本文選題：固結(jié) + 降解�。� 參考：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：我國城市固廢以快速易降解的廚余組分為主,滲濾液產(chǎn)量大,容易引起填埋體水位雍高達(dá)到飽和狀態(tài)。填埋后的城市固廢因降解產(chǎn)生固相質(zhì)量損失,從而造成在外力作用下的固結(jié)是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程。主要體現(xiàn)在以下三個方面：(1)可降解固相水解和胞內(nèi)水釋放引起固相和孔隙體積的變化；(2)胞內(nèi)水釋放引起孔隙水質(zhì)量變化；(3)可降解固相水解和胞內(nèi)水釋放導(dǎo)致壓縮性衰變。本文重點研究飽和城市固廢一維降解固結(jié)特性。主要內(nèi)容和成果如下：(1)建立了飽和城市固廢一維降解固結(jié)普遍模型。不同于傳統(tǒng)土體,可降解固相水解產(chǎn)生的孔隙需要額外孔隙水填充,使得超靜孔壓減��；胞內(nèi)水釋放產(chǎn)生的孔隙由釋放形成的等體積孔隙水填充,不產(chǎn)生額外的超靜孔壓變化；固相質(zhì)量損失導(dǎo)致骨架疏松,壓縮性增大,使得超靜孔壓增加。因此實際過程中超靜孔壓的響應(yīng)是上述三方面超靜孔壓響應(yīng)的綜合結(jié)果。(2)基于已有城市固廢降解、壓縮和滲透特性研究,獲得了考慮可降解固相水解、胞內(nèi)水釋放為孔隙水及降解導(dǎo)致壓縮性衰變的一維降解固結(jié)簡化模型；基于簡化模型,針對飽和城市固廢填埋層底部淤堵不透水和頂部自由排水工況,獲得了一維降解固結(jié)解析解。針對我國填埋場新鮮固廢的計算結(jié)果表明：在瞬時常荷載作用下,固結(jié)初期,填埋層底部的超靜孔壓值會超過初始值,這主要是因為降解引起固相質(zhì)量損失導(dǎo)致骨架疏松、壓縮性增大；固結(jié)后期,整個填埋層出現(xiàn)負(fù)的超靜孔壓,這主要是因為后期填埋層孔隙比因固相質(zhì)量損失而增大,而壓縮性衰變相對較小。參數(shù)敏感性分析表明：次壓縮速率越大,固結(jié)初期超靜孔壓越大；增加填埋層的先期固結(jié)壓力會延緩超靜孔壓的消散。(3)基于飽和城市固廢一維降解固結(jié)簡化模型,去除常數(shù)固結(jié)系數(shù)假定,獲得了考慮固結(jié)系數(shù)變化的飽和城市固廢一維降解固結(jié)簡化模型。驗證了COMSOL Multiphysics求解的可靠性,并數(shù)值求解該簡化模型,以研究固結(jié)系數(shù)變化對降解固結(jié)性狀的影響。結(jié)果如下：固結(jié)初期,固結(jié)系數(shù)隨著深度的增加而增大,填埋層上部的固結(jié)系數(shù)小于初始值,填埋層底部出現(xiàn)固結(jié)系數(shù)超過初始值。但整個填埋層超靜孔壓值大于對應(yīng)的常數(shù)固結(jié)系數(shù)工況中的相應(yīng)值,這主要是因為填埋層上部固結(jié)系數(shù)減小,固結(jié)系數(shù)越小超靜孔壓的消散越慢。由于固結(jié)后期固結(jié)系數(shù)相對較小,負(fù)的超靜孔壓的消散也較慢。相比常數(shù)固結(jié)系數(shù)工況,考慮固結(jié)系數(shù)變化時,主壓縮的發(fā)展相對較慢,次壓縮幾乎不受影響。(4)基于實測不同齡期試樣的可降解固相質(zhì)量、胞內(nèi)水質(zhì)量和沉降值,結(jié)合一階動力學(xué)模型擬合得到可降解固相水解速率、胞內(nèi)水釋放速率和次壓縮速率；并研究不同降解環(huán)境對胞內(nèi)水釋放速率和可降解固相水解速率的影響；分析胞內(nèi)水釋放完成程度與可降解固相水解完成程度的關(guān)系；假定用可降解組分質(zhì)量損失程度表征次壓縮的完成程度,并基于實測結(jié)果對該假定進(jìn)行驗證�；诘谒恼轮锌紤]固結(jié)系數(shù)變化的飽和城市固廢一維降解固結(jié)簡化模型,結(jié)合三個速率的相關(guān)性,本章獲得了變固結(jié)系數(shù)條件下,同時考慮可降解固相和胞內(nèi)水對次壓縮影響的飽和城市固廢一維降解固結(jié)簡化模型；通過算例分析得到如下結(jié)果：次壓縮速率由胞內(nèi)水速率控制這一假定導(dǎo)致固結(jié)初期超靜孔壓偏大,后期則偏��；胞內(nèi)水釋放速率相同時,可降解固相水解速率越大,固結(jié)初期超靜孔壓越小。
[Abstract]:The municipal solid waste is the main component of rapid and easy - to - degrade kitchen waste components , the leachate production is large , the water level of the landfill can be easily caused to reach the saturation state . The solid waste caused by the landfill is a rather complicated process due to the degradation of solid phase quality . The main expression is that : ( 1 ) the degradable solid phase hydrolysis and the release of intracellular water cause the change of solid phase and pore volume ;
( 2 ) the release of intracellular water causes the change of pore water quality ;
( 3 ) degradable solid phase hydrolysis and intracellular water release result in compressibility decay . The main contents and results are as follows : ( 1 ) A generalized model of solid waste one - dimensional degradation consolidation in saturated cities is studied .
the pores generated by the release of the intracellular water are filled with the equal volume pore water formed by the release , and no extra superstatic pore pressure change is generated ;
( 2 ) Based on the existing research on solid waste degradation , compression and permeation characteristics , a simplified model of one - dimensional degradation consolidation considering degradable solid phase hydrolysis and intracellular water release as pore water and degradation leads to compression decay is obtained .
Based on the simplified model , the analytical solution of one - dimensional degradation consolidation is obtained for the bottom slurry of saturated municipal solid waste landfill . The results show that under the action of instantaneous constant load , the overpressure value at the bottom of the landfill layer will exceed the initial value , which is mainly because of the loss of solid phase caused by degradation , which causes the skeleton to be loose and the compressibility is increased ;
In the late consolidation period , the negative superstatic pore pressure appears in the whole landfill layer , which is mainly because the pore ratio of the later landfill layer increases due to the loss of solid phase quality , and the compressibility decay is relatively small . The parameter sensitivity analysis shows that the higher the secondary compression rate , the greater the static pore pressure at the initial stage of consolidation ;
( 3 ) In the early consolidation period , the consolidation coefficient increases with the increasing of depth , the consolidation coefficient of the upper part of the landfill layer is smaller than the initial value , and the consolidation coefficient is less than the initial value .
The effects of different degradation environment on the release rate of intracellular water and the rate of degradable solid phase hydrolysis were studied .
analyzing the relationship between the degree of completion of intracellular water release and the degree of completion of degradable solid phase hydrolysis ;
It is assumed that the degree of completion of the secondary compression is characterized by the degree of loss of the degradable component , and the assumption is verified based on the measured results . Based on the correlation of three rates , a simplified model of one - dimensional degradation consolidation of saturated cities affected by secondary compression of degradable solid phase and intracellular water is considered .
The results are as follows : the sub - compression rate is controlled by the rate of internal water velocity , which leads to a large initial static pore pressure and a small later period ;
The higher the release rate of the intracellular water , the higher the degradation rate of the degradable solid phase , the smaller the superstatic pore pressure at the initial stage of consolidation .
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU411

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本文編號：2003696