危险废物填埋场导排层淤堵机理研究

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渗滤液导排系统是填埋场的重要功能单元,然而在填埋场长期运营过程中,导排系统经常被淤堵物充填,造成导排层空隙率降低,过流能力降低,导致其导排功能下降甚至丧失,使得填埋场内渗滤液水位上升,缩短防渗膜寿命,增加渗滤液渗漏风险,影响填埋堆体稳定性。本文在前人现场模拟实验的基础上,对危险废物填埋场导排层淤堵机理展开研究,通过对填埋场结构和渗滤液特性的分析;利用室内模拟试验进行验证,确定危险废物填埋场淤堵的可能性,以及淤堵物形成机理;在此基础上利用单因素实验探究淤堵形成的主要影响因素的作用机制;根据模拟实验对实际情景中的淤堵时间以及渗滤液水位进行预测。结果表明:首先,通过对渗滤液成分的分析,结合现有研究中的普遍淤堵机理得出危险废物填埋场导排层存在着物理、化学和生物淤堵的三种可能性。然后,通过室内模拟试验确定危险废物填埋场导排层存在淤堵,且三种淤堵机理分都存在;而渗滤液浓度和渗透速率的增加会加速导排层淤堵进程,需要及时控制;对淤堵物成分分析,发现淤堵物中Ca2+含量较多,主要成分为CaCO3。最后,通过三种模型预测渗滤液水位,其中Moore80方法较为偏保守,渗滤液水位最高为52.5 cm;Moore83方法偏乐观,渗滤液水位最高为14.5 cm,代表乐观条件下的最大渗滤液水位;Giroud92方法相对客观,渗滤液水位最高为24.5 cm;因此随着覆盖膜老化,填埋场运行时间的增长,渗滤液水位也会明显升高。本文在模拟淤堵试验的基础上,对淤堵时间和淤堵后的渗滤液最高水位进行预测,确认淤堵对于导排层渗透性能的实际影响,为风险评估提供了依据。
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