Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của việc tắc nghẽn Hệ thống thu gom và loại bỏ nước rỉ (LCRS) đến việc tái tuần hoàn nước rỉ và ổn định độ dốc bãi chôn lấp
Tóm tắt
Các giếng thẳng đứng thường được sử dụng để tái tuần hoàn nước rỉ vào bãi chôn lấp, điều này có thể mang lại những lợi ích môi trường và kinh tế đáng kể. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, hệ thống thu gom và loại bỏ nước rỉ (LCRS) ở đáy bị quá tải và tắc nghẽn do các quá trình sinh học và hóa học. Điều này dẫn đến mức nước rỉ tương đối cao có thể đe dọa đến sự ổn định của độ dốc bãi chôn lấp. Nghiên cứu này phát triển một mô hình độ dốc bãi chôn lấp ba chiều với các giếng tái tuần hoàn thẳng đứng và sau đó điều tra tác động của việc tắc nghẽn LCRS đến việc tái tuần hoàn nước rỉ và sự ổn định của độ dốc về mức độ bão hòa nước rỉ, áp suất nước lỗ và hệ số an toàn (FS) của độ dốc bãi chôn lấp. Kết quả cho thấy rằng với sự gia tăng mức độ tắc nghẽn được đặc trưng bởi mức nước rỉ tăng, áp suất nước lỗ bên dưới màn hình phun giếng được gia tăng đáng kể do việc tái tuần hoàn nước rỉ, làm giảm giá trị FS của độ dốc. Trong những điều kiện như vậy, độ dốc bãi chôn lấp được hình thành từ chất thải có tính chất dị hướng cao có khả năng chịu bất ổn định nhiều hơn. Để ngăn chặn sự cố độ dốc này, áp suất bơm an toàn của các giếng tái tuần hoàn thẳng đứng được đề xuất cho một loạt các tổ hợp tham số liên quan đến tính dị hướng của chất thải, mức độ tắc nghẽn và khoảng cách lùi từ bề mặt độ dốc. Hướng dẫn thiết kế này có thể được sử dụng để kiểm soát áp suất bơm trong các ứng dụng tái tuần hoàn nước rỉ và góp phần cải thiện hiểu biết về sự ổn định độ dốc của bãi chôn lấp sinh học.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
COMSOL Inc (2017) COMSOL Multiphysics 5.3: User’s Guide
Del Moro G, Barca E, Cassano D, Di Iaconi C, Mascolo G, Brunetti G (2014) Landfill wall revegetation combined with leachate recirculation: a convenient procedure for management of closed landfills. ENVIRON SCI POLLUT R 21(15):9366–9375
Dixon N, Jones DRV (2005) Engineering properties of municipal solid waste. GEOTEXT GEOMEMBRANES 23(3):205–233
Durmusoglu E, Sanchez IM, Corapcioglu MY (2006) Permeability and compression characteristics of municipal solid waste samples. Environ Geol 50(6):773–786
Feng SJ, Chen ZW, Cao BY (2016) Three-dimensional modelling of leachate recirculation using vertical wells in bioreactor landfills. WASTE MANAGE RES 34(12):1307–1315
Feng SJ, Zheng QT, Chen HX (2017) Unsaturated flow parameters of municipal solid waste. Waste Manag 63:107–121
Feng SJ, Chen ZW, Chen HX, Zheng QT, Liu R (2018) Slope stability of landfills considering leachate recirculation using vertical wells. Eng Geol 241:76–85
Feng SJ, Fu WD, Zhou AN, Lyu F (2019a) A coupled hydro - mechanical - biodegradation model for municipal solid waste in leachate recirculation. Waste Manag 98:81–91
Feng SJ, Chang JY, Chen HX, Zhang DM (2019b) Numerical analysis of earthquake-induced deformation of liner system of typical canyon landfill. Soil Dyn Earthq Eng 116:96–106
Fleming IR, Rowe RK (2004) Laboratory studies of clogging of landfill leachate collection and drainage systems. Can Geotech J 41(1):134–153
Giri RK, Reddy KR (2014) Slope stability of bioreactor landfills during leachate injection: effects of heterogeneous and anisotropic municipal solid waste conditions. WASTE MANAGE RES 32(3):186–197
Haydar MM, Khire MV (2005) Leachate recirculation using horizontal trenches in bioreactor landfills. J Geotech Geoenviron 131(7):837–847
Jain P, Townsend TG, Tolaymat TM (2010) Steady-state design of vertical wells for liquids addition at bioreactor landfills. Waste Manag 30(11):2022–2029
Kamaruddin MA, Yusoff MS, Rui LM, Isa AM, Zawawi MH, Alrozi R (2017) An overview of municipal solid waste management and landfill leachate treatment: Malaysia and Asian perspectives. ENVIRON SCI POLLUT R 24(35):26988–27020
Khire MV, Mukherjee M (2007) Leachate injection using vertical wells in bioreactor landfills. Waste Manag 27(9):1233–1247
Lu SF, Xiong JH, Feng SJ, Chen HX, Bai ZB, Fu WD, Lü F (2019) A finite-volume numerical model for bio-hydro-mechanical behaviors of municipal solid waste in landfills. Comput Geotech 109:204–219
Merry SM, Jr EK, Fritz WU (2005) Reconnaissance of the July 10, 2000, Payatas landfill failure. J PERFORM CONSTR FAC 19(2):100–107
Morris JWF, Vasuki NC, Baker JA, Pendleton CH (2003) Findings from long-term monitoring studies at MSW landfill facilities with leachate recirculation. Waste Manag 23(7):653–666
Reddy KR, Hettiarachchi H, Parakalla N, Gangathulasi J, Bogner J, Lagier T (2009) Hydraulic conductivity of MSW in landfills. J Environ Eng 135(8):677–683
Reddy KR, Kulkarni HS, Khire MV, Khire MV (2015) Two-phase modeling of leachate recirculation using vertical wells in bioreactor landfills. Environ Model Assess 20(5):475–490
Tchobanoglous G, Theisen H, Vigil S (1993) Integrated solid waste management: engineering principles and management issues. McGraw-Hill, New York
Thiel R, Christie M (2005) Leachate recirculation and potential concerns on landfill stability. In proceedings of the 19th annual GRI conference, Las Vegas, USA, 14-16 December
Tinet AJ, Oxarango L, Bayard R, Benbelkacem H, Stoltz G, Staub MJ, Gourc JP (2011) Experimental and theoretical assessment of the multi-domain flow behaviour in a waste body during leachate infiltration. Waste Manag 31(8):1797–1806
Townsend TG, Miller WL (1998) Leachate recycle using horizontal injection. Adv Environ Res 2(2):129–138
Townsend TG, Powell J, Jain P, Xu QY, Tolaymat T, Reinhart D (2015) Sustainable practices for landfill design and operation. Springer, Berlin
Warith M (2002) Bioreactor landfills: experimental and field results. Waste Manag 22(1):7–17
Xu QY, Tolaymat T, Townsend TG (2012) Impact of pressurized liquids addition on landfill slope stability. J Geotech Geoenviron 138(4):472–480
Zekkos D, Bray JD, Kavazanjian E, Matasovic N, Rathje EM, Riemer MF, Stokoe KH (2006) Unit weight of municipal solid waste. J Geotech Geoenviron 132(10):1250–1261
Zhan TL, Ng CW (2004) Analytical analysis of rainfall infiltration mechanism in unsaturated soils. INT J GEOMECH 4(4):273–284
Zhang WJ, Zhang GG, Chen YM (2013) Analyses on a high leachate mound in a landfill of municipal solid waste in China. Environ Earth Sci 70(4):1747–1752
Zheng QT, Rowe RK, Feng SJ (2019) Recovery response of vertical gas wells in non-homogeneous landfills. Waste Manag 83:33–45