水平砂垫层加速城市固体废弃物降解固结理论研究

针对水平砂垫层加速城市固体废弃物(MSW)降解固结问题，首先，引入连续排水边界条件，建立双层MSW一维降解固结理论模型，得到相应的控制方程；其次，借助有限元软件COMSOL Multiphysics求得方程数值解，同时对固结过程中压缩性和渗透性的非线性变化条件进行简化，推导得到相应的解析解；最后，改变界面参数α取值，讨论排水边界条件对MSW固结性状的影响，探究水平砂垫层的最优铺设位置规律。研究结果表明：随着界面参数α增大，边界排水能力增强，加快了孔压消散速率，加速了主应变发展进程，但并不改变主应变和次应变发展的最终结果；固结度发展速率随着界面参数α增大而增大，在固结前期和中期这种情况更加明显；当时间一定时，边界排水能力逐渐变强，水平砂垫层最优铺设位置上移，即水平砂垫层最优铺设位置会向排水能力弱的边界偏移；与铺设在其他位置相比，水平砂垫层设置在最优铺设位置可以大幅度提高MSW降解固结效率。