Диссертация (1151749), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Фоновая концентрация взвешенных веществ в р. Кукшум в районесброса сточных вод с Пихтулинской свалки не рассчитывалась, ниже по течению(в г. Новочебоксарск) составляет 53,5 мг/л (по данным водопользователя ЗАО«Агрофирма«Ольдеевская»),следовательно,допустимаяконцентрациявзвешенных веществ для сброса будет (53,50 + 0,75) = 54,25 мг/л.
Концентрациявзвешенных веществ после биополато Пихтулинской свалки в 4,4 раза меньше,что соответствует требованиям Приказа Минсельхоза № 552 (2017). Фоноваяконцентрация взвешенных веществ в пруду-накопителе после Яльчикской свалкине рассчитывалась, фактическая концентрация в сточной воде после биоплато10,70 мг/л.Эффективность очистки воды рассчитывалась по формуле (4):Э = (С1 – С2) / С1 × 100%,(4)где С1 – концентрация загрязняющего вещества до очистки,С2 - концентрация загрязняющего вещества после очистки.Расчетная эффективность очистки (табл. 3.2) наиболее высока по БПК5,ХПК, взвешенным веществам, фосфатам, иону аммония (более 98–99%). Именнопо этим веществам наблюдались наиболее значительные превышения ПДК впоступающей воде.
Средние значения эффективности очистки характерны для93таких загрязняющих веществ, как сульфаты, хлориды, нитраты, нитриты,АСПАВ, никель и цинк (60–97%). И низкая эффективность работы биоплатопроявляется в очистке сточной воды от нефтепродуктов, сухого остатка, свинца имеди (49–78%). Однако даже при такой эффективности очистки биоплатопозволяет на выходе достигать ПДК рыбохозяйственных водоемов, а значит,обеспечивает соблюдение нормативных требований к очистке воды. Для кадмияэффективность не рассчитывалась в связи с тем, что его концентрация и впоступающей, и в очищенной воде была ниже предела чувствительностиметодики.Таблица 3.2 – Эффективность очистки сточных вод на биоплатоЗагрязняющиевеществавзвешенные веществаБПК5ХПКнефтепродуктысухой остатоксульфат-анионхлорид-анионфосфат-ион (по Р)нитрат-анионнитрит-анионаммоний-ионАСПАВсвинецникельмедьцинксвалка ТКО с.
Яльчикимай июль сентябрь среднее98,4 98,698,798,699,7 99,799,799,798,9 98,898,498,766,7 70,644,460,684,4 77,574,178,795,8 93,895,495,097,5 96,696,997,099,3 99,699,199,391,3 85,090,188,886,2 83,384,784,799,2 99,299,299,281,9 84,689,585,328,6 87,557,157,792,9 90,095,592,850,0 50,075,058,397,5 98,997,197,8свалка ТКО с. Пихтулиномай июль сентябрь среднее99,0 99,199,399,199,9 99,999,999,999,5 99,699,699,679,2 85,782,182,390,8 88,790,990,194,6 94,895,094,898,6 98,898,398,698,5 98,899,498,994,4 84,676,585,193,3 93,493,493,499,4 99,499,699,588,4 86,089,888,137,5 70,040,049,298,0 96,797,297,383,3 75,080,079,497,7 98,298,698,2На биоплато после крупной свалки ТКО показатели эффективности работыпочти по всем загрязняющим веществам выше, чем на биоплато после небольшойсвалки (рис. 20).
Скорее всего, это связано с большими концентрациямизагрязняющих веществ в поступающей воде, поскольку на свалке с. Пихтулино кповерхностному стоки примешивается фильтрат. Исключениями являютсясульфаты, фосфаты и нитраты, по ним эффективность биоплато на Яльчикскойсвалке оказалась выше на 0,2–3,7%.94цинкмедьникельсвинецАСПАВаммоний-ионнитрит-анионнитрат-анионфосфат-ион (по Р)хлорид-анионсульфат-анионсухой остатокнефтепродуктыХПКБПК5взвешенные вещества0,020,040,0свалка ТКО с. Пихтулино60,080,0100,0свалка ТКО с. ЯльчикиРисунок 20 – Соотношение средней эффективности работы биоплато на свалках с.
Пихтулино ис. ЯльчикиНа протяжении сезона эффективность работы биоплато в целом стабильна,можно отметить лишь некоторые тенденции. Так, на Яльчикской свалке сухойостаток более эффективно очищается в начале сезона, АСПАВ и медь – в конце,нефтепродукты – в начале и середине сезона, свинец – в середине и конце сезона.На крупной свалке ТКО с. Пихтулино нитраты более эффективно очищаются вначале сезона, нефтепродукты и свинец – в середине лета, фосфаты и АСПАВ – вконце периода вегетации, а медь – в середине и конце сезона. Однако не следуетзабывать, что на значения эффективности работы биоплато большое влияниеоказывают показатели поступающей воды, которые также меняются напротяжении сезона.Очисткасточныхводпомикробиологическимпоказателямпроиллюстрирована в табл.
3.3, протоколы приведены в приложении Б.Показателимикробиологическогозагрязненияпоступающейводызначительно выше допустимых значений согласно СаНПиН 2.1.2.980-00 и МУ2.1.5.800-99. После очистки на биоплато содержание ОКБ и ТКБ снижается до 40–90 КОЕ в 100 мл, содержание коли-фагов – до 0–50 БОЕ в 100 мл. Это95соответствует требованиям, предъявляемым для сброса сточных вод в водныеобъекты.Таблица 3.3 – Результаты микробиологического анализа сточных вод до и послеочистки на биоплатоМикробиологическиепоказателиСодержаниенорматив*майиюльсентябрьдопоследопоследопослебиоплато биоплато биоплато биоплато биоплато биоплатосвалка ТКО с.
ЯльчикиОКБ, КОЕ/100 мл>2400060>240050>240050100ТКБ, КОЕ/100 мл>2400060>240050>240040100коли-фаги, БОЕ/100 мл24001024001024000100свалка ТКО с. ПихтулиноОКБ, КОЕ/100 мл>2400090>2400090>2400050100ТКБ, КОЕ/100 мл>2400080>2400090>2400050100коли-фаги, БОЕ/100 мл>2400050>2400010>2400010100Примечание. * - норматив установлен по допустимому остаточному уровню содержаниямикроорганизмов при сбросе сточных вод в водные объекты согласно СаНПиН 2.1.2.980-00 иМУ 2.1.5.800-99.Полученные результаты подтверждают правомерность использованиябиоплато в качестве метода биологической очистки фильтрата и поверхностногостока на полигонах (Титов, 2018в).
Оно показало свою эффективность как нанебольшой свалке ТКО (в с. Яльчики), так и на крупной свалке ТКО со слабымблагоустройством и выклиниванием фильтрата (в с. Пихтулино). Лабораторныеисследования подтвердили выдвинутые рекомендации по применению биоплатодля очистки фильтрата и поверхностного стока на полигонах.3.2. Исследование очистки биогаза с полигона ТКО в сорбционном фильтреОдним из существенных воздействия полигонов ТКО на окружающуюсреду является выделение биогаза. Биогаз горюч, при его накоплении могутформироватьсявзрыво-ипожароопасныеусловиявсооруженияхикоммуникациях.
В определенных концентрациях он токсичен, обладает резкимнеприятным запахом. Накапливаясь в поровом пространстве почвенного покрова,свалочный газ угнетает растительность (Вайсман, 2004).96Сбор и сжигание биогаза экономически оправданы для крупных полигоновТКО с глубиной более 10 м и содержащих более 1 миллиона тонн отходов,большая часть которых не старше 10 лет. А для санкционированных свалок ТКОсреднего размера в малых городах и селах это экономически нецелесообразно, т.к.требует дополнительных капиталовложений, отвода территорий и присутствияперсонала в пострекультивационный период. Кроме того, в отличие от западныхстран, в России отсутствует законодательство о поощрении использованиябиогаза в качестве источника энергии, что делает его сбор и сжиганиеэкономически не оправданным (Баадер и др., 2008).Эмиссия биогаза продолжается в течение длительного времени послерекультивации полигона.
Согласно расчетам (ГОСТ Р 56598-2015), потенциалсвалочного биогаза составляет 70– 100 м3/т ТКО. По многочисленным полевымизмерениям его уровень колеблется от 7 до 80 м3/т ТКО в год (Лиллепярг, 2003;Гурвич В.И., Лифшиц, 2006). Метановая фаза разложения органики начинаетсяпосле 4–5 лет эксплуатации полигонов (Рекомендации…, 2003), в течение 20 лет сначала эксплуатации выделяется 80% полного запаса биогаза.Наиболее распространены 2 метода дегазации:1) активный – факельное или прямое сжигание, использование в качестветоплива, обогащение;2) пассивный - биогаз перемещается под собственным давлением, егоэмиссия регулируется покрытием из рыхлого грунта, дренажными канавами,траншеями.
Биогаз при этом не очищается и не утилизируется.Есть и современный сорбционный метод, реализуемый в биофильтрах. Ихрасполагают в прорезях на изолирующем покрытии полигона. В качествесорбентовхорошозарекомендовалсебяактивированныйугольмарки«углеродные молекулярные сита» («УМС»).Для разработки сорбционной технологии дегазации тела полигона ТКО(свалки ТКО) проведены выбор, обоснование и изучение сорбционныххарактеристик загрузочных материалов.97Модельными объектами послужили санкционированная свалка ТКО в с.Ильбеши Чебоксарского района Чувашской Республики (площадь 4,44 га; объемТКО в плотном состоянии 68,26 тыс. м3) и Пихтулинская свалка г. Чебоксары(площадь 30 га; объем ТКО в плотном состоянии 4696,00 тыс.
м3).В качестве сорбента выбран активированный уголь марки «углеродныемолекулярные сита» («УМС»), производства «Сорбенты Кузбасса», который былспециально разработан для очистки воздуха от метана в угольных шахтах.Данные о возможности использования сорбента «УМС» для очистки такихкомпонентов биогаза как аммиак, дигидросульфид (сероводород), гидроксибензол(фенол) производителем сорбента не представлены.Была проведена серия лабораторных экспериментов, которые включалиопределение компонентного состава биогаза, а также полевые эксперименты посорбции биогаза и разработке конструкции биофильтра.Напредварительномэтапеопределялосьсодержаниеосновныхкомпонентов биогаза. Для этого была пробурена скважина глубиной 2,5 м в телесвалки ТКО с. Ильбеши, из которой отобрана проба межпорового воздухалабораторным аспиратором, время аспирации – 10 минут.
Отбор проб проводилсясогласно РД 52.04.186-89, ПНДФ 13.1:2:3.24-98, ГОСТ 17.2.3.01-86.В межпоровом воздухе исследовалось содержание метана, углекислого газа(оксида углерода (IV)), диоксида азота (оксида азота (IV)), оксида углерода(оксида углерода (II)), сероводорода, аммиака, диоксида серы (оксида серы (IV)),фенола.
Анализ проводился в одной повторности, поскольку служил лишьподтверждением многочисленных данных литературы (Вейсман, 2004; Шаимова,2009), а также обосновывал выбор компонентов межпорового воздуха длядальнейшего исследования.Результаты исследований представлены в табл. 3.4, протоколы приведены вприложении Б.98Таблица 3.4 – Компонентный состав межпорового воздуха в телесанкционированной свалки п. Ильбеши Чебоксарского района ЧувашскойРеспубликиНомерпробыКонцентрация определяемых показателей, мг/м3Метан(СН4)1 проба3833,33ПДКР.З./ ОБУВ,мг/м350Диоксид ДиоксидОксидДигидро- Аммиак Диоксидуглеродаазотауглерода сульфид(NH3)серы(СО2)(NO2)(СО)(H2S)(SO2)2951,120,0974,322,020,090,46-0,25,010,00,20,5Гидроксибензол(С6Н5ОН)Нижечувствиительностиметодики0,01Примечание: ПДК и ОБУВ приняты по гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.1313-03.Содержание метана превышаеториентировочнобезопасные уровнивоздействия (ОБУВ) в 77 раз, содержание остальных 6 компонентов ниженормативов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
