【摘要】：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化水平的提高,我國的城市固體廢棄物產(chǎn)量急劇增加。因此,如何環(huán)保、安全、高效地處理城市固體廢棄物將是我國面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。衛(wèi)生填埋法是世界通行的也是我國最主要的城市固體廢棄物處置手段。今后20年,中國會修建越來越多的衛(wèi)生填埋場,并且在原有的填埋場基礎(chǔ)上進(jìn)行改擴(kuò)建,以滿足需要。由于對城市固體廢棄物的靜動力學(xué)特性認(rèn)識不清,近年來世界各地相繼發(fā)生了多起填埋場失穩(wěn)和功能破壞事件。因此,為了給新建或改擴(kuò)建填埋場提供合理的設(shè)計(jì)參數(shù)和評價(jià)現(xiàn)有填埋場的穩(wěn)定性和完整性以及填埋場封閉后的利用,有必要對城市固體廢棄物靜動力學(xué)特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。本文依托美國科學(xué)基金會研究項(xiàng)目《城市固體廢棄物靜動力學(xué)特性評價(jià)》,利用亞利桑那州立大學(xué)大型單剪設(shè)備對美國加州Tri-Cities填埋場固體廢棄物進(jìn)行了一系列室內(nèi)試驗(yàn)。 根據(jù)Tri-Cities填埋場現(xiàn)場鉆探試驗(yàn)資料,將城市固體廢棄物分為20mmm類土物質(zhì)含量和20mm的纖維物質(zhì)兩類,并配制了20mm類土物質(zhì)含量(按重量)分別為100%、65%、35%的三類不同組分的城市固體廢棄物試樣,使用四種不同的擊實(shí)模式,系統(tǒng)研究了組分和擊實(shí)對城市固體廢棄物靜動力學(xué)特性的影響。壓縮固結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著20mm類土物質(zhì)含量和擊實(shí)能量的增加,試樣的初始容重亦隨之增大,壓縮性減弱。 利用Tekscan壓力傳感器研究了城市固體廢棄物靜止側(cè)壓力系數(shù),試驗(yàn)結(jié)果表明,靜止側(cè)壓力系數(shù)隨著20rmm纖維物質(zhì)含量增加而減小,受組分和應(yīng)力歷史的影響。對于100%、65%、35%而言,其值分別為0.48、0.35、0.23。修正的Mayne-Kulhawy經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢院芎玫慕忉屧囼?yàn)數(shù)據(jù)。 利用自行設(shè)計(jì)搭建的Geophone系統(tǒng)測試了不同組分和不同擊實(shí)條件下城市固體廢棄物的剪切波速,并計(jì)算了最大動剪切模量,試驗(yàn)結(jié)果表明,剪切波速和最大動剪切模量均隨容重的增大而增大。動單剪試驗(yàn)結(jié)果表明,固體廢棄物的動剪切模量,歸一化動剪切模量均隨著剪應(yīng)變的增大而衰減。廢棄物的阻尼比隨著剪應(yīng)變的增大而增大。隨著廢棄物試樣中20mm物質(zhì)含量百分比增大,廢棄物的歸一化動剪切模量曲線向右偏移,衰減程度隨著20mm物質(zhì)含量百分比相應(yīng)減弱。隨著廢棄物試樣中20mmm物質(zhì)含量百分比增大,廢棄物的阻尼比增大,阻尼比曲線向上移動。 單調(diào)剪切試驗(yàn)結(jié)果表明,城市固體廢棄物應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出應(yīng)變硬化特性,對于同一種固體廢棄物組分,擊實(shí)能量越大,容重越大,剪切強(qiáng)度越高,對于同一擊實(shí)模式,剪切強(qiáng)度隨著20mmm類土物質(zhì)含量增大而增大。隨著垂直應(yīng)力和剪切速率的增大,剪切強(qiáng)度亦隨著增大。20mm纖維物質(zhì)取向效應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)20mmm纖維物質(zhì)與剪切面夾角為60°時,剪切強(qiáng)度最大,取向效應(yīng)最顯著。基于試驗(yàn)和數(shù)值反分析結(jié)果,本次試驗(yàn)得到的城市固體廢棄物剪切強(qiáng)度參數(shù)為：粘聚力為9-14kPa,摩擦角為36-54°。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X705
【圖文】：

2000200520102C15202020252930丫ear圖1一6中國、印度和美國預(yù)測的城市廢棄物產(chǎn)生量 F19!一6P:e己 letedtotal匡 unieiPalsolidwastogenerationofChin孔Ind;aandUSA

(4).氣體收集系統(tǒng) (GasSystem)(5).周邊環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(地下水監(jiān)測井，空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)等)圖1一8為標(biāo)準(zhǔn)垃圾填埋場的示意圖。一個標(biāo)準(zhǔn)的垃圾填埋場需具備以下條件:(l).合理的復(fù)合襯墊系統(tǒng)確保填埋場底部和邊緣不發(fā)生滲濾液滲漏，污染地下水(2).合理的填埋場選址，遠(yuǎn)離活動斷層，濕地，洪水易發(fā)區(qū)域和限制區(qū)域等(3).穩(wěn)定的地基和填埋場邊坡穩(wěn)定(4).完善的滲濾液和氣體收集系統(tǒng)(5).有效的最終覆蓋土層(6).地下水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)(7).嚴(yán)格的填埋操作規(guī)范，碾壓廢棄物減小體積，及時覆蓋土層防止疾病傳播，保護(hù)公眾衛(wèi)生安全(8).合理的財(cái)政預(yù)算來保證垃圾填埋場關(guān)閉后維護(hù)和安全圖1一8標(biāo)準(zhǔn)垃圾填埋場示意圖 F191一 8SehematieofmunieiPalSolidwaste世界銀行《工作報(bào)告N0.9中國固體廢棄物管理:聲稱，中國現(xiàn)有的垃圾填埋場運(yùn)營管理存在以下問題:7landfill?

蘭州大學(xué)博士研究生學(xué)位論文城市固體廢棄物大型單剪試驗(yàn)研究10一ZOm之間，有兩個數(shù)值異常點(diǎn)，原因在于這個深度的廢棄物主要是建筑，并不代表典型的廢棄物。圖中虛線區(qū)域是Matasovic和Kavazanji(1998)在011填埋場得到的廢棄物容重隨深度變化的范圍，在15咖/m3左右，并沒有隨深度增加而增大。究其原因，OH填埋場容重主要是由于On場的日常覆蓋土含量比較高，這在某種程度上使得固體廢棄物容重差異不么明顯。

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本文編號：2795851