固体废物填埋场防渗层改良研究

论文摘要

随着经济的发展,城市固体废物对环境的污染日趋严重,防渗层是固体废物卫生填埋场的重要组成部分,研究固体废物填埋场防渗层的新结构形式,使其具有防渗功能、截污能力并在一定程度上具有自封/自愈能力意义重大。本论文研究了膨润土的改性及其截留污染物的机理、防渗性能的变化;通过实验分析了双层防渗层的防渗效果;本论文提出了新型防渗层的模式并探讨了复合防渗层自封/自愈性能及其影响因素;对固体废物卫生填埋场的不同防渗层形式进行了经济分析。其中自封/自愈防渗层的研究在国外进行了尝试性的实验研究,在国内尚无同类研究的报道。研究结果表明:在无机改性膨润土防渗层中,高温焙烧改性膨润土对污染物的去除效果最佳,在有机改性膨润土防渗层中,双阳离子有机改性膨润土对污染物的去除效果最好;以粘性土与高温焙烧改性膨润土或双阳离子有机改性膨润土构成的双层防渗层防渗性能达到了国家规定的标准,同时还具有一定的截污效果;提出的复合型防渗层:10%石灰+粘土/20%粉煤灰+粘土防渗层的防渗性能达到了国家规定的标准,并且具有自封/自愈的能力。这种类型的防渗层能充分利用工业废弃物,在破损后自行修复,避免了开挖修补,具有非常重要的理论意义和实际应用价值。

论文目录

• 内容提要
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 城市固体废物填埋场防护层简介
• 1.3 防护层体系的主要功能、结构及常用材料
• 1.3.1 防护层体系各部分的主要功能
• 1.3.2 防护层体系的结构
• 1.3.3 防护层常用材料
• 1.4 垃圾渗滤液的生成、危害、污染的特点及现状
• 1.4.1 垃圾渗滤液的生成
• 1.4.2 垃圾渗滤液的危害
• 1.4.3 垃圾渗滤液污染的特点及现状
• 1.5 固体废物填埋场防渗层的国内外研究现状
• 1.5.1 固体废物填埋场防渗层的国外研究现状
• 1.5.2 固体废物填埋场防渗层的国内研究现状
• 1.6 传统填埋场粘土防渗层存在的问题
• 1.7 课题的意义、内容和技术路线
• 1.7.1 课题的研究意义
• 1.7.2 课题的主要研究内容
• 1.7.3 技术路线
• 本章小结
• 2 膨润土改性的防渗层性能研究
• 2.1 膨润土改性实验方法及机理
• 2.1.1 焙烧活化法
• 2.1.2 酸溶液活化膨润土
• 2.1.3 盐溶液活化膨润土
• 2.1.4 阳离子聚合体改性法
• 2.1.5 有机物改性膨润土
• 2.2 实验目的
• 2.3 实验材料及设备
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 静态实验
• 2.4.2 动态实验
• 2.5 实验结果及分析
• 2.5.1 静态实验结果
• 2.5.2 动态实验结果及分析
• 2.6 实验结论
• 本章小结
• 3 双层防渗层的实验研究
• 3.1 双层防渗层实验原理
• 3.2 实验目的
• 3.3 实验装置和材料
• 3.4 实验方法
• 3.5 实验结果及分析
• 3.5.1 吸附平衡时间的确定
• 3.5.2 理论最大吸附量的确定
• 3.5.3 双层防渗层的渗透系数变化规律分析
• 3.5.4 COD的衰减规律分析
• 4⁺的衰减规律分析'>3.5.5 NH₄⁺的衰减规律分析
• 3^-的衰减规律分析'>3.5.6 NO₃^-的衰减规律分析
• 3.5.7 TN的衰减规律分析
• 3.5.8 重金属的衰减规律分析
• 3.6 实验结论
• 本章小结
• 4 复合防渗层防渗性能的研究
• 4.1 实验机理
• 4.1.1 用石灰对粘性土改性的理论依据
• 4.1.2 火山灰反应机理
• 4.2 实验目的
• 4.3 实验材料及设备
• 4.3.1 实验材料及设备
• 4.3.2 防渗层材料的选取
• 4.4 实验方法
• 4.4.1 静态实验
• 4.4.2 动态实验
• 4.5 实验结果及分析
• 4.5.1 静态实验结果及分析
• 4.5.2 动态实验结果及分析
• 4.6 实验结论
• 本章小结
• 5 复合防渗层自封/自愈性能研究
• 5.1 自封/自愈作用机理
• 5.2 实验目的
• 5.3 实验材料及方法
• 5.4 实验结果及分析
• 5.5 实验结论
• 本章小结
• 6 经济分析
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的学术论文
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢