·基于泥炭的垃圾填埋场覆盖材料的岩土特性
摘要
将填埋场产生的甲烷(CH4)进行自然氧化分解是减少垃圾填埋场甲烷排放的一种有前途的方法。以往对泥炭覆盖填埋区的研究主要集中在其生物化学性质方向上（例如甲烷的氧化能力）。然而，把泥炭作为覆盖材料也需要充分认识其岩石特性（例如热导特性、水力特性、力学特性），这对任何生物覆盖的性能都是至关重要的。因此，本文的目的是研究和评估基于泥炭覆盖材料的岩石特性，包括：压实、固结、渗透和热导率。泥炭材料在竖向应力增加的情况下具有较高的压缩性，压缩指数(Cc)取值范围在0.16到0.358之间。压缩性是与含砂率有关的函数，泥砂（按1：3混合）混合料具有最低的压缩性。热导性和渗透性与含砂率、干密度有关。热导系数在1.74times;10-9 m/s到7.35times;10-9m/s之间，并且随着含砂率的增加而增加。研究案例中的热导系数在0.54 W/（m K）到1.41 W/（m K）之间，并且随着含水率和含砂率的增加而增加，含砂率的增加也提高泥炭覆盖层的力学特性；然而它们也导致不利于生物覆盖的渗透性和热导性。
关键字： 垃圾填埋，沿途工程，垃圾填埋覆盖，泥炭，压实，压缩系数，液压和热导率
1. 引言
温室气体（GHGs）吸收了来自于地球反射的红外辐射，并使底层大气温度升高。温室气体的来源有两个途径，一个是自然环境，另一个是人类活动，但是由于人类活动排放出的温室气体比重不断提升，尤其是在工业革命以后(Albannaet，2011)。在过去的150年里，由于温室气体浓度的不断增加已经导致全球地表温度增加超过0.5 °C，这就是全球变暖现象。全球变暖是21世纪最大的环境变化，已经造成全球性及区域性的气候改变（Peixoto and Oort,1992; Albanna,2010）。
甲烷(CH4)是一种主要的温室气体，对全球变暖造成的影响是二氧化碳的25倍。垃圾填埋场中的城市固体废弃物的无氧降解是全球范围内人造甲烷的主要来源。从1970年到2010年，全球甲烷排放总量已经翻了一倍。据估计，每年全球垃圾填埋场产生的二氧化碳当量达到627.34公吨（二氧化碳当量也称等效二氧化碳，表示二氧化碳的浓度，作为一种特定类型和浓度的温室气体会造成相同程度的辐射增强），其中85%被排放到空气中(IPCC,2014)。因此，鉴于大气中甲烷含量较大，减少甲烷排放迫在眉睫(Stern and Kaufmann，1996)。
对填埋场垃圾排放的气体(LFG)进行提取和利用技术已经被应用在控制垃圾填埋场甲烷气体排放中。但是，仍然有大量的甲烷气体在提取利用的过程中释放出来(Bouml;rjesson，2007)。
因此，减少甲烷气体排放最有效的方法是通过有机土壤覆盖或生物覆盖对微生物形成的甲烷进行自然氧化处理(Scheut，2009，2011)。这种氧化处理主要依赖于一些被称为甲烷氧化菌的细菌，利用氧分子将甲烷转化为二氧化碳，在一些技术和经济条件不允许使用提取利用处理技术的地方使用这种氧化处理方法。(Scheutz， 2011)
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