脫水污泥的環(huán)境與工程性質(zhì)及其填埋處置方法研究.pdf

1、脫水污泥的填埋處理是比較符合中國國情的處置方式。本文從環(huán)境巖土工程的角度，采用試驗研究、理論分析和數(shù)值模擬的方法，對脫水污泥的環(huán)境與工程性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并以粉煤灰、粉質(zhì)粘土和石灰等作為固化材料，對脫水污泥的填埋特性進(jìn)行了改良。主要研究內(nèi)容如下： ⑴對當(dāng)前國內(nèi)外脫水污泥的處置方法進(jìn)行了比較研究，總結(jié)了各種處置方法的優(yōu)缺點，提出污泥填埋是比較適合中國國情的處置途徑。針對污泥填埋存在的技術(shù)難題，提出用固化材料改良脫水污泥的填埋

2、特性，進(jìn)行單獨填埋。 ⑵石灰、粉質(zhì)粘土和粉煤灰的加入，改良了污泥的填埋特性。經(jīng)過一定時間的養(yǎng)護(hù)，固化污泥強(qiáng)度完全可以達(dá)到填埋處理標(biāo)準(zhǔn)。通過對體積安定性觀察，發(fā)現(xiàn)石灰的加入對于提高試樣的體積安定性有利。通過正交試驗，發(fā)現(xiàn)在本研究中，質(zhì)量相同的粉質(zhì)粘土的固化效果優(yōu)于粉煤灰，原因可能是粉煤灰的活性在污泥這種特殊的環(huán)境下沒有被激發(fā)出來。 ⑶微觀結(jié)構(gòu)的研究表明，固化材料的加入提高了污泥密實度。土顆粒面積和土顆粒周長是兩個可以有

3、效應(yīng)用與土體微觀結(jié)構(gòu)研究定量研究的參數(shù)。土體的密實度評價可以通過土體微觀結(jié)構(gòu)中的面積參數(shù)來實現(xiàn)，較大的面積參數(shù)對應(yīng)著土體較大的密實度，土顆粒周長可以用來對土顆粒之間的聯(lián)系進(jìn)行定量的描述，周長小的土體聯(lián)結(jié)更緊密。 ⑷不同的固化材料對滲濾液影響的差異較大。添加石灰的填埋柱的滲透性最大，滲濾液的產(chǎn)生量最大，PH值最高，滲濾液的COD值遠(yuǎn)高于其它污泥填埋柱。石灰一方面使固化污泥中的Cu離子趨于不穩(wěn)定；另一方面，對污泥中的Zn離子具有固

4、化作用。而粉煤灰和粉質(zhì)粘土對滲濾液的影響則相對較小。 ⑸對不同地質(zhì)條件下污染物的運移規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究表明，吸附函數(shù)、滲透系數(shù)和水力梯度對污染物的運移具有顯著的影響。在常見水力梯度條件下，當(dāng)滲透系數(shù)較小時，污染物的運移以彌散為主，污染暈接近圓形，污染暈半徑較小。當(dāng)滲透系數(shù)增大達(dá)到1×10-4m/s，流速較大，對流在運移過程中居于主要地位，污染暈顯著擴(kuò)大。 ⑹為了使填埋場的納污量最大化，提高填埋場的使用壽命，運用