《污泥-生活垃圾混合填埋體強度演化及災變機理研究》是依託河海大學，由李磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：污泥-生活垃圾混合填埋體強度演化及災變機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李磊
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
污泥與生活垃圾在填埋場混合填埋是目前污泥主要的處置途徑之一，但是混合填埋體的強度和穩定性等問題尚不明確，填埋場存在工程災變及區域環境污染的風險。本項目以固體廢棄物生化過程與其岩土力學性質之間的耦合作用為科學問題，研究填埋場複雜生化反應條件下污泥-生活垃圾填埋體強度的演化規律及災變機理。採用污泥-生活垃圾混合填埋柱試驗研究混合填埋體在生化反應過程中的氣、液產生及質量損失規律，建立混合填埋體的生化反應動力學模型；利用大型單剪儀獲得不同生化反應階段混合填埋體及破壞面的強度特性，結合生化反應動力學模型明確混合填埋體強度隨生化反應過程的演化規律及破壞面遷移規律。在此基礎上，結合填埋場穩定性分析方法，揭示混合填埋體的災變機理並提出相應的調控措施。本項目拓展了複雜生化環境下固體廢棄物岩土力學性質的研究範圍，為污泥填埋場的設計及安全運營提供科學依據，具有重要的科學意義和套用前景。
結題摘要
污泥與生活垃圾在填埋場進行混合填埋是目前國內外常用的污泥處置技術之一，但是混合填埋技術中的壓實特性、生化降解特性、強度特性以及演化規律、穩定性等基本理論問題缺少系統研究，填埋場存在工程災變及區域環境污染的風險。本研究的主要成果和結論包括：（1）研製了一套生化降解填埋柱和大型單剪儀（2）開展混合填埋體的擊實試驗，獲得了污泥摻入量與乾密度的對數關係以及擊實功與乾密度的雙曲線關係，在此基礎上獲得了污泥摻入量和擊實功對乾密度影響的耦合方程，給出了適合於混合填埋體的擊實評價方法。（3）開展混合填埋體的生化降解試驗，獲得了混合填埋體的產氣動力學模型和有機物降解動力學模型，利用這兩個動力學模型對其產氣速率、總產氣潛能、礦化穩定化時間等問題進行了預測，並對氣體和液體的理化性質進行了測試，分析評價其生化降解情況。（4）通過大型單剪試驗，獲得了混合填埋體的強度特性，結合有機物降解動力學模型，給出了生化降解下強度演化模型，並對強度損失進行了預測。從混合填埋體組分的角度，採用加筋土的複合材料模型，並結合新鮮混合填埋體和生化降解下混合填埋體的單剪試驗，分析其抗剪強度機理。（5）通過生化降解引起的力-氣耦合作用，結合混合填埋體的有機物降解動力學模型，給出了模型簡化的孔隙氣壓力解析解，並結合強度參數變化規律，對填埋場的穩定性進行評價。
