生活垃圾填埋场微生物群落与泡沫诱发堆体破坏机理研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cqwsxwsx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
填埋是我国城市固体废弃物主要的处置方式之一。填埋垃圾在漫长的稳定化过程中会发生生化降解产生大量填埋气,这些气体淤积在垃圾堆体内极易诱发滑坡和“管涌”等环境灾害。深入研究填埋场中影响降解产气的微生物群落结构和液气阻滞规律有助于提高填埋场灾害防控水平,为此本文研究的核心为生活垃圾填埋场降解产气微生物群落与考虑垃圾孔隙结构特征(双孔隙度)及流体性质(泡沫)的填埋场多相渗流。本文在前人研究的基础上,通过高通量测序的方法研究填埋场微生物群落结构并采用Tax4Fun2预测功能基因的相对丰度;通过改进孔隙气压传感器测试人工固废柱在发生泡沫驱替和水气驱替过程中的孔隙气压和孔隙水压变化;分别采用人工固废和砂土材料构建模型堆体,研究注入气体对模型堆体的孔隙气压、孔隙水压、土压以及堆体稳定的影响;最后基于双孔隙度特性和泡沫流理论建立多相渗流模型,模拟填埋场中高气压分布。本文的主要研究结论如下:(1)Firmicutes、Bacteroidota、和Thermotogota为垃圾填埋场的主要门。Defluviitoga、Hydrogenispora、Lentimicrobium、Caldicoprobacter是陈垃圾样品中较为丰富的属;古菌中相对丰度最高的属是Methanothermobacter和Methanomassiliicoccus,在陈垃圾中,代谢功能基因仍旧占比较高,大多数代谢途径与碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢有关。(2)通过基本特性(包括含水率、容重、孔隙比、颗粒级配、渗透性和强度等)的测试表明本次试验所配置的人工固废同填埋场中生活垃圾性质较为接近,采用合作研发的高压范围(30~200 k Pa)孔隙气压传感器,测试得到了驱替过程中的孔隙气压力,其中泡沫驱替的稳态孔隙气压力约为180 k Pa,显著高于水气驱替过程中的极限孔隙气压力64 k Pa。(3)模型边坡的注气试验结果表明,注入气体会产生丰富泡沫,进而导致坡体内形成高气压,最终发生边坡破坏,人工固废的无坡模型会出现张拉裂缝破坏,砂土的有坡模型会在坡脚发生泡沫喷涌,在喷涌区域上方出现局部滑移,堆体产生张拉裂缝,破坏时的孔隙气压达到上覆堆体自重应力的0.8~1.5倍。(4)数值模拟结果表明考虑泡沫的双孔隙度渗流模型能较好地模拟填埋场中的高气压分布,泡沫的存在会导致气相相对渗透性进一步减弱,进而导致高气压峰值和持续时间增加,并影响堆体稳定。
其他文献
灰树花(Grifola frondosa)又名贝叶多孔菌、舞茸等,是极具开发前景的高档珍稀食/药用真菌,灰树花多糖能抑制肿瘤细胞,激活宿主免疫系统,具有抗病毒、抗辐射、保护肝脏、调节血脂血压等作用。本研究以转录组测序数据为参考,初步分析灰树花基因数据及功能,以糖代谢功能为筛选依据锚定RNAi(RNA inference)目的基因(HXT2基因),利用生物信息学方法对灰树花HXT2基因功能进行预测和
学位
架空输电线路随着电力事业的飞速发展,正朝着特高压、特大跨、高耸的方向发展,土体、基础和输电塔的相互作用越来越不容忽视。本文以某385m高的特大跨越钢管塔为研究对象,通过理论分析、有限元计算和气弹模型风洞试验等方法研究考虑桩-土-结构相互作用的输电塔风致响应。具体内容如下:(1)为研究桩-土相互作用,建立单桩-土实体单元模型和单桩-土弹簧单元模型,考虑三种单桩-土弹簧单元模拟方法,并与某桩基计算软件
学位
可再生能源的大规模应用是实现建筑领域碳达峰和碳中和目标的重要途径,而能源柔性是保障供需两侧协同调度、实现供需平衡的基础。高校校园的能源柔性对智慧电网优化调度具有重要影响,其中集中热水系统是校园需求侧能源柔性的重要来源。揭示集中热水系统能源柔性特征及影响因素对校园能源系统优化设计及运行、及智慧电网运行管理具有重要意义。而集中热水系统由于建模以及运行规则的复杂性,给研究带来了极大挑战。此外,随着人工智
学位
随着集成电路设计和制造的日益发展,攻击者对集成电路插入硬件木马进行恶意修改的问题引起硬件安全研究人员广泛的关注。在硬件木马检测领域产生了诸多方法,其中基于侧信道分析是当前最主流的方法,该方法基于硬件木马功率消耗的差异、电磁辐射的变化或传播延迟等进行分析,具有效率高,非接触式和高精度等优点,在实践中被广泛使用。然而该方法也存在漏检率较高、检测依赖母本芯片等方面的不足。基于此,本文中提出了一种利用侧信
学位
行人重识别是一个从多个非重叠监控摄像头中匹配被查询人的检索任务,在安防、监控和侦查等方面有着重要的应用。行人重识别一般包括特征提取和特征匹配两个步骤。一般的行人重识别方法基于行人图像进行识别,而行人图像中存在分辨率低、光照差异、角度变换以及遮挡严重等问题,导致难以提取有效的特征。深度神经网络可以有效的提取行人图像的深层次特征,得到更具判别性和鲁棒性的特征。同时,研究发现行人文本属性可以在行人图像的
学位
悬浮隧道(Submerged Floating Tunnel,简称“SFT”)将是一种新型水下交通结构物,其所处的环境条件与如今的桥梁、隧道等交通结构均不相同。对悬浮隧道的研究需要建立准确的分析模型,然而目前的理论研究大多基于弹性地基梁模型或只对单跨结构进行分析。本文在已有研究的基础上进一步完善了平面理论分析模型,逐步建立了任意边界的悬浮隧道多节段离散弹性支撑力学模型,并对其在不同荷载作用下的振动
学位
多标签文本分类是自然语言处理领域的重要任务之一。现实世界,文本数据生产速度快、体量大,多标签文本分类的类标签数量逐渐以千、万为单位。具有千个以上类标签的多标签文本分类任务,被称为极限多标签文本分类(Extreme Multi-label Text Classification,XMTC)任务。XMTC任务的关键问题为长尾问题。标签知识作为任务中重要的外部知识,是缓解长尾问题的潜在要素。现有研究侧重
学位
图像翻译作为计算机视觉中一种应用比较广泛的技术,旨在学习一种映射关系,实现源域图像到目标域图像的转换。生成对抗网络凭借神经网络强大的表达能力,具有强大的图像生成能力,现已成为图像翻译的一种主流技术。图像翻译往往采用循环一致性损失或者采用预先定义的内容感知损失以保证领域之间的相关性。然而循环一致性损失需要额外的对称网络,模型较大,不利于训练;内容感知损失需要预先定义,衡量存在偏差,限制了生成器的生成
学位
随着微创技术的发展,较之传统手术,内镜下治疗术后相关并发症在治疗效果、并发症均具有优势,在临床上已经广泛应用。近年来,经内镜OTSC系统治疗消化道出血、修补穿孔和瘘已有成熟经验,在处理胃手术后并发症方面也取得了良好的疗效,逐渐为外科医生所接受。该文综述了OTSC系统治疗胃手术后吻合口漏(瘘)的疗效和安全性,为临床推广提供一些参考。
期刊
本文针对酵母产品的工业化绿色生产问题,引用生命周期评价(Life Cycle Assessment,简称LCA)理论,结合发酵动力学原理,在酵母生产工业流程的基础上建立LCA过程化评估模型,并通过生产大数据对各环节的碳排放进行计算机分析评价研究。酵母产品的生产已形成了较为完整的生产模式,由于不同厂家之间的工艺流程存在差异性,其生产流程的边界范围和参量不同,因此导致LCA评估模型也有不同且不能形成统
学位