垃圾填埋场水分迁移模型的应用研究

以渗滤液回灌为核心的填埋场生化反应器是当今国际固体废物研究的新方向 ,其具有减少渗滤液处理难度和加速填埋场稳定化的作用 ,其中控制填埋场水分是关键。本文通过对填埋场水分运移特征的分析 ,建立了渗滤液回灌条件下 ,生化反应器填埋场水分迁移的饱和 -非饱和三维非稳定数学模型 ,并求其有限单元数值解 ,定量模拟和预报不同回灌条件下填埋场水分的时空分布规律并进行实用研究。针对重庆市长生桥卫生填埋场设计情况和实际条件 ,运移模拟模型分析了水平沟和竖式井回灌条件下填埋场内水分的分布规律 ,证明了协同回灌方式的有效性     

回灌条件下的土壤蒸发处理：削减垃圾渗滤液水量的有效手段

主要研究填埋场垃圾渗滤液回灌处理过程中降水量,径流量,土壤蒸发量及渗滤液水量之间的水量关系,解决渗滤液产生量与处理过程中土壤蒸发量的平衡问题。采用模型实验方法模拟垃圾填埋场土壤层进行研究,结果表明：在回灌条件下填埋场覆土层的水分饱和程度提高,土壤蒸发条件发生变化,土壤蒸发按蒸发进行,这甚至可能大于水面蒸发量。通过循环蒸发处理,垃圾滤渗液可以大量削减。     

垃圾填埋场渗滤液运移规律分析与模拟

基于多孔介质流体力学、多相流以及土壤水动力学理论,利用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了垃圾填埋场中渗滤液运移过程的基本规律,并对填埋场底部可渗和不可渗2种情况下渗滤液的运移规律进行了模拟比对,研究成果可为填埋场渗滤液控制系统的设计和管理提供科学的理论依据和技术支持。     

回灌对垃圾填埋初期渗滤液化学需氧量的影响

通过模拟柱实验 ,研究了回灌对垃圾填埋场初期渗滤液 CODCr的影响。研究结果表明 ,模拟降雨雨水的渗入且无渗滤液回灌的参照柱 ,其渗滤液出水 CODCr最高 ,一般在 70 0 0 0 mg/L 左右 ;模拟渗滤液原液回灌 ,从第 4周起因脂肪酸的积累导致渗滤液的 p H低于 6,从而抑制了微生物的生化反应 ;模拟好氧生物处理后渗滤液的回灌 ,能加速垃圾层 CODCr的溶出和甲烷化阶段的建立 ,且此时渗滤液的 CODCr变化规律符合指数方程 ;当垃圾层建立甲烷化阶段后 ,回灌 CODCr在 2 0 0 0 0 m g/L 左右的渗滤液 ,仍可促使垃圾中有机物迅速转化为气态物     

渗滤液回灌频率对生物反应器填埋场的影响研究

通过模拟实验研究了渗滤液回灌周期为1、2、3和5 d的4个模拟垃圾柱的产甲烷过程和渗滤液水质的变化情况.在用NaOH调节回灌渗滤液pH值的前提下,回灌频率越高,模拟厌氧型生物反应器填埋垃圾柱先开始产甲烷,但当回灌周期低于3 d时,开始产甲烷的时间相差不多.从渗滤液水质看,回灌周期为3 d的垃圾柱渗滤液COD、VFA等有机污染物浓度下降最快.综合考虑启动时间、运行费用和填埋场的稳定进程,在厌氧型生物反应器填埋场中,实施3 d/次的渗滤液回灌频率最为合适.     

城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨

对垃圾填埋场渗滤液水处理工艺方案及相关技术进行了分析，针对合并处理与单独处理方案本身存在的问题，提出以渗滤液回灌技术作为合并处理中预处理工艺，削减单独处理方案中生化负荷并加速渗滤液水质稳定化的设想。     

生物反应器填埋场技术发展现状及研究前景

生物反应器填埋场是近20年来发展起来的一种新的填埋方式,通过回灌渗滤液等控制手段,改善填埋场内部微生化环境,加速填埋场稳定化进程。生物反应器填埋场的关键在于渗滤液收集系统、防渗系统、气体收集系统和渗滤液回灌系统。一些运行的全规模生物反应器填埋场证明了这种操作方式能加快垃圾降解和填埋气体的产生,减少渗滤液处理量。然而还有一些经济和技术上的不确定性,包括持久有效性、压实度、结构特性、氧化一还原环境和费用一效益分析等因素,都需要进一步研究。我国城市垃圾处理方式主要是填埋,这种新型的填埋场在我国将会有很好的前景,防渗层性能、临时覆盖、建设形式和监测手段等问题是其发展的主要障碍。     

回灌型准好氧填埋场脱氮特性及加速稳定化研究

采用2个模拟填埋生物反应器,1号柱渗滤液简单回灌,2号柱为渗滤液回灌准好氧联合运行方式,研究了渗滤液回灌准好氧生物反应器填埋场的脱氮特性及加速垃圾稳定化特性.研究结果表明:渗滤液回灌准好氧填埋场具有很强的脱氮能力,2号柱由厌氧运行方式改为准好氧条件下,渗滤液中的氨氮和凯式氮浓度分别由最大值的3 198 mg/L和3 345 mg/L降低到第160 d的73 mg/L和81 mg/L,去除率分别为97.7%和97.6%,pH快速升高到8.0左右,COD浓度快速降低.渗滤液中溶解性有机物(DOM)分级结果表明,2号柱HA和FA含量的增加明显快于1号柱.2号柱DOM的三维荧光光谱特性发生了较大变化,荧光基团从60 d结构简单的类蛋白物质转变为95 d结构复杂的类胡敏酸和富里酸物质,而l号柱渗滤液DOM荧光基团一直是结构简单的类蛋白物质.结果表明回灌准好氧生物反应器填埋场的稳定化速度远快于简单回灌的生物反应器填埋场.     

冬季垃圾填埋场渗滤液回灌水量平衡的实验研究

渗滤液回灌的水量平衡是垃圾填埋场渗滤液回灌处理法工程应用的关键问题之一。着重研究了冬季渗滤水回灌的水量平衡状况。结果表明,冬季回灌水量仍可通过土壤蒸发得到大量削减,径流量、土壤渗出 水与下渗水的比值大于春夏秋三季,平均蒸发量小于些三季。回灌条件下,土壤湿润度提高,蒸发量增大。     

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。     

城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨

对垃圾填埋场渗滤液水处理工艺方案及相关技术进行了分析 ,针对合并处理与单独处理方案本身存在的问题 ,提出以渗滤液回灌技术作为合并处理中预处理工艺 ,削减单独处理方案中生化负荷并加速渗滤液水质稳定化的设想     

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...     

浓缩液回灌出水电导率与离子浓度的灰色关联度研究

研究渗滤液浓缩液回灌出水电导率与离子浓度的关系对完善渗滤液浓缩液回灌体系具有重要的意义。采用成都某垃圾填埋场的渗滤液浓缩液,在实验室矿化垃圾填埋柱中开展了回灌实验,分别得到了回灌出水中电导率和8种离子浓度的变化规律。基于灰色关联模型,对电导率与离子浓度的灰色关联度进行了分析,结果表明,电导率与K+的关联系数最大,其次是NO-3、Na+和Cl-。因此在回灌出水中这4种离子与电导率的关联性较大、可将其作为回灌体系中优先控制的离子。     

生物反应器填埋场产甲烷规律的模拟研究

生物反应器填埋场是一种新型的垃圾卫生填埋场，可以加速填埋场的稳定及甲烷的产生。通过模拟试验探讨了生物反应器填埋场在不同操作条件下的产甲烷情况及COD、pH值的变化趋势。试验证明较高的回灌频率有助于垃圾降解、产甲烷速率的升高及渗滤液中COD浓度的降低；污泥接种起缓冲作用，使垃圾的降解及产气速率更趋向平稳；甲烷的产生与COD的降低是同步进行的，因此可以通过COD的变化趋势来判断产甲烷情况。研究建立了反映垃圾含水率影响填埋场产甲烷的数学模型，该模型具有简便、直观、准确等优点。     

垃圾填埋场对地下水污染的模拟研究

在对长春市某垃圾填埋场进行野外调查的基础上，于室内进行了垃圾淋滤模拟实验。分析了垃圾渗滤液污染组分的自然衰减规律，建立了垃圾填埋场地下水污染的数值模型，采用FEFLOW软件对其进行模拟和预报，并取得了较好的效果，最后提出防止和防治垃圾填埋场污染地下水的若干措施。     

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。     

利用填埋层内生物代谢控制生活垃圾填埋场渗滤液污染

讨论了目前国内卫生填埋场运行中存在的渗滤液问题，分析了不同填埋结构中生物代谢环境和主要污染物的代谢途径，探讨了不同填埋结构中利用渗滤液回灌来控制渗滤液污染的“生物反应器型”填埋技术。     

高铁酸钾预处理垃圾渗滤液

采用自制高纯度高铁酸钾预处理危废填埋场和垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液,探讨和分析了处理效果。正交实验表明,高铁酸钾预处理危废填埋场渗滤液COD的最佳条件为:高铁酸钾与COD的初始质量浓度比为0.5、渗滤液初始pH值4.00、反应温度30℃、反应时间40 min,此时COD去除率达71.51%。此最佳条件下高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液的色度、SS、COD、BOD5、氨氮、总磷、重金属离子等污染因子都具有良好的去除效果,危废填埋场渗滤液经高铁酸钾预处理后可以直接进入后续生化处理系统;垃圾焚烧厂渗滤液预处理后其COD为2 861.0 mg/L,经二次预处理也可进入生化处理系统。实验结果表明,高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液都具有良好的预处理效果。     

北方城市垃圾渗滤液水量水质变化特征

研究了垃圾卫生填埋场渗滤液的年产量、夏季产量及其与填埋场规模、运行年限之间的关系。分析了填埋场夏季渗滤液的COD、BOD5、氨氮、p H值和BOD5/COD规律。研究结果表明,渗滤液年产量与填埋场规模、运行年限有关。渗滤液夏季产量变化规律与其相应的年产量并不一致。规模M≤100 t/d、100M≤200 t/d、200M≤500 t/d和M500 t/d的填埋场夏季渗滤液产量呈现出不同的变化特征。各填埋场的夏季渗滤液水质差别较大,COD值总体偏小,处于35.5~3 029.8 mg/L之间;BOD5值处于6.5~1 120.7 mg/L之间;64.2%的填埋场夏季渗滤液的BOD5/COD值≥0.30,可生化性较好;氨氮为21~1 273 mg/L。研究结果可为国内城市垃圾卫生填埋场渗滤液处理工作提供参考。     

潮白河河道地下水人工回灌包气带水分运移模拟

根据潮白河河道开展的地下水人工回灌试验,分析试验场地水文地质条件,运用Hydrus-2D模拟软件建立适用于二维地下水数值模拟的水分运移模型,预测不同回灌补水条件下试验场地包气带水分演化的时空分布特征。结果表明:(1)潮白河河道包气带分层情况相对简单,以卵石层为主,其中夹杂着粉质黏土、卵石填土、细砂层,总体渗透能力较强。(2)当回灌水头为1.0m时,回灌补给约经过1.2d开始影响地下水。(3)观测点1(回灌坑正下方潜水表面)处的压力水头在回灌初期呈稍微下降趋势,随后开始逐渐回升并不断抬升,最终基本保持恒定,此时压力水头平均抬升约1m。(4)建议水资源回灌过程可在下游适当采取拦截工程,使回灌水头稍微提高,从而达到快速入渗的效果,以减少地表水资源的蒸发损失。