發(fā)布時(shí)間：2020-04-22 13:16

【摘要】： 準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)因具有填埋結(jié)構(gòu)簡單、垃圾降解速度快等優(yōu)勢而成為目前垃圾處理處置領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。但是目前國內(nèi)的研究仍以基于室內(nèi)試驗(yàn)的理論分析為主,為了探索準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)的工程適應(yīng)性和對準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)的一些重要問題進(jìn)行深入研究,開展了三個(gè)規(guī)模為10m×10m×5m的不同回灌方式和前期不同覆蓋方式的垃圾循環(huán)式準(zhǔn)好氧填埋單元的現(xiàn)場試驗(yàn)。探討了準(zhǔn)好氧填埋場滲濾液水質(zhì)在不同時(shí)期的降解規(guī)律;氧氣在準(zhǔn)好氧填埋場的傳質(zhì)和消耗規(guī)律以及填埋氣體的排放規(guī)律。同時(shí)對填埋場污染物運(yùn)移的平衡流與優(yōu)先流進(jìn)行數(shù)值模擬,確定影響污染物運(yùn)移的主要因素。本研究可為準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)的推廣應(yīng)用提供相關(guān)的技術(shù)參數(shù)和理論依據(jù)。 通過對試驗(yàn)單元滲濾液水質(zhì)的監(jiān)測,結(jié)果表明:三個(gè)單元的COD在分別經(jīng)過742、704、697天后,從最初的26172 mg/L、72435 mg/L和65324 mg/L降低到1566mg/L、1443mg/L和2013mg/L,去除率分別為94.0%、98.0%和96.9%。BOD_5分別從21012mg/L、42800mg/L和33900mg/L降低到130mg/L、120mg/L和140mg/L,去除率為99.4%、99.7%和99.6%�？梢钥闯鰷�(zhǔn)好氧填埋對有機(jī)物的去除效果明顯,但是由于受到滲濾液收集管直徑較小的限制,滲濾液氨氮的降解受到一定的影響,降解效果不夠理想。分別利用Excel和Lingo軟件對滲濾液COD降解模型進(jìn)行擬合和預(yù)測,結(jié)果顯示采用Lingo擬合的結(jié)果與實(shí)測值比較接近,其預(yù)測值也更為準(zhǔn)確。 在考慮彌散、對流、吸附和降解作用下,首次利用FlexPDE軟件對填埋場污染物的平衡流和優(yōu)先流運(yùn)移模型進(jìn)行模擬。研究表明:在平衡流條件下,當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)和滲流速度增大時(shí),污染物的濃度降低趨勢很明顯。當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)為0.5m~2/d和0.05m~2/d時(shí),擴(kuò)散系數(shù)較小方向上的運(yùn)移可以忽略不計(jì),滲流速度降低到0.02m/d后,對污染物運(yùn)移的影響可以忽略不計(jì)。污染物衰減系數(shù)對污染物運(yùn)移的影響較大,衰減系數(shù)越大,污染物濃度降低得越快,而當(dāng)污染物衰減系數(shù)減小到0.0008/d后,污染物濃度變化受衰減系數(shù)的影響大大減小。通過優(yōu)先流模擬發(fā)現(xiàn),在流動(dòng)區(qū)域,由于污染物隨著流體快速運(yùn)移,其濃度也發(fā)生較大的變化,而對于不流動(dòng)區(qū)域,由于污染物濃度的變化只受到降解以及動(dòng)力學(xué)傳質(zhì)的影響,所以其濃度變化緩慢;流動(dòng)區(qū)域的含水率越大,不流動(dòng)區(qū)域污染物濃度降低的越快;傳質(zhì)系數(shù)越大,不流動(dòng)區(qū)域污染物濃度降低越快,相對而言流動(dòng)區(qū)域的濃度有所增大。在優(yōu)先流發(fā)生時(shí),滲流速度和擴(kuò)散系數(shù)明顯增大,當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)為5m~2/d,滲流速度為2m/d時(shí),到了第50天,流動(dòng)區(qū)域污染物濃度的最大值與擴(kuò)散系數(shù)為0.5m~2/d,滲流速度為0.2m/d相比較,降低了96.7%。說明優(yōu)先流對污染物運(yùn)移的影響大。 對準(zhǔn)好氧填埋場氧氣的傳質(zhì)和消耗規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究,并利用Surfer軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:氧氣在垃圾層的傳遞方式主要以擴(kuò)散傳遞為主;通過覆蓋層進(jìn)入垃圾層中的氧氣分布具有一定的層次效應(yīng),從上到下濃度依次減小。在滲濾液收集管氧氣供給的影響下,導(dǎo)氣管周圍的氧氣濃度有所增加。三個(gè)試驗(yàn)單元上、中、下層氧氣的平均濃度分別為:13.8%、2.1%、0.6%;13.6%、2.3%、0.3%;13.8%、2.4%、0.4%。利用氧氣濃度的大小將填埋場的不同垃圾降解區(qū)域進(jìn)行劃分,好氧、兼氧和厭氧區(qū)的氧氣濃度分別為大于2.4%、大于0而小于等于2.4%和等于0。 利用靜態(tài)箱法對準(zhǔn)好氧填埋場填埋氣體排放通量進(jìn)行研究。結(jié)果表明,距離導(dǎo)氣管較近的區(qū)域,在垃圾好氧降解的條件下,CH_4的排放通量絕大部分接近于零,即處于完全被氧化的狀態(tài)。隨著離導(dǎo)氣管距離的增加,CH_4排放量逐漸增大,但是受到填埋場垃圾層厚度等的影響,不同的區(qū)域的CH_4和CO_2排放量有所不同,填埋垃圾層較厚的區(qū)域,氣體的產(chǎn)量增大,排放量也較大。在填埋邊坡地帶,CH_4排放量較低,CO_2排放量較大,在覆蓋層較薄區(qū)域,大氣滲透到垃圾層的深度增加,使垃圾好氧降解區(qū)域增大,CO_2排放量增大。整個(gè)試驗(yàn)中的CH_4排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CO_2排放量,兩者的通量比值除了第二單元在4月為47外,其余時(shí)段都在688以上,最大比值達(dá)到204940,說明在準(zhǔn)好氧填埋條件下,CH_4排放量大大減小。
【圖文】：

vx一稱時(shí):取R一L613，幾一o.smZ/d，幾一o.smZ/d，vx一0.2而d，帳一0·Zm/d，凡一o·008/d。當(dāng)時(shí)間分別為l、2、5、10、25、50、 100天時(shí)的污染物運(yùn)移變化規(guī)律見圖3一l一3一7所示。各圖中的x和y坐標(biāo)表示填埋場的長度，單位為米，，右圖為坐標(biāo)為x一0zn，廠sm到x二10m，y=sm的剖面圖(下同)，從圖3一1一3一7看出，在第1天時(shí)，污染物的相對濃度(C/CO)基本上沒什么變化，大部分區(qū)域的值為1.0;第2天時(shí)的污染物相對濃度最大值為9.9

(2)不同擴(kuò)散系數(shù)的比較:在上述參數(shù)的基礎(chǔ)上，當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)Dx一 5mZ/d和 0.05mZ/d，其余參數(shù)不變，時(shí)間為10天時(shí)的污染物相對濃度變化趨勢見圖3一8和3一9。從圖3一8看出，當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)幾一 5mZ/d，幾一 0.5mZ/d，在第10天時(shí)，污染物相對濃度的最大值為0.051，是擴(kuò)散系數(shù)為從一 0.5mZ/d，幾一 0.5mZ/d第10天最大值的6.5%，說明當(dāng)一個(gè)方向的擴(kuò)散系數(shù)增大時(shí)，污染物的濃度降低趨勢很明顯;與此同時(shí)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 韓智勇;厭氧—準(zhǔn)好氧聯(lián)合型生物反應(yīng)器填埋場穩(wěn)定化規(guī)律及運(yùn)行策略研究[D];西南交通大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 尹朝陽;厭氧—準(zhǔn)好氧聯(lián)合型生物反應(yīng)器填埋場產(chǎn)氣規(guī)律的研究[D];西南交通大學(xué);2011年

2 陳清華;回灌型準(zhǔn)好氧填埋場模擬研究[D];西南交通大學(xué);2009年

3 孫益彬;好氧生物反應(yīng)器填埋場中氣體注入、產(chǎn)生及運(yùn)移的擬穩(wěn)態(tài)模擬研究[D];北京化工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2636557