垃圾填埋场渗滤液回灌参数优化及导排层堵塞数值模拟研究
渗滤液回灌对加快填埋场稳定化进程和渗滤液水质净化具有重要意义，而回灌效果很大程度上受到回灌工艺参数的影响，并且在回灌过程中常会发生导排层堵塞现象，造成填埋场内水位雍高，进而引发渗滤液泄露、填埋气爆炸和堆体失稳等次生灾害。 针对上述问题，本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法对渗滤液回灌参数优化和导排层堵塞等相关问题展开了研究，以期为渗滤液回灌参数优化设计和导排层淤堵防治工作提供一定理论参考。首先，通过理论分析，建立了基于有机物降解动力学、渗滤理论和热传递理论的二维渗滤液回灌垃圾降解-渗流-温度耦合模型，并对模型进行了验证;在渗滤液回灌模型的基础上，结合导排层堵塞数学模型建立了渗滤液回灌-导排层堵塞耦合模型。然后，采用渗滤液回灌垃圾降解-渗流-温度耦合模型，通过单因素试验探讨了不同回灌参数（回灌强度、回灌周期、回灌比）对渗滤液回灌效果的影响规律;采用渗滤液回灌-导排层堵塞耦合模型，通过正交试验考察了不同回灌参数（回灌强度、回灌周期、回灌比）对导排层堵塞的影响规律。最后，基于填埋场快速稳定和防止导排层水位雍高的双向目标，对回灌参数进行了优化，并以3种典型情况为例探讨了导排层堵塞的时空演化规律。 研究结果表明:回灌强度为6.6×10-6m/s、回灌周期为3d/次、回灌比为5.3％时填埋场稳定化进程最快，回灌强度为6.6×10-6m/s、回灌周期为3d/次、回灌比为2.7％时渗滤液水质净化和填埋气回收效率最高;回灌强度为6.6×10-6m/s、回灌周期为5d/次、回灌比为5.3％时导排层堵塞程度最严重;基于填埋场快速稳定和防止导排层水位雍高的双向目标，最优的回灌参数组合是:回灌强度6.6×10-6m/s、回灌周期3d/次、回灌比2.7％;随着渗滤液回灌的推进，导排层堵塞速度初期缓慢、之后逐渐加快、后期又趋于缓慢，并且导排层中越靠近入口和出口的区域越容易发生堵塞。
垃圾填埋场;渗滤液回灌;参数优化;导排层堵塞
辽宁工程技术大学
硕士
市政工程
周新华
2017
中文
X705
76
2018-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）