城市生活垃圾填埋场多组分气体运移规律研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gjc444
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
随着科学技术的发展,全世界城市生活垃圾的产量与日俱增。在各种城市生活垃圾的处理方法中,填埋法因其具有处理量大、适用性高的特点,成为了全球处理城市生活垃圾最主要的方式。填埋垃圾中有大量的可降解有机物,降解是填埋垃圾区别于土体的重要原因。影响填埋垃圾降解速率的因素包括饱和度、纤维素含量、气体组分等。本文主要研究气体组分对填埋场降解的影响和填埋垃圾降解后产生的填埋气在填埋场内部的运移规律。填埋垃圾通过生化降解产生的填埋气中含有甲烷、二氧化碳气体,随着生化反应的不断进行,填埋场内会聚集大量的易燃易爆气体。因此,在填埋场构建阶段如果不考虑如何合理收集填埋气体,极易导致填埋气无序排放、填埋气爆炸、填埋场火灾等多种环境工程问题,对周边居民存在重大安全隐患。本文针对多组分气体对填埋场生化降解的影响,和填埋气在填埋场内部的分布规律问题,进行了如下工作:(1)总结了城市生活垃圾包括多组分气体运移特性、液体渗流特性、生化降解特性、压缩变形特性、溶质迁移特性在内的工程力学特性。在孔隙中气体运移的方式主要包括对流和扩散,扩散又分为体相扩散和努森扩散,发现努森扩散可以描述多组分气体之间相互影响。生化降解可分为纤维素水解和不饱和脂肪酸(VFA)分解两个阶段,多组分气体对VFA的分解阶段的影响极大。(2)以生化降解为核心,在城市生活垃圾的工程力学特性的基础上构建了针对我国高厨余城市生活垃圾填埋场的多组分气体运移-生化降解-压缩变形-溶质迁移(MBCS)耦合模型(Multicomponent gas migration-Biochemical-Consolidation-Solution transportion coupled model)。相比于同类研究更精确的表述了生化降解的过程和填埋气在填埋场内部的分布规律。通过与试验结果对比,本模型的可靠性得到了初步验证。(3)在城市生活垃圾耦合模型MBCS的基础上研究填埋场的生化降解规律和气体分布规律,把填埋场分为好氧降解区域和厌氧降解区域,细化填埋场的生化降解模型。研究填埋场内部不同深度层各种气体组分的浓度,以及不同气体组分浓度对填埋场好氧降解与厌氧降解的影响,进而研究对填埋场稳定化的影响。(4)应用城市生活垃圾填埋场MBCS耦合模型,通过通风方式和覆盖层对填埋场进行好氧调控。模拟了竖井通风、顶部管道通风和底部管通风对填埋场内部气体分布规律的影响,并分析了通风方式和覆盖层对填埋场稳定化的影响。发现底部通风对填埋场的生化降解加速效果最好。
其他文献
随着化石能源的不断消耗以及环境污染问题的日益突出,开发绿色,高能量密度的动力和储能装置已成为国家能源领域重点发展方向。锂离子电池作为一种新型动力和储能装置,因其具有高能量密度、无记忆效应、环境友好等优势而备受青睐。电极材料是锂离子电池的重要组成部分,也是限制其发展的关键因素之一。二氧化锰材料具有理论比容量高,放电平台低及环境友好等优点,是极具应用前景的锂离子电池负极材料之一。然而二氧化锰存在导电率
学位
金属双极板作为质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrance Fuel Cell,PEMFC)的重要组件,起着不可替代的作用,但是呈弱酸性的工作环境使双极板易被腐蚀。热喷涂作为一种成熟的表面改性技术,有着操作简单、成本低等优点,将其应用到双极板改性中,可以大大地减少生产成本,提高效率与经济价值。本文利用大气等离子喷涂(APS)和超音速火焰喷涂(HVOF)制备合金涂层,研究喷
学位
锡基材料因其高比容量和中等锂化电位引起了广泛的关注,但其在锂化过程中经历的大体积变化会导致颗粒粉化进而导致容量下降和寿命缩短。研究表明,用多孔碳材料作为结构缓冲不仅可以降低机械应力,还能缩短Li+的扩散距离,从而提高锡基材料的电化学性能。在多种碳前驱体中,金属-有机框架(MOFs)是一种新型的多孔晶体材料,由MOFs衍生的碳材料具有比表面积大,孔隙率高等优点。但是MOFs复合材料的制备工艺过于复杂
学位
水下墩台基础是桥梁的主要承重结构,健康状态影响着桥梁的的使用寿命,因此有必要定期对桥梁水下墩台进行检测。传统检测方法是人工下潜用探摸的方式对墩台结构病害进行检测,检测结果易受个人主观影响,产生错判漏判的现象,且检测效率低,在水流大的区域,给潜水员的生命安全带来隐患。计算机技术发展日新月异,深度学习技术受到越来越多学者的关注,将其应用于物体识别、检测等方面。为克服传统检测方法的缺陷,本文基于现有的技
学位
燃料电池是将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化能电能的装置,阳极发生燃料氧化反应,阴极通常为氧气的还原反应。由于氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)反应速率慢,从而需要高担载量的贵金属催化剂,导致燃料电池成本显著增加。因而,开发成本低、活性高、稳定性好的ORR催化剂是燃料电池研究面临的主要挑战之一,即使是碱性阴离子交换膜燃料电池(Alkaline Anion Ex
学位
报纸
<正>11月7日,科思创携手运动品牌领导者特步及其战略合作伙伴斯兰集团签署合作意向书,共同探索质量平衡体系产品在低碳环保概念跑鞋领域的创新和升级。科思创功能材料事业部亚太区二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)销售副总裁窦峥说:“在成功研发特步首款低碳环保概念跑鞋的基础上,三方将继续探索质量平衡材料在运动鞋领域的低碳解决方案,
期刊
蜂窝夹层结构广泛应用于各个工程领域,这种轻型结构具有优秀的物理、力学性能。近来,我们提出了混杂蜂窝芯的夹芯结构:由蒙皮、中间隔板、多层不同尺度的蜂窝夹芯构成。作为传统蜂窝夹层结构的拓展,其力学性能分析是一个需要研究的课题。本文主要目的是对混杂蜂窝芯的夹芯板的稳定性进行系统的分析。本文主要内容包括:1、基于经典层合板理论推导了混杂蜂窝夹芯板的屈曲方程,并给出了四边简支条件下的临界屈曲荷载解析计算公式
学位
<正>随着高科技航空兵器和新概念武器的应用和发展,现代空袭无论是在地位、作用、组织指挥,还是在技术手段和实施方法等方面,都发生了深刻的变化,产生了许多新的特征。1991年的海湾战争历时42天,其中空袭38天。1999年以美国为首的北约对南联盟的空袭,从3月24日到6月10日,历时78天,没有派任何地面部队,出动飞机32 000余架次,运用各种高技术空袭手段使南联盟的铁路、桥梁、民用机场等设施遭到严
期刊
射频大地电磁(RMT)是新兴的浅地表勘探法,其工作频段(10 kHz~1 MHz)处于音频大地电磁(AMT)与探地雷达(GPR)之间,随频率的增加,位移电流对RMT观测的影响逐渐增大,单一电阻率参数反演会影响数据解释的准确性.本文在同时考虑传导电流与位移电流影响的条件下,开展二维RMT数据电阻率和介电常数联合反演研究.为提高电阻率与介电常数之间的联合约束效果,在经典最小结构模型正则化约束的基础上,
期刊