Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

тесно связаны с увеличением количества образующихся бытовых и пpoмышлeнныx отходов, которые при неправильном сборе, несвоевременном удалении и неудовлетворительном обезвреживании, ухудшают экологическую обстановку и наносят экологический ущерб окружающей среде, вызывая загрязнение атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод. Санитарная очистка городов от отходов производства и потребления служит важным элементом жизнеобеспечения. Известно более 20 методов обезвреживания и утилизации твёрдых бытовых отходов (TБO). По каждому из них существует от 5 до 10 разновидностей приёмов их обезвреживания и переработки. Наибольшее распространение получили такие методы как: захоронение отходов на свалках и полигонах, термические и биотермические методы обезвреживания.

Выбор оптимального метода и технологии обезвреживания и переработки TБO базируется, в первую очередь, на недопущении негативного воздействия отходов на окружающую среду, ухудшения здоровья человека, обострения социальных аспектов развития общества, повышении экономической эффективности процессов обезвреживания отходов и рационального использования земельных ресурсов.

Утилизирование отходов производства и потребления на свалках и полигонах – это наиболее широко используемый способ обезвреживания и утилизации TБO, но, к сожалению, он порождает массу экологических и санитарно-гигиенических проблем. Несмотря на это, захоронение TБO ещё долгое время будет оставаться наиболее распространённым методом их обезвреживания и утилизации.

6.1 Фильтрат полигонов твердых бытовых отходов

Специалисты выделяют 3 основных источника образования фильтрата на полигонах ТБО:

- атмосферные осадки, инфильтрующиеся через тело полигона, контактирующие с поверхностью массива отходов (основной источник образования фильтрата);

- исходная влажность отдельных видов отходов;

- влага, выделяющаяся из толщи отходов в результате биохимических процессов, сопровождающихся образованием воды при анаэробном разложении их органической составляющей.

Состав дренажных вод полигона ТБО. Дренажные воды полигонов ТБО относятся к высокозагрязненным сточным водам, характеризуются высоким (в сотни раз превышающим ПДК) содержанием токсичных органических и неорганических веществ, содержат многочисленные компоненты распада органических соединений - промежуточные и конечные продукты процессов разложения компонентов отходов, что определяет темно-коричневый цвет и неприятный запах фильтратных вод. Такие фильтраты содержат биологически трудноокисляемую органику, например галогенорганические соединения (ГОС), азотсодержащие органические комплексы, вследствие чего обладают весьма высокими значениями показателя химического потребления кислорода (ХПК), который может достигать до 40000 мг О2/л. Их санитарно-эпидемиологическая опасность усугубляется содержанием патогенных микроорганизмов.

Многочисленные исследования, проведенные зарубежными и российскими учеными, показали, что химический и микробиологический состав ДВ полигонов 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. На протяжении всего жизненного цикла полигона ТБО, состоящего из следующих основных этапов:

эксплуатационного, рекультивационного, пострекультивационного, ассимиляционного - ДВ являются источником загрязнения поверхностных и подземных вод. Факт преобладания низкомолекулярных кислот среди идентифицированных органических соединений указывает на то, что в твердой и жидкой фазах толщи бытовых отходов быстро протекает аэробная деструкция органических веществ. Происходят процессы выщелачивания и вымывания соединений металлов из массы отходов. Переход ионов металлов в фильтрат, как в аэробных, так и в анаэробных условиях, составляет не более 0,1 %, при этом концентрация ионов металлов в ДВ может изменяться в пределах от 80 мг/л до 20 мкг/л в зависимости от их начального содержания в ТБО.

Основные компоненты фильтрата можно объединить в следующие четыре класса:

-основные элементы и ионы: кальций, магний, железо, натрий, аммоний, карбонаты, сульфаты, хлориды:

-рассеянные металлы: марганец, хром, никель, свинец, кадмий;

-различные химические соединения, количество которых обычно измеряется общим органическим углеродом (ООУ) и химическим потреблением кислорода (ХПК), отдельные органические вещества, такие, как фенол;

-микроорганизмы.

На практике принято различать так называемый «молодой» и «старый» фильтрат. «Молодой» фильтрат образуется на начальной стадии эксплуатации полигона после 2-7 лет складирования и захоронения ТБО и длится 5-10 лет. Этот фильтрат характеризуется средним значением pH, высокими значениями ХПК и БПК, высоким содержанием аммонийного азота и железа; состав органических соединений представлен летучими органическими кислотами жирного ряда. «Старый» фильтрат формируется в основном на постэксплуатационном этапе жизнедеятельности полигона. Состав дренажных вод меняется во времени, что отражено в таблице 1, где представлены средние значения основных изменяющихся показателей ДВ

Таблица 5.19-Тип фильтрата полигона ТБО и основные изменяющиеся показатели

Для «биологически независимых» веществ, таких как азот аммонийный*, хлорид-ион*, тяжелые металлы (в том числе, медь, никель, свинец, кадмий, хром и пр.) аналогичной динамики изменения концентраций во времени не наблюдается. Содержание «биологически независимых» веществ меняется незначительно и определяется, в основном, разбавлением фильтрата.

Объем фильтрационных (дренажных) вод в зависимости от влажности отходов и климатических условий обычно составляет 25-50 % от массы складируемых отходов. Существенным отличием ДВ от других типов сточных вод является неравномерность их накопления в течение года за счет сезонных колебаний уровня атмосферных осадков. Наибольший объем фильтрата образуется в паводковый и осенний периоды.

Загрязненный токсичными соединениями фильтрат не может быть сброшен в водоем культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения без тщательной и многоступенчатой очистки.

6.2 Методы и технологии очистки дренажных вод полигонов ТБО.

Наиболее распространенными технологиями очистки ДВ являются биохимические (аэробные и анаэробные) и физико-химические методы (например, окисление, ионный обмен, адсорбция, мембранные методы и пр.) Дренажные воды полигонов твердых бытовых отходов, как было отмечено, отличаются повышенной цветностью, мутностью и значительным содержанием взвешенных веществ (до5г/л). Характер взвешенных веществ в них весьма разнообразен, но, как правило, они включают в себя глинистые вещества, песок, неокисленные частицы органического происхождения, в т.ч. жир, и т.п. Механическая очистка является самым дешевым и простым методом и применяется преимущественно как предварительная, после которой всегда целесообразна глубокая очистка ДВ. Важность предварительной механической фильтрации заключается в том, что, выполняя функцию первичной очистки от нерастворённых загрязнений, она снимает многие проблемы при решении последующих задач, во многом снижая нагрузку на последующие стадии. Последнее имеет большое значение для экономических показателей эксплуатируемого оборудования.

Биохимическая очистка обычно также используются после предварительной механической очистки (отстаивание, фильтрация). Известно, что интенсивная аэробная очистка ФВ может приводить к снижению на 90% показатели БПК и на 80% - ХПК. Однако при обработке высококонцентрированного фильтрата в аэротенки для повышения эффективности биохимических процессов необходимо подавать большое количество кислорода, что приводит к значительным затратам электроэнергии на аэрацию. Для стимуляции процессов и достижения оптимального соотношения БПКз : N : Р = 100 : 3,2 : 1,1 возникает необходимость использования биогенных добавок. Добавление фосфора, чаще всего в виде ортофосфорной кислоты, способствует осаждению тяжелых металлов и накоплению их в биологических илах, что создает трудности при утилизации. Процессы аэробной очистки осуществляют также в биофильтрах, где на поверхности загрузочных материалов формируется биопленка, биоценоз которой подобен активному илу аэротенков. Применение аэрационных прудов — один из наименее трудоемких и достаточно эффективных методов аэробной очистки или доочистки сточных вод, позволяющий значительно снижать концентрацию ионов аммония и величины ХПК и БПК (до70 %). Однако, биологические пруды можно использовать для очистки низкоконцентрированных ДВ (ХПК до 350 мг Ог/л) или для доочистки.

Для очистки высококонцентрированных ДВ (ХПК более 6000 мг Ог/л), наиболее целесообразно использовать анаэробные методы очистки. При этом органические примеси фильтрата разлагаются с образованием биогаза, который можно утилизировать. Анаэробные методы эффективны при температурах выше 30°С и величине рН = 7,2-8,5. Анализ процессов формирования фильтрата позволяет полагать, что анаэробные методы будут наиболее эффективными для очистки ДВ, образующихся на первоначальных стадиях деструкции отходов (молодой фильтрат). В «старых» фильтратах значительно понижается ХПК и накапливаются биорезистентные и ингибирующие метаногенез примеси и для стимуляции биохимических процессов в метантенки (денитрификаторы) необходимо вводить биогенные добавки. Доочистку ДВ до качества, позволяющего сбрасывать очищенные стоки в открытый водоем, осуществляют физико-химическими методами адсорбционными, ионообменными, мембранными.

В России наиболее широко распространены и развиваются физико-химические методы очистки дренажных вод полигонов ТБО. Действующие технологии, в основном, базируются на зарубежном опыте, часто не адаптированном к климатическим условиям, конкретному объекту и нередко экономически неоправданному ввиду более жестких требований российского законодательства к качеству очищенных ДВ, направляемых на слив в водоемы. Если сравнивать результаты, полученные при биологической очистке с последующей обработкой фильтратных вод методами сорбции с данными комплексных схем, сочетающих эффективные комбинации физико-химических методов, то следует ожидать получения сопоставимых результатов по степени очистки ДВ.

В проекты полигонов ТБО в соответствии с требованиями природоохранного законодательства в обязательном порядке закладываются установки очистки их дренажных вод (ДВ). В печатных публикациях, на интернет-сайтах можно найти описание целого ряда технологий очистки ДВ полигонов ТБО, предлагаемых российскими организациями и организациями стран ближнего зарубежья, но необходимо сразу отметить, что в подавляющем большинстве случаев они представляют собой не результаты внедрений установок в практику, а результаты теоретических расчетов и экспериментальных работ.

6.3. Очистка фильтрата с площадки бытовых

Дренажные стоки,образующиеся от полигона ТБО микрорайон Старт в городе Комсомольск-на-Амуре с расходом 75 м3/сут, поступают в усреднитель от колодца по трубопроводу диаметром 300 мм, обьемом 60 м3 сблокированным с канализационной насосной станцией. ХПК в стоках, подлежащих очистке, составляет 810 мг/л, взвешенных веществ-1521 мг/л, Fe-60,55 мг/л, медь-0,144 мг/л, цинк-0,1644 мг/л. Стоки по трубопроводу поступают в приемно- распределительную камеру (ПРК) и затем в два двухъярусных отстойника с тонкослойными модулями. Для очистки от ионов тяжелых металлов и других ингредиентов в ПРК подается известковый раствор для подщелачивания обрабатываемых стоков с доведением рН до 8,5.

Известковый раствор готовится в блоке подготовки реагента РГБ-2/100МТ

с насосами-дозаторами. После частичной очистки в отстойниках стоки поступают в насосную станцию (КНС-1), откуда подаются на градирню со скруббером для отдувки аммиака. После градирни стоки самотеком поступают на двуступенчатый открытый фильтр с площадью фильтрования 0,64 м² каждый, где проходят физико-химическую очистку. На первую ступень вода поступает снизу вверх со скоростью 4,88 м/ч. Фильтр первой ступени загружен гранодиоритом фракциями 2-3 мм и высотой 2 м. На вторую ступень вода подается сверху вниз. Высота слоя гранодиоритовой загрузки второй ступени составляет 1 м, самотеком направляется по трубопроводу в резервуар чистой промывной воды. Коагулянт оксихлорид алюминия затворяется во втором отделении блока подготовки реагента РГБ-2/100МТ, откуда с помощью насоса-дозатора подается перед двухступенчатым фильтром.

Насосами частично очищенные стоки из резервуара подаются на напорный фильтр (загружен активированным углем,высота загрузки 2 м) и затем на установку доочистки.Обеззараживание очищенных дренажных стоков производится на бактерицидной установке с ультрафиолетовыми лампами. После обеззараживания очищенные стоки по напорному коллектору поступают в водоток-реку Хольваси. Промывка фильтров-водовоздушная,выполняется очищенной водой,которая аккумулируется в резервуаре.Вода на промывку подается промывным насосом марки CR 3-5 A-FGJ-A. Воздух к фильтрам направляется от воздушного компрессора KTD 3/60.

Результаты работы опубликованы в научной статье.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 72 с.

Характеристики

Список файлов ВКР