垃圾填埋产气量预测模型及填埋场内压力分布的研究

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1、摘要我国城市生活垃圾90％左右采用填埋的方式进行处置，每年向环境释放的垃圾填埋气达100万吨以上，对填埋气的污染控制和资源化回收利用是急待解决的重要问题。国家“十一五”规划纲要提出加快开发生物质能，支持发展垃圾填埋气发电工程。开展垃圾填埋气产生量预测和迁移的研究对垃圾填埋气的利用具有重要意义。现有的填埋气产生量预测模型都存在一定的弊端，如IPCC模型只能用于计算填埋场的总产气量，不适用于计算各阶段产气量；而化学需氧量模型假设所有有机物都降解，故估算结果与实际值偏差较大。目前关于填埋气迁移方面的模型未能很好地模拟出填埋场内不同时期不同

2、位置的压力分布。本文从垃圾中可降解有机物的转化过程出发，根据有机物的质量守恒建立了可降解有机物质量守恒产气量预测模型，通过试验得出模型中的参数，并验证了模型。同时通过实验研究了填埋垃圾的降解规律：填埋后5"-10天为产气高峰，随后产气量迅速衰减；填埋垃圾中引入污水厂污泥、产甲烷菌可以大幅提高垃圾的产气量和产甲烷的浓度。基于填埋气迁移过程中的连续性方程、运移方程和温度控制方程，构建了垃圾填埋气迁移控制方程。创新性的采用FLUENT软件模拟垃圾填埋体内不同时间、不同位置压力分布情况，并模拟了被动抽气、主动抽气下场内压力分布情况，得出模拟

3、值与实际值比较相符。关键词：垃圾填埋产气量模型填埋气迁移FLUENT模拟ABSTRACTPollutioncontroloflandfillgasanditsrecoveryiSaurgentprobleminChina,becauseOVer90％municipalsolidwasteweredisposedbylandfill，andOVeronemillionlandfillgasreleastotheenvironmentevryyear．ThedevelopmentofbiomassenergyWasrequestedin

4、‘‘llthHve-Ycar'’Plan,whichalsosupportslandfillgaselectricpower．Studyonlandfillgasgenerationmodelsandgasmigrationrulesareveryimportantfortheutilizationoflandfillgas．n地existinglandfillgasgenerationmodelshaveitsownshortcomings，forexampleIPCCmodelmainlyforcalculatingtotolg

5、asproduction．，CODmodelsupposesthatalltheorganicwasdegradatedcompletely．Atpresent，theexistinggasmigrationmoedlCan’tsimulatepressurecontourswell．Basedonthemassconservationofbiodegrableorganicwaste，amodelwhichCallbeusedtocalculatelandfillgasproductionhasbeenproposed，fromt

6、heexperimentthegasgenerationrateconstantWasgot,themodelWastest．啊1elandfillexperimentresultsshow：themaxmumgasproductivityWasachievedafterthewastefilled5to10days，thenthegasproductionratedcclinsrapidly．AddingwastcwatersludgeandmethanogenicorganismtotheMSWcanaccelerateorga

7、nicwastesdecompositionandlandfillgasproduction,especially．Basedonthelawsofgasmigrationinporousmedia(massconservation,Darcy'sLaw,energyequation)，landfillgasmigrationequationhasbeenproposed．Accordingtothemigrationequation,FLUENTWasutilizedtosimulatelandfillgasmigrateinla

8、ndfill．111eladfills，whichunderpassivewelloractivewellcondition,pressurecontoursweresimulated,whichgenerallymatchtothe