地区：上海市 宝山区
关键词：同济大学;浙江大学;上海老港废弃物处置有限公司;西安市固体废弃物管理处;苏州市环境卫生管理处
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004988
成果描述：
| 该项目属岩土工程技术领域，研究对象为垃圾填埋场这一新型土工构筑物。中国在役的大型和简易填埋场普遍存在填埋气体的泄露与爆炸、渗滤液的渗漏与扩散以及垃圾堆体的变形与失稳等环境灾害问题。因此，中国亟需研究填埋场失稳灾变与污染控制关键技术，以最终实现国家”无害化、减量化、资源化”处置城市垃圾的重大需求。针对中国高厨余、高含水量的垃圾，该项目以提高资源利用、降低灾变风险、控制环境污染为目标，采用试验、理论和数值等系列手段，经过近10多年的产、学、研联合科技攻关与工程实践，形成了一套复杂条件下填埋场失稳灾变及污染控制技术，成功地解决了填埋构筑物灾害及环境问题控制的技术难题，满足了垃圾填埋场安全设计运营-灾变污染可控的全寿命维护的要求。项目取得的创新成果如下：(1)在填埋场内液气耦合运移规律及调控技术方面，提出了基于产液机理和水量平衡的渗滤液产量计算公式、渗滤液导排和联合回灌设计方法，解决了中国典型填埋场渗滤液导排效果差、水位壅高等难题；提出了成层填埋场中复杂抽气条件下气体回收设计方法；建立了填埋体中化学场、应力场、温度场和渗流场的相互作用模型，提出了基于多场耦合作用的液气运移调控技术。(2)在填埋场失稳机理及灾变控制技术方面，进行了垃圾体大型静动力三轴试验，提出了中国典型垃圾土的抗剪强度指标、动剪切模量和阻尼比取值；通过大型界面剪切试验，揭示了填埋场底部衬垫剪切破坏机理，建立了土工织物界面弹塑性损伤本构模型，提出了填埋场沿底部衬垫失稳破坏的设计方法；建立了填埋场动力响应及永久变形计算模型，提出了地震作用下填埋场安全控制设计准则。(3)在渗滤液污染物击穿防污屏障机理及服役性能评价方面，揭示了防渗材料对污染物的吸附机理，建立了渗滤液污染物在防渗材料中渗透、扩散和吸附特性数据库；在国际上首次建立了考虑土工膜中污染物渗漏和扩散耦合的运移模型，提出了基于主要污染物击穿时间的复合衬垫服役寿命评价标准。(4)在防污屏障改良机理及设计方法方面，揭示了基于生物炭和土质材料的防污屏障改良机理，发现了黄土-粉土-膨润土中黄土首先发挥其强吸附能力的重要现象；提出了基于生物炭和黄土等土质材料的防污屏障改良方法，建立了基于渗透、扩散和吸附性能的防污屏障设计准则。该项目授权、申请受理专利23项(含授权发明专利6项、实用新型专利11项)；发表国内外论文共113篇，其被SCI收录47篇，EI收录90篇，国内外他引497次，出版专著3部，参编行业规范1部。由教育部、上海市市级查新机构”同济大学科技查新工作站”出具的查新报告指出该项目科研成果较之国内外文献具有明显的创新性。近年来，该成果成功应用于上海老港、西安江村沟和苏州七子山等填埋场工程，实现直接经济效益约合人民币2.1亿。随着中国城市垃圾填埋场项目的广泛建设和污染防控要求的提高，该项目成套技术的推广将产生更巨大的经济、社会和环境效益。 |
