垃圾填埋場好氧通風(fēng)多場耦合理論及應(yīng)用

目錄
第1章 緒論
1.1 好氧通風(fēng)的工程背景和意義 1
1.2 好氧通風(fēng)技術(shù)的特點(diǎn) 4
1.2.1 好氧通風(fēng)的主要形式 4
1.2.2 好氧通風(fēng)技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù) 6
1.3 好氧通風(fēng)與多物理場之間相互作用的研究進(jìn)展 9
1.3.1 垃圾填埋場好氧過程的多場耦合框架 9
1.3.2 好氧通風(fēng)對垃圾土生化降解的影響 11
1.3.3 好氧通風(fēng)對氣體分布特征的影響 13
1.3.4 好氧通風(fēng)對溫度分布特征的影響 14
1.3.5 垃圾土飽和-非飽和滲透特性 19
1.3.6 好氧通風(fēng)對垃圾堆體沉降特征的影響 23
1.4 好氧通風(fēng)技術(shù)面臨的難題 27
第2章 好氧通風(fēng)過程中有機(jī)質(zhì)降解模型與定量表征
2.1 生活垃圾好氧降解的動力學(xué)機(jī)理 29
2.1.1 有機(jī)物好氧降解的動力學(xué)原理 29
2.1.2 有機(jī)物好氧降解的主要影響因素 29
2.2 考慮水分-溫度-通風(fēng)強(qiáng)度條件下的有機(jī)質(zhì)降解耦合模型 31
2.2.1 有機(jī)質(zhì)好氧降解水分影響方程 31
2.2.2 有機(jī)質(zhì)好氧降解溫度影響方程 33
2.2.3 有機(jī)質(zhì)好氧降解通風(fēng)強(qiáng)度影響方程 34
2.2.4 有機(jī)質(zhì)好氧降解耦合動力學(xué)模型的構(gòu)建 34
2.2.5 有機(jī)質(zhì)好氧降解耦合動力學(xué)模型的可靠性驗證 36
2.2.6 有機(jī)質(zhì)好氧降解耦合動力學(xué)模型參數(shù)的影響 44
第3章 好氧通風(fēng)過程中多組分氣體遷移及生化反應(yīng)特性
3.1 垃圾土中氣體遷移的滲流基礎(chǔ)理論 47
3.1.1 垃圾土多孔介質(zhì)多相體描述 47
3.1.2 多孔介質(zhì)中的達(dá)西定律和氣體滲透率 48
3.1.3 氣體徑向穩(wěn)態(tài)流動描述 48
3.1.4 氣體徑向流動質(zhì)量守恒方程 49
3.2 垃圾土中氣體滲透特性及與孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系 50
3.2.1 垃圾土氣體滲透試驗研究進(jìn)展 50
3.2.2 垃圾土室內(nèi)滲透試驗*佳進(jìn)氣壓力的確定 54
3.2.3 垃圾土氣體滲透率與孔隙度定量表征模型 59
3.3 好氧通風(fēng)過程中多組分氣體的化學(xué)反應(yīng)特性試驗 71
3.3.1 好氧環(huán)境下多組分氣體生化反應(yīng)特性試驗 71
3.3.2 氣體反應(yīng)變化特性 73
3.4 好氧通風(fēng)過程中多組分氣體化學(xué)反應(yīng)動力模型 79
3.4.1 好氧降解條件下多組分氣體化學(xué)反應(yīng)動力模型的構(gòu)建 79
3.4.2 模型參數(shù)的獲取及可靠性驗證 81
3.4.3 模型參數(shù)影響 85
第4章 好氧通風(fēng)過程中多組分氣體遷移規(guī)律及優(yōu)勢流效應(yīng)
4.1 垃圾土中氣體優(yōu)勢滲透測試試驗 93
4.2 好氧通風(fēng)多組分氣體遷移的滲流-化學(xué)耦合數(shù)學(xué)模型 100
4.2.1 多組分氣體優(yōu)勢滲透理論框架的提出 100
4.2.2 考慮優(yōu)勢流和多組分反應(yīng)的耦合模型 102
4.3 優(yōu)勢流效應(yīng)對注氣過程氣體分布的影響 103
4.3.1 注氣過程中多組分氣體的遷移與演化 103
4.3.2 優(yōu)勢流效應(yīng)對氣體分布的影響規(guī)律 107
4.4 好氧過程氣體濃度現(xiàn)場監(jiān)測試驗——以單井為例 109
4.4.1 試驗方案及設(shè)備 109
4.4.2 試驗原理 113
4.4.3 氣體壓力濃度試驗結(jié)果 114
4.4.4 氣體壓力濃度影響半徑 119
4.5 好氧通風(fēng)過程氣體壓強(qiáng)和濃度解析預(yù)測 121
4.5.1 以氣體壓強(qiáng)為變量的定量預(yù)測解析模型 121
4.5.2 單井注氣條件下氣體壓強(qiáng)分布預(yù)測模型結(jié)果 123
4.5.3 模型參數(shù)對氣體壓強(qiáng)預(yù)測模型的影響 125
4.5.4 單井注氣條件下濃度預(yù)測模型 126
4.5.5 濃度預(yù)測模型結(jié)果 128
4.5.6 模型參數(shù)對氧氣濃度預(yù)測模型的影響 130
4.5.7 采用氣體壓強(qiáng)表征的氣井影響半徑 131
4.5.8 以氧氣濃度表征的氣井影響半徑 132
4.5.7 采用氣體壓強(qiáng)表征的氣井影響半徑 131
4.5.8 以氧氣濃度表征的氣井影響半徑 132
第5章 好氧通風(fēng)過程溫度分布特征 133
5.1 好氧通風(fēng)過程滲流-溫度耦合模型 133
5.2 好氧通風(fēng)過程填埋場溫度分布模擬 136
5.2.1 計算模型及參數(shù)設(shè)置 136
5.2.2 溫度分布的模擬結(jié)果 138
第6章 垃圾填埋場滲濾液回灌優(yōu)勢流效應(yīng) 144
6.1 滲濾液回灌過程的優(yōu)勢滲透模擬 144
6.1.1 滲濾液回灌計算模型及參數(shù) 144
6.1.2 滲濾液回灌過程預(yù)測 145
6.2 滲濾液抽排對填埋場水位影響現(xiàn)場試驗 155
6.2.1 單井抽排過程中滲濾液水位監(jiān)測試驗 155
6.2.2 單井抽排過程的非飽和水力特性參數(shù)反演 159
第7章 垃圾土優(yōu)勢滲透定量表征模型參數(shù) 162
7.1 多步重力自由排水試驗方案 162
7.1.1 試驗裝置 162
7.1.2 試驗材料 163
7.1.3 飽和含水率、滲透系數(shù)測試 164
7.1.4 多步重力自由排水過程控制方法 165
7.2 飽和-非飽和水力參數(shù)的數(shù)值反演 165
7.2.1 飽和含水率與飽和滲透系數(shù) 165
7.2.2 Hydrus-ID模型構(gòu)建 166
7.2.3 不同屬性垃圾分類排水試驗流出量擬合 167
7.3 水力特性參數(shù)的影響因素 169
7.3.1 VGM 參數(shù) 169
7.3.2 DPEM 參數(shù) 170
第8章 好氧降解對垃圾土沉降變形影響試驗 172
8.1 垃圾土厭氧-好氧聯(lián)合沉降特性試驗 172
8.1.1 試驗材料 172
8.1.2 試驗設(shè)備 173
8.1.3 試驗方案 175
8.1.4 垃圾土沉降試驗結(jié)果 176
8.2 垃圾土厭氧-好氧聯(lián)合生物降解特性試驗 184
8.2.1 垃圾土一維降解計算值 184
8.2.2 試驗材料 186
8.2.3 試驗設(shè)備 186
8.2.4 試驗步驟 187
8.2.5 有機(jī)物降解試驗結(jié)果 188
8.3 厭氧-好氧條件下的垃圾土干重度變化規(guī)律 193
8.3.1 垃圾土體積變化規(guī)律 193
8.3.2 厭氧-好氧條件下的垃圾土質(zhì)量變化預(yù)測模型 195
8.3.3 垃圾土重度變化規(guī)律 196
第9章 垃圾填埋場好氧通風(fēng)優(yōu)化調(diào)控方法及應(yīng)用 199
9.1 好氧通風(fēng)系統(tǒng)并群優(yōu)化調(diào)控方法的工藝 199
9.1.1 技術(shù)背景 199
9.1.2 優(yōu)化方法的計算步驟 201
9.1.3 優(yōu)化計算模型 202
9.2 好氧通風(fēng)優(yōu)化調(diào)控方法可靠性評價 203
9.2.1 好氧通風(fēng)修復(fù)治理場地概況 203
9.2.2 好氧通風(fēng)氣井及通風(fēng)方案的優(yōu)化設(shè)計 206
9.2.3 長期現(xiàn)場監(jiān)測與可靠性分析 208
參考文獻(xiàn) 210