垃圾填埋场稳定化进程核心表征指标研究

论文摘要

国内外用于表征垃圾填埋场稳定化进程的指标众多，尚未形成一套统一的体系。本论文通过室内垃圾填埋模拟试验及国内外相关研究数据的二次分析，筛选确定垃圾填埋场稳定化进程的核心表征指标及其判定标准。首先通过模拟填埋试验不同运行工况下稳定化指标的动态变化和相关性分析，筛选出填埋场稳定化进程的核心表征指标。继而，依据其动力学变化特征划分填埋场稳定化进程的不同阶段及其判定标准，并通过对国内外相关研究数据的二次分析进行验证校核，最终确定填埋场稳定化进程的判定标准。研究表明，垃圾组分指标挥发份（VS）、生物可降解物（BDM）、纤维素（C）和纤维素/木质素（C/L）可作为垃圾填埋场稳定化进程的表征指标。且以上4个指标相互间正相关，生物反应器填埋加速指标衰减变化的同时也显著增强了指标间的正相关性。渗滤液水质指标BOD5、CODCr和TOC，NH3-N、TN以及B/C可用于表征填埋场的稳定化进程。BOD5、CODCr和TOC相互间正相关；NH3-N与TN高度正相关；B/C与BOD5呈较好的正相关，与NH3-N存在一定相关关系，且此关系的正负受制于具体的运行工况。B/C的动态变化能够代表BOD5、CODCr和TOC的衰减情况，并一定程度上反映NH3-N和TN的变化过程。表面沉降量S不适宜作为稳定化进程的表征指标，将表面沉降速率S′作为宏观表征指标。最终，选择BDM、B/C和S′为填埋场稳定化进程的核心表征指标。其中，BDM和B/C属生物指标，其动态变化呈指数衰减，符合一级反应动力学。垃圾填埋场稳定化进程划分为不稳定、半稳定和稳定3个阶段，对应于不同的稳定化判定标准。其中，BDM的判定标准能准确代表国内不同地区和实际填埋场垃圾的降解情况和稳定化程度。B/C的判定标准与传统填埋场不同稳定化阶段和不同填埋龄渗滤液B/C的特征值对应性良好，且符合实际填埋场渗滤液有机物浓度变化规律。S′的判定标准与现有标准相近。最终，填埋场稳定化进程的判定标准确定为：不稳定阶段，BDM>16%，B/C>0.4，S′>40cm·a-1；半稳定阶段，BDM=4%16%，B/C=0.10.4，S′=240cm·a-1；稳定阶段，BDM<4%，B/C<0.1，S′<2cm·a-1。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 垃圾填埋场的稳定化进程
• 1.2.1 稳定化实质
• 1.2.2 稳定化阶段
• 1.2.3 影响因素
• 1.3 生物反应器填埋
• 1.3.1 定义
• 1.3.2 分类与特点
• 1.4 垃圾填埋场稳定化进程的表征指标
• 1.4.1 国内研究现状
• 1.4.2 国外研究现状
• 1.4.3 表征指标的初步筛选
• 1.5 研究目标、内容及路线
• 1.5.1 研究目标
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 技术路线
• 第2章 垃圾填埋场稳定化进程模拟试验系统
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验装置
• 2.3 试验运行
• 2.3.1 多参数反馈自动调控系统
• 2.3.2 自控参数监测与调控
• 2.4 监测指标与测试方法
• 第3章 垃圾填埋场稳定化进程表征指标的筛选确定
• 3.1 筛选原则
• 3.2 垃圾组分表征指标
• 3.2.1 指标动态变化及表征性分析
• 3.2.2 指标相关性分析
• 3.2.3 表征指标的精简甄选
• 3.2.4 BDM 变化规律分析
• 3.3 渗滤液水质表征指标
• 3.3.1 水质特性及指标表征性分析
• 3.3.2 指标相关性分析
• 3.3.3 表征指标的精简甄选
• 3.3.4 B/C 变化规律分析
• 3.4 表面沉降的宏观表征
• 3.4.1 沉降均匀性分析
• 3.4.2 宏观表征性分析
• 3.4.3 沉降规律分析
• 3.4.4 宏观表征指标的确定
• 3.5 核心表征指标的确定
• 3.6 本章小结
• 第4章 垃圾填埋场稳定化进程的判定标准
• 4.1 判定标准的确定方法
• 4.2 稳定化进程的判定标准
• 4.2.1 生物指标 BDM 和 B/C
• 4.2.2 宏观指标 S′
• 4.2.3 判定标准的确定
• 4.3 判定标准的验证校核
• 4.3.1 垃圾组分指标 BDM
• 4.3.2 渗滤液水质指标 B/C
• 4.3.3 表面沉降指标 S′
• 4.4 判定标准的最终确定
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果