ПРОБЛЕМАТИКА
Фильтраты полигонов ТБО образуются в процессе биотрансформации отходов, сопровождающихся химическими превращениями
веществ, которые, растворяясь в воде, образуют сложные системы. Фильтраты полигонов наносят существенный вред окружающей
среде, в частности гидросфере, отравляя подземные и поверхностные воды органическими и минеральными компонентами.
Цель
Целью деятельности НИЦ ЭКОСТЕХ является создание универсального комплексного технологического подхода к очистке
фильтратов полигонов ТБО в условиях изменяющихся концентраций загрязняющих веществ в зависимости от возраста полигона.
ЗАДАЧИ
Задачей исследования является литературный обзор, лабораторные исследования состава фильтратов различных полигонов ТБО,
а также получение достоверных результатов при анализе технологических приёмов очистки фильтратов "молодых" и "старых"
полигонов и использования полученных результатов для проектирования унифицированной технологической схемы.
Химический и микробиологический состав отходов полигонов ТБО и их объем зависят от ряда факторов: гидрогеологических, климатических, топографических, морфологии твердых бытовых отходов, этапа биохимической деструкции и жизненного цикла полигона, условий складирования, предварительной обработки отходов и др.
Фильтраты полигонов твердых бытовых отходов отличаются повышенной цветностью и значительным содержанием взвешенных веществ, характер которых разнообразен. Но, как правило, они включают в себя глинистые вещества, песок, неокисленные частицы органического происхождения, в т. ч. жиры и нефтепродукты и т. п. Также в состав фильтратов входят тяжелые металлы, и они отличаются высоким содержанием азота аммонийного.
Ниже в таблице представлены показатели химического состава фильтрата типичного полигона в зависимости от этапа его жизненного цикла.
| Показатель | “Молодой" фильтрат | “Старый" фильтрат | |
|---|---|---|---|
| рН | 6,1 | 8,0 | |
| БПК5 мг О₂/дм³ | 13000 | 180 | |
| ХПК мгО2/дм³ | 22000 | 2000 | |
| БПК5/ХПК | 0,58 | 0,07 | |
| SO₄²⁻ мг/дм³ | 510 | 82 | |
| Са²⁺ мг/дм³ | 1200 | 60 | |
| Cl- мг/дм³ | 53 | 2500 | |
| NH₄⁺мг/дм³ | 750 | 260 | |
| Mg²⁺ мг/дм³ | 470 | 180 | |
| Fe(об.) мг/дм³ | 120 | 15 | |
| Mn²⁺мг/дм³ | 27 | 0,8 | |
| Zn²⁺ мг/дм³ | 55 | 0,7 |
Согласно литературным данным, способами очистки фильтратов полигонов ТБО служат механические, физико-химические, биохимические методы. В настоящее время достаточно часто используют обратноосмотические мембраны. Исследования, проведенные в лаборатории, показали, что распространенные методы являются недостаточными для удаления азота аммонийного.
В лаборатории были поведены исследования по коагуляции взвешенных и коллоидных веществ, адсорбции органических веществ, обратному осмосу, вакуумному выпариванию и др.
Ниже на фото представлены результаты исследов
На фото представлены результаты пробной коагуляции при различных дозах реагентов. При этом следует отметить значительное
снижение окрашенности фильтратов и образования большого количества осадка.
На фото представлен результат пилотных испытаний по коагуляции фильтрата полигона с учетом дозы коагулянта, подобранной
при лабораторных исследованиях. Для сравнения представлен исходный фильтрат полигона.
На фото представлено влияние различных значений рН на изменение окраски коагулята фильтрата полигона, содержащего
гумусовые
и фульво-кислоты.
На фото представлен результат процесса фильтрования скоагулированного фильтрата полигона. Следует отметить высокую
цветность фильтрата, которая не удаляется в процессе коагуляци.
На фото представлен конденсат после вакуумного выпаривания фильтрата полигона после коагуляции. Следует отметить
получение прозрачного раствора, в котором, однако, продолжают содержаться высокие концентрации растворенных загрязняющих
веществ, что предполагает необходимость проведения дальнейших методов очистки.
В результате проведённых исследований был разработан универсальный способ комплексной очистки высококонцентрированных многокомпонентных фильтратов полигонов.