城市地质工作的新领域——城市垃圾处置现状及堆场选址地质工作初探

目前,国内外城市垃圾处置的方法主要是露天堆放、卫生填埋、焚烧、堆肥。对于核废料处置以地下填埋为主。国外垃圾处置的方向是推行焚烧及热分解,残渣进行填埋处理,达到资源化、能源化、无害化。我国是一个发展中的国家,地表与地下结合处置垃圾将是今后主要处理方式。垃圾处理场地质工作研究,对于我国水资源及环境保护具有重要意义。     

垃圾卫生填埋结构对地质环境效应的控制研究

通过大量的现场调查、室内外试验及综合分析,以多种手段较系统地研究了垃圾及其渗滤液成分组成与变化规律,填埋场的地理—地质条件,填埋结构单元的控制机理,填埋结构控制作用的数学模拟和垃圾卫生填埋结构优化设计系统及其应用。首先,根据实际调查资料的统计结果,论述垃圾成分受到生活水平、能耗结构、季节、地域等多种因素的影响,并分析垃圾产量和成分变化的一般规律。以试验和现场监测为基础,详细研究垃圾渗滤液成分的变化特征,探讨垃圾的分解过程,指出垃圾渗滤液成分具有以有机质及其分解产物为主的高浓度、强污染特性,总体上具有随时间呈负指数衰减的动态变化规律。结合成都长安垃圾填埋场,首次详细、系统地从试验和模型计算两方面研究填埋结构对地质环境效应的控制作用。控制作用体现在两个方面：一方面,是填埋结构的各个组成部分（衬里、垃圾层、填土层）能够有效地去除污染物质,由于填埋体类似于一个生物反应器,有机质发生生物降解,分解的终极产物（如ＮＨ＋４）可被填土层和衬里吸附;另一方面,通过改变衬里、填土层的厚度与密度,可以控制渗滤液在填埋体内的水动力条件,从而控制渗滤液下渗对地下水造成的污染。在试验结果的基础上,建立模拟模型,完整系统地研究渗滤液水头     

蚌埠市现有垃圾处置场选址适宜性研究

通过分析蚌埠市现有垃圾处置场现状和环境地质条件,利用层次分析法和相应的评价模型对蚌埠市城市垃圾填埋场选址进行评价,结果表明:蚌埠市现有的垃圾处置场选址能够满足垃圾处理和环境保护要求。蚌埠市生活垃圾焚烧发电厂建成并投入使用,市区生活垃圾无害化处理能够得到进一步保障。但随着城市发展、人口增长带来的垃圾量的不断增加,蚌埠市生活垃圾处理将出现较大缺口。垃圾处理方式除焚烧、填埋外还应该大力倡导垃圾分类,增加垃圾综合利用率,因地制宜探索适合自身实际的垃圾处理方式,实现垃圾无害化、资源化、产业化处理。     

合肥地铁4号线某车站填土厚度分布特征

填土作为一种人为条件下形成的特殊性土,通常具有不均匀性、欠固结性、高压缩性、工程性质差等特性,不利于工程的安全建设。本文依托合肥地铁4号线某车站岩土工程勘察及车站西端头填土异常区探查成果,对该车站填土物质成分及工程性质进行了研究,沿钻孔剖面线方向对填土厚度空间分布特征进行统计分析。结果表明:场地内填土层连续广泛分布,主要为杂填土,回填材料不均匀、成分复杂、工程性质差异性较大。车站西端头井附近和A号出入口位置填土厚度较大,车站中部填土厚度分布较为均匀,沿钻孔剖面线由西至东填土厚度呈减小的趋势,由南至北填土厚度呈增大的趋势。最后根据场地内填土的工程性质提出相关地基处理建议,研究成果对车站基坑的设计和施工具有一定的指导意义。     

垃圾填土压缩特性的室内试验研究

在调查分析了典型生活垃圾填埋场成分组成的基础上,配制了9组具有不同初始物理力学性质的垃圾土,共54个试样,进行室内常规固结试验。试样有两种尺寸,用来对比试样尺寸的影响;着重分析了初始含水量W、初始孔隙比e0及易降解有机物含量B0对垃圾填土压缩性的影响。试样的初始孔隙比变化范围为：e0 为2.5～4.6;初始含水量w的变化为50 %～100 %;易降解有机物含量B0 为10.1 %～45.1 %。分析结果表明,压缩指数Cc为0.824 2～1.234 6;修正压缩指数 为0.165 9～0.243 6,与国内外相似研究的取值基本一致。提出了考虑垃圾填土初始物理参数的压缩参数建议取值方法,为指导工程实践提供参考。     

馏化法处理垃圾新工艺探讨

为了适应环保部门提出的更高的环保要求,减少因焚烧垃圾产生的CO2含量,从而达到节能减排的目标,在大量实验和计算研究的基础上,提出了采用馏化法处理垃圾的新工艺。馏化法主要是垃圾中的炭质不参加燃烧,不产生CO2和CO,不破坏空气中的主要成分,做到无害生产。馏化法处理垃圾的设备由喷淋系统及滚动筛、不锈钢输送带、隧道式烘干炉及馏化炉、烘干焦化炉、粉碎机、液压成型机等组成。主要的配套工艺有垃圾干馏炭化制砖工艺和垃圾三角条幅填海工程工艺。该馏化法处理垃圾解决了减少CO2排放问题,而炭渣填海方法做到零污染、全利用效果,具有客观的经济效益。     

用层次分析法评价济南市生活垃圾处理方案

以济南市生活垃圾处理技术为研究对象,根据济南市生活垃圾的特性,以选择科学合理的处理方案为目标层,构建层次结构模型。运用两两比较的方法,对指标进行归一化处理,对各个判断矩阵进行一致性检验以确定各准则层对目标层的权重以及各方案层对准则层的权重,并进行综合评价,对拟选用的4种生活垃圾的处理方案进行了比较。结果表明,采用经过分选后,对热值高的可燃烧物进行焚烧处理,对不可燃物以及焚烧残渣进行卫生填理的方案为最优的方案。     

城市生活垃圾卫生填埋土料的工程性质

在生产垃圾的卫生填埋中，填土层对垃圾淋滤液渗稼的阻滞作用具有重要意义。在大量试验的基础上，对成都万兴固体废弃物处置场填土料的压实性，渗透性及其相互关系作了深入探讨，并建立了关系式，为全面研究填埋结构的优化设计提供了重要依据。     

不同地区吹填土基本性质对比研究

连云港和青岛两个地区吹填土的基本性质包括 :成分特征、物理化学性质和基本物理性质等方面进行了比较系统的对比研究 ,得出了这两个地区吹填土由于吹填环境中泥砂来源以及吹填时的水力条件等方面的不同而造成它们在基本性质上的差别 ,为进一步了解和研究吹填土的沉积环境以及其他方面的性质提供重要依据 ,并且为填海造陆和软基处理技术的发展奠定了基础     

城市生活垃圾卫生填埋场填土层工程特性及净化机理研究

城市生活垃圾卫生填埋场中,填土层对垃圾淋滤液的渗透阻滞和净化作用具有重要意义。对成都万兴固体废弃物处置场填土料的压实性、渗透性及其相互关系,在大量试验的基础上作了深入探讨并导出关系式。填土层对垃圾淋滤液中污染物的衰减净化,是各种因素综合作用的结果。以工程地质为基础,研究生活垃圾淋滤液中常见离子净化规律和机理,认为土层结构的不同,对淋滤液的净化有一定影响,而这种影响因离子的不同而有不同程度的表现：二价离子交换吸附,引起渗透系数在０．５～１．０个数量级范围内变化;离子的负吸附,表明土层吸附的可逆性;而典型的一价离子ＮＨ＋４和Ｃｌ－的净化规律,可用指数函数表征;有机物的衰减与土的有机碳的含量有关。这些研究成果,为全面研究填埋体结构的合理化设计提供了重要依据。     

室内加固的吹填土微结构试验研究

在室内进行吹填土加固试验中,在吹填泥浆中分别掺入水泥和石灰两种外掺剂对吹填土进行加固,针对加固后的代表性吹填土样,利用扫描电子显微镜及图像处理技术对其进行微观结构测试。由微观结构照片可以看出,水泥处理后吹填土主要为团—絮状结构,而石灰处理后吹填土主要为团聚状结构。结构单元体的量化分析表明,生石灰处理后土样结构单元体等效直径较大,两种外掺剂处理后的吹填土中颗粒均以扁圆形颗粒为主,加压前土样结构单元体无明显定向性,而在受压后,土样定向性有所增强。孔隙定量化分析显示,压力作用下土体孔隙直径变小,受压前孔隙多为扁圆形,而受压后等轴孔隙数量增多,且受压前后土样孔隙均无明显的择优取向特征。     

成都长安垃圾填埋场填土料对污染物质的吸附试验研究

现场调查和室内实验表明,作为垃圾填埋结构之一的填土层对渗滤液污染物质起着不可低估的净化作用。本文在详细研究了成都市长安垃圾填埋场填土料的矿物组成、化学成分和颗粒分布特征的基础上,选取渗滤液中的主要污染物质ＮＨ＋４进行了静态和动态吸附试验。结果表明：土料对ＮＨ＋４有较强的吸附能力,平均吸附量为２．５２ｍｇ·ｇ－１,吸附速率为１．１２５ｍｇ·ｈ－１·ｇ－１,吸附过程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程。填土层在工作过程中形成了上部饱和层、中部工作层、下部新料层的三个部分,吸附机理以置换Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋等阳离子为主的离子交换作用,出水中ＮＨ＋４与Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋等阳离子呈现显著的负相关关系。     

天然与改性膨润土组合处理难生物降解垃圾渗滤液的实验研究

以北京市阿苏卫垃圾填埋场中晚期渗滤液为研究对象,通过正交实验的方法分析了改性土、原土、明矾、改性土加明矾等的用量及搅拌速度、搅拌时间、静置时间等因素对垃圾渗滤液CODcr去除率的影响。通过对改性土、原土、明矾处理垃圾渗滤液的机理进行分析后,将改性土、原土分别用来处理垃圾渗滤液中可溶性物质中的疏水性物质和亲水性物质,并结合明矾的絮凝作用组合处理垃圾渗滤液。处理后垃圾渗滤液CODcr值从4700mg/L明显下降到839mg/L,CODcr去除率为82.15%,BOD5从700mg/L下降到263mg/L,BOD5去除率为62.43%。有机改性膨润土、明矾、原土组合处理是一种有效的处理垃圾渗滤液方法。     

延安新区大厚度压实填土地基均匀性评价

延安新区大厚度压实填土由于其形成过程的特殊性,现行规范对其地基均匀性评价无具体的评价依据和判定准则。在研究了压实填土的工程性质和差异沉降影响因素的基础上,创新性地提出压实填土地基差异沉降敏感度概念,并给出了具体的地基均匀性判定方法,便于进行压实填土地基均匀性评价,为建筑物总平面布置、地基处理及基础设计提供依据。大厚度压实填土不均匀地基不仅应进行针对性的地基处理,还应采取必要的结构措施,并加强建筑物沉降观测,以进行长期深入研究。     

长白山地区杂填土地段嵌岩桩施工技术

杂填土地段填土成分复杂,土层松散,力学强度低,桩基施工难度较大,尤其是填土时间较短的地段。以长白山地区杂填土地段施工钻孔灌注桩为实例,分析了不同成孔方法的适用情况,最后选择冲击钻进成孔。介绍了施工工艺、施工难点和应对措施、泥浆处理等,阐述了在厚层杂填土地段嵌岩桩的施工技术。     

某一级公路路基填土膨胀性试验

通过对某一级公路路基填土的天然含水量、液限、塑限、颗粒组成、矿物成分、自由膨胀率、胀缩总率等试验研究，运用塑性图，并综合各项指标对路基填土的膨胀性做了评价。结果认为，此路基填土为高液限和塑限的淤泥质软土，天然状态下具有弱膨胀性。通过对路基填土的击实试验和承载比试验表明，填土压实之后具有一定的膨胀性，在含水量变化差异性影响下的胀缩变形可能导致路基开裂。     

江苏连云港地区吹填土室内沉积试验研究

近年来，随着港口建设的飞速发展，将疏浚出来的淤泥用来填海造陆，已成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径。由于吹填淤泥性质十分复杂，并且需要很长时间的自然沉积固结，待表面形成硬壳后方可加固处理。因此，对吹填土沉积规律和自重固结机理的研究显得尤为重要。本文以连云港地区吹填土为主要研究对象，通过室内沉积试验，对吹填土在静水条件下的沉积规律及固结特性做了系统分析和研究，并对沉积后的吹填土进行了微观结构定量分析，获得了孔隙直径、丰度、平面形态、定向频率、定向分维数等重要参数，该成果为吹填土地基加固提供了有力的参考依据，对于工程实践具有重要意义。     

河北省垃圾填埋场对地下水的污染分析

从河北省垃圾场的调查情况来看,全省处理生活垃圾的主要方式为垃圾填埋,且垃圾填埋场以未采取任何防渗措施的简易填埋场为主,约占垃圾场总数量的三分之二,已对环境造成一定污染。本文分析了河北省生活垃圾及其渗沥液化学成分,确定了生活垃圾及其渗沥液的主要污染成分。采用污染指数法,分析研究了河北省18个生活垃圾填埋场对地下水的污染情况,并总结出了垃圾填埋场对地下水的污染规律,对垃圾填埋场的建设和水资源的保护具有指导意义。     

真空预压处理高黏粒吹填土的物理化学指标

大连海港常采用高黏粒吹填土作为吹淤造陆工程土料,但高黏粒吹填土的黏粒含量大,真空预压处理地基时竖向排水体四周常常被黏粒淤堵,延误工程进度。为深入研究该类吹填土工程地质特性,基于室内物理模型采用80 kPa真空预压技术处理高黏粒吹填土,针对淤堵难题进行分析。通过测试土体的物理化学参数,建立含水率、易溶盐总量、钠离子含量、酸碱度、阳离子交换量、有机质含量等物理化学指标的特征分布曲线。结果表明：80 kPa真空预压处理的高黏粒吹填土含水率与易溶盐总量、酸碱度等化学指标呈反比;竖向排水体四周吹填土的易溶盐含量较大,有机质含量高;阳离子交换量与酸碱度呈正比。同时物化指标在排水板四周富集的现象反映80 kPa真空预压处理的高黏性吹填土固结状况,同时建议真空预压处理过程中采用分级真空预压方法,改进高黏粒吹填土地基处理,以降低淤堵状况。     

快速加固吹填泥浆的试验研究与分析

为了研究利用外掺剂加快吹填泥浆的沉积落淤问题,找到能够使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基方法,将吹填泥浆中分别加入水泥、生石灰、水泥和生石灰混合剂,通过沉降柱试验模拟了外掺剂作用下吹填泥浆的落淤、自重固结、预压下强度增长等过程,并从粒度成分、矿物成分、和微观结构方面进行了加固机理的分析,从而在吹填的同时对吹填泥浆进行加固。结合处理前后相关试验结果的对比分析发现,外掺剂能够加速吹填泥浆的落淤、固结及强度增长。