城市固體垃圾材料的滲透特性與滲透機(jī)理研究.pdf

1、在環(huán)境土工實(shí)驗(yàn)室，采用自主研發(fā)的大型水平滲透模型槽、大型滲透柱試驗(yàn)儀器，人工配制新鮮生活垃圾，研究城市固體垃圾的滲透特性及滲透機(jī)理。試驗(yàn)試樣的主要成分參照了杭州天子嶺衛(wèi)生填埋場(chǎng)固體垃圾成分，對(duì)3種配比、多種初始密度的垃圾試樣進(jìn)行試驗(yàn)研究和數(shù)值分析。
　　將新鮮生活垃圾分為難降解材料、不可壓縮的固體材料及易降解材料3大類，按國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不發(fā)達(dá)、發(fā)展中、發(fā)達(dá)三個(gè)階段將新鮮生活垃圾分為3大配比。對(duì)3種配比、7種初始密度（0.5、0.6、0

2、.7、0.8、0.9、1.0、1.1g/cm3）的垃圾試樣進(jìn)行水平、垂直滲流試驗(yàn)研究。
　　對(duì)大型水平滲透模型槽試驗(yàn)，得出了如下主要結(jié)論：
　　新鮮生活垃圾的滲透速率隨飽和度的增大逐漸增大，滲透速率與飽和度的關(guān)系可擬合為多項(xiàng)式，擬合系數(shù)大于0.99，建立了多項(xiàng)式表達(dá)式；新鮮生活垃圾的滲透速率隨初始密度的增大而逐漸減小，其規(guī)律可擬合為一條直線，擬合系數(shù)大于0.96，建立了滲透速率與初始密度的直線關(guān)系表達(dá)式；建立了生活垃圾滲透系

3、數(shù)與初始密度的直線關(guān)系表達(dá)式，利用該公式，可以大致預(yù)測(cè)新近填埋生活垃圾的滲透系數(shù)；對(duì)三種不同配比、初始密度ρ=1.1g/cm3的新鮮生活垃圾試樣，進(jìn)行了長(zhǎng)期滲透試驗(yàn)，其滲透系數(shù)與時(shí)間的關(guān)系可擬合為指數(shù)模型，擬合系數(shù)為0.8，建立了指數(shù)模型表達(dá)式；得到了3種配比、7種初始密度新鮮生活垃圾滲透系數(shù)的變化范圍，滲透系數(shù)的量級(jí)范圍在10-3cm/s～10-2cm/s之間。
　　對(duì)大型滲透柱試驗(yàn)，得出了如下主要結(jié)論：
　　垃圾滲透速率

4、與水力梯度、初始密度具有相關(guān)性，相同初始密度垃圾試樣，水力梯度增大，滲透速率逐漸增大，其關(guān)系符合達(dá)西滲透定律，同一水力梯度下，垃圾試樣初始密度增大，其試樣滲透速率逐漸減小；臨界水力梯度隨著垃圾試樣初始密度增大而不斷增大，不同配比垃圾試樣臨界水力梯度與垃圾試樣有機(jī)物含量呈正比關(guān)系，有機(jī)物含量越高，其臨界水力梯度越高；三種配比新鮮生活垃圾滲透系數(shù)值為：配比1滲透系數(shù)k=9.7×10-4～8.22×10-3cm/s，配比2滲透系數(shù)k=1.19

5、×10-3～1.02×10-2cm/s，配比3滲透系數(shù)k=1.59×10-3～1.17×10-2cm/s，滲透系數(shù)隨初始密度增大，呈線性遞減關(guān)系，垃圾的組成成分與孔隙率的變化是造成滲透系數(shù)變化的主要原因；垃圾試樣滲透系數(shù)與成分配比具有相關(guān)性，有機(jī)物含量越高，在相同初始密度下的新鮮垃圾試樣滲透系數(shù)越小。
　　研究結(jié)果表明，尺寸效應(yīng)對(duì)新鮮生活垃圾的試驗(yàn)結(jié)果有影響，大型水平滲透試驗(yàn)時(shí)，配比對(duì)滲透系數(shù)影響不顯著，而垂直滲透試驗(yàn)研究有著顯著