新鲜生活垃圾压缩与渗透相关特性研究

摘要

为了研究垃圾填埋场渐进堆高过程中垃圾的压缩与渗透相关特性，在环境土工实验室，参照杭州天子岭垃圾填埋场生活垃圾的主要组分，人工配制新鲜生活垃圾，利用具有发明专利的压缩与渗透联合测定仪，对新鲜生活垃圾进行了大量的压缩与渗透相关特性试验，并对试验数据进行了数理分析。
　　将生活垃圾分为三大类（难降解材料、不可压缩材料和易降解材料），人工配制三种不同配比的垃圾试样。压缩试验阶段考虑6级压力(25、50、100、150、200、300 kPa)、每级压力考虑6个压缩时间(0、1、2、6、12、24h)。渗透试验阶段考虑6个水力梯度(2.0、1.75、1.5、1.25、1.0、0.5)，其中300 kPa压力采用5个水力梯度(5、4、3、2、1)。进行了111个试样、648组新鲜生活垃圾的压缩与渗透相关特性试验。
　　对压缩试验，得到了如下主要结论:
　　(1)密度随着压缩时间的增加而增加，垃圾密度和压缩时间对数的关系可以用直线来拟合，拟合系数多为0.9以上;
　　(2)密度随着压力的增加而增加，垃圾密度的对数和压力的关系可以用直线来拟合，拟合系数大于0.92;
　　(3)易降解材料的含量对城市生活垃圾的压缩性有较大影响;
　　对压缩与渗透相关试验，得到了如下主要结论:
　　(1)垃圾的渗透存在临界水力梯度，只有当水力梯度超过临界水力梯度时，垃圾试样才会发生渗流;新鲜生活垃圾的渗透速率与水力梯度的关系可以拟合为一条直线，拟合系数超过0.99，其规律符合达西渗透定律;
　　(2)渗透速率随着压力的增大而逐渐降低，渗透速率的对数与压力的关系可以用直线来拟合;
　　(3)渗透速率随着压缩时间的增加而逐渐降低，渗透速率的对数与压缩时间的关系可近似拟合为一条直线;
　　(4)渗透系数随着压力的增加而逐渐减小，渗透系数的对数与压力的关系可以近似拟合为一条直线，给出了直线关系表达式;
　　(5)渗透系数随着压缩时间的增加而逐渐减小，渗透系数与压缩时间的关系可以用衰减模型来拟合，给出了衰减模型表达式;
　　(6)渗透系数随着垃圾密度的增加而逐渐减小，渗透系数的对数与密度的关系可以拟合为一条直线，给出了直线关系表达式;
　　(7)渗透系数随着垃圾压缩应变的增加而逐渐减小，渗透系数的对数与压缩应变的关系可以拟合为一条直线，给出了直线关系表达式;
　　(8)新鲜生活垃圾渗透系数的范围在10-5～10-2 cm/s量级;
　　本文考虑了压力、压缩时间、密度、压缩应变及水力梯度对生活垃圾渗透性的影响，研究更接近填埋场的实际情况，研究结果可为新近填埋垃圾的渗流分析提供理论依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 城市生活垃圾的压缩特性研究现状

1．2．2 城市生活垃圾的渗透特性研究现状

1．2．3 城市生活垃圾的压缩与渗透相关特性研究现状

1．3 本文的研究意义及研究内容

1．3．1 课题的提出及研究意义

1．3．2 本文的研究内容

第二章 试验材料及试验过程

2．1 引言

2．2 试验材料

2．2 试验仪器

2．3 试验设计

2．3．1 含水量试验

2．3．2 比重试验

2．3．3 压缩与渗透联合测定试验

2．4 试验过程

2．4．1 制样过程

2．4．2 压缩与渗透相关试验过程

第三章 城市生活垃圾的压缩特性

3．1 密度与压缩时间的关系

3．2 密度与压力的关系

3．3 密度与有机物含量的关系

3．4 本章小结

第四章 城市生活垃圾压缩与渗透相关特性

4．1 渗透速率与水力梯度的关系

4．2 渗透速率与压力的关系

4．3 渗透速率与压缩时间的关系

4．4 渗透系数与压力的关系

4．5 渗透系数与压缩时间的关系

4．6 渗透系数与密度的关系

4．7 渗透系数与压缩应变的关系

4．8 不同文献渗透试验结果比较

4．9 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 下一步的工作展望

参考文献

硕士期间取得的成果

致谢