生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理與防控 薛強 節能環保 研究背景與國內外研究現狀 垃圾填埋氣 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 生活垃圾
• 填埋場氣
• 氣液運移
• 緻災機理
• 防控
• 環境工程
• 節能環保
• 垃圾處理
• 汙染控製
• 薛強

店鋪： 和諧萬邦圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030479297

商品編碼：25711884308

叢書名： 生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理與防控

齣版時間：2017-05-01

基本信息

圖書名稱：	生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理與防控
作 者：	薛強 等
定價：	145
ISBN號：	9787030479297
齣版社：	科學齣版社
開本：	16
裝幀：	平裝
齣版日期：	2017-6-1
印刷日期：	2017-6-1

編輯推薦

前言 第1章 緒論 1 1.1 引言 1 1.1.1 垃圾填埋場環境與安全災變問題 1 1.1.2 垃圾填埋場工程難題與科技問題 4 1.2 國內外研究現狀 6 1.2.1 垃圾填埋氣體釋放遷移機理及收集利用研究進展 6 1.2.2 垃圾滲瀝液汙染物釋放傳輸機理及監測研究進展 9 1.2.3 垃圾填埋場防滲係統性能演化特性及滲控研究進展 14 1.2.4 垃圾填埋場封場覆蓋係統開裂失效機理與控製研究進展 21 第2章 垃圾填埋氣體釋放遷移機理及收集係統協同優化調控方法 25 2.1 填埋氣體釋放遷移耦閤數學模型 25 2.1.1 填埋氣體釋放遷移模型基礎形式及方程 25 2.1.2 填埋場內溫度釋放過程定量描述 26 2.1.3 填埋氣體釋放遷移生化-滲流-熱耦閤動力學模型 27 2.2 填埋氣體收集係統協同優化調控方法及應用 28 2.2.1 填埋氣體收集係統協同優化調控方法 28 2.2.2 河南省某垃圾填埋場填埋氣體收集係統協同優化調控與井群設計 32 2.2.3 湖北省某垃圾填埋場填埋氣體收集係統協同優化調控與井群設計 42 第3章 垃圾滲瀝液汙染物釋放傳輸機理與在綫監測技術 64 3.1 垃圾滲瀝液産生及運移規律 64 3.1.1 垃圾填埋堆體內源水産生規律 64 3.1.2 垃圾填埋堆體滲透係數演化規律 70 3.1.3 垃圾土-水特徵麯綫測試及參數反演 73 3.2 垃圾滲瀝液汙染物釋放傳輸數值仿真分析 78 3.2.1 滲瀝液汙染物釋放傳輸數學模型 78 3.2.2 滲瀝液汙染物釋放傳輸數學模型求解 89 3.2.3 滲瀝液汙染物釋放傳輸數學模型工程應用 98 3.3 垃圾填埋場汙染物遠程在綫監測係統 140 3.3.1 遠程在綫監測係統硬件組成 140 3.3.2 遠程在綫監測係統軟件開發 148 3.3.3 遠程在綫監測係統的工程應用 156 第4章 垃圾填埋場防滲係統性能演化特性與生態屏障技術 165 4.1 滲瀝液侵蝕下HDPE土工膜抗拉及刺破特性 165 4.1.1 滲瀝液侵蝕下HDPE土工膜抗拉及刺破試驗 165 4.1.2 滲瀝液侵蝕下HDPE土工膜抗拉及刺破特性演化規律 169 4.2 高濃度溶液侵蝕下GCL滲透特性 178 4.2.1 高濃度溶液侵蝕下GCL滲透試驗 178 4.2.2 高濃度溶液侵蝕下GCL滲透特性演化規律 180 .....

內容介紹

本書作者近十幾年來針對垃圾填埋場運行過程中氣液運移引發的典型環境災害（包括填埋氣體火災與溫室效益、氣湧頂膜、堆體失穩流滑、滲瀝液滲漏汙染、底部襯墊及覆蓋係統滲漏失效等）的重大工程難題，以多學科交叉研究方法為牽引，係統開展瞭垃圾填埋場氣液災變機理及控製技術研究。本書是作者對該方麵研究成果的係統總結，主要內容包括：研究背景與國內外研究現狀，垃圾填埋氣體遷移演化的多物理場耦閤效應及優化調控，垃圾填埋場滲瀝液汙染物多相多組分釋放傳輸機理與滲控技術，垃圾填埋堆體失穩與封場覆蓋係統失效過程的演化機製及調控。本書涉及力學、化學、生物、環境等學科，對豐富和完善各學科，促進學科間交叉融閤具有重要意義。

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垃圾填埋場安全與環境風險：挑戰與對策 垃圾填埋場作為城市固體廢物處理的重要方式，在滿足日益增長的城市化需求的同時，也帶來瞭嚴峻的環境挑戰。其中，填埋場內部復雜的氣液運移過程是導緻一係列環境災害和安全事故的關鍵因素，對周邊環境和居民健康構成潛在威脅。深入理解這些緻災機理，並在此基礎上建立有效的防控體係，是當前可持續發展和環境保護領域亟待解決的重要課題。 一、 填埋場內部氣液運移的復雜性 垃圾填埋場並非簡單的廢物堆積，而是一個動態演化的復雜係統。隨著有機物的不斷分解，填埋體內部會産生大量的填埋氣體，主要成分為甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），同時伴有少量硫化氫（H2S）、氨氣（NH3）等有害氣體。這些氣體的産生、分布和運移受到填埋體性質、水分含量、溫度、壓力梯度以及外部環境因素（如降雨、地下水位變化）等多種因素的綜閤影響，呈現齣高度非綫性和不確定性。 氣體産生與賦存： 垃圾中的有機物在厭氧條件下微生物作用下，經過水解、酸化、甲烷生成等階段，逐步轉化為填埋氣體。這些氣體溶解在填埋體的孔隙水中，或以氣相形式存在於填埋體的孔隙和裂縫中。氣體産量的變化與垃圾的成分、填埋年限、溫度等密切相關。 氣體運移： 填埋場內部存在多種驅動氣體運移的因素。 壓力驅動： 氣體産生産生的內生壓力，以及溫度變化、大氣壓變化、降雨引起的地下水位波動等外部因素造成的壓力梯度，都會驅動氣體在填埋體孔隙和裂縫中流動。 擴散： 氣體在濃度梯度驅動下，會發生分子擴散，從高濃度區域嚮低濃度區域遷移。 對流： 當填埋體內部存在明顯的溫度梯度時，會産生熱對流，加速氣體的運移。 裂縫與通道： 填埋體在沉降、固結過程中容易産生裂縫和不均勻沉降，這些裂縫和通道成為氣體快速遷移的“捷徑”，極大地影響瞭氣體的分布和排放。 水分的交互影響： 填埋體內的水分不僅是微生物分解有機物的必要條件，也對氣體的産生、溶解和運移産生重要影響。 氣體溶解： 水分能溶解大量的CH4和CO2，影響氣體的有效産齣和遷移。 滲透性改變： 水分的充盈會改變填埋體的滲透性，阻礙氣體擴散，同時也可能通過改變孔隙壓力來影響氣體運移。 水相運移： 填埋體中的滲濾液（即垃圾中揮發性物質遇水分解産生的液體）的産生和流動，與填埋氣體的運移相互關聯，可能形成復雜的“氣-液耦閤”運移體係。 二、 氣液運移導緻的災害機理 填埋場內部復雜的氣液運移過程，如果控製不當，極易引發一係列環境和安全事故，對人類活動和生態環境造成嚴重危害。 環境汙染： 土壤與地下水汙染： 填埋氣體中的有害成分（如H2S）以及溶解在滲濾液中的汙染物，可能通過氣體滲透和滲濾液滲漏，汙染填埋場周邊的土壤和地下水，威脅飲用水源安全，影響生態係統健康。 大氣汙染： 未經有效收集和處理的填埋氣體逸散到大氣中，不僅會産生惡臭，降低空氣質量，其主要成分CH4更是重要的溫室氣體，加劇全球氣候變化。H2S等有毒氣體對人體健康存在直接危害。 安全事故： 火災與爆炸： 填埋場産生的填埋氣，特彆是甲烷，具有易燃易爆性。當填埋氣體濃度達到爆炸極限，並遇到火源（如靜電、明火、高溫等）時，極易引發火災和爆炸事故，造成人員傷亡和財産損失。這些事故往往發生在填埋場內部、垃圾堆體錶麵，甚至擴散至周邊建築物。 結構不穩定： 氣體在填埋體內部産生壓力，特彆是當氣體集聚在局部區域形成高壓時，會對外圍的防滲結構、覆蓋層以及填埋體本身産生附加應力，可能導緻結構變形、開裂，甚至發生滑坡等次生災害。 對周邊設施的影響： 氣體嚮地下的擴散可能穿透地基，影響周邊建築物（如地下室、管綫）的安全；氣體的逸散也可能侵蝕金屬結構，縮短其使用壽命。 三、 國內外研究現狀與挑戰 幾十年來，世界各國在填埋場氣液運移緻災機理與防控方麵進行瞭大量的研究，並取得瞭一定的進展。 機理研究： 數值模擬： 采用多孔介質理論、流體力學、傳質傳熱等理論，結閤數值模擬軟件（如FEFLOW, COMSOL, FLAC等），建立瞭填埋氣和滲濾液運移的數學模型。這些模型能夠模擬氣體産量的變化、氣體在填埋體內的分布、氣體嚮外部的排放規律，以及滲濾液的滲流過程。研究的重點在於耦閤氣液耦閤運移，考慮裂縫對運移的影響，以及不同填埋體材料的滲透性變化。 試驗研究： 通過室內物理模擬試驗和現場試驗，研究不同影響因素（如含水率、溫度、填埋氣體組分、裂縫發育程度）對氣液運移的影響規律。例如，通過設置小型模擬填埋場，監測不同條件下的氣體産齣量、氣體壓力分布、滲濾液産生量和成分變化等。 監測技術： 研發和應用各種監測技術，如氣體監測儀、溫度傳感器、壓力計、地下水位計、土壤氣體采樣設備等，以實時或定期監測填埋場內部的氣液運移狀態。 防控技術： 氣體收集係統： 廣泛采用氣體收集井、水平導氣管、導氣盲溝等構成的氣體收集係統，用於收集填埋場産生的填埋氣體，並將其輸送到處理設施（如焚燒、發電）或安全排放。研究重點在於優化收集係統的設計（井的間距、深度、導氣材料），提高收集效率，減少氣體逃逸。 滲濾液處理係統： 建立有效的滲濾液收集和處理係統，防止其汙染地下水和土壤。 防滲與覆蓋技術： 采用防滲膜、黏土襯墊等技術，防止滲濾液滲漏；采用覆蓋層（包括日常覆蓋、階段覆蓋和最終覆蓋），減少雨水滲入，控製氣體逸散，並為後期土地利用提供基礎。 結構穩定控製： 通過優化填埋體堆砌方式、控製填埋速度、設置支撐結構等，提高填埋體的穩定性。 氣體處理與資源化利用： 將收集到的填埋氣體進行淨化處理，用於發電、供熱，或提純為生物天然氣，實現資源化利用，減少溫室氣體排放，並帶來經濟效益。 麵臨的挑戰： 盡管研究已取得顯著進展，但填埋場氣液運移緻災機理與防控仍麵臨諸多挑戰： 復雜性與不確定性： 填埋場內部物質成分極其復雜，分解過程動態變化，氣液運移受多重因素耦閤影響，模型準確性難以完全達到工程預測的精度。 長期監測與評估： 填埋場是一個長效的汙染源，其氣液運移及其潛在風險可能持續數十年甚至上百年，需要長期的、連續的監測和評估體係。 裂縫與非均質性： 填埋體內部裂縫的發育是導緻氣體快速運移和逃逸的重要原因，但裂縫的形成、擴展和連通性難以精確預測和控製。填埋體材料的非均質性也增加瞭運移規律分析的難度。 耦閤機理深化： 氣、液、固三相耦閤運移的機理尚需進一步深化，尤其是在考慮復雜含水率變化、溫度波動以及不同類型填埋物對運移影響的方麵。 成本效益與技術推廣： 許多先進的防控技術在經濟性上仍存在挑戰，如何推廣高效、經濟的防控技術，提高填埋場的整體安全性和環保水平，是亟待解決的問題。 老舊填埋場的改造與管理： 大量已建成的老舊填埋場，其設計和建設標準較低，缺乏有效的防滲和氣體收集係統，存在巨大的安全和環境隱患，對其進行有效的風險評估和改造是一項艱巨的任務。 未來研究方嚮： 未來的研究應更加聚焦於： 1. 精細化數值模擬與預測： 發展更精密的數值模型，耦閤氣、液、固三相運移，考慮裂縫網絡和非均質性，提高預測精度，為工程設計提供可靠依據。 2. 智能化監測與預警係統： 結閤物聯網、大數據和人工智能技術，建立實時、智能化的監測與預警係統，能夠及時發現異常變化，並發齣預警信號，實現主動式風險管控。 3. 新型防控材料與技術： 研發具有更高性能的防滲材料、更有效的氣體收集材料，以及適用於不同填埋場條件的創新性防控技術。 4. 長期演變與退役評估： 深入研究填埋場在長期運行和退役過程中的氣液運移演變規律，為填埋場的封場、修復和土地再利用提供科學指導。 5. 多學科交叉融閤： 加強環境工程、土木工程、化學、生物學、信息技術等多個學科的交叉融閤，從更廣闊的視角解決填埋場氣液運移緻災與防控問題。 通過持續深入的研究和技術創新，必將能夠更有效地應對垃圾填埋場帶來的環境與安全挑戰，實現垃圾處理的可持續發展，為建設健康、安全、宜居的社會環境貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題“生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理與防控”本身就帶有很強的吸引力，因為它觸及瞭一個普遍存在但又常常被忽視的環境問題。在大多數人的認知裏，垃圾填埋場似乎隻是一個處理垃圾的場所，但這本書將目光聚焦在“氣液運移”這樣一個具體而關鍵的環節，並將其與“緻災機理”聯係起來，這顯然是一個非常深入的視角。我猜想，書中會詳細解析垃圾填埋過程中産生的各種氣體（如甲烷、二氧化碳等）以及滲濾液，是如何在填埋體內部進行遷移、轉化，並最終可能導緻地質不穩定、氣體泄漏、地下水汙染等一係列環境問題。這種對“機理”的深入挖掘，對於解決問題的“防控”至關重要。如果不知道問題是如何産生的，就很難找到真正有效的解決方案。我希望這本書能夠像一本“診斷手冊”一樣，幫助我們準確地“診斷”垃圾填埋場可能麵臨的風險，並提供一套“治療方案”，指導我們如何科學地進行設計、運營和管理，以最大限度地降低這些風險。

評分☆☆☆☆☆

看到“垃圾填埋氣”這個關鍵詞，我 immediately 聯想到它既是潛在的危險源，也是可以被迴收利用的寶貴資源。這本書的標題“生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理與防控”似乎正是圍繞這一核心展開。我非常好奇書中會如何詳細地闡述“氣液運移”是如何導緻“緻災”的。這可能涉及到物理學、化學、地質學等多學科的知識。例如，填埋體內部氣體的産生與積聚，是否會增加填埋體的壓力，導緻結構失穩？滲濾液的滲透與擴散，又會對周圍的土壤和地下水産生怎樣的影響？而“防控”部分，則是我最期待的內容。它是否會提供關於填埋場選址、設計、運營、監測以及氣體收集與處理等方麵的技術指南？尤其是關於垃圾填埋氣的有效收集和利用，這不僅能減少溫室氣體排放，還能帶來經濟效益。這本書能否為我們提供一些成功的案例和前沿的技術，從而指導我們如何將垃圾填埋場從一個潛在的汙染源，轉變為一個更加環保、可持續的能源和資源利用場所，是我非常關注的。

評分☆☆☆☆☆

讀到這本書的標題，我腦海中立刻浮現齣許多與垃圾填埋場相關的畫麵，有曾經的“白色汙染”，有對地下水安全的擔憂，也有關於新能源利用的討論。而“氣液運移緻災機理與防控”這個副標題，則精準地指齣瞭這本書的核心內容——它不僅僅是描述現象，更是要揭示現象背後的科學原理，並在此基礎上給齣解決方案。對於我這樣的讀者來說，最期待的就是能夠理解“為什麼會發生這種緻災情況”，以及“有哪些方法可以有效避免或減輕這些災害”。書中提及的“薛強”和“節能環保”字樣，讓我對作者的專業背景和研究方嚮有瞭初步的認識，這無疑增強瞭我對書籍內容的信任度。在當今社會，“節能環保”早已不是一句口號，而是實實在在需要我們去實踐的課題。垃圾填埋場作為城市固體廢物處理的重要環節，其産生的環境問題如果得不到妥善解決，將會對居民生活和生態環境造成長期的負麵影響。我希望這本書能提供一些具體的技術細節和案例分析，幫助我們更直觀地瞭解這些復雜的環境問題，並激發大傢共同參與到環境保護的行動中來。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是它非常有學術價值和實用意義。從“研究背景與國內外研究現狀”這個環節，我能預見到作者在撰寫此書時，一定進行瞭大量的文獻梳理和資料收集，力求為讀者呈現一個全麵、客觀的研究圖景。這對於想要瞭解某一領域前沿動態的讀者來說，無疑是極大的福音。能夠在一個相對集中的篇幅內，梳理齣國內外在該領域的最新研究成果、存在的問題以及發展趨勢，無疑能夠幫助讀者快速建立起對該課題的宏觀認識，並找到自己感興趣的切入點。而“生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理”的深入探討，更是這本書的靈魂所在。氣液在填埋體內的運移是一個復雜的多相流過程，涉及到傳質、傳熱、化學反應等多個方麵，並且與填埋體的結構、填埋方式、環境條件等密切相關。理解其機理，是有效防控的基礎。我期待這本書能用嚴謹的科學語言，清晰地闡述這些復雜的科學原理，讓讀者能夠真正理解垃圾填埋場産生的環境風險是如何形成的，以及這些風險又可能引發哪些具體的災害。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大氣，深藍色的主色調搭配金色的書名，顯得專業而有深度。從書名“生活垃圾填埋場氣液運移緻災機理與防控”就能感受到它聚焦於一個非常重要的環保議題，而且是從科學機理齣發，探討如何解決實際問題。這種紮實的研究方嚮，對於關注環境工程、城市規劃以及可持續發展領域的讀者來說，無疑具有極大的吸引力。我個人對垃圾填埋場的環境影響一直很關心，尤其是那些潛在的災害風險，比如甲烷等有害氣體的泄漏，以及滲濾液對土壤和地下水的汙染。這本書似乎能提供一個係統性的解答，深入剖析這些復雜的相互作用過程，並且提齣切實可行的防控策略。在目前的社會發展階段，如何有效地管理和處理日益增長的生活垃圾，減少其對環境的負麵影響，是擺在我們麵前的一大挑戰。我相信，這本書的齣現，將為相關領域的科研人員、工程師以及政策製定者提供寶貴的參考，甚至可能啓發新的研究思路和技術創新。