填埋生活垃圾稳定化特征及开采可行性研究

摘要

针对我国生活垃圾填埋场环境污染和库容紧张等问题，填埋场开采逐渐成为有效的综合修治技术。不同稳定化程度下填埋垃圾的组分含量及其特性直接影响填埋场开采的可行性，因此研究填埋垃圾稳定化特征对填埋场开采、分质资源化利用具有重要意义。
　　本文以杭州天子岭第一填埋场填埋垃圾为例，通过现场勘探、分选试验、淋溶试验等，系统研究了填埋垃圾稳定化特征及其环境行为，从污染程度和工程特性综合评价了填埋场开采的可行性。本文所做的主要工作和相应的研究成果如下:
　　(1)天子岭一埋场是国内第一代卫生填埋场，具有一定典型性。在填埋场不同平台布设钻孔进行全断面取样，并测试了各钻孔内填埋垃圾的降解环境、填埋气组分、渗滤液水质、填埋垃圾组分以及生化降解参数，以保证钻孔取样的代表性和测试结果的可靠性。
　　(2)根据现场勘探和取样测试结果，分析了不同龄期填埋垃圾的稳定化程度，测试分析结果如下:高龄期垃圾的生化降解导致其固、液、气特性趋于稳定化;固相降解稳定化归一指标β能有效地表征填埋场的降解稳定化程度;综合填埋垃圾特性参数，可判定T1＃孔填埋垃圾依旧处于慢速降解阶段，而T2＃和T3＃孔基本进入后稳定化阶段。
　　(3)根据室内实验对不同埋深处填埋垃圾污染物的测试结果，分析了细粒与污染物含量随埋深的分布规律及其稳定化效应，测试分析结果如下:填埋垃圾细粒含量及其腐熟度主要取决于垃圾的生化降解程度;固相降解稳定化归一指标β可有效衡量填埋垃圾中细粒和污染物含量的稳定化效应。
　　(4)通过淋溶实验测试了类土细粒淋出液特性，分析了不同稳定化程度下类土细粒的淋溶特性及其污染物释放规律，测试分析结果如下:类土细粒不同淋溶特性在淋溶过程中表现出一定差异性;重金属和氯化物累积释放特性更适合采用抛物线或双常数速率方程描述;而COD则更适合修正的Elovich方程，并且能够反映淋溶条件下一般污染物的稳定化效应。
　　(5)采用不同方法分析了填埋垃圾污染程度，发现慢速降解阶段填埋垃圾内臭气和渗滤液的污染程度相对较高，在开采过程中应采取措施减少次生环境污染。从开挖筛分减量率和工程特性分析了填埋场开采的可行性，结果表明:填埋垃圾开挖筛分后的资源化潜力较高;开采前采取降水措施能够有效降低填埋体内渗滤液水位和开采垃圾的含水率;根据填埋垃圾的稳定化程度选取相应的强度参数进行堆体稳定性设计。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 城市生活垃圾的产生及处理现状

1．1．1 城市生活垃圾产量及处理方式

1．1．2 城市生活垃圾填埋存在的问题

1．2 填埋垃圾开采及其可行性

1．2．1 填埋垃圾开采概况

1．2．2 填埋垃圾分质资源化

1．2．3 填埋垃圾可开采性

1．3 填埋垃圾稳定化与污染物含量评价

1．3．2 填埋垃圾污染物含量评价

1．4 填埋垃圾组分及其细粒组分特性

1．4．1 填埋垃圾的组分

1．4．2 细粒组分的含量

1．4．3 细粒组分的特性

1．4．4 细粒土淋溶特性

1．5 填埋垃圾稳定化对其工程特性影响

1．5．1 压缩特性

1．5．2 渗透特性

1．5．3 抗剪强度

1．6 研究目标与技术路线

1．6．1 研究目标

1．6．2 技术路线及研究内容

第二章 填埋垃圾的勘探取样及测试方法

2．1 引言

2．2 填埋场概况

2．3 现场勘察及取样方法

2．4．1 水位和温度

2．4．2 填埋气组分测试

2．4．3 渗滤液水质测试

2．4．4 垃圾分选及理化特性测试

2．5 本章小结

第三章 填埋垃圾的稳定化程度分析

3．1 引言

3．2 填埋场水位与温度

3．3 填埋气的稳定化程度

3．4 渗滤液的稳定化程度

3．5 填埋垃圾组分

3．5．1 含水率

3．5．2 物理组分

3．5．3 颗粒级配

3．6 填埋垃圾的稳定化程度

3．7 本章小结

第四章 填埋垃圾细粒含量与污染特征

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 研究材料

4．2．2 分析方法

4．3 结果与分析

4．3．1 细粒组分含量

4．3．2 细粒组分污染特征

4．3．3 细粒与污染物含量的稳定化效应

4．4 本章小结

第五章 填埋垃圾细粒组分的淋溶特性与污染物释放规律

5．1 引言

5．2 材料与方法

5．2．1 供试样品

5．2．2 实验装置

5．2．3 实验方案

5．3 结果与分析

5．3．1 淋出液基本特性的变化规律

5．3．2 淋出液重金属含量的变化规律

5．3．3 淋溶条件下污染物的累积释放特征

5．3．4 淋溶条件下污染物的累积释放模型

5．3．5 淋出液中污染物的相关性分析

5．3．6 淋出液特性的稳定化效应

5．4 本章小结

第六章 填埋垃圾污染风险评价与可开采性分析

6．1 引言

6．2 填埋垃圾污染评价

6．2．1 填埋场污染评价方法

6．2．2 填埋气污染评价

6．2．3 渗滤液污染评价

6．2．4 细粒组分污染评价

6．3 填埋垃圾可开采性分析

6．3．1 填埋场开采的减量率

6．3．2 填埋场开采的关键技术

6．4 本章小结

第七章 结论与进一步研究建议

7．1 本文主要工作

7．2 本文主要结论

7．3 进一步研究建议

参考文献

附录