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首页 » 朱伟课题组 » 研究方向 » 饱和-非饱和渗流及污染物迁移扩散理论与模拟技术研究

 

饱和-非饱和渗流及污染物迁移扩散理论与模拟技术研究

研究背景

 

        污泥资源化处理问题:我国每年排放干污泥约为550~600万吨,且呈不断增加的趋势。污泥中有机质、N、P、重金属含量很高,而且还含有大量的病原微生物。现有的堆肥、焚烧以及填埋处理处置方法往往存在环境隐患或容易引起工程事故。从再生资源利用的角度出发,将污泥转化为可以再生利用的资源将成为我国在污泥处置领域发展的方向。

        污泥资源化利用中的二次污染问题:由于污泥中的污染物成分复杂,资源化利用过程中存在二次污染的风险。开展污泥资源化利用过程中的二次污染问题评价,有助于优化处理方法,降低处理费用。

        污染物的迁移扩散规律研究:污泥、垃圾等废物引起环境的污染往往是一个长期的过程,在实验室往往难以获得其真实的时间尺度。开展污染物迁移扩散规律的数值模拟可以客观反应真实时间尺度内污染物的迁移扩散。

       现代卫生填埋场的生物化学过程研究:卫生填埋场从开始使用到最终封场,其中所填埋的废物会发生一系列复杂的物理生物化学反应,而填埋场的最终稳定也是以其中的有机物降解完成即主要的生物化学作用停止为标志。研究这种过程有助于为卫生填埋场的设计、施工以及监测提供科学的依据。

        现代卫生填埋场的设计与施工中的饱和非饱和渗流问题:垃圾淋滤液的产量是垃圾填埋场水力学设计和淋滤液回灌的重要参数,目前国际上流行的计算方法都是基于水量平衡法,常用的软件是HELP模型,但是对有些参数的估计不够确切而且往往难以考虑垃圾自身降解过程中所产生渗滤液的影响。

 

 

研究内容

(1)   污泥稳定化/固化处理技术:
针对目前国内外在污泥资源化处理技术中存在的处理成本高、不利于技术的大规模推广等问题,提出污泥的稳定化/固化处理技术。通过添加高效、廉价的固化材料对污泥进行固化,处理后的污泥可以安全的进入填埋场进行填埋,也可以作为土木、市政、道路工程的土材料进行使用。

(2) 稳定化/固化技术对重金属污染的控制机理:
稳定化/固化技术通过改变污泥原有的生物化学条件(改变pH、Eh值以及生物活性),并对其中的重金属形成物理封闭效应(降低透水性以及形成封闭的包裹体),来降低重金属的毒性以及迁移扩散速度,减少对周围环境的污染。

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(3)固体废弃物及资源化利用中污染物的迁移扩散数值模拟固体废弃物以及资源化利用过程中随着地表水、地下水会逐渐进入周围的环境,建立客观的污染物迁移转化模型能够模拟固体废物及资源化产品在长期条件下对环境的影响,为固体废物的处理、处置提供可行性研究。

(4)卫生填埋程的物理生物化学过程及渗流规律的研究采用人工干预的方法加速填埋场内生物化学过程的速度,研究降解速度以及生成物与时间、温度、有机物含量、降水量的影响因素之间的关系,获得填埋场设计和监测的依据。

 


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