一种新材料在城市生活垃圾卫生填埋场中的应用

针对我国目前垃圾填埋场存在的问题 ,提出推广应用一种新型的复合土工合成材料 (GCL)。简要介绍了GCL的结构及水力特性 ,图解说明了GCL在垃圾填埋场中的各种应用 ,并与CCL、GM相比较 ,说明了GCL在垃圾填埋场中的应用优势     

GCL防渗性能及其在填埋场中的应用

膨润土防水毯(geosynthetic clay liner,GCL)由于其具有防渗性能优越、施工方便等优势,近年来在填埋场防渗衬垫系统中广泛应用。根据GCL自身环境土工特性,结合城市固体废物填埋场防渗工程案例,从防渗性能、施工工艺等方面,介绍了GCL在填埋场中的应用。     

某生活垃圾卫生填埋场综合利用的设计要点与方法

某生活垃圾卫生填埋场采用改良型厌氧卫生填埋工艺,水平防渗层采用"无纺布+HDPE膜+GCL垫+粘土保护层"防渗结构,在施工过程中出现了一些问题,本文提出了相关解决方法。     

温度对垃圾填埋场防渗层防渗性能的影响

主要由高密度聚乙烯(HDPE)土工膜和膨润土垫(GCL))组成的垃圾填埋场防渗系统会因各种环境条件变化而使防渗性能降低,带来二次污染风险。其中,温度升高是影响膜防渗性能的一个重要因素。但是,国内鲜有针对温度升高对HDPE土工膜和GCL防渗性能影响的研究。综述了国外关于温度升高对防渗系统防渗性能的影响,并针对由于温度升高影响防渗性能的潜在问题,提出了合理化的应对措施。     

浓度变化时复合衬层中有机污染物的一维扩散分析

在考虑填埋场有机污染物浓度随时间变化的基础上,对有机污染物在复合衬层中的一维扩散问题进行了解析求解.计算模型考虑了2种常见的下边界条件,即零浓度下边界及零通量下边界.计算模型亦考虑了污染物在各介质中的背景浓度.利用该解析解得到的结果和已有的试验结果较为接近.对于美国规范规定的标准复合衬层,当污染物在膜中的扩散系数达到1.0×10-13m2·s-1且膜的分配系数达到50时,基本上可以忽略土工膜作为有机污染物扩散屏障的作用;对于同样的复合衬层,若膜的扩散系数达到1.0×10-12m2·s-1,则膜分配系数只需达到5即可忽略土工膜作为有机污染物扩散屏障的作用.对于标准复合衬层及GM GCL复合衬层,膜分配系数的变化对有机污染物通量击穿曲线的影响较大,而膜扩散系数对其的影响则相对较小.     

《生活垃圾卫生填埋技术规范》国标编制研究——以防渗系统为例

生活垃圾如果需要得到更标准化的处理,就需要符合《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)(简称《原规范》)中的处理规范,近年来,关于处理和填埋垃圾的技术不断的更新,我国对垃圾处理的原规范进行了修订和更新进行了标准化。下面我们在本着科学性、合理性以及前瞻性的原则,对新规定中防渗部分的几个比较重要的问题进行了分析。结论得出,目前在建设垃圾填埋场的防渗系统主要是采用复合衬里的防渗系统,这种防渗系统采用钠基膨润土防水毯(GCL)+压实粘土防渗保护层,并且可以选择单独的使用压实粘土进行保护。     

白泥复合衬层防渗稳定性的研究

为考察白泥复合防渗衬层的防渗稳定性和对污染物的阻滞去除能力,利用自制击实渗透仪对白泥和亚粘土防渗衬层进行了对比研究. 结果表明:白泥/亚粘土“夹层结构"复合衬层能保持低于国家防渗规范(10－7 cm/s)的防渗性,并对渗滤液中的重金属,COD_Cr和NH₄＋-N具有较强的阻滞去除能力,可以与常用的亚粘土防渗衬层相媲美,不过其淋滤出水ρ(Cl－)高,因此其长期防渗稳定性需进一步研究;60%白泥+40%亚粘土“混合式"复合衬层和白泥防渗衬层在渗滤液渗透作用下,其防渗性能不好,渗透系数超过国家防渗规范要求,因此不宜用于填埋场防渗.      

简易垃圾填埋场渗滤液地下水溶质运移数值模拟

简易垃圾填埋场防渗措施薄弱,渗滤液易发生渗漏污染土壤,随着时间的累积通过包气带进入含水层对地下水水质安全构成威胁。以西南山区凉山州某简易垃圾填埋场为研究对象,利用Visual MODFLOW软件建立了该简易垃圾填埋场及其周围地下水渗流场和溶质运移数值模型,通过MT3DMS模块模拟垃圾渗滤液在不同渗漏工况下地下含水层中高锰酸盐指数(COD_(Mn))和氨氮(NH~+_4-N)的运移规律,并预测垃圾填埋场封场5年和10年后地下水中COD_(Mn)和NH~+_4-N浓度的变化情况。结果表明:该简易垃圾填埋场在HDPE土工膜上漏洞率为0.5、GCL黏土出现轻微开裂现象时,填埋场区下方地下水中COD_(Mn)在5年后的超标范围为972 m~2,中心污染物浓度为4.0 mg/L,地下水中NH~+_4-N在10年后的超标范围为12 500 m~2,中心污染物浓度为1.0 mg/L;在HDPE土工膜上漏洞率为1.0、GCL黏土出现严重开裂现象时,填埋场区下方地下水中COD_(Mn)在5年后的超标范围为36 261 m~2,中心污染物浓度为20 mg/L,地下水中NH~+_4-N在10年后的超标范围为19 083 m~2,中心污染物浓度为3.5 mg/L。该研究可为渗滤液污染的有效防治以及地下水监测方案的制定提供理论依据。     

各国生活垃圾填埋场防渗结构标准研究

介绍美国、德国和欧盟等国的生活垃圾填埋污染控制标准中对于填埋场防渗结构包括防渗构造、防渗系数、防渗层厚度的有关规定。并对我国54家生活垃圾填埋场的防渗结构进行调查,调查结果表明,我国生活填埋场防渗结构设计不合理,容易发生渗滤液泄漏,这与现行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)中有关防渗结构的要求不足有关。建议我国的生活垃圾填埋场采用复合防渗结构,人工膜厚度至少为1.5mm,压实粘土层厚度至少为50cm。     

垃圾填埋场采用钠基膨润土防水毯防渗技术的探讨

目前内蒙古各城市生活垃圾的处置方式,大多采用卫生填埋法。防渗是卫生填埋处理技术的主要标志,它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液对水体污染。近几年钠基膨润土防水毯在卫生填埋场中得到快速发展,现已部分或全部取代粘土防渗层。本文主要从工程施工、质量、造价等分析膨润毯取代粘土防渗层的优势以及采用粘土防渗层对生态环境产生的不利影响。     

Analysis of diffusion-adsorption equivalency of landfill liner systems for organic contaminants

The equivalence between multilayered barriers regarding diffusion and adsorption is analyzed by means of an analytical method. The bottom boundary of the liner system is defined by assuming concentration continuous and flux continuous conditions of the contaminant between the bottom liner layer and the underlying soil. Five different liner systems were compared in terms of solute breakthrough time. The results of the analysis show that breakthrough time of the hydrophobic organic compounds for a 2-meter-thick compacted clay liner (CCL) can be 3-4 orders of magnitude greater than the breakthrough time for a geosynthetic clay liner (GCL) composite liner. The GM/GCL and GM/CCL composite liner systems provide a better diffusion barrier for the hydrophilic organic compounds than that for the hydrophobic compounds due to their different Henry's coefficient. The calculated breakthrough times of the organic contaminants for the Chinese standard liner systems were found to be generally greater than those for the GCL alternatives, for the specific conditions examined. If the distribution coefficient increases to 2.8 for the hydrophobic compounds or 1.0 for the hydrophilic compounds, the thickness of the attenuation layer needed to achieve the same breakthrough time as the standard liner systems can be reduced by a factor of about 1.9-2.4. As far as diffusive and adsorption contaminant transport are concerned, GM or GCL is less effective than CCL.     

Analysis of di usion-adsorption equivalency of landfill liner systems for organic contaminants

The equivalence between multilayered barriers regarding di usion and adsorption was studied. The bottom boundary of the liner system is defined by assuming concentration continuous and flux continuous conditions of the contaminant between the bottom liner layer and the underlying soil. Five di erent liner systems were compared in terms of solute breakthrough time. The results of the analysis showed that breakthrough time of the hydrophobic organic compounds for a 2-meter-thick compacted clay liner (CCL) could be 3–4 orders of magnitude is greater than the breakthrough time for a geosynthetic clay liner (GCL) composite liner. The GM/GCL and GM/CCL composite liner systems provide a better di usion barrier for the hydrophilic organic compounds than that for the hydrophobic compounds due to their di erent Henry’s coe cient. The calculated breakthrough times of the organic contaminants for the Chinese standard liner systems were found to be generally greater than those for the GCL alternatives, for the specific conditions examined. If the distribution coe cient increases to 2.8 for the hydrophobic compounds or 1.0 for the hydrophilic compounds, the thickness of the attenuation layer needed to achieve the same breakthrough time as the standard liner systems can be reduced by a factor of about 1.9–2.4. As far as di usive and adsorption contaminant transport are concerned, GM or GCL is less e ective than CCL.     

干湿循环与垃圾渗滤液耦合作用下GCL防渗性能

开展膨胀指数和渗透系数测定试验,研究干湿循环与垃圾渗滤液渗透耦合作用下膨润土的膨胀性能和土工合成黏土衬垫（GCL）防渗性能变化规律.结果表明,干湿循环与垃圾渗滤液渗透耦合作用对膨润土的膨胀性能和GCL的防渗性能具有显著负面影响：在7次干湿循环后,垃圾渗滤液饱和的膨润土的膨胀指数从20mL/2g降低至7.5mL/2g,GCL的渗透系数从1.65×10^-11m/s增加到1.89×10^-7m/s.膨胀指数下降和渗透系数升高的根本原因是膨润土渗透膨胀性能的丧失.单纯的垃圾渗滤液渗透不会改变GCL的渗透系数.将有效应力从20kPa升高至150kPa,可以促使GCL的渗透系数降低4个数量级,满足填埋场防渗要求（< 5.0x10^-11m/s）.     

CFG桩复合地基沉降预测的灰色理论模型对比研究

CFG桩复合地基的工后沉降受到多种不确定因素的影响。本文根据灰色系统理论的处理方法,分别采用普通GM(1,1)模型、新息GM(1,1)模型和新陈代谢GM(1,1)模型,对采用CFG桩进行地基处理的某建筑物地基沉降进行了预测。结果表明:新陈代谢GM(1,1)模型由于淘汰掉旧的沉降数据、加入新的沉降数据,所以能够更准确地模拟CFG桩复合地基沉降的真实情况。     

几种粘土矿物对Pb~(2+)的吸附作用及其主要影响因素的探讨

对土壤中常见的三种粘土矿物对Pb2+的吸附作用及其主要影响因素进行了探讨。结果表明，三种粘土矿物对Pb2+的吸附能力顺序为：蒙脱石＞伊利石＞高岭石。蒙脱石对Pb2+的吸附受pH的强烈影响，pH高有利于对Pb2+的吸附。与蒙脱石形成复合体形式的有机化合物的存在不利于蒙脱石对Pb2+的吸附。     

危险废物填埋场复合衬层渗漏分析与污染物运移预测

以我国危险废物填埋场次防渗层采用1 mm高密度聚乙烯(HDPE)土工膜和0.5 m压实粘土衬垫(CCL)组成的复合衬层为研究对象,采用经验公式以及解析方法计算了不同缺陷条件下复合衬层的渗漏率.在此基础上,采用一维污染物对流扩散运移方程对重金属Cd~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)击穿复合衬层的时间进行了计算和分析.结果表明:复合衬层渗漏率主要受到复合衬垫界面接触条件,渗滤液水位以及缺陷类型的影响;当复合衬层的漏洞密度为20个·hm~(-2)时,半径为5.64 mm的圆孔型缺陷其最大渗漏率为22.7 m~3·a~(-1)·hm~(-2);当单位面积裂缝长度为200m·hm~(-2)时,宽度为2 mm长度为1 m的裂缝型缺陷其最大渗漏率为42.5 m~3·a~(-1)·hm~(-2);Cd~(2+)可作为重金属污染物击穿复合衬层的指示性污染物,其击穿时间最长为2.74 a,最短为1.38 a;通过改变土工膜下伏土壤衬层的性能或增加土壤衬层厚度可延缓污染物击穿时间.     

马尔科夫链在环境质量预测中的应用

鉴于目前环境质量预测在理论方法和实践经验上的缺乏,把马尔科夫链引入环境质量的预测中,将各种污染物的浓度变化过程视作马尔科夫过程,通过预测各种污染物的污染负荷系数来推知其浓度值。实例中通过多元回归分析计算出马尔科夫转移矩阵,以2005年辽宁省5种大气污染物的污染负荷系数作为初始向量,预测了今后5年的变化。然后利用GM(1,1)模型预测出降尘的具体浓度值,由此计算出了2006-2010年辽宁省5种污染物的浓度值。