基于生化相变过程的污泥固化土压缩机理及填埋沉降研究

Solidification trchnology is feasible to treat sludge for landfill. Research results?of compression properties and landfill settlement is deficiency because of solidified sludge is special soil compared with the refuse soil, which can provide fundamental theory and technological support for manegement and operation of landfills. The composition and structure of solidified ?sludge was definite and kinetics model was established based on biochemical phase transformation. The structure and pore distribution were quantitative described of different biochemical phase and mechanism of compression was discribed. The compression of solidified sludge was researched by compression tests and the evolution was expression. The landfill column was used to research law of landfill solidified sludge and the method of calculation settlement was established.

采用固化技术对污泥进行预处理填埋是目前较为经济可行的污泥处理处置技术之一，但是污泥固化土的物理力学性质与常规的垃圾土有着显著的差异，因此需要开展污泥固化土压缩机理及填埋沉降规律的研究，为是填埋场设计及安全营运的提供理论基础和技术支撑。本项目以污泥固化土在填埋场复杂多场条件下的生化相变演化规律为基础，建立描述污泥固化土生化相变过程的动力学模型，客观反映了污泥固化土在填埋场环境下不同生化相变阶段物质组成的变化规律；从土体的微观结构及物质构成角度，定量研究了污泥固化土在不同生化相变阶段的结构形式和组成成分，以此揭示污泥固化土的压缩机理。采用固结压缩实验，研究了不同相变阶段污泥固化土的压缩特性，结合相变的动力学模型，反映其压缩特性随相变过程变化的演化规律；以上述污泥固化土压缩特性研究成果为基础，采用模拟多场环境的填埋柱试验研究了污泥固化土的填埋沉降规律，并建立污泥固化土填埋沉降模型。

污泥固化土在填埋期间受到填埋场生化条件的影响，其压缩沉降过程的研究是实现污泥安全填埋处置重要的理论依据。. 本课题通过对污泥固化土在填埋环境下气、液产生规律的研究，揭示了污泥固化土的生化相变过程；以此为基础，开展了相应生化条件下污泥固化土的压缩特性和沉降规律的研究；并采用微观结构和水分结合特性的研究方法，从结构和物质组成两个方面阐明了污泥固化土的压缩机理。. 本研究从理论上建立描述污泥固化土生化相变演化过程的模型，以此为基础开展污泥固化土组成成分及结构形式的变化规律，揭示了其压缩机理。从应用层面为污泥进入填埋场填埋提供了沉降和库容计算依据，并为填埋场气、液收集处理系统设计提供了技术支撑。对于解决目前我国所面临的污泥处理处置难题提供了理论依据和技术指导，具有一定的理论价值和应用前景。.