固體廢物填埋設(shè)施性能退化與服役壽命預(yù)測

第1章 緒論 001
1.1　固體廢物的定義和來源 002
1.1.1　固體廢物定義及探析 002
1.1.2　固體廢物的性質(zhì) 004
1.1.3　固體廢物的分類 005
1.1.4　我國固體廢物的現(xiàn)狀及利用處置情況 010
1.2　固體廢物填埋技術(shù) 012
1.2.1　填埋場的定義 012
1.2.2　填埋場的分類 013
1.2.3　填埋技術(shù)發(fā)展情況 014
1.3　壽命預(yù)測的基本理論 015
1.3.1　早期壽命預(yù)測 015
1.3.2　中晚期壽命預(yù)測 016
1.4　工程設(shè)施的壽命預(yù)測 019
1.4.1　壽命預(yù)測的研究領(lǐng)域 019
1.4.2　材料或零部件的壽命預(yù)測方法 020
1.4.3　系統(tǒng)（整體）的壽命評(píng)估方法 021
1.5　固體廢物填埋場的壽命預(yù)測 022
1.5.1　核心部件HDPE膜的老化 022
1.5.2　核心部件導(dǎo)排系統(tǒng)的老化 023
1.5.3　填埋場的整體性能評(píng)估 024
參考文獻(xiàn) 025
第2章  填埋場工程壽命理論體系 028
2.1　填埋場壽命基本概念 029
2.1.1　工程壽命基本概念 029
2.1.2　填埋場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能分析 029
2.1.3　填埋場壽命定義 032
2.2　填埋場退化因素、機(jī)理和影響分析（FMMEA）方法 033
2.2.1　FMMEA分析工作內(nèi)容 033
2.2.2　FMMEA分析工作流程 034
2.3　填埋場系統(tǒng)退化因素與失效模式 035
2.3.1　填埋場系統(tǒng)失效模式 035
2.3.2　填埋場系統(tǒng)失效機(jī)理 036
2.4　填埋場系統(tǒng)退化影響 038
2.5　填埋場系統(tǒng)壽命評(píng)估方法 042
2.5.1　常見系統(tǒng)壽命評(píng)估方法 042
2.5.2　不同方法適用性及優(yōu)缺點(diǎn) 043
參考文獻(xiàn) 044
第3章  填埋場環(huán)境下HDPE膜氧化老化規(guī)律 045
3.1　HDPE膜基本特性及老化機(jī)理 046
3.1.1　HDPE膜基本特性 046
3.1.2　HDPE膜退化模式 046
3.1.3　填埋環(huán)境下HDPE膜退化模式 051
3.1.4　HDPE膜的氧化老化機(jī)理 052
3.2　HDPE膜氧化老化預(yù)測研究方法 054
3.2.1　氧化老化研究總體思路 054
3.2.2　老化模擬試驗(yàn)方法 056
3.2.3　性能參數(shù)測定方法 058
3.2.4　老化預(yù)測模型：3-stage模型 060
3.2.5　典型老化試驗(yàn)案例 063
3.3　典型溫度下HDPE膜老化規(guī)律 067
3.3.1　土工膜厚度的影響 068
3.3.2　暴露介質(zhì)的影響 070
3.3.3　滲濾液的影響 071
3.3.4　暴露條件的影響 072
3.3.5　HDPE膜品牌/規(guī)格的影響 073
3.3.6　抗氧化劑耗損速率的參數(shù)敏感性 074
3.4　溫度演進(jìn)條件下HDPE膜老化規(guī)律 075
3.4.1　典型填埋場堆體與襯墊系統(tǒng)溫度特征 075
3.4.2　抗氧化劑耗損規(guī)律 078
3.4.3　氧化誘導(dǎo)規(guī)律 085
3.4.4　性能退化規(guī)律 086
3.4.5　溫度演進(jìn)下的HDPE膜3-stage總時(shí)長 087
參考文獻(xiàn) 087
第4章  HDPE膜缺陷產(chǎn)生和演化特征與預(yù)測方法 090
4.1　HDPE膜缺陷產(chǎn)生和演化過程 091
4.1.1　HDPE膜缺陷產(chǎn)生和演化原因 091
4.1.2　HDPE膜缺陷表征指標(biāo) 092
4.1.3　HDPE缺陷產(chǎn)生和演化全過程概化 092
4.2　HDPE膜缺陷檢測方法 094
4.2.1　運(yùn)行前HDPE膜完整性檢測 094
4.2.2　運(yùn)行過程滲漏監(jiān)測（預(yù)裝電極） 096
4.2.3　運(yùn)行過程滲漏定位（未預(yù)裝電極） 096
4.3　HDPE膜初始缺陷預(yù)測方法 098
4.3.1　故障樹分析法 098
4.3.2　數(shù)值模擬預(yù)測法 100
4.3.3　基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的統(tǒng)計(jì)模型法 100
4.4　我國填埋場HDPE膜缺陷產(chǎn)生特征 100
4.4.1　我國填埋場缺陷總體情況 100
4.4.2　我國填埋場缺陷密度分類統(tǒng)計(jì)情況 103
4.4.3　我國填埋場HDPE膜缺陷特征 104
4.5　案例研究：基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的HDPE膜初始缺陷模型構(gòu)建 107
4.5.1　初始缺陷的預(yù)測模型構(gòu)建方法 107
4.5.2　CDUA的多元回歸預(yù)測模型 109
4.5.3　TDUA的多元回歸預(yù)測模型 112
參考文獻(xiàn) 114
第5章  導(dǎo)排介質(zhì)淤堵規(guī)律及預(yù)測方法 115
5.1　填埋場導(dǎo)排系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及淤堵機(jī)理 116
5.1.1　導(dǎo)排系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和類型 116
5.1.2　導(dǎo)排系統(tǒng)中滲流途徑的確定 118
5.1.3　填埋場導(dǎo)排介質(zhì)淤堵形成機(jī)理 122
5.2　導(dǎo)排層淤堵模擬試驗(yàn)方法 126
5.2.1　試驗(yàn)裝置 126
5.2.2　試驗(yàn)材料 127
5.2.3　試驗(yàn)步驟 127
5.2.4　淤堵的數(shù)學(xué)表征 128
5.3　導(dǎo)排層導(dǎo)排性能退化預(yù)測方法 128
5.3.1　典型場景建立 128
5.3.2　淤堵條件下滲透系數(shù)的數(shù)學(xué)表征 129
5.4　典型場景下淤堵時(shí)空演化的淤堵實(shí)驗(yàn)?zāi)M規(guī)律 132
5.4.1　試驗(yàn)材料與方法 133
5.4.2　淤堵規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果 138
5.4.3　淤堵時(shí)空演化 141
5.5　填埋場尺度下的淤堵時(shí)間演化的模型模擬 145
5.5.1　模擬參數(shù)設(shè)置 145
5.5.2　淤堵預(yù)測結(jié)果 148
參考文獻(xiàn) 153
第6章  固體廢物填埋場整體性能模擬與壽命預(yù)測方法 155
6.1　壽命預(yù)測指標(biāo)及其失效閾值 156
6.1.1　固體廢物填埋場壽命終止模式 156
6.1.2　壽命終止指標(biāo) 157
6.1.3　壽命終止指標(biāo)閾值 158
6.1.4　指標(biāo)閾值計(jì)算方法 158
6.2　固體廢物填埋場水分運(yùn)移 161
6.3　基于水量均衡的填埋場性能模擬 163
6.3.1　常用水分運(yùn)移與性能評(píng)估模型介紹 163
6.3.2　HELP模型介紹 164
6.3.3　ERAMLL模型介紹 165
6.3.4　不同模型優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析 166
6.4　固體廢物填埋場性能長期演化 167
6.4.1　長期性能演化預(yù)測框架 167
6.4.2　Landsim模型介紹 168
參考文獻(xiàn) 169
第7章  固體廢物填埋場整體性能模擬與壽命預(yù)測案例分析 171
7.1　典型條件下國內(nèi)填埋場長期性能演化與壽命特征 172
7.1.1　研究區(qū)及填埋場概況 172
7.1.2　模型基本參數(shù) 173
7.1.3　材料老化參數(shù) 177
7.1.4　典型條件下填埋場壽命特征 180
7.2　填埋場壽命影響因素探究 183
7.2.1　氣候因素 183
7.2.2　黏土施工質(zhì)量 189
7.2.3　HDPE膜初始缺陷 192
參考文獻(xiàn) 192
附錄 193
附錄1  危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB 18598—2019） 194
附錄2  一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB 18599—2020） 209