13857

13857

تاثير سن بر پارامترهاي نشست و نفوذپذيري پس ماندهاي شهري

دكتري

عمران - مكانيك خاك و پي

آذر 1393

آذر 1393

دكتر علي اكبر حشمتي

دكتر نادر شريعتمداري

چكيده تحقيق حاضر به منظور ارزيابي تاثير سالخوردگي بر خصوصيات فيزيكي، رفتار نشست و تغييرات نفوذپذيري قائم توده هاي زباله شهري در مركز دفن كهريزك تهران انجام شده است. اين مطالعات از طريق انجام آزمايش هاي ادومتري بزرگ مقياس روي نمونه هاي تازه و سالخورده با سن 5/5، 14 و 21 سال انجام گرديد. به منظور انجام اين آزمايش ها، ادومتر بزرگ مقياسي به قطر 490 ميلي متر طراحي و ساخته شد. نتايج حاصل از آزمايش هاي پايه كه به منظور تعيين خصوصيات فيزيكي نمونه هاي زباله انجام شد، نشان مي دهد كه بخش عمده اجزا زباله شهري مربوط به سه گروه پس ماندهاي غذايي، كاغذ/مقوا و پلاستيك بوده و سهم آنها به ترتيب حدود 63%، 15% و 11% است. ميانگين ميزان رطوبت نمونه ها 153%، محتوي مواد آلي 65%، چگالي ويژه 8/1 و متوسط وزن مخصوص اوليه آن پس از دفن 3/7 كيلونيوتن بر متر مكعب تعيين گرديد. در اثر سالخوردگي، سهم اجزا گروه اول و دوم به تدريج كاهش و سهم گروه سوم تا بيش از دو برابر افزايش مي يابد. فرايند سالخوردگي موجب ريزتر شدن ابعاد اجزاي تشكيل دهنده توده زباله مي شود. همچنين در يك روند كلي ميزان رطوبت و محتوي مواد آلي نمونه ها تا يك سوم مقدار اوليه كاهش و وزن مخصوص نيز تا 70 درصد افزايش پيدا مي كند. مع ذلك نتايج نشان مي دهد كه نرخ تغييرات درصد رطوبت، مواد آلي و وزن مخصوص براي نمونه 21 ساله كمتر از نمونه 14 ساله مي باشد. كه مهم ترين عامل آن شرايط محيطي دفن اين نمونه ها در كنار درياچه شيرابه مي باشدكه موجب كند شدن فرايند تجزيه بيولوژيكي شده است.سالخوردگي موجب كاهش قابل توجهي در قابليت فشردگي توده زباله و پارامترهاي وابسته به آن نظير نسبت فشردگي، نسبت خزش و نشانه بازفشردگي مي شود. نتايج آزمايش ها نشان داد كه مقدار فشردگي نمونه هاي 21 ساله حدود يك سوم نمونه هاي تازه مي باشد. همزمان با افزايش سن نمونه ها و در نتيجه پيشرفت فرايند تجزيه، بخش عمده اجزاي آلي كه قسمت اصلي بخش تراكم پذير توده زباله را تشكيل مي دهد تجزيه شده و در مقابل درصد بخش خنثي شامل مصالح شبه خاكي، سنگ، شيشه با صلبيت نسبي وهمچنين درصد بخش اليافي نظير پلاستيك و پارچه با قابليت تراكم پذيري پايين كه در روند سالخوردگي تغيير ناچيزي دارند، افزايش يافته و در نتيجه قابليت فشردگي نمونه هاي زباله با افزايش سن كاهش مي يابد. علاوه بر سن، افزايش وزن مخصوص نيز موجب كاهش قابليت فشردگي نمونه ها و نسبت فشردگي مي شود، مع ذلك افزايش وزن مخصوص تاثير چنداني بر نرخ خزش توده زباله ندارد. بررسي فشار جانبي حاصل از توده زباله در حين آزمايش ها نشان داد كه مقدار ضريب فشار جانبي در حالت سكون از مقدار 39/0 براي نمونه تازه به مقدار 28/0براي نمونه هاي 21 ساله كاهش پيدا مي كند. علاوه برسن، افزايش وزن مخصوص نيز موجب كاهش فشار جانبي ايجاد شده در نمونه ها مي شود. مقايسه نتايج آزمايش هاي نفوذپذيري قائم كه تحت سربارهاي مختلف انجام شد، نشان مي دهد كه نفوذپذيري به شدت تابعي از سن و سربار مي باشد و با افزايش دو فاكتور ذكر شده مقدار نفوذپذيري به كاهش مي يابد. در اين تحقيق علاوه بر انجام آزمايش هاي آزمايشگاهي، با استفاده از نتايج ادومتري در اين تحقيق و همچنين نتايج استخراج شده از ادبيات فني رابطه اي براي محاسبه نسبت فشردگي برحسب مشخصات فيزيكي شامل وزن مخصوص خشك، رطوبت وزن خشك و درصد مواد آلي تجزيه پذير ارائه شده است. جمع بندي نتايج بدست آمده در اين تحقيق نشان داد كه با توجه به تغييرات قابل توجه در رفتار فشردگي و ويژگي هاي فيزيكي توده زباله در فرايند سالخوردگي، تحليل و تخمين نشست مراكز دفن موجود و يا توسعه مراكز دفن قديمي نيازمند در نظر گرفتن اين تغييرات مي باشد. واژه هاي كليدي: زباله جامد شهري، سالخوردگي، نشست، نفوذپذيري، پارامترهاي فيزيكي، ادومتر بزرگ مقياس