【摘要】： 西部大開發(fā),經(jīng)濟(jì)和城市化迅速發(fā)展,大量人口涌入城市,垃圾巨增,需建新的垃圾衛(wèi)生填埋場處置垃圾,但西部山城經(jīng)濟(jì)條件滯后,技術(shù)力量薄弱,衛(wèi)生填埋場也難以達(dá)到100%的垃圾無害化處置,污染問題仍然存在。同時(shí),由于城市化水平提高,上世紀(jì)80年代前修建的位于城市郊區(qū)的非衛(wèi)生填埋場(簡易垃圾填埋場),已迫近城市中心區(qū),且由于無衛(wèi)生防護(hù)措施對周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,已不適應(yīng)現(xiàn)代需要,必須進(jìn)行封場整治。因而垃圾衛(wèi)生填埋場的建設(shè)和簡易垃圾填埋場的封場整治均存在污染控制問題,而污染控制的關(guān)鍵是要掌握滲濾液和填埋氣的運(yùn)移規(guī)律。故衛(wèi)生填埋場的建設(shè)和非衛(wèi)生填埋場的封場整治,均要進(jìn)行滲濾液、填埋氣運(yùn)移規(guī)律及其污染控制研究。但西部山城垃圾中易降解的有機(jī)物含量高,填埋場地形地貌為山地,地表切割深,溝谷發(fā)育,地質(zhì)條件復(fù)雜,褶皺構(gòu)造和斷層裂隙較為發(fā)育,巖性多樣,存在強(qiáng)烈的非均質(zhì)和各向異性,與沿海平原發(fā)達(dá)城市垃圾填埋場的垃圾特性和地質(zhì)條件差異極大,平原沿海發(fā)達(dá)城市的研究結(jié)論不能直接應(yīng)用于山城。因此西部山城垃圾填埋場氣液運(yùn)移規(guī)律及其污染控制研究成為目前急待解決的重要問題。本文通過現(xiàn)場調(diào)研,理論分析,室內(nèi)試驗(yàn),現(xiàn)場實(shí)測及數(shù)值模擬等多種手段,對此問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 論文首先分析了西部山城垃圾特性及其填埋場地質(zhì)環(huán)境,計(jì)算滲濾液和填埋氣的產(chǎn)生量;在此基礎(chǔ)上,采用孔隙——裂隙雙重介質(zhì)理論、溶質(zhì)彌散理論,概化西部山城垃圾填埋場滲濾液滲流物理模型,之后由地下水滲流和溶質(zhì)運(yùn)移耦合,建立西部山城垃圾填埋場滲濾液滲流污染數(shù)學(xué)模型,并通過滲濾液COD濃度、地下水水位的模擬值與實(shí)測值對比,校正識別模型,最后得到符合客觀實(shí)際的數(shù)學(xué)模型。以典型的西部山城簡易垃圾填埋場一為代表,采用校正后符合客觀實(shí)際的數(shù)學(xué)模型,模擬分析西部山城垃圾填埋場,場內(nèi)外滲濾液滲流污染特性。此典型西部山城垃圾填埋場內(nèi)有三條斷層通過,斷層部位巖體裂隙發(fā)育。數(shù)值模擬研究中,對此實(shí)際垃圾填埋場、斷層通過部位進(jìn)行防滲整治后的填埋場,兩種工況,從滲濾液COD濃度隨時(shí)間的變化規(guī)律、滲濾液運(yùn)移方向的變化規(guī)律、以及滲濾液濃度擴(kuò)散變化規(guī)律三個(gè)方面,分析對比其滲濾液滲流污染特性,由此可得到西部山城垃圾填埋場滲濾液滲流運(yùn)移規(guī)律。 斷層或裂隙通過部位,滲濾液滲流形成了一個(gè)強(qiáng)徑流帶,改變了滲濾液滲流路徑。場內(nèi),治理前的垃圾填埋場,其斷層通過部位滲濾液COD濃度值高于治理后填埋場的同一部位COD濃度值約800 mg/L;場外,治理前垃圾填埋場外50m范圍內(nèi),斷層附近監(jiān)測井滲濾液COD濃度值高于治理后填埋場的同一部位監(jiān)測井COD濃度值約200 mg/L。斷層未治理前填埋場滲液COD濃度最大值位于填埋場中部三條斷層的交匯處,治理后滲濾液最大濃度值出現(xiàn)在填埋場的南端,地表標(biāo)高較低的部位。 在建立西部山城垃圾填埋場滲濾液滲流污染模型,進(jìn)行滲濾液滲流污染規(guī)律研究的同時(shí),采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、氣體動力學(xué)理論,建立西部山城垃圾填埋場填埋氣在場內(nèi)外遷移的數(shù)學(xué)模型,通過對模型求解,MTLB平臺編程,計(jì)算分析填埋場填埋氣的遷移狀況,并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明所建的模型是符合客觀實(shí)際的,理論計(jì)算和實(shí)測綜合分析,得到的西部山城垃圾填埋場填埋氣遷移擴(kuò)散規(guī)律的結(jié)論,能為填埋氣污染控制提供科學(xué)依據(jù)。西部山城垃圾填埋場填埋氣遷移范圍在25m范圍內(nèi),斷層通過部位遷移量大,沿?cái)鄬油ㄟ^部位50m后仍有填埋氣遷移的現(xiàn)象。填埋場內(nèi),隨著垃圾體埋深增加,填埋氣縱向的遷移量越來越小;填埋場中導(dǎo)氣井埋深設(shè)置在垃圾體埋深的一半范圍內(nèi)最佳。 根據(jù)西部山城垃圾填埋場滲濾液、填埋氣遷移滲流規(guī)律,提出相應(yīng)的填埋場環(huán)境污染控制措施,并對控制措施進(jìn)行研究,得到最佳的控制方案。
【圖文】：

某山城垃圾堆埋場全貌Fig1.1Panoramaofrubbishdumpingandburialforamountaincity

積存在城郊的簡單堆埋的垃圾量大約為6.87萬噸，占垃%[4]。國西部山城經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對滯后，簡易垃圾填埋場所占的比例更大。城——重慶市主城區(qū)，目前投入使用的垃圾場中，只有一個(gè)是衛(wèi)生陽也只有大雁垃圾填埋場是衛(wèi)生填埋場，其它為非衛(wèi)生填埋場。四使用的垃圾場，，除了成都市長安垃圾場外其它的多為非衛(wèi)生填埋場非衛(wèi)生填埋場多數(shù)建于上世紀(jì)80年代及其以前，建場初期沒有進(jìn)行調(diào)查，簡單隨意地填埋于市郊洼地和沖溝內(nèi)，無填埋場衛(wèi)生系統(tǒng)設(shè)來了嚴(yán)重的污染，并產(chǎn)生垃圾堆體滑坡、崩塌等不穩(wěn)定性事故。典型西部山城主城區(qū)有 9 個(gè)簡易垃圾填埋場，此 9 個(gè)垃圾場的垃圾或多條沖溝之間的低洼地帶[6]。產(chǎn)生的大量滲濾液流入沖溝，或溢出），或滲入周邊的環(huán)境污染地下水和地表水，對地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重的滲入垃圾堆底部，浸潤軟化巖土體，導(dǎo)致 2004 年某垃圾填埋場滑坡些簡易垃圾填埋場目前正在進(jìn)行封場整治。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TU993

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉東燕;馮國建;羅云菊;趙新濤;;有機(jī)物降解產(chǎn)氣率模型研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2011年01期

本文編號：2632183