中国填埋气模型估算软件

垃圾填埋场气体产量的预测

22
中国沼气 China Biogas 2001 ,19 (2)
垃圾中含有大量难降解物质 ,而且垃圾填埋场在许多情况下并非严格的厌氧条件 ,尤其是我国目前大部分垃圾填埋场仍然采取未经压实和覆盖的简单处置方式 ,实际上垃圾处于半厌氧状态 ,该式的计算结果将高于实际产生量。 21113 COD 估算模型[8]
该模型由政府间气候变化委员会 ( Inter2 governmental Panel on Climate Change , 简称 IPCC) 提出 : ECH4 = MSW ×η×DOC ×r ×(16/ 12) ×0. 5 式中 , MSW 为城市生活垃圾量 (t) ;η为填埋垃圾占生活垃圾总量的百分比 ;DOC 为垃圾中可降解有机碳的含量 ( %) , IPCC 推荐对发展中国家取值为 15 % ,发达国家为 22 % ; r 为垃圾中可降解有机碳的分解百分率 , ( IPCC 推荐值为 77 %) ;比值 16/ 12 为 CH4 和 C 的转换系数 ;数值 015 为 CH4 中的碳与总碳的比率。
该模型是建立在质量守恒定律基础上的 ,假设垃圾中的 COD 值等于产气中甲烷燃烧的耗氧量。此模型同样也是用于计算一定数量垃圾的最终产气总量。该模型的数学形式为 :
YCH4 = 0. 35 ×(1 - ω) ×V ×COD 式中 , YCH4为 1 kg 填埋垃圾的理论产 CH4 量 (m3·kg - 1) ;ω为填埋垃圾的含水率 ; V 为 1 kg 填埋垃圾的有机物含量 ( %) ; COD 为填埋垃圾中 1 kg 有机物的 COD 值 ( kg·kg - 1) ; 0135 为 1 kgCOD 的 CH4 理论产量 (m3·kg - 1) 。该模型的计算结果同样会导致与化学计量式模型相同程度的正偏差。

关于生活垃圾填埋场填埋气的估算与抽取

摘
要：对广州市大田山垃圾填埋场的填埋气进行了抽气试验，并用多种理论计算模型估算出该填埋场可产生的
填埋气和甲烷，同时进行了比较验证。并根据实践经验介绍了抽取填埋气体的方法。关键词：生活垃圾填埋场；填埋气体；甲烷气体；厌氧发酵；产气量；抽气量中图分类号：Ｘ０；Ｔ９３文献标识码：Ａ文章编号：１０８０（０７７５Ｕ９０５— ２６２０）叭一０１００４ — ４
（ｕｎｚｏｕｎｊｎｉｎｅｔｒｅｔｎＳｒｉｏ，ｔ．ｕｎｄｎＧａｇｈｕ５７）ＧａｇｈｕＧａｇａＥｖｍｎａＰｔｃｏｅｃＣ．ｄ，ＧａｇｏｇｉｏｒｌｏｉｖｅＬｕｎｚｏ３５１０
ＡｂｔａｔＥｘｒｃｉｎｔｓｏａｄｉａｎＧａｇｈｕＤａｉｎｈｓｔａｄｉｉｓｃｒｅｕ，ｕｐｔｆｌｎｆｌｇｓｓｒｃ：ｔｔｅｔｆｌｎｆｌｇｓｉｕｎｚｏｔｓａＷａｅＬｎｆｌＳｔｗａａｒｄｏｔｏｔｕａｄｉａａｏｌａｎｌｅｉｏｌ
ＥｓｍａｏｎｔａｔｏｆＬａｄｌＧａｍｅｔａｔｎｄｉｉｉｔｉｔｎａｄＥｘｒｃｎｏｎｆｌｓｉＤｏｓｃＷｓｅＬａｆｌｔｉｉｎｉｌＳｅ
ＨｕａａｗｅｎｇＸｉｏｎ．ＷｕＳａｄｎａ
环境卫生工程
ＥｎｉｏｖｒｎｍｅａａｉａｉｎＥｎｉｅｎｎｔｌＳｎｔｔｏｇｎｅｒｇｉ

生活垃圾卫生填埋场填埋气体产气量的计算——以临猗县城市生活垃圾处理工程为例

多个生活垃圾填埋场填埋气量的结果和计算过２５１６３９０１１８
程对比分析发现，同的预测模型其计算结果千不
差万别，影响了填埋气体回收利用规模的合理确
２６１Ｏ４３０１２５２７１４６０Ｏ１２６２８１９Ｏ１０１２３
埋气体产生的温室效应不可忽视。
２０８９５０５５７２０１ｏ１０９ｏ７７
在垃圾填埋气体的预测研究中，国外起步较２Ｏ００Ｏ１１５０Ｏ早，预测模型也较多，而我国正处于起步阶段，２１１０１缺Ｏ１０７７乏准确的预测方法和评价数据，因此国内填埋气
据。
关键词：市生活垃圾；城卫生填埋场；填埋气体；计算模型
中图分类号：７５Ｘｏ文献标识码：Ａ
目前，我国８％以上的城市生活垃圾都是采０用填埋处理，且卫生填埋将在很长一段时间内并
作为城市 Biblioteka 活垃圾处理的主要方式和最终手段。
垃圾填埋产生的填埋气是一种温室效应很强的２Ｏ５８ＯＯ３ｏｏ气体，其主要由ＣＣＨ、Ｏ组成。据调查统计，ＨＣ
２Ｏ８９０６６９６Ｏ７１１５所造成的温室效应是Ｃ：２倍，由此垃圾填２Ｏ９８Ｏ的１
１３．６．２０．４４Ｏ１５５９１１．ｏ６．５０．４４８０７２９５
６４３２０４５７ｌ２．３１．４５．３．９２５６５８３１５２５８４．３．７．８２．５８４１６６３．３５９７．４１８２１．７３３２４．９６７４４．５６Ｏ９．３４９６．６４．００４６６．４５１８６．６１４６２８５．０１１６．１６．４５５．４６．５９８７６２１５．７２８ｌ

城市钢质／聚乙烯(PE)埋地燃气管道模糊综合评价软件

评价指标体系
城市钢质埋地燃气管道失效因素评价指标体
系如图２所示，主要包括腐蚀影响因素、第三方破坏因素、设计因素、误操作因素四个２２级指标。
薰
确定埋地燃气管道安全等级主线是根据管道
风险值，依照ＡＬＡＲＰ准则确定埋地燃气管道风险等级，利用风险矩阵图显示埋地管道风险评价结
息数据库，借助ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ平台开发城市钢质／聚乙烯（ＰＥ）埋地燃气管道模糊综合评价软件。
气管道进入一个高速发展期。城市燃气管道地处城市，环境特殊，承受的环境载荷、工作载荷和意外风险载荷复杂，燃气管道埋深不足导致的管体变形、焊接质量低造成的燃气泄漏、位置不明
引起的第三方破坏等事故屡见不鲜。同时，管道城市钢质／ＰＥ埋地燃气管道模糊综合评价由三
２城市钢质／ＰＥ埋地燃气管道模糊
综合评价流程
内部输送介质具有易燃易爆性，一旦发生泄漏，将有可能引起爆炸、火灾、中毒等重大事故，使
借鉴《聚乙烯燃气管道工程技术规程》和
《聚乙烯燃气管道施工技术教程》，结合ＰＥ管道现场安全评价经验，应用阶梯层次分析法将城市ＰＦ埋
地燃气管道失效因素划分为自然环境影响因素、
图１埋地燃气管道模糊综合评价流程
第三方破坏因素、设计因素、误操作因素和检测因素五大因素。ＰＥ埋地燃气管道失效因素评价指标体系如图３所示ｌ８～９ｌ。

填埋气产量计算

1填埋场情况简述某垃圾填埋场占地316.34亩，分为一号、二号两个填埋区。

一号填埋区始于1991年，收集城市生活垃圾的覆盖人口为150万，该区占地10×104m2，呈山谷形状，底部面积为6×104m2。

填埋区内日平均堆填垃圾500t，已倾倒的垃圾总量为1•65×106m3，垃圾密度为0.8~0.9t/m3，垃圾总重量为1.32×106t。

该区已于2003年底封场，同时启用毗邻的二号填埋区。

对于已封场的一号填埋区，准备开展填埋气发电利用工作。

在工程设计的前期，需要对填埋气的产气能力进行评估，以确定发电机组容量、利用方式和使用年限等关键数据，为此我们首先进行了产气量的理论计算，并在现场打井进行了长期的产气能力测试。

2填埋气产气量的理论估算由于填埋气中的可利用成分是甲烷，所以在对填埋气产气量的理论估算方面，主要是计算填埋气中甲烷的产量(包括总产量和年产量)。

2．1填埋气中甲烷总产量的计算采用国际上通用的IPCC模型计算填埋气中甲烷的总产量，该模型的计算公式如下:式中，ECH4———垃圾填埋场的甲烷总排放量，t；MSW———城市垃圾量，t；η———城市垃圾填埋率，%；DOC———垃圾中可降解有机碳的含量(IPCC推荐发展中国家为15%)；R———垃圾中可降解有机碳的分解百分率(IPCC推荐为77%)。

根据以上公式计算出1t填埋垃圾可产甲烷量为0.077t，转化成标准体积量为1t填埋垃圾可产107.8Nm3的纯甲烷。

根据垃圾总填埋量，可得以下甲烷总产量的计算结果。

表1甲烷总产量预测结果为了检验以上计算的正确性，我们还采用化学平衡法进行了核算，其计算公式如下：式中，ECH4——1kg垃圾量转化成甲烷气体的体积，m3；RCH4——CH4的浓度含量，%；W——含水率，%；P——垃圾中的有机物含量，%；C——有机物中的有机碳含量，%；η——转化率，%。

根据实测的RCH4、W、P、C结果，η取为0.8，由此得出垃圾的CH4产量为103.7m3/t，结果与IPCC模型的计算结果基本一致。

垃圾填埋气产生量估算模型简述

周期、产气速率的成熟估算模型。国外发达国家对填埋气的产气模型研究始于２Ｏ世纪７０年代，经已
开发出不少的产气模型，这些模型有各自的应用条
圾填埋后，中的有机物质在厌氧微生物作用下降其解，产生以甲烷和二氧化碳为主的填埋气（Ｆ，ＬＧ）其
第３第７期７卷
２１０２年７月
环境科学与管理
ＥＮＶＩＲＯＮＭ［ＥＮＴＡＬＣＩＳＥＮＣＥＡＮＤＡＮＡＧＥＭＥＮＴＭ
Ｖｏ．７１３Ｎｏ７．
Ｊｌ０２ｕｙ２１
文章编号：６４— １９（０２）７－０４— ２１７６３２１００５０
和国外存在较大差异，内研究多是在国外模型的国基础上，通过参数的确定和模型局部的修改，预测来中国生活垃圾填埋气的产气量和产期速率。黎青松等人在ＳｈｌＣｎｏ型的基础上，过对深ｃｏａｙｎ模ｌ通
的可再生能源加以利用。利用填埋气首先确定其产生速率和产生量，立准确预测填埋气产气量、气周期、建产
产气速率的估算模型非常重要。本文论述计算甲烷气体产生量和产气速率模型（力学模型、动统计学模型与经验模型）的使用条件和优缺点。不同的模型有不同的使用条件，目前使用较多的是经验模型。应用国外成熟模
ｍｏｅｓｗｈｃｏｅａｔｇｓｇｎｒｔｎａｃｒｔｌｒｅｅｓｒｏａｄｉｎｇｍｅｔＴｉａｅｅｉｗｓｔｅａｖｎａｅ，ｉａ — ｄｌｉｈｆｒｃｓａｅｅａｉｃｕａｅｙａｅｎｃｓａｙｆｒｌｎｆｌｍａａｅｎ．ｈｓｐｐｒｒｖｅｈｄａｔｇｄｓｄｏｌ

填埋场产气规律的模型预测

摘要 : 垃圾填埋产气率预测对于评估填埋场能源气体产生潜力 ,确定填埋气体利用方式极为关键. 通过对南京水阁垃圾填埋场的现场取样、抽气试验及工程运行等数据的分析 ,讨论了对于填埋气体产生的两步一级反应耦合模型的求解方法 ;建立了基于有机物分解数据和现场抽气试验数据的 2 类求解途径 ,并对各自的适用范围进行了分析 ;给出了最大产气率、最大产气率发生时间和最大产气率发生时已产气量的解析解 ,其中最大产气率与反应速率常数 ( K) 和总产气量 ( L0 ) 有关 ,最大产气率发生时间仅与 K 有关 ,而最大产气率发生时的已产气量占总产气量的比率为常数 ,与反应介质、反应条件等均无关. 结果表明 , 填埋气体两步一级反应耦合模型的预测结果与实测结果较吻合. 关键词 : 填埋 ; 气体 ; 一级反应 ; 模型中图分类号 : X705 文献标志码 : A 文章编号 : 1001 - 6929 (2009) 10 - 1181 - 06
表 1 监测井压力及与 W2 井的压力差和距离 Table 1 Distance and pressure between W2 gas collection
well and monitoring well
监测井
P7 P3 P2 P1
压力ΠkPa - 0. 39 - 0. 02 0. 06 0. 12
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1182
环境科学ห้องสมุดไป่ตู้ 研究
第 22 卷
两步一级反应耦合的产气率和产气量预测模型[5] , 该模型可用统一的数学公式对填埋气体产气率随时间变化的倒“U”形曲线进行解释 ,并能够通过测量有机物的分解率或即时产气率求解模型 ,从而获得产气率和产气量随时间变化的整个曲线. 通过南京水阁垃圾填埋场的现场取样及抽气试验 ,对该模型在实际运用中的求解方法和条件进行了探讨 ,并对模型的预测结果进行了验证和分析.

基于LandGEM模型估算北京六里屯垃圾填埋场填埋气的产气量及分析

基于LandGEM模型估算北京六里屯垃圾填埋场填埋气的产气量及分析张静【摘要】We studied the project of Liulitun landfill in Beijing,landfill volume over the years,landfill gas collection system and waste volume.We adopted the recommended model parameters and used LandGEM model to predict the landfill gas production in Liulitun landfill from 2000 to 2045.The results showed that the estimated data using LandGEM model were more accurate with the recommended parameters.The production of landfill gas reached its peak in 2016.The reasons for the low collection rate were analyzed and the main points to improve the collection rate of landfill gas were summarized.%对北京市六里屯垃圾填埋场的工程概况、历年垃圾填埋量、填埋气收集系统现状和垃圾量等做了研究.选用推荐的模型参数,利用LandGEM模型对六里屯垃圾填埋场2000-2045年填埋气体的产生量进行了估算.结果表明:采用推荐参数、应用LandGEM模型估算的结果较为准确;填埋气产气量在2016年达到最高峰.对收集率偏低的原因进行了分析,并总结提高填埋气收集率的要点.【期刊名称】《环境卫生工程》【年(卷),期】2018(026)002【总页数】4页(P29-32)【关键词】LandGEM;填埋气;产气量【作者】张静【作者单位】北京六里屯垃圾填埋场,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】X701;X799.31 北京六里屯垃圾填埋场及其填埋气概况1.1 垃圾填埋场概况六里屯垃圾填埋场是海淀区惟一的生活垃圾填埋处理设施，它位于北京市海淀区西北旺镇境内，屯佃村东南侧。

填埋气产量计算方法

填埋气产量计算方法一、通过填埋场现场监测数据进行计算：在这种方法中，填埋场的实际气产量是基于现场数据的测量和分析得出的。

通常，这种方法需要进行长期的现场监测，以获取各种参数的数据，并根据这些数据进行计算。

1.瓦斯流速监测：通过安装瓦斯流速计，在不同深度或位置处监测瓦斯的流速。

瓦斯流速可以根据流速测量仪器的读数和填埋场中流过的气体体积进行计算。

2.瓦斯成分测定：通过安装瓦斯成分分析仪，监测填埋场中瓦斯的组成。

通过每个组分的浓度和总流量的测量，可以计算出每个组分的流量。

3.电位梯度法：通过在填埋场表面安装电位梯度探头监测电位梯度。

根据电位梯度和天然气扩散系数，可以估算出瓦斯产生速率。

4.气体压力监测：通过安装气体压力传感器监测填埋场中瓦斯的压力变化。

根据压力变化和气体体积，可以计算出瓦斯的产生速率。

通过上述监测数据，可以得出填埋场中的瓦斯产生速率和瓦斯组分的流量。

这些数据可以用于估算填埋场总的瓦斯产量。

二、通过理论模型进行计算：在这种方法中，通过建立填埋场的理论模型，计算填埋场中的瓦斯产量。

填埋场的理论模型可以基于物质平衡、气体生成机理和流体动力学等原理建立。

1.模拟填埋物质分解：根据填埋场的物质组成和分解速率等参数，通过建立填埋场的物质平衡模型，模拟填埋物质的分解过程，并估算出瓦斯的产生速率。

2.模拟瓦斯扩散：根据填埋场中气体的扩散系数和气体生成速率，建立瓦斯扩散模型，计算填埋场中瓦斯的流动和扩散情况。

3.模拟孔隙水压力：根据填埋场中水分的含量和孔隙水的压力，建立孔隙水流动模型，计算填埋场中孔隙水的流动和压力变化。

通过这些理论模型的计算，可以得出填埋场中瓦斯产生的速率和流量。

需要注意的是，填埋场的气产量计算方法需要考虑到填埋物质的分解速率、反应机理、温度、含水率、pH值等因素的影响。

因此，在实际计算中，需要对填埋场的特定情况进行调查和分析，并选择适当的计算方法。

生活垃圾填埋场填埋气产生量估算模型

（1）CAA 默认值用于评估新建混合垃圾填埋场的适用性以及用于指导现有填埋场填埋气的控制。考虑了上述控制填埋气条例中所推荐的数值。k：0.05a-1；L0： 170m3/t。
（2）AP-42 默认值较 CAA 对填埋气的估算保守。 k：0.04a-1；L0：100m3/t。 2.3 美国 CH2M HILL 公司经验模型
垃圾中第 i 种成分在干态下其有机碳的含量（kg，C/kg，
干垃圾）；Ki 为 Ci 中可生物降解的成分（kg/kg）；αi 为第
i 种成分的含水率（%）；Si 为第 i 种成分的湿重（kg）。
该模型应用的难点在于确定 Ki 值，参考相关文
献可以获知垃圾中典型成分的 Ki 值。
以上两个模型是确定垃圾在填埋期限内总的气
该模型被广泛地用来计算单个填埋场的甲烷的产生率曲线。
以上是通过理论分析来计算填埋气的产生量及产气速率，但实际上，在垃圾填埋场中进行的反应是非常复杂的物理、化学及生物变化，垃圾中含有的有机碳除了转化为填埋气外，还有一部分随着渗滤液排
走，同时也有部分用于填埋场中微生物的生长 [4]，因此，在计算产气量和产气速率时，应采用校正因子对模型结果进行修正，校正因子取值应根据大量的试验数据以及现场的测试来获得。
2 经验模型
2.1 英国填埋场推荐模型
在英国大多数填埋场填埋气的估算方法推荐采
用的是一级动力学模型，该模型假设的是填埋气的产
生没有经历滞后期和上升期，并且生活垃圾按照易降
解成分、中等降解成分以及难降解成分进行分类。模
型的表达见式（5）[6]。
n
at = Σ 1 . 0846·A·Ci·Ki·e-kt i=1
填埋气是伴随垃圾填埋而产生的必然产物，其主要成分为 CH4 和 CO2，从对环境的影响角度来说，填埋气是产生温室效应的气体之一，但另一方面，填埋气热值可达 7450～22350kJ/m3 [1]，又是非常有利用价值的一种能源。根据预测，我国生活垃圾到 2010 年将达到 1.6 亿吨[2]，假设约 70%采用填埋处理，则年填埋垃圾量为 1.12 亿吨，按照经验数据，每公斤垃圾产生 0.064~0.44m3 填埋气，填埋气热值以 7450kJ/m3 计，这些垃圾将会产生相当于 14.3~98.4 亿立方米的天然气，其效益是非常可观的。

基于PLAXIS软件对燃气管道回填施工方案的安全性评估

基于PLAXIS软件对燃气管道回填施工方案的安全性评估刘凯;汪明;杨桂玲;于海臣【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2017(024)006【摘要】为研究燃气管道回填施工过程中管道的受力情况,利用岩土有限元分析软件PLAXIS 3D,构建了地基-管道-回填材料-施工荷载的动力响应数值模型,设计了多种工况情景以及对应的施工机械动力荷载的数学表达形式,并对燃气管道回填施工各结构层压实过程中多种不利工况下管道的动力响应进行了数值模拟计算与分析,提出了管道安全性的评价准则并对管道的安全性进行了评估.结果表明:按照该回填施工方案,施工过程中管道的应力范围在35 MPa以内,管道压应变竖向位移小于5 mm,管道处于安全范围.通过分析不同地基土体参数以及管道参数下管道的动力响应,得到了各影响因素对管道应力和位移的影响规律,可为深入了解管道在不同荷载作用下的动力响应及回填施工方案设计提供依据.【总页数】6页(P162-167)【作者】刘凯;汪明;杨桂玲;于海臣【作者单位】民政部教育部减灾与应急管理研究院,北京100875;北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875;民政部教育部减灾与应急管理研究院,北京100875;北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875;民政部教育部减灾与应急管理研究院,北京100875;北京国道通公路设计研究院股份有限公司,北京100053【正文语种】中文【中图分类】X937;TU996.7【相关文献】1.基于黑箱测试及风险度量的联锁软件安全性评估 [J], 虞翊;吴芳美2.基于通用知识的软件设计安全性评估 [J], 戚荣波;杜晶;杨叶3.基于AADL模型的软件安全性评估 [J], 刘璐璐;惠曾强4.基于Packet Tracer软件的主动防御网络安全性评估系统设计 [J], 郑毅平;刘雍5.基于重要抽样的联锁软件安全性评估 [J], 杜军威;徐中伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

填埋场释放气体运移数值模型及应用

文章编号:025322468(2000)20320327205 中图分类号:X705 文献标识码:A填埋场释放气体运移数值模型及应用陈家军1,王红旗1,王金生1,聂永丰2,李国鼎2　(11北京师范大学环境科学研究所环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京　100875;21清华大学环境科学与工程系,北京　100084)摘要:以多孔介质流体动力学理论为基础,在考虑填埋场内气体压力变化较小、相应气体密度变化小的情况下建立了填埋场释放气体运移数值模型.该模型具有适用范围广的特点,如边界形状任意、介质性质空间变化.模型中考虑了填埋场中介质含水量变化对气体运移的影响.利用本数值模型对无控制系统和有控制系统时释放气体运移进行了对比模拟分析,给出了有水平气体控制系统时的优化排气量并得出相应的释放气体收集率,可为填埋场释放气体控制系统的设计及环境影响预测和评价提供理论依据.关键词:填埋场释放气体;运移;数值模型;应用Numerical model of landf ill gas migration and its applicationCHEN Jiajun 1,WAN G Hongqi 1,WAN G Jinsheng 1,NIE Y ongfeng 2,L I Guoding 2　(1.Institute of Environ 2mental Sciences ,Beijing Normal University ,State K ey Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control ,Beijing100875;2.Department of Environmental Science and Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084)Abstract :Based on the theory of fluid dynamics in porous media ,a numerical model of landfill gas migration is developed under pre 2sumption of small variation of air pressure ,negligible change of gas density.This model is characterized with wider range of its availability ,such as any shape of domain and space variation of media property at landfill site.The influence of water content of the media on landfill gas migration is taken into account.In this paper ,the comparison and analysis of landfill gas migration simulation are presented in assumptions of with landfill gas control system and without landfill gas control system ,and the optimal pumpage of gas pumping well is calculated ,thus the ratio of landfill gas collection is given correspondingly.Hence it can provide basis for designing of landfill gas control system and for environmental impact prediction and assessment of landfill gas migration.K eyw ords :landfill gas ;migration ;numerical model ;application 收稿日期:1999201228;修订日期:1999209216基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(98002712)作者简介:陈家军(1962—),男,副教授(博士)固体废弃物处置主要方法之一是填埋处置.填埋场释放气体中通常有CH 4、CO 2、CO 、H 2、H 2S 、N 2、O 2以及各种挥发性气体等[1,2].城市垃圾填埋场释放气体中CH 4占40%—60%.有些填埋场会释放严重影响居民身体健康和动植物生长的H 2S 、苯、二甲苯等[2,3].为了控制和贮存这部分移动气体,减少填埋场气体的无组织释放、减轻其对环境的污染,最大限度地回收利用释放气体中的能源气体,就必须对气体移动范围做出可靠的估计,要做到这一点,则必须研究并掌握填埋场释放气体产生、运移规律,建立合适的数学模型,对填埋场释放气体运移规律进行预测,为完善填埋场释放气体控制系统设计及管理提供理论依据.我国固体废物填埋处置起步较晚,对填埋场释放气体运移的研究则更少[4].发达国家对填埋场释放气体产生、运移进行了一定的研究,对于填埋场释放气体运移模型,以多孔介质流体动力学为基础,在考虑填埋场内气体压力变化较小,气体密度变化小的情况下引用饱水带地下水运动数学模型,其中有填埋场释放气体运移的半解析模型和数值模型[5,6].本文则建立了第20卷第3期2000年5月环　境　科　学　学　报ACTA SCIEN TIA E CIRCUMSTAN TIA E Vol.20,No.3May ,2000填埋场释放气体运移数值模型并考虑了介质含水量的变化.运用这一模型对有、无气体控制系统的气体运移规律进行了模拟预测对比分析,给出了有水平气体控制系统时的优化排气量并得出相应的释放气体收集率,可为填埋场释放气体控制系统设计提供理论依据.1　填埋场释放气体运移数值模型111　填埋场释放气体运移数学模型填埋场主要释放气体的产生与水的浸入是分不开的.水的浸入加快了填埋场中有机成分的降解,从而加快气体的产生.严格地讲,填埋场释放气体运移是填埋场中水、气多相流动的一部分,两者之间有一定的影响.然而,气体的运移速度要比水的运移速度快得多,与填埋场释放气体运移相比较,水的运移则相对稳定,因此,在建立填埋场释放气体运移数学模型时,可以近似地把它看成单相流问题.根据多孔介质流体动力学理论,在假定介质的变形很小和液相水的运移相对气体运移要稳定得多的情况下,气体的连续方程可写成[7]:S G n e 5ρ5t=-Δ・(ρ V)+ρq(1)式中:S G———饱气率;n e———有效孔隙度;ρ———气体密度,kg/m3;t———时间,d; V———相对于介质骨架的达西流速,m/d;q———内部源项,即释放气体产生率,1/d.如假定气体为理想气体,则有ρ=W m pR T(2)式中:W m———摩尔质量,kg/mol;p———压力,Pa;R———理想气体常数,m3・Pa/(mol・K); T———温度,K.而达西流速为[7]V=- KΔφ=- kμ(Δp+ρgΔz)(3)式中: K———导气系数张量(m/d)是含气率θG的函数(θG=S G n e);φ———流体的势,m; k———导气率张量,m2;g———重力加速度,m/s2;μ———气体粘滞系数Pa・s;z———为垂向位置,m.根据笔者所做的室内土柱导气实验研究,导气系数可写成经验公式:K= K S S m G(4) 其中: K S———饱气(完全充满气时)导气系数;m———与介质特性有关的参数.将式(2)和式(3)代入式(1),有S G n e W mR T 9p9t=Δ・ρkμ(Δp+ρgΔz)+ρq如考虑填埋场气体压力变化不大,气体密度变化较小,则上式可写成:S s 9p9t=Δ・kμ(Δp+ ρgΔz)+q(5)式中:S s=S G n e W mρR T, ρ———平均气体密度.式(5)即为填埋场释放气体运移的基本方程.填埋场释放气体运移基本方程需加上初始条件和边界条件可构成一完整的填埋场释放气体运移定解问题(数学模型):823环境科学学报20卷(Ⅰ)　S s 5p t =Δ・ k μ(Δp + ρg Δz )+q p |t =0=p 0p Γ1=p 1,- n ・ k μ(Δp + ρg Δz )Γ2=q 2式中:Γ1为第一类边界(已知气压边界);Γ2为第二类边界(已知流量边界).112　填埋场释放气体运移数值模型填埋场释放气体运移数学模型只有在极其简化的条件下有解析解,一般要通过数值方法来求解.通常,实际问题可以概化为二维问题,这里现假定为剖面二维流动.对区域Ω进行剖分,剖分的单元可以是四边形,也可以是三角形,假定区域Ω剖分成m 个单元,有n 个结点.用p 的形状函数^p 代替p ,即p ^p =∑ni =1p i (t )N j (x ,z )(6)式中:N j ———结点j 的基函数;p j ———结点j 上的压力离散值.根据变分原理及迦辽金有限元法原理,首先导出填埋场释放气体运移数学模型(Ⅰ)的等价变分方程,再代入形状函数式(9),则可得有限元方程为∑n j =1∫ΩN i S s N j d Ω5p 5t j +∑n j =1∫Ω(ΔN i )・ k μ・(ΔN j )d Ωp j =∫ΩN i q d Ω-∫Ω(ΔN j)・ K Δz d Ω+∫Bn ・ k μ・(Δp + ρg Δz )N i d B (i =1,2,…,n )(7) 式(7)写成矩阵形式为[M ]d p d t+[S ]{p}={G}+{Q}+{B }(8)式中:{d p /d t }和{p }分别为包含所有结点上d p /d t 和p 值的列向量,[M ]为由储气性产生的储气矩阵;[S ]为由导气性产生的导气矩阵.{G}、{Q}和{B }分别为由重力、源项和边界条件产生的列向量.式(8)中包括压力p 对时间t 的导数d p /d t ,对这一导数的处理采用差分近似,代入式(8)得代数方程组[T ]{p}={Y}(9)式中:[T ]为矩阵,{p }为待求未知向量,[Y ]为已知向量.例如,当d p /d t 取向后差分时,[T ]和[Y ]为[T ]=[M ]/Δt +[S ]{Y}=[M ]{p}t /Δt +{G}+{Q}+{B }{P}={p}t +Δt (10) 式(9)就是填埋场释放气体运移数学模型(Ⅰ)的有限元方程组.求解这一方程组即可得到数值模型的解.在实际应用中,首先确定释放气体源强[2,8]、气体动力参数及初边值条件,然后由此数值模型可预测填埋场内和附近任一点的气压值,进一步由式(3)可知任一点的气体流速.在填埋场释放气体有组织排放系统设计中由排放口设计压力值可预测排气量,由设计排放量则可预测气压值.本数值模型不仅可解剖面二维流问题也可解平面二维流问题,当解平面二维流问题时只需令式(10)中{G }为0(即不考虑重力项).9233期陈家军等:填埋场释放气体运移数值模型及应用2　数值模型的应用填埋场释放气体控制系统有被动式和主动式.被动式气体控制系统是填埋场内产生的气体的压力作为气体运移的驱动力,而主动式气体控制系统是通过抽气控制气体的流动.被动式气体控制系统有:减压排气孔、周边截流槽、周边隔气槽和填埋场中隔气层.主动式气体控制系统有两类:一类是周边控制系统,包括周边抽气井、周边抽气槽和周边注气井(气体帷幕系统);另一类是抽气井系统,系统包括垂直抽气井系统和水平抽气系统.根据实际问题的需要确定计算区域、划定边界、对区域进行剖分.边界条件依实际情况可确定为压力已知边界或流量已知边界,比如对周边被动式释放气体控制系统,如计算边界在此则可取为压力已知边界,如边界不在此,也可把位于周边控制系统上的点取为压力已知点.主动式抽气井视情况而定,可处理为源项或压力已知点.利用此数值模型可以模拟出计算区域的流场,即压力分布情况、流速变化情况,由各点的流速则可知边界上的流量,从而可知有组织排放和无组织排放所占比例,即可知到收集效率.可以通过改变气体控制系统的设计方案(拟建填埋场)或调整控制系统抽气量在空间和时间上的分配(已建成、拟建的)使气体控制系统的收集效率最高,同时又不致使空气进入填埋场产生潜在的爆炸危害.为了进行理论对比分析,本文假定一计算例子模拟了无控制系统和有控制系统时填埋场内气体压力分布、流速分布和收集效率.计算例子如下:一填埋场长100m ,深50m.每立方米废物每日产气0103m 3,填埋场底部及周边有衬层,顶部有013m 厚的顶盖.有气体控制系统时,在深15m 和35m 处各布设5口水平抽气井,间距为20m.计算中参数的选取参考了填埋场释放气体及介质特性的实际监测资料[1,2,5],具体如下:废物和顶盖的孔隙率n =013;释放气体的摩尔质量W m =28.6165×10-3kg/mol ;理想气体常数R =813134m 3・Pa/(mol ・K );填埋场内温度T =35℃=308115K;释放气体平均密度ρ=111316kg/m 3;废物及顶盖的导气性分别为k/μ=011132m 2(d ・Pa ),11132×10-3m 2/(d ・Pa ).图1　无气体控制系统时释放气体压力分布及流场压力(Pa )等值线及流速Fig.1　Pressure distribution and flow regime without gas control system contour of pressure (Pa )and flow velocity由于填埋场底部及周边有衬层,即有防渗层,根据多孔介质流体动力学原理,防渗层的渗透系数低、含水量大对气体起到阻挡作用,可作为流量为零的边界;废物顶部通过顶盖与大气相接,数值模拟的上边界定为顶盖的上部,因此可作为压力已知边界,取大气压力为11013×105Pa.有气体控制系统时,水平抽气井抽气量的确定原则是不使空气进入填埋场(在有空气存在的情况下,甲烷含量达5%—15%,则可能爆炸),即在靠近填埋场顶部的地方,气体流速方向必须仍向上.利用此数值模型计算的有气体控制系统和无气体控制系统时的压力分布见图1和图2.整个剖面上(单位宽度1m )释放气体总产生量为033环境科学学报20卷150m 3/d ,无导排系统时,顶盖是气体的唯一释放通道,显然气体收集率为零,填埋场内压力随深度增加而加大,最大压力在底部附近为111016×105Pa.由于废物顶部顶盖的导气性差,压力梯度在顶盖处最大,向下随深度增加而减小,气体流动方向向上,流速随深度增加而减小.当在填埋场剖面上布设有10个水平排气井时,依照不使空气进入填埋场的原则,即填埋场顶部的气压须高于外部的大气压,顶部流速仍须向上,经反复计算对比求得每口井(单位长度1m )的优化排气量1415m 3/d ,10口井总的排气量为145m 3/d ,剖面上总的气体产生量(单位宽度)为150m 3/d ,因此气体收集效率为96167%,此时顶盖底部的最低气压仍为110146×105Pa ,高于顶盖上部的气压,抽气井处最低压力为110024×105Pa.由于废物顶部顶盖的导气性差,在顶盖处形成气体压力变化台阶,气体压力的分布为靠近顶盖处最高,向下逐步降低,在各个抽气井周围都形成了压力漏斗.靠近顶盖处气体流向上,而填埋场内则基本流向各个抽气井,各抽气井处流速最大.图2　有气体控制系统时释放气体压力分布及流场压力等值线(Pa )及流速Fig.2　Pressure distribution and flow regime with gas control system contour of pressure (Pa )and flow velocity5　结论本文建立的填埋场释放气体运移数值模型考虑了填埋场区含气率(含水量)的空间变化及其对渗透系数的影响和各种形式的源项及边界条件,符合填埋场的实际情况,较之目前国外常用的解析、半解析模型适用条件更广,可适用于边界形状任意、介质性质空间变化的情况.文中利用这一数值模型通过填埋场释放气体运移模拟预测分析,给出了有水平抽气井系统时的优化抽气量,得出相应的气体收集率,可为优化设计及环境影响预测和评价提供理论依据.参考文献:[1]　陈鲁言,李顺成,覃有钧.佛山市垃圾填埋场地下废气组成与产量研究[J ].环境科学,1997,8(1)30—34[2]　Theison G H ,Vigil.S A.Integrated solid waste management ,Engineering principles and management issues [M ].NewY ork.Mc Graw 2Hill.1993.381—417[3]　Department of the Environment ndfill design ,construction and operational practice [M ].London :StationeryOffice.1997.165—177[4]　周北海,松藤康司.中国垃圾填埋场的问题与改善方法[J ].环境科学研究,1998,11(3):22—29[5]　Massmann J W.Applying groundwater flow models in vapor extraction system design[J ].Journal of Environmental Engi 2neering ,1989,115(1):129—149[6]　Y oung A.Mathematical model of landfill gas extraction[J ].Journal of Environmental Engineering ,1989,115(6):1073—1087[7]　雅.贝尔,李竞生,等译.多孔介质流体动力学[M ].北京:中国建筑工业出版社.1983.151—157[8]　周中平,张俊,张永珍,等.垃圾填埋场释气源强确定与评价及其污染控制[J ].环境科学,1994,15(3):47—521333期陈家军等:填埋场释放气体运移数值模型及应用。

RMS和Petrel三维地质建模软件功能对比

*Petrel仅提供基于目标的方法（Object modeling ），河道模拟与约束条件的吻合度一直存在问题，有时会出现与井点数据不吻合的情况。
20
二、RMS对比优势
3、多资料趋势约束储层建模
（2）更准确地反映储层结构性和方向性
RMS的模拟可控程度更高，更符合趋势数据：
单河道和多河道模式，河道沉积微相选择模式自定义叠置角和叠置方向变差属性约束(2012功能提升）
+
降低运营及干预成本提高最终采收率
累计现金流
0
降低寻找成本降低投资成本
加速并优化生产早期初始生产
推迟报废成本
–
项目 / 资产循环
油藏优化生产传统方法
油藏管理
生产优化
数据采集和分析
地震解释和构造建模
储层解释和建模
油藏数值模拟和井位设计
油藏监测
生产测井
井下控制
一体化的油藏生产管理咨询服务
5
二、RMS对比优势
三维地质建模软件的发展演变
过去的十年里，随着技术、服务和市场的激烈竞争，Earthvision、 Gocad、Fastraker等软件相继终止研发或被收购拆分纳入到其它软件。目前，国内外市场仅存Petrel和RMS两款主流三维地质建模软件，均被全球各大油公司和服务工作所广泛使用。Petrel软件在井震结合、快速常规建模、随钻地质建模等方面具有明显优势，在各油田的精细油藏描述工作中发挥了巨大作用。然而，随着稳产增产压力的不断增加，原先被搁置的构造复杂、储层隐蔽、储层物性差的油气藏成为大力开发的重点，老区挖潜对象的复杂性远比先前高得多，而海外市场也遇到越来越多的复杂地质情况。针对以上难题的解决，RMS具有更好的对比优势。

垃圾填埋场填埋气的产气量估算

垃圾填埋场填埋气的产气量估算
王登玉
【期刊名称】《可再生能源》
【年(卷),期】2013(031)004
【摘要】综述了填埋气产气量的估算模型,对产气模型进行了详细分类.填埋气产气量估算模型分为缺省模型、化学模型和动力学模型3种.化学模型包括概化分子模型、COD模型和可生物降解模型;动力学模型包括总体动力学模型和分阶段动力学模型,前者包括零级、一级和二级模型,一级模型又包括普通一级、改进一级和多降解类型一级模型,后者包括普通模型和多降解类型模型.全过程分阶段动力学模型中多降解类型模型是目前产气量估算精度最高的模型,建议条件具备、设计计算时采用该模型估算;建议资料缺少、评价填埋气对温室效应贡献或核算碳排放时采用缺省模型估算.分阶段多降解类型模型是今后产气量估算研究的方向.
【总页数】8页(P112-119)
【作者】王登玉
【作者单位】河北建筑工程学院城建系,河北张家口 075000
【正文语种】中文
【中图分类】X705
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填埋气体运移过程的多场耦合模型及仿真分析

填埋气体运移过程的多场耦合模型及仿真分析
填埋气体运移过程的多场耦合模型及仿真分析
随着大型垃圾填埋场的建立,垃圾所赋存的地质环境(渗流场、应力场和温度场)之间的相互影响作用已不容忽视.基于多孔介质渗流力学-热力学理论,建立了垃圾填埋气体运移过程的多场耦合模型,并给出了模型的有限元格式,并通过编制的程序对温度作用影响下垃圾污染气体压力分布规律进行了数值可视化仿真分析.结果表明:温度对于填埋气体运移有较大的影响,耦合作用不能忽略.这不仅为定量化预测预报垃圾气体在填埋场中的扩散状况以及污染气体的排放和收集、防止二次污染提供了可靠的理论依据,而且对于生态环境的保护和垃圾资源化的研究具有重要的理论意义和实际应用价值.
作者：薛强冯夏庭刘建军作者单位：薛强(中国科学院武汉岩土力学研究所,武汉,430071;武汉工业学院多孔介质力学研究所,武汉,430023)
冯夏庭(中国科学院武汉岩土力学研究所,武汉,430071)
刘建军(武汉工业学院多孔介质力学研究所,武汉,430023)
刊名：系统仿真学报ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION 年，卷(期)：2005 17(1) 分类号：X705 关键词：填埋气体多场耦合模型温度场渗流场仿真分析下载文档。

大气预测软件系统ADMS-环评共享版

云量（OKTAS）入射太阳辐射温度
边界层上浮力频率
CL
cL
oktas
R
SOLAR RAD
K+
W/m2
N
T0C
T0C
°C
Y
NU
Nu
s-1
Y
DELTA THETA
越过边界层顶的温度跳跃
DELTATHETA
∆θ
°C
N
PRECIP
降雨速率
P
P
mm/h
Y
SEA TEMP** DELTA T**
海平面温度陆地与海平面温差
表
2.1
可输入的气象参数.
*插值关键指标.R=需要插值，Y=可插值，N=不可插值.
**
可输入模型但在运行时不
会使用
缩写名称
原名称
代名称
符号
单位
插值*
WIND SPEED UG/USTAR WIND DIRN
DIRN CHANGE HEAT FLUX
风速地转风速/摩擦速度
风向（度）地转风与地表风风向差（度）
ADMS有气象预处理程序，可以用地面的常规观测资料、地表状况以及太阳辐射等参数模拟基本气象参数的廓线值。在平坦地形条件下，使用该模型模拟计算时，可以不调查探空观测资料。
ADMS适用于下列条件： a．模拟点源、面源、线源和体源的输送和扩散； b．地面、近地面和有高度的污染源的排放； c．污染物连续排放； d．稳态条件下，EIA版适用于评价范围小于50km，其Urban版适用于评价范围数百公里以内； e．模拟1小时到年平均时间的浓度； f．简单和复杂地形； g．农村或城市地区。
2.3.2 地形和表面粗糙度参数文件

基于LandGEM模型的垃圾填埋气预测及参数设定的初探

基于LandGEM模型的垃圾填埋气预测及参数设定的初探刘金栋;任利明
【期刊名称】《城市》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】按照每人每天0.8公斤的生活垃圾产生量测算,一个1000万人口的地区或城市,每天的垃圾产生量为0.8万吨。

目前,生活垃圾的处置方式主要包括卫生填埋、焚烧和堆肥等。

虽然卫生填埋与其他几种垃圾处理形式相比占用较多土地,但经济性、稳定性的特点使其成为垃圾处理的主要方式,即使以焚烧为主要垃圾处理方式的城市也会保留垃圾填埋场作为备用。

【总页数】3页(P68-70)
【作者】刘金栋;任利明
【作者单位】天津国际工程咨询公司;天津天乐国际工程咨询设计有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】F293
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鑫
5.基于Landsat8影像的蚌埠市淮上区土地利用变化及预测分析 [J], 白洪伟;陈燕飞;曹倩倩;李致春;张慧妮
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