مطالعه خصوصیات و رفتار مکانیکی توده های زباله جامد شهری به منظور طراحی، نگهداری و احیا مراکز دفن به اتمام رسیده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رفتار این مصالح به دلیل ناهمگنی ذاتی و تغییر آن در مناطق مختلف دارای پیچیدگی زیادی بوده و علاوه بر آن به دلیل ماهیت بیولوژیکی بخشی از اجزای تشکیل دهنده این مصالح و فرایند تجزیه، وابسته به زمان است. یکی از مسائل مهم در توسعه مراکز دفن قدیمی و همچنین طراحی و جانمایی صحیح یک مرکز دفن جدید، رفتار نشست مصالح زباله می باشد. زیرا نشست می تواند موجب آسیب به عملکرد اجزایی نظیر سیستم جمع آوری شیرابه، سیستم جمع آوری گاز، پوشش میانی و همچنین پوشش نهایی در این مراکز شود. همچنین ارزیابی نشست در تعیین ظرفیت مراکزدفن و هزینه اجرای این مراکز نقش مهمی دارد. تحقیق حاضر به منظور ارزیابی تاثیر سالخوردگی بر خصوصیات فیزیکی، رفتار نشست و تغییرات نفوذپذیری قائم توده های زباله شهری در مرکز دفن کهریزک تهران انجام شده است. این مطالعات از طریق انجام آزمایش های ادومتری بزرگ مقیاس روی نمونه های تازه و سالخورده با سن 5/5، 14 و 21 سال انجام گردید. به منظور انجام این آزمایش ها، ادومتر بزرگ مقیاسی به قطر 490 میلی متر طراحی و ساخته شد. نتایج حاصل از آزمایش های پایه که به منظور تعیین خصوصیات فیزیکی نمونه های زباله انجام شد، نشان می دهد که بخش عمده اجزا زباله شهری مربوط به سه گروه پس ماندهای غذایی، کاغذ/مقوا و پلاستیک بوده و سهم آنها به ترتیب حدود 63%، 15% و 11% است. میانگین میزان رطوبت نمونه ها 153%، محتوی مواد آلی 65%، چگالی ویژه 1/8 و متوسط وزن مخصوص اولیه آن پس از دفن 7/3 کیلونیوتن بر متر مکعب تعیین گردید. در اثر سالخوردگی، سهم اجزا گروه اول و دوم به تدریج کاهش و سهم گروه سوم تا بیش از دو برابر افزایش می یابد. فرایند سالخوردگی موجب ریزتر شدن ابعاد اجزای تشکیل دهنده توده زباله می شود. همچنین در یک روند کلی میزان رطوبت و محتوی مواد آلی نمونه ها تا یک سوم مقدار اولیه کاهش و وزن مخصوص نیز تا 70 درصد افزایش پیدا می کند. مع ذلک نتایج نشان می دهد که نرخ تغییرات درصد رطوبت، مواد آلی و وزن مخصوص برای نمونه 21 ساله کمتر از نمونه 14 ساله می باشد. که مهم ترین عامل آن شرایط محیطی دفن این نمونه ها در کنار دریاچه شیرابه می باشدکه موجب کند شدن فرایند تجزیه بیولوژیکی شده است. سالخوردگی موجب کاهش قابل توجهی در قابلیت فشردگی توده زباله و پارامترهای وابسته به آن نظیر نسبت فشردگی، نسبت خزش و نشانه بازفشردگی می شود. نتایج آزمایش ها نشان داد که مقدار فشردگی نمونه های 21 ساله حدود یک سوم نمونه های تازه می باشد. همزمان با افزایش سن نمونه ها و در نتیجه پیشرفت فرایند تجزیه، بخش عمده اجزای آلی که قسمت اصلی بخش تراکم پذیر توده زباله را تشکیل می دهد تجزیه شده و در مقابل درصد بخش خنثی شامل مصالح شبه خاکی، سنگ، شیشه با صلبیت نسبی وهمچنین درصد بخش الیافی نظیر پلاستیک و پارچه با قابلیت تراکم پذیری پایین که در روند سالخوردگی تغییر ناچیزی دارند، افزایش یافته و در نتیجه قابلیت فشردگی نمونه های زباله با افزایش سن کاهش می یابد. علاوه بر سن، افزایش وزن مخصوص نیز موجب کاهش قابلیت فشردگی نمونه ها و نسبت فشردگی می شود، مع ذلک افزایش وزن مخصوص تاثیر چندانی بر نرخ خزش توده زباله ندارد. بررسی فشار جانبی حاصل از توده زباله در حین آزمایش ها نشان داد که مقدار ضریب فشار جانبی در حالت سکون از مقدار 39/0 برای نمونه تازه به مقدار 28/0برای نمونه های 21 ساله کاهش پیدا می کند. علاوه برسن، افزایش وزن مخصوص نیز موجب کاهش فشار جانبی ایجاد شده در نمونه ها می شود. مقایسه نتایج آزمایش های نفوذپذیری قائم که تحت سربارهای مختلف انجام شد، نشان می دهد که نفوذپذیری به شدت تابعی از سن و سربار می باشد و با افزایش دو فاکتور ذکر شده مقدار نفوذپذیری به کاهش می یابد. در این تحقیق علاوه بر انجام آزمایش های آزمایشگاهی، با استفاده از نتایج ادومتری در این تحقیق و همچنین نتایج استخراج شده از ادبیات فنی رابطه ای برای محاسبه نسبت فشردگی برحسب مشخصات فیزیکی شامل وزن مخصوص خشک، رطوبت وزن خشک و درصد مواد آلی تجزیه پذیر ارائه شده است. جمع بندی نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان داد که با توجه به تغییرات قابل توجه در رفتار فشردگی و ویژگی های فیزیکی توده زباله در فرایند سالخوردگی، تحلیل و تخمین نشست مراکز دفن موجود و یا توسعه مراکز دفن قدیمی نیازمند در نظر گرفتن این تغییرات می باشد.

واژه های کلیدی: زباله جامد شهری، سالخوردگی، نشست، نفوذپذیری، پارامترهای فیزیکی، ادومتر بزرگ