脱水污泥的环境与工程性质及其填埋处置方法研究

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1、脱水污泥的环境与工程性质及其填埋处置方法研究StudyonEnVironmentalandEngineeringPropertiesandLandlFillofCiVilSludge一级学科：±盔王猩学科专业：蚩±王捏作者姓名：扬昌民指导教师：闺鲎壁熬援天津大学建筑工程学院二零零六年五月中文摘要脱水污泥的填埋处理是比较符合中国国情的处置方式。本文从环境岩土工程的角度，采用试验研究、理论分析和数值模拟的方法，对脱水污泥的环境与工程性质进行了系统的研究，并以粉煤灰、粉质粘土和石灰等作为固化材料，对脱水污泥的填埋特性进行了改良，内容如下：对当前国

2、内外脱水污泥的处置方法进行了比较研究，总结了各种处置方法的优缺点，提出污泥填埋是比较适合中国国情的处置途径。针对污泥填埋存在的技术难题，提出用固化材料改良脱水污泥的填埋特性，进行单独填埋。石灰、粉质粘土和粉煤灰的加入，改良了污泥的填埋特性。经过一定时间的养护，固化污泥强度完全可以达到填埋处理标准。通过对体积安定性观察，发现石灰的加入对于提高试样的体积安定性有利。通过正交试验，发现在本研究中，质量相同的粉质粘土的固化效果优于粉煤灰，原因可能是粉煤灰的活性在污泥这种特殊的环境下没有被激发出来。微观结构的研究表明，固化材料的加入提高了污泥密实度。

3、土颗粒面积和土颗粒周长是两个可以有效应用与土体微观结构研究定量研究的参数。土体的密实度评价可以通过土体微观结构中的面积参数来实现，较大的面积参数对应着土体较大的密实度，土颗粒周长可以用来对土颗粒之间的联系进行定量的描述，周长小的土体联结更紧密。不同的固化材料对渗滤液影响的差异较大。添加石灰的填埋柱的渗透性最大，渗滤液的产生量最大，PH值最高，渗滤液的COD值远高于其它污泥填埋柱。石灰一方面使固化污泥中的Cu离子趋于不稳定；另一方面，对污泥中的Zn离子具有固化作用。而粉煤灰和粉质粘土对渗滤液的影响则相对较小。对不同地质条件下污染物的运移规律进

4、行了数值模拟。研究表明，吸附函数、渗透系数和水力梯度对污染物的运移具有显著的影响。在常见水力梯度条件下，当渗透系数较小时，污染物的运移以弥散为主，污染晕接近圆形，污染晕半径较小。当渗透系数增大达到l×104州s，流速较大，对流在运移过程中居于主要地位，污染晕显著扩大。为了使填埋场的纳污量"xdispersioncontrolsthetransport．Whilethepermeabilitywasimprovedto1×1O’4m／s．convectioncontrolsthetransportandthecontaminatedareaw

5、asexpandedsignificantly．Lifeexpectancyisanimportantdesignparameteroflandfill．Toimprovethecapacitvandlifeexpectancyoflandfill，thesloperatiooflandfillwasoptimizedwithdifferentcomputationmethodsofslopestability．Itwasrevealedthat，whenthesloperatioof1：4～1：5wasadopted，thecapacit

6、iesoflandfillcanreachthemaximumvalueasthestabilityofslopecanbesatisfiedatthesametime-Keywords：sludge．environmentproperty,engineeringproperty,landfill，microstructure，contamination，slopestabilityIll独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

7、研究成果，也不包含为获得墨盗盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作，W汐啐∥学位论文版权使用授权书／月／L日本学位论文作者完全了解墨盗盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤鎏盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)⋯一二l易＼鸟签字目期渺多年≥月／L日导师虢＼飞lM叹签字日期

8、：仉力多年∥月／2一日第蠢蓁墅塾霎雾霎矍喜釜薹至雾薹蠹幻爨为汹瓤致薪萋搴暖雾。i矍。冀著蜀揣型擎萝i菱鹩蠹泥萋喇骱藜羹羹萋淫澹谣矍期戮蜓溥泣；翠尘鼾№霎墙里互雾转薹；毫?喜?襄嘴