Что такое фильтрат полигона тбо

Очистка стоков и фильтрата
с полигона ТБО

Сбор и способы очистки сточных вод

Дренажная система полигона ТБО

Дренажная система, как правило, имеет горизонтальную конструкцию. С ее помощью сточные воды с основания полигона отводятся в контрольно-регулирующий пруд и на станцию очистки. Горизонтальный дренаж выполнен в виде регулярной сети дрен, которые расположены в нижней части полигона под острым углом к горизонталям рельефа и центральной дрены на установленном расстоянии. Дно дрены выполнено из водоупорного глинистого грунта толщиной 50 см. Фильтрационные воды попадают в дренажный коллектор, по всей длине которого расположены колодцы.

При отсутствии дренажной системы используются иные водоотводы, такие как нагорные каналы и дамбы, окружающие полигон. Кроме горизонтальной, может применяется кольцевая дрена. Она располагается по длине ограждающей дамбы на естественном водоупорном слое.

Критерии выбора технологии очистки

Фильтрат и стоки полигонов ТБО отличаются от прочих сточных вод и тем самым создают трудности при выборе технологии их очистки. Специфической стороной фильтрационных растворов является:

При выборе технологии очистки необходимо руководствоваться комплексными техническими решениями. Такие технологии должны быть высокоэффективны, соответствовать технико-экономическим возможностям предприятия и учитывать климатические особенности района расположения полигона. Кроме того, процесс очистки должен иметь возможность оперативно перестраиваться под сезонные изменения и этапы возраста полигона, но при этом быть низкозатратным и не требующим больших усилий.

Таким образом, выбор технологии очистки фильтрационных растворов осуществляется с учетом их особенностей, химического состава и возраста фильтрата.

Источник

Очистка фильтрата полигонов ТБО

Каждый полигон твердых бытовых отходов (ТБО) — биохимический реактор, в ходе эксплуатации которого образуется фильтрат. Речь идет о загрязненных стоках, возникающих в результате инфильтрации атмосферных осадков через тело полигона за счет влажности отходов и биологических процессов деструкции ТБО. Они высокотоксичны и могут привести к ухудшению экологического состояния окружающей флоры и фауны, грунтовых вод, почвы, наземных водоисточников. Именно поэтому вопрос очистки фильтрата актуален и остро стоит перед любым владельцем полигона ТБО.

Что представляет собой фильтрат полигонов ТБО?

Состав фильтрата зависит от срока эксплуатации полигона ТБО. Каждому периоду его жизненного цикла соответствует своя фаза биохимической деструкции отходов, определяющая закономерности формирования количественных характеристик вредных веществ. После короткого этапа аэробного разложения, при котором разлагаются в основном легкобиодеградируемые фракции, наступают две анаэробные стадии:

Как в «молодом», так и в «старом» фильтрате полигона ТБО содержатся следующие токсичные вещества:

Подробный состав и показатели по степени очистки

Точный перечень загрязнений и степень их содержания зависят не только от стадии разложения, но и от фактического состава и состояния отходов, объема поступления грунтовых и поверхностных вод, климата, влажности, инженерной инфраструктуры объекта, предварительной обработки мусора и особенностей его захоронения (степени уплотнения, высоты складирования).

Технология очистки фильтрата полигонов ТБО

Так как фильтрат полигона ТБО имеет сложный химический состав, то для его очистки до требуемых норм применяют многоступенчатую технологию. При этом используют следующие методы:

Сама процедура очистки предполагает сбор фильтрационных вод и их обезвреживание, что происходит либо в месте их образования, либо на муниципальных сооружениях (к ним сточные воды перекачиваются насосной станцией). При этом на финишном этапе потоки фильтрата разделяются: очищенная вода (пермеат) поступает далее на сброс, концентрат направляется на тело полигона ТБО.

В систему сбора входят следующие компоненты:

По итогам очистки происходит удаление большинства химических загрязнений, а также полное устранение микробных, вирусных и паразитарных организмов. В результате снижаются токсичные выбросы и улучшается экологическая ситуация.

Заказать установку очистных сооружений можно в фирме «ТОРОС». Компания предлагает комплексные технологические решения обезвреживания фильтратов с полигонов ТБО, на практике доказавшие свою эффективность.

Источник

Очистка стоков и фильтрата
с полигона ТБО

Состав фильтратов, источники их образования

Самым распространенным способом обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО) являются полигоны и несанкционированные свалки. При их эксплуатации образуется жидкая фаза отходов в виде фильтрационных растворов. Причинами формирования фильтрата служат:

Особенности образования и неравномерность накопления фильтрата в теле полигона, а также структурный состав отходов радикально отличают его от прочих стоков, фильтрационный раствор содержит высокотоксичные соединения. К ним относятся ионы Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Na⁺, соединения аммония, СаСО₃, SO₄²⁻, Cl⁻, микроорганизмы и фенол. Фильтраты содержат также трудноокисляемую органику например азотсодержащие примеси, в результате повышаются значения ХПК.

Химический состав не одинаков для разного структурного состава ТБО и изменяется на каждом возрастном этапе полигона.

Классификация полигонов ТБО по возрастным фазам

В жизненном цикле полигона выделяют следующие фазы биохимического распада ТБО:

Метаногенез делится на две стадии: активный (от 10 до 30 лет) и стабильный ( от 30 до 100 лет).

Формирование “молодого” фильтрата

Аэробная фаза характеризуется рН 6,5-7,2 и длится несколько месяцев. В процессе этой фазы происходит гидролиз и окисление органических соединений с образованием кислот, которые растворяют металлы и переносят их в фильтрат. Кроме того, повышение температуры тела полигона до 80 градусов и присутствие токсичных соединений способствует гибели или снижению активности патогенных микроорганизмов. Образования фильтрата в эту фазу незначительное из-за небольшой ее продолжительности.

Ацетогенная фаза длится от 3 до 10 лет. В этот период продуктами распада ТБО являются органические кислоты, СО₂ и Н₂О, что изменяет кислотность фильтрата рН до 4,5-6,5. Так же повышаются значения ХПК и БПК, а насыщенность ионами тяжелых металлов достигает 70 мг/дм³.

Формирование “старого” фильтрата

Формирование “старого” фильтрата начинается на стадии активного метаногенеза, продолжительность которого до 30 лет от начала закладки полигона. В эту фазу происходит ферментативное разложение кислот, образованных на предыдущем этапе. При этом выделяется значительное количество газов: метана, углекислого газа, меркаптана, аммиака и др. Повышается рН среды до 7,2-8,6. Идет постепенное уменьшение содержания органики, но повышается доля трудно окисляемых соединений (ПАВ, гуматы металлов, гуминовые соединения).

По истечению 30-40 лет от начала складирования ТБО начинается стабилизация биохимических процессов. В это время начинается рекультивационный период в жизненном цикле полигона, наступает стабильная фаза метаногенеза, которая длится до 100 лет. Фаза характеризуется снижением скорости и количества образования метана, а фильтрационные воды становятся основным источником загрязнения. Фильтрат содержит высокую концентрацию трудно окисляемых компонентов, минерализация достигает 7000 мг/дм³.

Выбор технологических схем очистки зависит от химического состава фильтрационных вод.

Источник

Очистка фильтрата ТБО

При эксплуатации полигонов твердых бытовых отходов образуется фильтрат, который представляет собой большую опасность для окружающей среды. Просачивание его в грунт и попадание в природные водоемы приводит к заражению не только места размещения полигона, но и прилегающей местности. При попадании в грунтовые воды фильтрат может вызвать заражение людей в отдаленных населенных пунктах.

Фильтрат ТБО требует обязательной очистки. Ввиду сложного химического, физического и биологического состава этих стоков для их очистки должны использоваться специализированные локальные очистные сооружения. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Типы применяемого оборудования

Состав фильтрата и источники его образования

При складировании бытовых отходов на специализированных или несанкционированных полигонах образуется жидкая фаза отходов. Причин ее образования несколько:

Сложность состоит в том, что фильтрат по своему составу значительно отличается от традиционных канализационных стоков. Поэтому и очистка фильтрата ТБО должна производится только специальными очистными сооружениями. Связано это с тем, что жидкость содержит высокотоксичные и агрессивные соединения, состав и концентрация которых меняются в зависимости от срока эксплуатации бытовой свалки.

Фильтрат может содержать органические вещества, которые трудно окисляются, что повышает значение ХПК и влияет на работу очистных сооружений аэробного типа.

Способы очистки фильтрата

Очистные сооружения фильтрата полигонов ТБО подразумевают обработку стоков несколькими способами для удаления из них разных типов загрязнений. Они похожи на методы очистки канализационных стоков, но отличаются несколькими важными особенностями.

Механическая очистка

Очистка фильтрата полигонов ТБО механическим способом производится на первом этапе и используется для удаления крупного мусора и нерастворимых веществ. Также на этом этапе из жидкости удаляются частицы песка и грунта, другие взвеси.

Процедура проводится по такой схеме:

Механическая очистка снижает нагрузку на другие системы фильтрации, повышает их эффективность и срок эксплуатации.

Физико-химическая очистка

На этом этапе производится фильтрация несколькими способами:

С помощью этих способов из фильтрата можно удалить мелкодиперсные вещества и частницы смазочных материалов, растворенные газы, вещества минерального и органического происхождения. Количество и типы фильтров и установок подбираются индивидуально для каждого полигона с учетом состава фильтрата, срока эксплуатации свалки, других факторов.

Физико-химическая очистка позволяет:

Мембранная очистка

Этот способ позволяет качественно очистить фильтрат без использования дорогостоящих реагентов. Мембранные фильтры можно использовать для очистки жидкости с различным физико-химическим составом. Но перед этим вод необходимо подготовить.

В процессе фильтрации используется метод обратного осмоса. С его помощью можно качественно очистить жидкость, но он устанавливается только на последнем этапе очистки, когда из стоков удалена большая часть загрязнений. Необходимо правильно подбирать тип мембраны с учетом показателя рН и давления жидкости.

В обратном осмосе фильтрат разделяется на два вида:

Биологическая очистка

Очистные сооружения полигона ТБО могут включать оборудование для биологической очистки. Оно устанавливается в том случае, если концентрация загрязняющих веществ в стоках невелико. Используются аэробные микроорганизмы, которые формируют активный ил, удаляющий из воды опасные для экологии и человека компоненты. При этом показатель ХПК снижается до 70%.

Применение биологической очистки для стоков с высокой концентрацией веществ требует значительных материальных затрат. В этом случае для работы микроорганизмов нужно подавать в емкости большое количество кислорода, что требует высоких энергозатрат. Кроме того, накопление в биологическом иле опасных веществ, например, тяжелых металлов, вызовет трудности с дальнейшей утилизацией осадка.

Если концентрация загрязнений в фильтрате велика, очистка выполняется с помощью анаэробных микроорганизмов. Особенно эффективен этот метод для полигонов. Если объект функционирует давно, для повышения качества очистки в емкость добавляют биогенные добавки и подогревают ее.

Где заказать

Вам необходимо оборудование для очистки фильтрата ТБО? Обращайтесь на завод очистных сооружений «Техносфера». Наши специалисты выполнят расчет фильтрата с полигона ТБО, спроектируют и изготовят очистные сооружения для конкретного объекта.

Источник

Водоподготовка и очистка сточных вод

Современные технологии очистки воды

Очистка дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов (ТБО)

Авторы А.А Поворов к.т.н.

Вопросам очистки природных и сточных вод в последние годы посвящено значительное число исследований во многих странах, поскольку предотвращение вредного воздействия отходов жизнедеятельности человека на окружающую среду является одними из основополагающих факторов стратегии экологической безопасности. На первый план в ряду экологических направлений выдвигается задача очистки фильтрата полигонов твердых бытовых отходов (ТБО), так как дренажные стоки полигонов обладают повышенными концентрациями загрязнений органического и минерального характера, тяжелых металлов, в целом, содержат наиболее обширный перечень загрязняющих соединений.

Широкий резонанс в 2017 и 2018 годах получила проблема очистки фильтратных вод полигонов в России, особенно в Московской области. Министерством экологии московской области разработана и реализуется программа по решению данной проблемы.

Состояние проблемы

Специалисты выделяют 3 основных источника образования фильтрата на полигонах ТБО:

Основные компоненты фильтрата можно объединить в следующие четыре класса:

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

Тип фильтрата полигона ТБО и основные изменяющиеся показатели

Наименование параметра,

ед. изм.

Органич. кислоты, мг/дм3

Аммонийный азот*, мг/дм3

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.

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.

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 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.

В Московском Государственном Университете инженерной экологии (МГУИ) разработана комплексная технология химической очистки и обезвреживания фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов, согласно которой ДВ подвергают очистке по следующей технологической цепочке: реагентная обработка известковым молоком до рН среды11-12, отдувка аммиака, обработка осветленной воды коагулянтом и отстаивание в отстойнике с тонкослойными элементами, фильтрация на фильтрах с загрузкой из кварцевого песка с размером частиц 1-3мм, электрофлотокоагуляция фильтрата, обработка 30%-ной перекисью водорода для разложения органических растворенных веществ, адсорбция тяжелых металлов на природном сорбенте (трепел, размер частиц 200-300мкм). Условно чистый фильтрат рекомендовано собирать в пруд-накопитель, обезвоживание осадков проводится в вакуум-фильтре. В настоящее время технология претерпела модернизацию, исключены ряд дорогостоящих стадий очистки и для получения качественно очищенного фильтрата введена мембранная очистка – обратноосмотическое обессоливание. Установка в «усеченном» варианте с использованием глубокого обессоливания реализована на полигоне ТБО «Дмитровский», г. Москва. Установка обратноосмотического обессоливания сточных вод (фильтрата) полигона производительностью 10м3/час по исходной воде разработана и изготовлена ООО «БМТ», г. Владимир, являющимся в РФ одним из ведущих предприятий экологической направленности. Позже, был реализован целый ряд подобных установок на территории РФ, производительностью от 0,5 м3/час до 7,5 м3/час.

Разработка инновационной технологии очистки дренажных вод полигонов ТБО

Проведенный авторами аналитическо-информационный поиск российских и зарубежных достижений в области методов очистки концентрированных сточных вод с трудноокисляемыми органическими примесями, позволил определить прогрессивные направления развития научных и технических решений обсуждаемой проблемы. В ЗАО «БМТ» разработана, запатентована и реализована в ряде рабочих проектов технология очистки ДВ полигонов ТБО, сочетающая прогрессивную мембранную технологию с эффективными разработками традиционных методов, усовершенствованная схема которой представлена на рис.1.Комплексная технология включает следующие блоки очистки:

2) глубокой очистки и обессоливание сточных вод с использованием 2-х ступенчатого обратного осмоса и последующей утилизацией концентрата обратного осмоса в тело полигона;

3) сорбционной очистки от низкомолекулярной органики

4) дезинфекции очищенной воды ультрафиолетом (УФС).

Использование данной технологии позволяет резко сократить расход реагентов (коагулянтов, флокулянтов, кислот, щелочей, дезинфицирующих веществ), повысить надежность очистки до жестких требований ПДК, в том числе по трудноокисляемой органике и азоту аммонийному, минимизировать габаритные размеры установки и, в итоге, существенно сократить капитальные и эксплуатационные затраты на очистку ДВ.

Основные технологические решения

Оригинальное решение стадии предочистки ДВ с применением электрохимической обработки, принятое в настоящей технологии, обеспечивает окисление и перевод биологически неокисляемых азотсодержащих веществ аммонийной формы в нитросоединения, ПДК для которых намного менее жесткие по сравнению с ПДК для азота аммонийного (для водоемов рыбохозяйственного назначения ПДК по нитратам в 80 раз выше (40 мг/л), чем для азота аммонийного — 0,5 мг/л). Это позволяет на последующей стадии очистки (двухступенчатом обратноосмотическом мембранном модуле) довести содержание азота во всех его формах в очищенной воде до требований соответствующих нормативов. Одновременно в процессе электрохимического окисления происходит обеззараживание воды образующимся в ней активным хлором, что актуально для органолептических показателей, учитываемых при эксплуатации установки ( убирается гнилостный запах обрабатываемых ДВ).

Отличительным элементом предлагаемой технологии является современные экономичные решения по утилизации концентрата – возврате его в тело полигона, исключая типовые решения по выпариванию, сжиганию или сгущению реагентами жидкого продукта. В этом случае возврат не на тело, а в тело свалки при определенных технических особенностях самого ввода не дают отрицательных влияний, проходящих в теле свалки биохимических процессах, увеличивают образование биогаза и не увеличивают концентрирование свежих стоков (фильтратов), не вызывают их «засаливания» или увеличения количества вредных продуктов в фильтрат. Данные решения имеют положительный опыт при работе установок в Германии, Австрии и других странах Евросоюза.

Результаты количественного химического анализа

Наименование показателей, единицы измерений

Результаты количественного химического анализа

Источник