生物反应器填埋场中水平沟回灌渗滤液非饱和–饱和渗流分析

水平沟回灌是生物反应器填埋场中渗滤液回灌的主要模式之一,为研究水平沟回灌时生物反应器填埋场中渗滤液的非饱和–饱和运移规律,垃圾体的饱和与非饱和区域采用不同水流控制方程,饱和区域的水流控制方程采用饱和Richards方程,对垃圾体非饱和区域,由质量守恒原理,以修正的Darcy定理为基础,结合Elagroudy等提出的垃圾体沉降模型,建立了考虑垃圾体沉降的非饱和渗滤液运移控制方程。基于建立的考虑沉降特性的二维非饱和–饱和水平沟回灌计算模型,研究了水平沟回灌时渗滤液在生物反应器填埋场中的运移规律,提出水平沟回灌系统的设计方法。

运用Cl^-示踪研究回灌渗滤液的运移特性

通过模拟垃圾柱进行Cl-示踪试验,比较研究回灌渗滤液的运移特性和垃圾密度、厚度对其运移的影响。结果表明,渗滤液回灌后,分别以通道流和基质流2种流态运移,且在运移过程中不断与填埋垃圾中固有水分进行混合和交换,回灌渗滤液的流出是一个较长的过程;填埋垃圾压实密度和厚度越小,通道流作用越显著,示踪溶液和填埋垃圾中固有水分间的交换和混合作用越不明显。在实施渗滤液回灌的生物反应器填埋场中,应保证填埋垃圾的压实密度和厚度。

群井回灌渗滤液条件下填埋场水分迁移规律研究

为研究群井回灌渗滤液条件下填埋场内部水分迁移规律,基于已有的考虑生化降解的城市固体废弃物(MSW)力-液-气耦合一维沉降模型,并考虑到垃圾的分层填埋造成渗滤液的水平向渗透系数大于竖向渗透系数,忽略渗滤液的竖向流动,建立了填埋场群井回灌渗滤液时的液相运移方程,推求出常水头和常流量补水条件下的解析解,并以常水头回灌渗滤液为例分析了填埋场内水压变化规律。结果表明:填埋场内部生化反应造成水压初期降低,之后垃圾降解速率减慢和渗滤液回灌充分造成水压增大,且回灌水头越大、井距越小,水压增大越快。

模拟生物反应器填埋场回灌渗滤液运移特性研究

通过模拟实验研究了回灌量、回灌频率和回灌速率对不同填埋密度的垃圾体中回灌渗滤液的运移特性的影响。研究表明,相同回灌条件下,回灌渗滤液在高密度垃圾体中的停留时间比在低密度垃圾体中的停留时间长;垃圾压实密度越大、渗滤液回灌量越大、回灌频率越高,回灌渗滤液运移速率越慢,越有利于回灌渗滤液在垃圾体中的平均时空分布。

陶瓷骨架线圈部件灌渗工艺技术的研究

为提高陶瓷骨架线圈部件的合格率,改进了工艺方法和绝缘材料,设计了与之相适应的灌渗模具,经过一系列的工艺试验,提升了该产品的合格率。

渗滤液回灌条件下生化反应器填埋场水分运移数值模拟

渗滤液回灌的填埋场生化反应器具有减少渗滤液处理难度、加速填埋场稳定化的作用 ,其中控制填埋场水分是研究的关键 .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 ,以此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 。

好氧生物反应器填埋场的渗滤液回灌量研究

为了研究渗滤液回灌量对好氧填埋场稳定化进程的影响,通过模拟实验,探讨了不同回灌量时,好氧填埋场固相垃圾与渗滤液特性的变化趋势,填埋周期为122 d.结果表明,不同的渗滤液回灌下各反应器中填埋垃圾的含水率始终保持在70%左右;填埋过程中,回灌量为20%的反应器填埋垃圾中总有机质含量、(半纤维素+纤维素)/木质素比(Q)值与沉降量变化速度最快,至填埋结束时,总有机质含量与Q值较其他反应器低8.9%～14.6%和9.9%～16.9%,沉降量较其他反应器提高了6.6%～13.3%;在20%回灌量下,整个填埋周期填埋场所产渗滤液中的还原性有机物的量较10%、15%、30%和全回灌分别低9.8%、12.5%、17.8%和14.9%,氨氮在52 d,即降至25 mg/L,达到GB 16889—2008所规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度值,较其他反应器提前7～21 d.

注重荒漠区胡杨林生态保护与修复的汊渗轮灌研究

针对传统生态调度"只放不灌""大水漫灌"造成的生态水利用效率低、灌溉面积有限等实际问题,本文基于荒漠区耐旱性植被胡杨特殊的生物节律,提出汊渗轮灌的灌溉理念,明确了汊渗轮灌的定义、内涵,构建了汊渗轮灌系统和灌溉模式,搭建了汊渗轮灌的基本框架。以我国最大的内陆河塔里木河下游为例,基于汊渗轮灌的灌溉模式优化塔河下游原有的工程布局,构建双通道+沟道、汊河的面状生态输水新方式,制定了大西海子水库实时生态调度方案,与胡杨林的汊渗轮灌系统相结合,实现了2020年塔河下游生态调度与汊渗轮灌的应用实践。研究表明:(1)相比于以前生态水在河道和台特玛湖无效蒸发,此次生态水量的蒸发量仅占总水量的0.4%,生态水的利用效率超过83%,大大提高了生态水的利用效率;(2)试验区地下水位提升0.28~0.84 m,地下水存储水量约128万m^(3),初步实现了储水于地下的"地下生态水银行",保障了生态调度与汊渗轮灌的可持续性;(3)汊渗轮灌新增生态输水长度7 km,新增胡杨林生态修复面积60万m^(2),为胡杨林的漂种、发芽、生长等健康生境提供了良好保障。研究成果可为荒漠区保护性植被的生态保护与修复提供新的思路和方法。

渗滤液回灌对填埋垃圾含水率的影响研究

文章通过模拟实验研究了不同的渗滤液回灌频率、回灌量和回灌速率对压实密度不同的垃圾的含水率的影响。研究表明,由于通道流的存在和影响,渗滤液的产生时间提前于填埋垃圾达到其有效贮水率的时间;渗滤液回灌频率越高、回灌量越大、回灌速率越慢、垃圾体温度越低、垃圾压实密度越高,则填埋垃圾的有效贮水率越大、含水率越高。在实施渗滤液回灌操作时,须综合考虑滤液回灌频率、回灌量、回灌速率、垃圾温度和垃圾压实密度等影响因素。

考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌运移规律

生物反应器填埋场在渗滤液的回灌过程中,垃圾体会产生较大的沉降变形,这主要是由于填埋体的自重和生物降解所致。由于沉降变形会导致生物反应器填埋场中垃圾体的孔隙比减小,孔隙比的减小会影响垃圾体的渗透系数和填埋场所能容纳的渗滤液量。为了研究考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌运移规律,根据质量守恒原理,以修正的Darcy定理为基础,结合Elagroudy等人提出的沉降模型,建立了考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌的计算模型,应用该模型研究了非饱和条件下渗滤液在生物反应器填埋场中的运移规律,分析了回灌强度、垃圾体初始孔隙比、初始含水率和组成成份等参数变化对垃圾体含水率和填埋场单位表面积回灌量的影响规律。

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 。

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。

基于优势流效应的填埋场渗沥液回灌过程预测

渗滤液回灌对于补充垃圾堆体水分及加速降解稳定化具有重要的促进作用,垃圾堆体的非均质性和大孔隙特征造成了渗沥液流动过程出现显著的优势流效应。以双渗透率模型为基础,开展典型回灌工艺条件下垃圾堆体中渗沥液的分布规律预测研究。预测结果表明:一定限度内增大回灌速率、回灌频率、回灌量、初始含水量等因素可提高渗滤液的影响深度、入渗量和贮水率;优势流模型较传统的单域模型,区分了具有高导水性的裂隙域和高持水性的基质域,渗滤液可以更快地通过裂隙入渗、流动和排出,更符合垃圾堆体内水分多域流动行为模式;裂隙域和基质域的水分质量交换项是动态平衡的,随深度而减小。

基于正态分布概率模型的渗滤液回灌影响分析

渗滤液回灌能有效加速填埋场的稳定并处理多余的渗滤液,而预测回灌过程中渗滤液的运移规律对于合理设置回灌井的间距和数量具有重要的意义.考虑了垃圾体的非均质性,建立了垃圾体的渗透系数随空间正态分布变化的概率模型.利用COMSOL Multiphysics®软件,首先对单孔隙度的横纵向均质模型和正态分布模型的渗透系数以及压力水头进行了比较,其次研究了在横纵向渗透系数比值、回灌速率和回灌时间等不同影响因素下,均质模型和正态分布模型的含水率以及横向影响范围的变化规律.结果表明,随着横纵向渗透系数比值的增加,最终在100 d时:均质模型的含水率由0.609增加到0.68,横向影响范围从4.842 m增加到6.79 m;正态分布模型的含水率由0.573增加到0.610,横向影响范围从4.097 m变为4.04 m.这说明横纵向渗透系数比值对正态分布模型的含水率和渗滤液横向影响范围的影响明显高于均质模型.而当回灌速率和回灌时间相同时,正态分布模型渗滤液的渗流速度更快,易于优先达到饱和含水率,并在短暂的峰值后迅速下降,且随着回灌速率和回灌时间的增加,达到饱和含水率和峰值的时间也逐渐增加.

加速填埋场稳定化工艺——渗滤液回灌

在分析渗滤液自身回灌存在问题的基础上 ,对目前出现的渗滤液循环 (间接 )回灌工艺进行了综述 。

垃圾填埋场渗沥液回灌及沼气收集利用

垃圾渗沥液和填埋气是垃圾填埋过程中的两种主要产物,具有很强的二次污染性。该文结合工程实例,阐述了渗沥液回灌与沼气收集利用发电相结合,不但可以实现渗沥液减量化,降低渗沥液处理成本,同时可以促进垃圾分解沼气的产生,并进行沼气收集利用发电。

渗滤液回灌加速填埋场稳定化的机理与影响因素

加速填埋场稳定化是填埋场运行与管理的重要内容 ,也是降低填埋场环境风险的重要措施 .渗滤液回灌是厌氧生物反应器填埋场加速填埋场稳定化的根本方法 .笔者对渗滤液回灌加速填埋场稳定化作用、加速稳定化的机理——增加含水率、传质、适宜环境和接种作用进行了总结 。

渗滤液回灌加速填埋场稳定化中试及其评价方法研究

通过对4个单柱规模为30m^3的垃圾填充柱进行为期2年的渗滤液回灌中试，研究厌氧型生物反应器填埋场技术应用于我国城市垃圾处理、加速填埋场稳定化的实际效果和影响因素，以及兼氧原位脱氮的可行性．提出了稳定化进程的定量评价方法和加速生物反应器填埋场稳定化的改进方案等。主要结论如下：