1. 毕业设计(论文)主要内容:
生活垃圾经过填埋处理后会发生生化降解反应,降解反应过程伴随沼气、渗沥液和热量的产生。降解反应产生的热量直接导致库区内部的温度升高,并向周边区域扩散。好氧型垃圾填埋场具有降解反应速度快、降解稳定化周期短和渗沥液浓度低等特点。
《生活垃圾土土工试验技术规程》将生活垃圾从土力学的角度正式定义为“垃圾土”,垃圾土具有典型的多孔介质结构特点。注气的过程中,气体在垃圾土内部形成对流。空气被注入垃圾堆体后,垃圾中的有机质在微生物和好氧菌的作用下发生加速降解反应,消耗一定的水分,并产生一定的热量,导致垃圾堆体内的温度发生改变。
好氧过程中垃圾堆体释放的热量远高于传统的厌氧型填埋场。据文献报道,好氧过程中堆体温度将升高至55oC以上。好氧型垃圾填埋场内仍存在一定含量的甲烷,通常小于5%,注入的空气中含有21%的氧气,一旦甲烷浓度接近或高于5%时,甲烷和氧气的混合气体极易引发爆炸事故。由于好氧降解反应的时间尺度较长(一般1-2年),因此,开展长期效应条件下对流-回灌-降解反应对垃圾填埋场温度演化规律的影响研究,对于好氧型垃圾填埋场的安全运行和高效管理具有重要的现实意义。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1.查阅关于好氧型填埋场温度演化的相关期刊论文,其中至少有20%外文文献,进行深入学习理解。
2.学习使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,确定模拟方案。
3. 推导好氧型填埋场的热平衡方程。
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-2周。整理及查阅现有好氧型填埋场及垃圾降解产热的相关中英文资料,在导师的指导下,对所要研究的内容和方法形成清晰的思路。
第3-5周。学习COMSOL多物理场仿真软件并完成毕业论文的开题报告。
第6-12周。推导好氧型填埋场的热平衡方程,模拟空气对流-回灌-降解反应对垃圾填埋场温度演化规律的影响,模拟季节变化对垃圾填埋场温度演化规律的影响。
4. 主要参考文献
[1]刘磊. 垃圾填埋气体热释放传输的动力学规律研究[D].辽宁工程技术大学,2009.
[2]张英民,尚晓博,李开明,张朝升,张可方,荣宏伟.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策[J].生态环境学报,2011,20(02):389-396.
[3]杨辉,葛伟亚,董志高.垃圾填埋场温度-渗流耦合数学模型的研究[J].安全与环境工程,2008,15(04):63-66.
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