污泥與城市生活垃圾混填的力學特性及穩定性

于小娟

摘要：工業污水和生活污水排放量日益增多，污水處理廠污泥產量日趨加大，污泥填埋關鍵技術問題已成為當今環境工程以及環境巖土工程的熱點問題之一。污泥和垃圾混合填埋在其他國家已得到應用，但由于目前中國關于污泥及其城市生活垃圾混合樣的基礎性室內試驗成果不多，對污泥與城市垃圾混合樣的工程力學特性及其混合填埋的適宜比例等不甚了解，從而導致中國污泥垃圾混合填埋工程事故頻繁發生。對不同配比的污泥與城市生活垃圾混合樣進行了固結壓縮實驗、三軸固結不排水實驗、無側限抗壓強度實驗，得出污泥與城市生活垃圾混合樣的工程力學特性；同時，用ANSYS數值模擬方法，對不同配合比的污泥城市生活垃圾混合填埋邊坡的穩定性進行分析，從而對污泥與城市生活垃圾混合填埋的適宜配合比及其穩定安全問題提出理論支撐。

關鍵詞：污泥；城市生活垃圾；混合填埋；物理與工程力學特性；穩定性

中圖分類號：TU4

文獻標志碼：A 文章編號：1674-4764（2016）03-0080-10

Abstract：With the increase of sludge production of wastewater treatment plants， sludge treatment has become one of the hot topics in environmental engineering and environmental geotechnical engineering. Sludge-municipal solid waste（MSW） mixture landfill has been applied abroad. But the current domestic foundational laboratory test result of MSW mixture sample is not much，there is a lack of understanding on its mechanical properties and the appropriate proportion of mixed landfill. Hence domestic sludge-municipal solid waste（MSW） mixture landfill engineering accidents occur frequently. Consolidation compression experiments， three axis consolidated undrained tests and unconfined compressive strength tests are conducted to disscuss the mechanical properties of different mixing ratio of sludge-municipal solid waste（MSW） mixture. At the same time， ANSYS numerical simulation is operated to analyze the slope stability of landfill with different mixing ratio of sludge-municipal solid waste（MSW） mixture. The theoretical support on the appropriate proportion of mixed landfill and stability security of sludge-municipal solid waste mixture landfill is proposed.

Keywords：sludge； municipal solid waste （MSW）； mixture backfilling； mechanical properties； slope stability

隨著社會經濟快速發展和城市化水平的不斷提高，工業污水和生活污水的排放量日益增多，污水處理廠污泥產量急劇增加，據中國住房和城鄉建設部 2013 年 2 月公布的數據，截止 2012年底，中國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠共 3 340座，污水處理能力約1.42 億m3/d，假設污水處理負荷率為 75%，

每萬噸污水產生 6 t含水率為 80%的污泥，則中國每天將產生含水率 80%的污泥 6.39萬t[1]。2010年10月的“京城環保第一大案”，以及隨后的“深圳污泥坑管涌威脅自然生態”、“重慶污泥不治污水處理系統將崩潰”等相繼見諸媒體的報道，揭開了中國在污泥處理上的嚴重缺口，污泥處置問題已成為中國亟待解決的環境問題。……