的差异,产酸阶段生物降解引起的体积缩减量占总的生物降解引起体积缩减量的70%左右。     

城市固体废弃物应力–应变模型研究

根据我国杭州市城市固体废弃物(MSW)的组成,在室内人工配置了MSW试样,采用静三轴CD试验研究了不同组成MSW在加载–卸载–再加载条件下的变形及强度特性。在三轴试验结果的基础上,分析了MSW应力–应变关系的特点,建立了双线性应变硬化模型,得到了包括卸载模量和泊松比在内的一套完整模型参数。研究表明,MSW的应力–应变关系受MSW组成及压实程度影响较大。采用有机物与无机物含量的比值作为垃圾组成的分类指标,有机物和无机物的比值较大时采用双线性模型更加符合实际情况;比值较小时,MSW的应力–应变关系表现出与一般土体相似的规律,可用双曲线模型表示。     

城市生活垃圾中优先流规律的穿透试验研究

城市生活垃圾具有大孔隙特性,优先流是垃圾中水分运动的重要形式,目前垃圾中优先流基本规律尚不明确,优先流数值分析时相关参数的选取尚缺乏依据。通过垃圾柱穿透试验研究城市生活垃圾中的优先流,以Cl-为示踪剂,进行了不同埋深和龄期试样、不同高度试样和不同入渗强度的穿透试验,得到溶质穿透曲线,运用对数正态分布模型和双峰概率密度模型拟合试验结果,定量分析了垃圾中优先流规律。结果表明,通过大孔隙运移的溶液占比在55%~70%之间,垃圾中优先流现象明显。随着垃圾的埋深和龄期增加,参与溶质运移的孔隙比例增加,但通过大孔隙运移的比例减少,优先流程度降低;试样高度增加,参与溶质运移的孔隙比例增加,但其内部大孔隙贯通性变差,通过大孔隙运移占比减小,优先流程度降低;入渗强度增大,参与溶质运移的大孔隙占比增加,优先流程度增大。双峰概率密度模型比对数正态分布模型能更好地描述垃圾中溶质运移的优先流规律,同时为使用两域模型进行垃圾水分运移分析时的参数取值提供了依据。     

填埋场内垃圾的持水特性和孔径分布研究

土-水特征曲线(SWCC)描述了含水率和基质吸力的关系,并在一定程度上反映了孔隙组成,然而生活垃圾具有大孔隙特性,采用常规的压力板仪试验难以准确获得大孔隙对应的低基质吸力范围内的数据点。通过压力板仪试验确定小孔隙对应的数据点,通过水分穿透试验,基于Poiseuille定律和Young-Laplace方程,对大孔隙对应的数据点进行补充,之后,基于Van Genuchten方程,提出具有双峰孔隙分布特征垃圾的SWCC模型,进一步分析得到垃圾的孔径分布规律。结果表明,改进的SWCC方程可更好反映垃圾持水特性及孔径特征;垃圾饱和含水率和残余含水率较高,浅层、中层、深层垃圾的田间持水率分别为38.5%,42.2%和45.8%,对应的基质吸力约为3~8 k Pa,随着埋深和龄期的增加,垃圾的有效含水率区间和给水度减小;以基质吸力1 k Pa对应的孔径为界限,垃圾中孔隙可分为大小两组,孔径概率密度呈双峰分布,随着埋深和龄期的增加,垃圾的大孔隙占比减小,大孔隙平均孔径减小,小孔隙占比增加,小孔隙平均孔径减小。