降水和蒸发影响垃圾填埋气体迁移到被动甲氧化生物系统:模型开发和验证

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 地质技术工程 地质技术工程
• 废物管理 废物管理

背景情况:

• 被动甲氧化生物系统 (PMOBs) 为减少垃圾填埋场甲 (CH4) 排放提供了一个可持续的解决方案.
• PMOBs使用甲氧化层 (MOL) 和气体分布层 (GDL).
• 无限制气体迁移 (LUGM) 的长度是PMOB的关键设计参数.

研究的目的:

• 为了研究PMOB内部的水和气体迁移,使用各种MOL-GDL接口.
• 评估单相流量模型与双相流量模型在 LUGM 计算中的适用性.
• 为了比较平面,齐克扎克和梯形MOL-GDL接口的性能.

主要方法:

• 利用经过验证的数值模型来模拟水和气流.
• 在降水和蒸发条件下分析了PMOB的性能.
• 计算不同的接口设计的LUGM和总气体质量流量.

主要成果:

• 单相流量模型低估了大量降水期间的LUGM; 建议使用双相模型.
• 与平面接口相比,齐格扎格和梯形接口可以增强气体质量流的再分配.
• 梯形接口比齐克扎克接口显示出轻微的性能优势.
• 非平面接口促进气体迁移,即使在水和时,也可能减少热点.

结论:

• 准确的PMOB设计需要为LUGM和气体流量计算提供双相流量建模.
• 非平面的MOL-GDL接口 (zig-zag,梯形) 提高了气体迁移效率和热点缓解.
• 梯形接口在气体流量增强方面,与齐格扎格式设计相比,提供了极小的优势.