典型生活垃圾填埋场堆体安全监测及堆高稳定性分析

为了解生活垃圾填埋场堆体堆高稳定性变化,以南方某典型生活垃圾卫生填埋场为研究对象,开展为期1年的堆体安全监测。通过布设渗沥液水位、堆体表面位移和深层侧向位移等在线监测设备,获取连续稳定的堆体安全特征数据。并使用GeoStudio软件分析填埋高度和渗沥液水位对边坡稳定性的影响。结果表明,填埋场滞水位埋深摆动幅度为0~4 m,主水位降低幅度为1~2 m,渗沥液水位高度、表面位移速率受降雨量和填埋作业影响较为明显;填埋初期,堆体持续向外滑移,日均滑移速率在1~8 mm·d⁻¹;堆体作业区域由于堆体厚度大、堆填速率快,其深层侧向位移速率大于两侧边坡区域,雨季滑移速率大于旱季,1年内表层累计水平位移可达到950 mm。渗沥液水位对填埋堆体稳定性有较大影响,随着渗沥液水位的下降,堆体安全系数逐渐增大,填埋场警戒水位埋深可设为5.0 m。本研究结果可为垃圾填埋场的堆体安全稳定控制提供参考。     

华北地区典型城市污水处理厂污泥填埋处置可行性分析

通过对中国华北地区4座典型城市污水处理厂污泥(以下简称城市污泥)连续6年的泥质数据分析,探讨了城市污泥填埋处置的技术和经济可行性。结果表明,城市污泥不能直接进行填埋处置,若作为垃圾填埋场覆盖土或与城市垃圾混合填埋处置时,需要对其作进一步的无害化处理;随着华北地区城市污水处理厂进水要求的进一步提高,废水处理工艺的不断改进,在城市污泥各项污染物指标满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ249—2007)后,可将其作为垃圾填埋场覆盖土或与城市垃圾混合填埋处置;在填埋场地条件许可、城市污泥产量大的华北地区,处置费用合理的填埋方式是较为适宜的城市污泥处置方式。     

焚烧炉渣填埋对填埋场土工膜结垢的影响

我国垃圾焚烧快速发展,其中炉渣作为主要焚烧副产物产量巨大,目前仍以进入生活垃圾填埋场进行填埋处置为主。为探究炉渣加入对填埋场土工膜结垢性质的影响,设置对照组A（新鲜渗滤液）、实验组B（渗滤液通过炉渣）、空白组C（超纯水）3组实验。结果表明,B组结垢现象比A组更明显,C组未出现结垢现象。炉渣的加入导致渗滤液中含钙量由2 407 mg·L-1提升到5 701 mg·L-1,第20天时,新鲜渗滤液中土工膜增加质量为0.02 g·cm-2,而炉渣渗滤液中土工膜增加质量达到0.05 g·cm-2。钙离子与填埋气中二氧化碳接触,加速了土工膜结垢现象的产生。同时,二氧化碳消耗量结果表明炉渣与生活垃圾混填导致土工膜结垢反应速率先加快后减慢。结果表明,炉渣进入填埋场加剧了填埋场土工膜堵塞的风险。     

城市固体废弃物持水率的室内实验研究

垃圾土持水率是估算填埋场淋沥液高度和分析填埋体稳定性的重要参数。通过对高压固结仪的改造,研制垃圾土持水率的室内实验仪器,并在该仪器上对取自我国南方某填埋场3个不同深度的大直径垃圾土试样进行各级荷载下的持水率实验。研究结果表明,随填埋深度增大,垃圾年份增加,垃圾土可降解度降低,腐殖质含量增大,垃圾土的持水率减小;随上覆压力增大,干重和湿重持水率减小,当上覆压力增大到一定程度,减小趋势变缓;随上覆压力的增大,体积持水率一般呈减小的趋势,但对于疏松垃圾土,在较小的压力下,体积持水率有增大的趋势,当压力增大到一定程度,则随压力的增大而减小;随干密度的增大,垃圾土干重和湿重持水率均减小。提出的垃圾土持水率的室内实验方法和研制的仪器合理可行。     

软土地基上生活垃圾卫生填埋场的岩土工程问题与对策

生活垃圾卫生填埋场是处理固体废弃物的有效方法之一.尽管国内外学者对与垃圾填埋场相关的许多问题已经做了大量的研究工作,但是对软土地基上填埋场可能引起的一些岩土工程问题研究不多.针对软土地基上的填埋场,分析了填埋场在建设与运营过程将会遇到的若干岩土工程问题.针对填埋场的沉降、稳定性等问题,提出了将垃圾荷载看作变量对地基沉降进行计算和设计.考虑垃圾体的稳定性,分析由于地基破坏而引起的整体稳定性问题和变形引起的衬里系统的内部稳定性问题,研究地基处理的可行性和适应性,并加强填埋过程中的岩土工程监测工作.     

西南地区某已封场非规范垃圾填埋场垃圾稳定化进程分析

以重庆某非规范填埋场为例,针对西南地区已封场非规范垃圾填埋场的稳定化进程进行了分析。按照场地布局选取4个采样点,在垃圾体上进行钻孔取样,分析不同深度的垃圾样pH值、有机质、含水率、生物可降解度以及垃圾样浸出液和填埋气组成以及各个指标随着填埋深度的变化规律,确定不同深度垃圾体的稳定化程度。结果表明,场内垃圾已呈现矿化垃圾特征;有机质、BDM、浸出液COD以及填埋气CH4含量等4个指标与填埋深度均较好地符合一级降解反应,可以预测垃圾体稳定化临界填埋深度。根据有机质、BDM、浸出液COD以及填埋气CH4含量等4个指标与填埋深度一级降解反应函数预测临界稳定化深度为15 m,与实测值判定的稳定化填埋深度相一致性。在对非规范垃圾填埋场场地利用过程中,需要先对未稳定的上层垃圾进行清理,并在已稳定的底层垃圾体上充填其他稳定介质后利用该地块。     

填埋场不同深度垃圾土压缩性的室内试验研究

阐述了垃圾土的压缩机理,归纳了国内外垃圾土压缩性指标的研究成果。根据某填埋场3个不同深度的垃圾土试样,在改装后的高压固结仪上进行压缩试验,得到垃圾土的压缩系数a、主压缩指数C、修正主压缩指数C'、压缩模量E以及体积压缩系数m,并对试验结果进行分析。试验结果表明,垃圾土的初始孔隙比随填埋深度的增加而减小,垃圾土的压缩指数随其可降解度和有机质含量的减少而降低,垃圾土具有高压缩性,其压缩性指标与垃圾的组成和填埋深度有关。将得到的压缩性指标与国内外的资料进行了比较,可为填埋场的设计及变形计算提供参考。     

厌氧陈腐垃圾模拟柱对渗滤液COD和NH_3-N的处理特性

通过实地钻取阿苏卫填埋场陈腐垃圾,真实模拟填埋场压实工艺,制作2种不同压实密度的陈腐垃圾模拟柱,对比研究其对渗滤液COD、NH3-N处理效果。结果表明,当模拟柱压实密度为1.09 t/m3时,渗滤液垂直运动明显;回灌此模拟柱水力负荷分别为18.6、28、37.2和46.5 L/t时,COD去除效果稳定,平均去除率达82.4%,最高去除率可达90.1%;出水NH3-N浓度均值为549.3 mg/L,且介于415～700 mg/L间变化。自循环回灌COD去除率最高仅为11.5%,NH3-N去除率最高仅为11.8%,两者去除效果不明显。因此,北方平原型填埋场进一步完善填埋工艺,使填埋场垂直方向渗透系数分布均匀,充分利用陈腐垃圾堆体的自降解能力,才是处理渗滤液污染的关键。     

填埋垃圾腐殖质组成在填埋场稳定度表征中的应用

通过对上海老港生活垃圾填埋场1991-2004年封场单元填埋垃圾腐殖质组成的分析,考察了填埋垃圾中腐殖质组成随填埋龄的变化规律.研究结果表明,填埋垃圾腐殖质的总可提取率和胡敏酸(HA)与富里酸(FA)比值(HA/FA)分别随填埋龄呈线性下降和上升趋势.因此,填埋垃圾总可提取率和HA/FA可用来有效表征填埋场和填埋垃圾稳定度.     

生活垃圾填埋场封场后种植植物中重金属迁移研究

在上海老港生活垃圾填埋场填埋单元封场的覆盖土中掺混了矿化垃圾种植植物,分析Cd、Pb、Cu、Zn 4种重金属在土壤和植物中的迁移变化,研究表明:(1)覆盖土土质从一般耕作土变成肥沃土壤;覆盖土和种植混合土重金属Cd、Pb、Cu、Zn中Cd、Pb含量相近,但种植土的Cu含量略大于覆盖原土,Zn含量远大于覆盖原土;(2)植物能富集土壤和垃圾中的重金属,木本植物的根部富集重金属的能力强于草本植物,但重金属在草本植物根、茎、叶中的迁移速度大于木本植物;(3)植物根、茎、叶的Cu、Zn含量均远大于未受污染土壤种植植物相应部位的Cu、Zn含量,种植的植物不能供家养动物食用,以免通过食物链作用危及人体安全.     

城市垃圾卫生填埋场废气产生量及主要污染因子的确定

城市生活垃圾以其特有的分散、巨量、恶臭、肮脏等特性,使环境污染问题显得更加突出、复杂,因此建造垃圾填埋场势在必行。本文以城市垃圾卫生填埋场址的环境影响评价为基础,对垃圾填埋场恶臭气体产生量及其影响强度进行科学的分析与探讨,为垃圾场废气的治理及环境管理提供科学依据。1　垃圾卫生填埋废气产生量分析1.1　废气污染物的产生及特征根据有关实验及文献资料〔1,2〕,填埋场中废气大致由50%～60%的CH4,40%～50%的CO2和一定量的NH3、N2、H2S等物质组成。填埋场产生的废气成份应根据生产过程来确定,在填埋初期两周内氮、氧的含量比…     

污泥与生活垃圾混合填埋对渗滤液导排系统堵塞的影响

污泥经预处理达到入场标准后与生活垃圾混合填埋是我国现阶段污泥处理的主要方式。由于污泥与生活垃圾特性差异较大,会影响渗滤液物理、化学、生物特性,进而对填埋场渗滤液导排系统产生不利影响。通过柱实验对比了污泥与生活垃圾混填前后产生的渗滤液水质变化,结果表明：污泥与生活垃圾混填后渗滤液中颗粒物浓度及大颗粒物占比均有显著提升;采用生石灰对污泥预处理提高了污泥自身有机质（VFAs等）的释放速率;8%的生石灰预处理污泥（10%混合比例）掺加量会提高生活垃圾产生的渗滤液中Ca2+浓度31.6%。通过分析可知,结合填埋场导排系统堵塞的影响因素有微细颗粒物沉淀、微生物膜生长及钙基化合物沉积,从减缓填埋场导排系统堵塞、延长填埋场使用年限的角度出发,污泥宜单独分区填埋,生石灰预处理污泥不宜与生活垃圾混填。     

生活垃圾填埋场矿化垃圾分选研究

对上海市老港生活垃圾填埋场填埋龄为1～14年的矿化垃圾进行了分选研究.结果表明,填埋龄在8年以上矿化垃圾细料(粒径＜50 mm)的百分比约占60%,而填埋龄低于5年的矿化垃圾细料比例低于40%.开采出来的垃圾经分选后的产品可得到有效的资源化利用.     

含污泥坑生活垃圾填埋场竖向扩容工程稳定沉降分析

为减少生活垃圾填埋场内污泥坑的存在给填埋场后期竖向扩容工程带来的难度,以辽宁省某含污泥坑生活垃圾填埋场为例,对其竖向扩容工程进行了工艺设计和验证分析。根据工程目标和相关规范,合理确定了扩容后填埋场整体平面布置和填埋堆高等参数,选用原位固化技术对污泥进行了加固处理,并确定了处理后污泥的力学参数设计值。使用Geo-Slope软件,建立了扩容后填埋场堆体边坡的计算模型,并分析和评价了3种不同工况边坡抗滑稳定性的影响。基于理正岩土软件,对填埋场垃圾堆体进行了沉降计算,并根据沉降分析结果进一步确定了防渗系统设计方案。结果表明：污泥坑加固处理后,各工况下的垃圾堆体边坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求;固化处理后污泥的相关强度等指标均满足垃圾堆体竖向扩容设计要求;防渗系统最大伸长率为0.4%,满足规范要求;防渗结构中设置了抗沉降加筋层,可抵抗垃圾堆体的不均匀沉降。本研究成果可为国内同类型生活垃圾填埋场的竖向扩容工程工艺设计提供参考和借鉴。     

垃圾填埋场污泥坑原位修复工程实践

垃圾填埋场内污泥坑的存在严重影响填埋场竖向扩建和填埋堆高。对某垃圾填埋场内污泥坑进行现场勘察取样、原位测试与室内实验,获得污泥的分层及沿深度变化的物理、力学特性,并针对不同分层的污泥,提出表层垃圾清除、污水抽排、泥水混合污泥土工管袋脱水、流塑、软塑污泥原位固化综合处理方法。对污泥坑抽排污水过程中垃圾堆体边坡进行渗流稳定分析,发现渗滤液水位快速下降将导致污泥坑垃圾边坡滑移失稳,在污泥坑治理过程中应采取相应措施。根据污泥坑上覆80~120 m垃圾堆体沿原位固化污泥滑移稳定分析,获得污泥坑原位固化处理强度指标,不排水抗剪强度Cu为40 kPa。     

老港生活垃圾填埋场垃圾组成和资源化价值研究

在上海老港生活垃圾填埋场,对1991～2004年间填埋垃圾进行了小规模开采和手工分选,考察了填埋垃圾组成随填埋年份的变化规律.分选结果表明:在缺氧和避光的封场环境中,填埋垃圾中塑料、橡胶和化纤织物组分在未发生明显老化,经简单预处理后即可再生利用;以塑料为主的有机组分随填埋年份呈对数上升趋势,2010年将占填埋垃圾的50%以上.因此,焚烧和气化热处理工艺将是填埋垃圾资源化的理想选择之一.     

准好氧填埋场FSQ标准的室内模拟研究

以室内模拟实验为基础,对准好氧填埋场的FSQ标准作了相关研究.实验结果表明,准好氧填埋的渗滤液COD与其他指标的变化具有明显的不同步性,根据该特点,把准好氧填埋场的稳定化过程划分为不稳定、基本稳定和完全稳定3个阶段.相应把准好氧填埋的FSQ标准分为2级:基本稳定状态时的FSQ二级标准,完全稳定状态时的FSQ一级标准.在评价基本稳定状态时,场地沉降量为控制性指标,确定准好氧填埋的FSQ二级标准为:填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例≥30%,渗滤液COD≤400 mg/L、NH3-N≤15 mg/L、TVS/TDS≤6%,固相垃圾BDM≤6%;在评价完全稳定状态时,渗滤液COD作为控制性指标,概化总结出准好氧填埋的FSQ一级标准为:填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例＞30%,渗滤液COD≤100 mg/L、NH3-N≤15mg/L、TVS/TDS≤3%,固相垃圾BDM≤3%.     

准好氧垃圾填埋场渗滤液中重金属Fe的迁移规律

通过室内垃圾模拟柱的实验,研究了铁在准好氧填埋场垃圾降解过程中的迁移规律,并根据渗滤液中的pH和COD的变化,对铁的浓度影响进行了详细分析。结果表明,铁在垃圾降解过程中呈现出先增大后减小的趋势,并在垃圾填埋120d后达到最大值32．12mg／L,这为今后有效控制准好氧填埋场中重金属的二次污染问题提供了理论依据。     

渗滤液回灌比例对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响

为研究回灌比例对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响,探讨了回灌比例为15%、20%、25%、30%和全回灌（体积分数）时,反应器所产渗滤液及填埋垃圾性质在不同回灌比例下变化的趋势,填埋周期为198 d。结果表明：回灌比例为25%的反应器所产渗滤液中的氨氮于135 d达到GB 16889-2008所规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度限值,较其他反应器提前3~49 d,整个填埋周期所产还原性有机物较其他回灌量低2.11%~20.16%;且有机垃圾降解速度最快,至填埋结束时,沉降率为75.13%,比其他反应器多0.87%~2.63%,总有机质和纤维素含量分别为48.47%和7.39%,较其他回灌比例分别低0.61%~5.52%和0.2%~0.64%,表明25%的回灌比例有利于快填埋场的稳定化进程。     

微生物菌剂对好氧填埋垃圾稳定过程的影响

为加速好氧填埋场的稳定化进程,提出利用生物强化技术加速好氧填埋垃圾的生物降解,通过模拟实验,研究了微生物菌剂对填埋垃圾稳定过程的影响。结果表明:微生物菌剂降低了好氧填埋场的有机污染负荷,使渗滤液COD下降更加明显,整个填埋周期所产渗滤液的COD总量较对照组少20.20%;加速了含氮物质的生物转化,氨氮峰值出现较对照组提前6 d,经历峰值以后,氨氮快速下降,较对照组提前22 d达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)所规定的渗滤液氨氮排放标准25 mg/L,并使整个填埋周期氨氮总量减少9.15%;微生物菌剂降低了渗滤液的产量,使整个填埋周期渗滤液累计产量减少8.29%;使垃圾中有机质降解加快并使其降解更加彻底,至实验结束时总有机质含量较对照组低8.82%,干重较对照组减少35.95%;沉降性能优于对照组,至填埋结束时较对照组沉降量提高6.35%。