岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (2): 479-488.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0460

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

陈化污泥理化特性对泥饼渗透性的影响研究

谭洵1, 2，何星星1, 2，陈亿军1, 3, 4，刘磊1, 3, 4，万勇1, 3, 4   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071；2. 中国科学院大学，北京 100049； 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所-香港理工大学固体废弃物科学联合实验室，湖北 武汉，430071； 4. 中国科学院武汉岩土力学研究所 污染泥土科学与工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430071
  • 收稿日期:2021-04-01 修回日期:2021-06-30 出版日期:2022-02-11 发布日期:2022-02-22
  • 通讯作者: 陈亿军，男，1984年生，博士，副研究员，主要从事污泥处理处置及资源化等方面的工作。E-mail: yjchen@whrsm.ac.cn E-mail: tanxun6539@qq.com
  • 作者简介:谭洵，男，1992年生，博士研究生，主要从事污泥处理处置及资源化等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（No. 51861165104）

Influence of physicochemical properties of aged sludge on the permeability of filter cake

TAN Xun1, 2, HE Xing-xing1, 2, CHEN Yi-jun1, 3, 4, LIU Lei1, 3, 4, WAN Yong1, 3, 4   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. IRSM-CAS/HK PolyU Joint Laboratory on Solid Waste Science, Wuhan, Hubei 430071, China; 4. Hubei Province Key Laboratory of Contaminated Sludge and Soil Science and Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China
  • Received:2021-04-01 Revised:2021-06-30 Online:2022-02-11 Published:2022-02-22
  • Supported by:
    This work was supported by the Funds for International Cooperation and Exchange of the National Natural Science Foundation of China (51861165104).

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摘要： 开展陈化污泥渗透特性研究对于填埋库污泥脱水减量作业具有重要指导意义。选取了8种不同陈化条件下的污泥，开展了压缩排水试验，测定了陈化污泥上清液中可溶性有机物含量和类型，以及陈化污泥聚合体粒径分布与滤液的Zeta电位，并通过皮尔逊相关性分析研究了陈化污泥各物理化学特性间的相互作用。结果表明，随着上清液中可溶性有机物含量的减少、相对腐质化程度的增高与滤液Zeta电位绝对值的增大，陈化污泥的可渗透性增大。同时，当陈化污泥聚合体趋于稳定和粒径增大时，包裹在聚合体中的有机物不易释放到上清液中，陈化污泥可渗透性增大。另外，由于陈化环境的影响，陈化污泥总有机含量变化与上清液中有机物含量变化缺乏一致性，依据陈化污泥有机质含量判断渗透性会造成错误。最后，建立了陈化污泥比阻的影响模型，对于预处理过程中如何改善陈化污泥渗透性具有参考意义。

关键词: 陈化污泥, 陈化条件, 理化特性, 脱水, 渗透性

Abstract: Study of the permeability of aged sludge is important for the drainage reduction of sludge in landfills. Eight kinds of sludge under different aging conditions were taken as samples in the present work. Compression drainage tests were carried out, and the content and type of soluble organic matter in the supernatant were determined. The aggregate size distribution and Zeta potential were also measured. The interactions between the physicochemical properties of aged sludge were analyzed by conducting a Pearson correlation. The results show that the permeability of aged sludge increases with the decrease of soluble organic matter content in the supernatant, the increase of the relative degree of humification and the absolute value of filtrate Zeta potential. Simultaneously, when the aggregate tends to be stable and the particle size increases, the organic matter wrapped in the aggregate is not easy to release into the supernatant, and the permeability of aged sludge increases. In addition, due to the aging environment variations, the change in total organic content of aged sludge lacks of consistency with the change in organic matter content in the supernatant. Judging permeability based on the organic matter content of aged sludge would cause errors. Finally, the influence models of specific resistance of aged sludge were established, which were the reference for improving the permeability of aged sludge in the pre-treatment process.

Key words: aged sludge, aging condition, physicochemical property, dewatering, permeability

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[1] 林小蔚, 侯豪, 刘环, 季浪, 谈正伟, 朱伟, . 清淤泥浆脱水-固化一体化工艺效果和机制研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(2): 443-453.
[2] 李敏, 李辉, 于禾苗, 赵博华, 齐振霄, . 石灰粉煤灰固化石油污染土的渗透特性及其工程再利用探讨[J]. 岩土力学, 2024, 45(1): 108-116.
[3] 刘映晶, 杨杰, 朱汉华, 尹振宇, . 一种新的高渗透性地层中盾构隧道同步注浆浆液损失的多物理场模拟方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2744-2756.
[4] 张延杰, 何萌, 宋萌, 曹立, 赵海涛, 李梅. 富水砂卵石地层力学特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1739-1747.
[5] 张虎元, 王赵明, 朱江鸿, 周光平, . 混合型缓冲材料砌块渗透性及其各向异性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 573-581.
[6] 詹良通, 尹昭宇, 陈萍, 王顺玉, 陈为武, 蒋建良, 管仁秋, . 洗砂泥浆压滤脱水性能及快速检测方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 769-776.
[7] 梁冰, 张柴, 刘磊, 陈锋, . 垃圾土现场渗透性测定与土水特性反演[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1493-1500.
[8] 胡伟, 朱海涛, 蒋明镜, 李文昊, . 考虑能源土渗透性影响的水合物分解 超孔压特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2755-2762.
[9] 朱秦, 苏立君, 刘振宇, 杨世豪, . 颗粒迁移作用下宽级配土渗透性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 125-134.
[10] 李华, 李同录, 江睿君, 范江文. 基于滤纸法的非饱和渗透性曲线测试[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 895-904.
[11] 李玲, 刘金泉, 刘造保, 刘桃根, 王伟, 邵建富, . 砂-黏土混合物高压压实性能试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3502-3514.
[12] 沈泰宇, 汪时机, 薛乐, 李贤, 何丙辉, . 微生物沉积碳酸钙固化砂质黏性紫色土试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3115-3124.
[13] 李 崴, 王者超, 毕丽平, 刘 杰, . 辐射流条件下裂隙岩体渗透性表征单元体尺寸 与等效渗透系数[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 720-727.
[14] 董金玉，王 闯，周建军，杨继红，李严威，. 泡沫改良砂卵石土的试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 140-148.
[15] 左宇军，孙文吉斌，邬忠虎，许云飞,. 渗透压–应力耦合作用下页岩渗透性试验[J]. , 2018, 39(9): 3253-3260.
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[1] 张明义，刘俊伟，于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[2] 孙德安. 非饱和土的水力和力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(11): 3217 -3231 .
[3] 魏 星，黄茂松. 交通荷载作用下公路软土地基长期沉降的计算[J]. , 2009, 30(11): 3342 -3346 .
[4] 姜耀东，赵毅鑫，周 罡，孙 磊，秦 玮. 广州地铁超长水平冻结多参量监测分析[J]. , 2010, 31(1): 158 -164 .
[5] 李国玉，李 宁，马 巍. 高温冻土区新型复合护坡降温机制研究[J]. , 2010, 31(1): 165 -173 .
[6] 柴华友，韦昌富. 刚度缓变介质中瑞利波特性[J]. , 2009, 30(9): 2545 -2551 .
[7] 李元辉，刘建坡，赵兴东，杨宇江. 岩石破裂过程中的声发射b值及分形特征研究[J]. , 2009, 30(9): 2559 -2563 .
[8] 徐满清，金腊华，黎剑华，徐 斌，陆建飞. 水平简谐荷载作用下层状饱和土体动力响应[J]. , 2009, 30(9): 2633 -2642 .
[9] 王元战，王婷婷，王 军. 滨海软土非线性流变模型及其工程应用研究[J]. , 2009, 30(9): 2679 -2685 .
[10] 肖云华，王 清，陈剑平. 基于优化技术的权重计算方法在岩体质量评价中的应用[J]. , 2009, 30(9): 2686 -2690 .
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