以生物气成藏地质理论和垃圾卫生填埋法设计原理为基础,引入含气系统和将古论今的研究思路,从非常规生物气资源开发利用和城市生活垃圾减量化、无害化处理相统一的视角,通过垃圾填埋试验模拟和数值模拟,研究垃圾有机质诱导生气机理,探讨垃圾生物气资源化地质填埋的生、储、盖层构建与模拟成藏生物气运移、聚集、抽排过程配置的优化理论,建立垃圾生物气资源化的城市生活垃圾地质填埋与模拟成藏理论模型。提高生活垃圾的生气速率、效率和抽排井产气量(可降解有机质(干重)甲烷转化率>50%,垃圾生物气甲烷浓度>60%),为新能源开发和生活垃圾处理探索新思路并提供应用理论基础,培育资源与环境领域新的学科生长点和新产业。
以生活垃圾模拟填埋实验装置为研究平台,以实验模拟和数值模拟为主要研究方法和手段,从垃圾生物气资源化和垃圾"三无"处理相统一的视角,将模拟"含气系统"理念引入垃圾填埋设计理论与工程技术研究,提出了"垃圾生物气资源化模拟成藏填埋"新思路,建立了垃圾生物气资源化的城市生活垃圾地质填埋设计新理论,形成了自主知识产权的填埋应用技术。形成了1项理论、3项技术。1项理论为垃圾生物气资源化模拟成藏垃圾填埋理论,其内涵主要包括模拟成藏垃圾填埋理论基础、模拟成藏填埋垃圾有机质产气及其诱导机理、渗滤液化学作用影响衬垫(疏导)系统土工性状的原理与规律、垃圾填埋场流体地球化学迁移模拟的理论方法、提高垃圾有机质生气速率与效率的实验和理论依据等。3项技术分别为模拟填埋实验装置与技术;垃圾填埋气液收集疏排装置及其施工工艺技术;垃圾填埋场生物气与渗滤液一体化抽排技术。使填埋场生活垃圾的生气速率、效率和抽排井产量可以得到显著提高,模拟填埋生活垃圾可降解有机质(干重)甲烷转化率达52%,垃圾生物气甲烷浓度70%。