城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液控制技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)從二十世紀(jì)80年代開始采用垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)，至今全國(guó)已有十多個(gè)城市建有嚴(yán)格的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，尚有大量城市正在建設(shè)和準(zhǔn)備建設(shè)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。我國(guó)建設(shè)部、國(guó)家環(huán)?？偩?、科技部聯(lián)合制定的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》明確指出，垃圾衛(wèi)生填埋是我國(guó)現(xiàn)階段城市垃圾的主要處理手段，“在具備衛(wèi)生填埋場(chǎng)地資源和自然條件適宜的城市，以衛(wèi)生填埋作為垃圾處理的基本方案”。因此完全可以預(yù)計(jì)城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)將在我國(guó)得到越來越廣泛的應(yīng)用。盡管城市垃圾衛(wèi)

2、生填埋場(chǎng)具有眾多優(yōu)勢(shì)，但其在填埋階段以及填埋場(chǎng)封場(chǎng)后監(jiān)管期間產(chǎn)生的滲濾液卻是一個(gè)比較棘手的問題。填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液不僅數(shù)量大，污染強(qiáng)度和污染特征還隨填埋時(shí)間而不斷發(fā)生變化。眾多研究和實(shí)踐表明，填埋場(chǎng)滲濾液不僅難處理，并且處理費(fèi)用很高。同時(shí)由于填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行監(jiān)管的缺陷易使填埋場(chǎng)滲濾液控制系統(tǒng)發(fā)生故障，最終對(duì)填埋場(chǎng)地下水體造成污染。 本文對(duì)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液控制系統(tǒng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，采用土壤水分層均衡模型研究了填埋場(chǎng)

3、垃圾體含水率增量的變化規(guī)律，為填埋場(chǎng)水分運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的研究奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，采用電化學(xué)+固定化微生物技術(shù)對(duì)垃圾滲濾液處理進(jìn)行了初步研究。研究結(jié)果表明：(1)滲流力學(xué)模型能夠在更小的時(shí)間和空間尺度上研究垃圾水分的動(dòng)態(tài)變化，雖然滲流力學(xué)模型涉及的參數(shù)較多，但都是含水率θ的函數(shù)，因此，含水率的變化規(guī)律非常重要。含水率θ隨著降水和蒸發(fā)而變化，給定垃圾體剖面含水率分布狀況，只要獲得剖面含水率增量的變化規(guī)律，即可獲得垃圾體剖面含水率分布狀況。(2)在

4、人工降水后，垃圾體各層增加的水分由上而下逐漸減少。就某一深度而言，增量的大小取決于降水量、平均田間持水量和反映垃圾體均勻特性的參數(shù)K值。實(shí)際上，垃圾內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是均一的，田間持水量在不同層次也有差異。當(dāng)垃圾體密度較小時(shí)，K值較小，入滲能力較強(qiáng)，可達(dá)到較大的入滲深度；垃圾體密度較大時(shí)，K值較大，入滲能力較弱，最大入滲深度也較小。降雨入滲實(shí)驗(yàn)表明，不同降雨條件下的入滲系數(shù)無明顯的規(guī)律性。因此，可以認(rèn)為入滲系數(shù)主要取決于垃圾體剖面的結(jié)構(gòu)特征，與

5、降雨條件關(guān)系不大。(3)垃圾中毛細(xì)管孔隙中的下滲水所受的下滲力主要為重力和毛管力，但并非所有的垃圾孔隙都能產(chǎn)生毛細(xì)管作用，即存在非毛細(xì)管孔隙。非毛細(xì)管孔隙中下滲水的下滲力僅為重力。由于毛細(xì)管力通常遠(yuǎn)大于重力，故下滲流必被分為兩種，一種是沿毛細(xì)管孔隙快速下滲的毛管流，另一種是沿非毛細(xì)管孔隙均速緩慢下滲的重力流。(4)污染物的電化學(xué)修復(fù)工藝過程分為兩類，一類是污染物離子在電極表面直接被氧化或還原，另一類是電化學(xué)發(fā)生的活性粒子與污染物反應(yīng)而使

6、污染物間接被修復(fù)處理。有機(jī)物直接電氧化又分兩類進(jìn)行研究，一是電化學(xué)轉(zhuǎn)換，即把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)，或把非生物相容的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物相容的物質(zhì)(如芳香物開環(huán)氧化為脂肪酸)，提高廢水中有機(jī)污染物的可生化性，以便進(jìn)一步實(shí)施生物處理；二是電化學(xué)燃燒，即直接將有機(jī)物深度氧化為CO2。向垃圾滲濾液中曝氣可有效控制電化學(xué)修復(fù)反應(yīng)過程，從而有效進(jìn)行電化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，使老垃圾滲濾液的可生化性得到較大改善。電流密度為15mA/cm2，電解時(shí)間6.5小時(shí)，老