溫度-生化反應(yīng)-滲流全耦合的垃圾填滿氣體熱釋放傳輸?shù)膭?dòng)力學(xué)規(guī).

1、中仿科技2011年僉上海垃圾填埋氣體遷移釋放規(guī)律及C0MS0L Multiphysics應(yīng)用中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所湖北省固體廢棄物安全處與生態(tài)高值化利用工程中心劉磊2011.10. 25研究方向：環(huán)境巖土工程廠多場(chǎng)多相合理論及數(shù)值仿真廠59體廢棄物汚染披制及資源化利用湖北武昌小洪山中科枕武漢巖土力學(xué)所郵編：430071電話-mail: lliu填埋氣體控制、收集和利用的背景畐宅效風(fēng)總排放的6% ( ：27 億m3/)t nut) alue Coatmt uf Several Kitid oT FuelMtM.三 rSUBHAinWITSUC equivaltdt

2、 eftez固有港透率(Permeabi I i ty) 含水率(Moisture) 固相骨架(sol id matrix)孔隙結(jié)構(gòu)(Struction)產(chǎn)特征五個(gè)主要階段;多組分構(gòu)成Twir frvm Ptecowt (jrI AercII AnaerobicIII UhsteWy IMiof IV StMdy “gno.w不穩(wěn)定一穩(wěn)定.Ltlw rH 1S K M KMaMh產(chǎn)和放熱同步進(jìn)行:C,HrOe t 0.25 燈 CH * 0 69如 CO. 4 0.056Ar bioma阿倫尼烏斯方程:g春訕。產(chǎn)氣速率影響因素 含水率（4060%）；溫度（2560）； pH值（6. 0*8.

3、0 ）；有機(jī)質(zhì)垃圾產(chǎn)氣速率模塑Monod方程:第一階段：第二階段:ch4 . C02.02 . N2 J垃圾降解過程的熱化學(xué)描述垃圾降解過程熱損耗定描述:乙酸分解:CH.COOH a CH4 + 2CO: + 3.9 kcal inol氫化甲烷24IL4CO; nCH4 2110+ 7.47 kcal mol1熱化學(xué)動(dòng)力學(xué)方程一放熱速率:Qi +dg/df = edT（ dt熱傳導(dǎo)特性：研究工作2：垃圾降解產(chǎn)氣、運(yùn)移及熱釋放耦含動(dòng)力學(xué)模型對(duì)潦運(yùn)動(dòng)rcy定律：宀“（心處“）彌散特性一ick定律：F； = -2V7Heat TransferChemical Engineering伙：佩；ZE v（

4、/cjvpj yujcfjr、亠 、:丁 ?）& o%）八W訃 &研究工作3：垃圾降解產(chǎn)氣試驗(yàn)研究試驗(yàn)?zāi)康模?測(cè)試不同有機(jī)質(zhì)含曼對(duì)垃圾產(chǎn)氣速率特性的形響；產(chǎn)速率一 產(chǎn)氣速率系數(shù)k/潘在產(chǎn)氣Q 揍型 預(yù)測(cè)不同溫度條件對(duì)垃圾產(chǎn)氣速率特性的影響。k .T 一 反應(yīng)系數(shù)函數(shù)k(T)不同有機(jī)質(zhì)條件下產(chǎn)氣速率試驗(yàn)結(jié)果A組.B組和C1H的氣體產(chǎn)出時(shí)間分別為第2天、第22天和第47天.A組的產(chǎn)氣高 峰出現(xiàn)茯第20天，產(chǎn)速率為0.58 (L kg-May-9 t是三組中量快達(dá)到高if段的， 而B組和C組的產(chǎn)氣高峰分別出現(xiàn)在第55天和第95天，產(chǎn)氣體速率分別為0. 17 (L kg 、“y巧 和0. 036 (L

5、 krMay-9 t這主要是由于A組的易降解有機(jī)物含較高，所引 繪的脂肪和纖維秦的分解廉廢較快.槎加快了氣體的釉放凍廢.而B組和C組的虜 降繫有機(jī)物含依次遞減其產(chǎn)氣滯后期也相對(duì)A組要長(zhǎng)? 產(chǎn)氣速率方程墳*1此戶pwre時(shí)lUfrti.!二M 跖g 4 0IS13 0117 73 M-CMC A 00792- 0I45-*a ib g 0 007$OISPeiof溫度對(duì)產(chǎn)氣速率系數(shù)影響研究工作4：垃圾填埋氣體資源化預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)研究以二妃山垃圾填埋場(chǎng)為背景湖北省第一個(gè)CDM項(xiàng)目 2009年月正式裝機(jī)發(fā)電“武昌區(qū)洪山區(qū)東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)江夏區(qū)MXM)噸/日的生活垃圾將無處消納項(xiàng)目名稱；武漢市二紀(jì)山 生活竝

6、圾衛(wèi)生填11場(chǎng)工建 At設(shè)地點(diǎn)，武漢市遼夏區(qū) 流芳鑲主單位：武漢市城市管 理局處at方丈：衛(wèi)生填堆法 平均處理能力,2(MH)t/dMfflJUli iww kw150000 m使用年m： i5年 填塩場(chǎng)規(guī)flb 1類1級(jí)”I武漢市二妃山垃圾填埋場(chǎng)地理位圖 I填埋III區(qū)沼氣發(fā)電產(chǎn)能預(yù)測(cè)產(chǎn)氣速率變化情況潟度變化1W況產(chǎn)代變化及供應(yīng)發(fā)電年限序測(cè)-平均填埋高度：40m 填埋時(shí)間：200年3月-日處理垃圾：1000噸代井間距：Mhn二紀(jì)山垃圾填場(chǎng)三區(qū)示滄圖仿真驗(yàn)證：LFG釋放并伴隨溫度擴(kuò)散 (Mlrvshn Nastrv, rt al. 2001)T-*tc *汁9Heat Transfer 令 E

7、arth Science / ChemicalS1: ZOIlfc J . VOL 3. 20(M04001111141 10tU1K-11不冋渲遭辜務(wù)件下的形響半艮分布L = 2R渲透性能的増強(qiáng)使得場(chǎng)內(nèi)進(jìn)入r井作用區(qū)域的氣體渡增務(wù)即形響半徑玻擴(kuò)大: l，F(xiàn)G抽氣系統(tǒng)播念化模塑YAtmosphereVKR丁H MHM； WE1JI.AM1I.I dfRrt.*ML*1 FJtZ2tSM?JSLX.2*.*iMJS3ie.垃圾填壇場(chǎng)封場(chǎng)（年.5年和10年后的氣體圧九分布由于抽氣井的作用.氣體運(yùn)移以橫向流動(dòng)為主.并向井的方向運(yùn)動(dòng); 氣井的持續(xù)抽氣.導(dǎo)致填埋場(chǎng)內(nèi)的氣體壓力均星遞後趨勢(shì).研究工作去填埋氣體收集氣井影響半徑研究til *3九 9A. - V 4 -! N * I f k Hi U * V關(guān)閉抽氣井時(shí)填壇埼內(nèi)侔壓力井布吒轉(zhuǎn)壓力師時(shí)簡(jiǎn)的變就曲坡?lián)B幀和1 D395&*2fltl 職如 p 口丁 和 V11W000)研究工作5：填埋氣體收集氣井影響半徑研究影響半徑預(yù)測(cè)有助于甲烷收集和控制；氣井影響