垃圾填埋场竖井抽气条件下的填埋气压力分布[1].pdf

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2003 年 1 月重庆大学学报 Jan. 2003
第 26 卷第 1 期 Journal of Chongqing University Vol. 26 No. 1
文章编号:1000 - 582X(2003) 01 - 0092 - 04
垃圾填埋场竖井抽气条件下的填埋气压力分布
彭绪亚,余毅,刘国涛
(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 400045)
摘要:对垃圾填埋气污染控制与回收利用系统的规划设计,目前实际工程中通常采用现场抽气试
验的方法确定相关技术参数。文章通过分析填埋气在垃圾体中迁移运动的特点,建立了在抽气条件下填
埋气体的迁移运动模型,该模型综合反映了垃圾体内填埋气产生量、抽气量、垃圾体气体渗透系数、抽气
井埋深、覆盖层厚度及特性对抽气效果的影响。利用该模型,可计算抽气时垃圾体中填埋气的压力分布,
Ξ并可分析计算不同条件下抽气井影响半径、抽气井埋深等重要工程参数,可为填埋气污染控制与回收利
用工程实践提供理论基础与技术依据。
关键词:填埋气;迁移;压力分布;抽气井; 模拟
中图分类号:X705 文献标识码:A
垃圾填埋是我国目前及今后相当一段时间内城市在垃圾体中的迁移运动往往表现为二维或三维流
生活垃圾处理的主要手段。随着我国各地垃圾填埋场动[3 - 4 ] ,其迁移运动机理包括了对流、扩散、弥散等几
的大规模建设与改造,垃圾填埋气污染控制与资源化种方式;
问题日益突出。目前实际工程中填埋气收集系统的规 3) 填埋气是混合气体, 其主要成份为 CH4 和
划设计还缺乏有效的理论工具,通常采用经验的方 CO2 ,CH4 具有易氧化、CO2 具有易溶于水的特点,填埋
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法,这往往造成抽气效果不理想、经济性差等问气迁移过程伴随着化学反应与能量转换;
题。笔者通过分析填埋气在垃圾体中迁移运动的特 4) 由于垃圾自身带水、大气降水及有机垃圾降解
点,建立了在抽气条件下填埋气体的迁移运动模型,该析出水分,垃圾体中水分含量高,填埋气在垃圾体中的
模型综合反映了垃圾体内填埋气产生量、抽气量、垃圾运动伴随气、液双相迁移。
体气体渗透系数、抽气井埋深、覆盖层厚度及特性对抽以上特点决定了填埋气在垃圾堆体中的迁移运动
气效果的影响。利用该模型,可计算抽气时垃圾体中过程十分复杂,但就实际工程应用而言,可根据工程条
填埋气的压力分布,并可分析计算不同条件下抽气井件加以简化,如在抽气条件下,相对于对流作用,扩散
影响半径、抽气井埋深等重要工程参数,可为填埋气收及弥散的作用要小得多,可以忽略。
集利用系统的规划设计及运行管理提供理论基础与技 1. 2 竖井抽气条件下填埋气运动的数学模型
术依据。竖井抽气系统是填埋气收集利用工程中一种最基
本的系统形式。文章主要讨论竖井抽气条件下填埋气
1 抽气条件下填埋气迁移运动特点及数学描述
的迁移运动及压力分布情况,假定:1) 填埋垃圾体内部
1. 1 填埋气在垃圾体中迁移运动的特点产气速率达到稳定;2) 相对于垃圾体中填埋气的产生
填埋垃圾是气、液、固三相共存的复合体系,填埋量,因化学反应(CH4 氧化、CO2 溶于水) 消耗的量可忽
气在垃圾体中的运动具有以下特点: 略[5 ] ;3) 垃圾