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填埋场封场气体导排设计

   

  该计算器用于设计填埋场最终覆盖层的气体导排层。随着垃圾的分解,会产生填埋气体,如果不能妥善排出,可能会在覆盖层的防渗层下方积聚压力。本工具计算导排材料所需的气体导水率,以安全地将气体输送到收集点。确保了压力不会超过允许的限值(例如0.75 kPa),从而不会损害覆盖系统的完整性和稳定性。
  垃圾场的实际气体产生速度取决于垃圾成分、垃圾含水率等。对于有衬垫、没有渗滤液循环的垃圾填埋场来说,可假定气体产生速度qgas等于6.24×10-3m3/kg/year=1.98×10-10 m3/kg/s。封盖层直接下方的气流流量可保守地预计如下。

进入单位宽度的长度为L的土工合成的材料的气体流量Qin为:
          Qin =Mgas(Lx1)cosβ           

  土工合成材料的导气能力可以通过实验室实验测量出来,一般根据导水率数值除以14,可以得到导气率,对于垃圾填埋场,导气率是导水率除10。这种转换的前提基础是层流以及气体与水的内在粘度的比率。
  填埋气收集层集气能力- 假定液体为层流,适用达西定理,在大部分垃圾场收集系统的低水力梯度下有效。在此假定条件下,集气层收集的气体产生的最大压力umax可定义如下,Thiel(1999):

其中,为填埋气的密度或1.31kg/m3,L为集气层的长度。要计算要求的导气率,必须对封盖系统中衬垫层下允许的最大气压进行假设。举例来说,典型的垃圾场边坡出于稳定性的考虑,一般要求衬垫下的气体压力保持在100mm压力水头或0.75kPa压强下。要求的导气率θgas可通过下式计算得出:
        
  填埋气的密度比空气的密度air=1.2kg/m3大,实际上填埋气的流动是受气压梯度的控制而不是重力的控制,所以“L”可与坡垂直也可与其呈水平方向。



符号含义

符号

说明

定义

H

填埋垃圾平均厚度

Length

γwaste

垃圾废弃物容重

Kg/m3

L

气体收集管间距

m

Umax

上层衬垫允许的最大压力

Kg/m2

γgas 气体容重 Kg/m3
qgas 垃圾气体产生速率 m3/kg/s

FSd

排水安全系数

RFin

入渗折减系数r

RFcr

蠕变折减系数

RFcc

化学淤堵折减系数

RFbc

生物淤堵折减系数



数据输入

情况1

情况2

情况3

L

m

m

m

γwaste

kg/m3

kg/m3

kg/m3

γgas

Kg/m3

Kg/m3

Kg/m3

H

m m m
qgas m3/kg/s m3/kg/s m3/kg/s
Umax kg/m2 kg/m2 kg/m2

折减和安全系数

 

情况1

情况2

情况3

推荐折减安全系数

RFin

 

1.3 - 1.5

RFcr

 

1.2 - 1.4

RFcc

 

1.0 - 1.2

RFbc

 

1.2 - 1.5

FSd

 

2 - 10

   
     

结果要求为土工排水材料的导水率。





 

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