CC BY
120УДК 66.023; 711.8
ПРИРОДОПОДОБНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОД, ОБРАЗУЮЩИХСЯ НА ПОЛИГОНАХ ТКО
12 3
Гаджикеримов В.В. , Белова О.Ю. , Карелин Д.В.
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113, e-mail: 'handycarne@yandex.ru, 2belova_olga96@mail.ru,
3ggxsibir@mail.ru
Аннотация. Функционирование полигонов твердых коммунальных отходов сопряжено с отрицательным воздействием на окружающую среду. Фильтрат полигонов содержит большое количество минеральных и органических веществ и обладает высокой токсичностью. Качественные характеристики фильтрата зависят от возраста полигона, климатических условий и времени года, количества атмосферных осадков, режима их выпадения и других факторов. Несомненно, на качество фильтрата влияет и химический состав отбросов, поступающих на полигон. Проблемы очистки фильтрата остаются весьма актуальными. В данной статье представлены результаты проб из скважин на полигоне ТКО с динамикой по веществам, содержащимся в фильтрате. Рассмотрены классические методы очистки фильтрата, а так же описан новационно-технологический метод, основанный на самоочищении живых организмов (бактерии, водоросли).
Ключевые слова: фильтрационные воды, полигоны ТКО, механическая очистка, биологическая очистка, гидроботанические площадки.
ВВЕДЕНИЕ
Каждый полигон твердых коммунальных отходов (далее ТКО) — биохимический реактор, в ходе эксплуатации которого образуются газовые и жидкие фракции (фильтрат). Жидкая фракция, возникающая в результате инфильтрации атмосферных осадков через тело полигона, остаточная влажности отходов и биологических процессов деструкции ТКО. Они высокотоксичны и способствую ухудшению экологического состояния окружающей флоры и фауны, грунтовых вод, почвы, наземных водоисточников. Именно поэтому вопрос очистки фильтрата актуален и остро стоит перед эксплутантом полигона ТКО.
Выделяют 3 основных источника образования фильтрационных вод на полигонах ТКО:
1. атмосферные осадки, инфильтрующиеся через тело полигона, контактирующие с поверхностью массива отходов (основной источник образования фильтрата);
2. исходная влажность отдельных видов отходов;
3. влага, выделяющаяся из толщи отходов в результате биохимических процессов, сопровождающихся образованием воды при анаэробном разложении их органической составляющей.
Основные компоненты фильтрационных вод допустимо объединить в следующие четыре класса:
1. основные элементы и ионы: кальций, магний, железо, натрий, аммоний, карбонаты, сульфаты, хлориды;
2. рассеянные металлы: марганец, хром, никель, свинец, кадмий;
3. различные химические соединения, количество которых обычно измеряется общим органическим углеродом (ООУ) и химическим потреблением кислорода (ХПК), отдельные органические вещества, такие, как фенол;
4. микроорганизмы.
Образованию фильтрационных вод предшествует вода, которая проникает через толщу отходов, унося с собой растворимые и суспендированные вещества. Состав фильтрационных вод складывается под воздействием ряда взаимодействующих друг с другом сложных факторов.
Состав и концентрация неорганических и органических загрязнений, находящихся в фильтрационных водах, определяются химическим составом складируемых отходов, процессами анаэробного и аэробного разложения, происходящими в толще отходов, проницаемостью слоя отходов, интенсивностью атмосферных осадков, температурой и т.д.
Фильтрационные воды полигонов ТКО отличаются многообразием содержащихся в них загрязняющих компонентов, среди которых тяжелые металлы, галогенпроизводные, окисляемые и не окисляемые биологически органические вещества, азот в различных формах, соли и др.
Перекачка фильтрационных вод с полигонов ТКО в канализационные сети для последующего обезвреживания его с городскими бытовыми стоками - один из наиболее распространенных методов. Обезвреживание фильтрата более сложная задача, чем обработка канализационных стоков: фильтраты могут содержать в 200 и более раз высокий ХПК, а их состав и объем изменяются в широких пределах, как по годам, так и по сезонам года.
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ
Исследования процессов доочистки фильтрата гидроботаническим способом в России начало активно развиваться в конце 40-х начале 50-х годов XX столетия. В целом за период с 1853 по 2001 год было опубликовано более 2950 работ, отражающих все известные сейчас направления (Кузьмичев, 2002). Самарская область является одним из регионов России с высокой степенью гидроботанической изученности (Матвеев, Соловьева, 1996; Саксонов и др. 2000). Это подтверждается трудами А.К. Булича, В.И. Смирнова, А.П. Шенникова, А.Ф. Терехова, В.Е. Тимофеева, В.И. Матвеева, Т.И. Плаксиной, С.В. Саксонова, В.В. Соловьевой, Н.В. Коневой, А.А. Семенова.
Во многих зарубежных странах гидроботанические площадки используются для очистки/до очистки фильтрационных водобразующихся в теле полигонов и комплексных объектов по переработке отходов. В США с 2000 года работают над проектом по реализации искусственных водно-болотистых экосистем для очистки фильтрационных вод в холодном климате (Wetland Biofilter Sistems). Воздействие температуры влияет на вегетеацию живых организмов. Температурный фактор влияет на распределение организмов в водоеме и на интенсивность их обменных реакций.
ЦЕЛЬ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью данного исследования является выявление и анализ динамики загрязнения фильтрационных вод полигона Гусинобродский. Информационный обзор мирового и российского опыта существующих и перспективных технологий очистки ФВ полигонов ТКО. Нами предлагается дополнительно очищать фильтрационные воды с применением гидроботанических площадок в составе которых растения, например, тростник обыкновенный, камыш озерный, рогоз узколистный и т.д., а так же бактерии.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Фильтрационные воды (далее по тексту ФВ) отличаются неравномерностью накопления в течение года за счет сезонности атмосферных осадков. На практике принято различать так называемый "молодой" и "старый" фильтрат. "Молодой" образуется на первых этапах разложения отходов и имеет продолжительность существования до 5-10 лет, характеризуется средним значением рН и высоким значением БПК, иногда до 40 000 мгО2/дм3. "Старый" фильтрат образуется в основном на постэксплуатационном этапе жизнедеятельности полигона и характеризуется БПК около 200-400 мгО2/дм3.
Как в «молодом», так и в «старом» фильтрате полигона ТКО содержатся следующие токсичные вещества:
1. аммонийный азот;
2. железо, медь, свинец;
3. летучие кислоты жирного ряда, пептиды, аминокислоты, гуминовые кислоты, фульвокислоты;
4. низкомолекулярные альдегиды;
5. фенолы и полифенолы;
6. соли.
Основными источниками образования фильтрационных вод являются продукты анаэробного разложения твердых коммунальных отходов, проникновения атмосферных осадков. Поэтому целесообразно во избежание последнего фактора и распространения болезнетворных микроорганизмов посредством различных представителей фауны использовать на пунктах сбора твердых коммунальных отходов закрытые пластиковые разноцветные контейнеры с надписями на каждом из них "стекло", "бумага", и т.д.
Органические отходы
I
Гидролиз
I
ГНиэкомолекцлярные органические"!
I___
Вещества
Аэробная стадия разложения Продолжительность -несколько недель
I
Анаэробная стадия I (фаза неустойчивого образования метана) Продолжительность -ат нескольких месяцев до нескольких лет
Н;0. СО:, N
СО:, Н:Я СНл (б небольших каличестЙах), смесь низкомолекулярных органических кислот (муравьиная, уксусная, пропионобоя и др.1
Анаэробная стадия II (фаза октиВного образования метана! Продолжительность - несколько десятилетий
' Сн/СО, '
Е
J
рН 6Г
ВПК 1] ООО мг/л 0~, ХПК 22 ООО мг/л О, БПК/ХПК 0,6, железа 750 мг/л, аммонийный азот
500 мг/л, медь 100 мг/л, кадмий 6 мг/л
" И
2000-3000 м3/га Ь гад
. _1
"н
_о
рН 8, ВПК 200 мг/л 0-.
ХПК 3 ООО мг/л 0-, БПК/ХПК 0,06, железо 15 мг/л, аммонийный азот
750 мг/л, медь 100 мг/л, кодмий 6 мг/л
п
I
Рис. 1. Принципиальные процессы разложения органических веществ при полигонном захоронении ТКО (основные стадии разложении, состав образующихся продуктов и фильтрата)
Первая стадия распада органических веществ в анаэробных условиях (кислотная фаза, фаза неустойчивого образования метана) протекает от нескольких месяцев до нескольких лет после депонирования. Фильтрат, образующийся на этой стадии разложения ТКО, характеризуется средним значением pH 6, высоким значением БПК (13000 мг/л O2), высоким отношением БПК/ХПК (0,6) высоким содержанием аммонийного азота и железа.
Вторая стадия (метаногенная фаза), характерная для старых полигонов, может продолжаться в течение нескольких десятилетий. В метаногенной фазе образовавшиеся ранее жирные кислоты и водород преобразуются в СO2 и СНф Фильтрат старых полигонов имеет pH 8, характеризуется низким значением БПК (200 мг/л O2), низким отношением БПК/ХПК (0,06), высоким содержанием аммонийного азота (750 мг/л) и низким содержанием железа (15 мг/л). Содержание меди и свинца в фильтрате незначительно зависит от возраста полигона и колеблется в широких пределах, составляя в среднем около 100 мг/л; среднее содержание кадмия 6 мг/л.
Рис. 2. Карта расположения скважин: Т1.. .Т15 - скважины; TI (Т15) - скважина у административного здания; Т2 (Т10) - скважина на территории полигона
В первой пробе (на рис. 3) в почве все в пределах нормы, кроме марганца, который превышает допустимую концетрацию, равную 0,01 мг/дм3, со временем концентрация всех веществ снижается. По тяжелым металлам загрязнения находятся так же в пределах нормы. Так как в почве загрязняющих веществ в разы меньше, чем в водной поверхности, наибольший интерес представляют пробы, взятые в озере. Воды загрязняются тяжелыми металлами локально, с низким ареалом распространения. Тяжелые металлы могут переноситься только подземными водами, если подземных вод нет - размытия почвы отсутствуют, соответственно, они сохраняются в рамках полигона. За границами полигона сильных превышений ПДК нет, а в озере ПДК превышается в разы. По результатам проб в озере (рис. 4) выявлена определенная динамика по веществам, представленным под графиком 2 в таблице, так же есть превышения по сухому остатку, ХПК, аммоний-иону, хлорид-иону и барию. В водной поверхности концентрация различных веществ максимальная, что характеризует различные методы очистки.
Наиболее распространенными технологиями очистки фильтрационных вод (ФВ) являются биохимические (аэробные и анаэробные) и физико-химические методы (например, окисление, ионный обмен, адсорбция, мембранные методы и пр.). Фильтрационные воды полигонов твердых коммунальных отходов отличаются повышенной цветностью, мутностью и значительным содержанием взвешенных веществ (до 5 г/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 фильтрационных вод. 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 фильтрационных вод 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.
0,01 и
□ Сухой остаток, мг/дм3 ■ХПК, мгО/дм3
□ БПК, мгО2/дм3
□ Нефтепродукты, мг/дм3 И Аммоний-ион, мг/дм3 □Нитрит-ион, мг/дм3 И Нитрат-ион, мг/дм3
□ Сульфат-ион, мг/дм3 □Хлорид-ион, мг/дм3
□ Фосфат-ион (по Р) □Марганец, мг/дм3
□ Кальций, мг/дм3 И Магний, мг/дм3 ^ Барий, мг/дм3
□ Сухой остаток, мг/дм3
■ ХПК, мгО/дм3
□ БПК, мгО2/дм3
□ Нефтепродукты, мг/дм3
И Аммоний-ион, мг/дм3
□ Нитрит-ион, мг/дм3
И Нитрат-ион, мг/дм3
□ Сульфат-ион, мг/дм3
И Хлорид-ион, мг/дм3
□ Фосфат-ион (по Р)
□ Марганец, мг/дм3
□ Кальций, мг/дм3
И Магний, мг/дм3
И Барий, мг/дм3
0,1
Рис. 3. Пробы фильтрата в почве
□ Сухой остаток, мг/дм3 :ХПК, мгО/дм3
□ ВПК, мгО2/дм3
□ Нефтепродукты, мг/дм3
□ Аммоний-ион, мг/дм3
□ Нитрит-ион, мг/дм3
□ Нитрат-ион, мг/дм3
□ Сульфат-ион, мг/дм3 И Хлорид-ион, мг/дм3
□ Фосфат-ион (по Р)
□ Марганец, мг/дм3
□ Кальций, мг/дм3
□ Магний, мг/дм3 □Барий, мг/дм3
□ Сухой остаток, мг/дм3
ХПК, мгО/дм3
□ БПК, мгО2/дм3
□ Нефтепродукты, мг/дм3
Аммоний-ион, мг/дм3
□ Нитрит-ион, мг/дм3
Рис. 4. Пробы фильтрата в озере
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
10000
100
10
0,1
материалов формируется биопленка, биоценоз которой подобен активному илу аэротенков. Применение аэрационных прудов — один из наименее трудоемких и достаточно эффективных методов аэробной очистки или доочистки, позволяющий значительно снижать концентрацию ионов аммония и величины ХПК и БПК (до 70 %). Однако, биологические пруды можно использовать для очистки низкоконцентрированных фильтрационных вод (ХПК до 350 мг Ог/л) или для доочистки.Для очистки высококонцентрированных фильтрационных вод (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.
Растения, которые очищают воду, являются в системе нужным и неподменным элементом. Водоемы владеют способностью к самоочищению. «Самоочищение представляет собой сложное явление, в котором можно выделить процессов: биологический, физический и химический».
К основополагающим среди физических факторов, которые способствуют самоочищению относится разбавление, перемешивание поступающих загрязнителей и растворение. «Химические факторы самоочищения - окисление органических и неорганических веществ». Для самоочищения используются живые организмы, такие как: бактерии, водоросли, плесневые и дрожжевые грибы [5, стр. 82]. Этот процесс составляет основу биологического процесса. Биологическое самоочищение включает ряд поочередных шагов:
1. использование веществ фильтрационных вод гетеротрофными микроорганизмами;
2. рост и размножение зоопланктона и зообентоса за счет бактерий, взвешенного и растворенного органического вещества;
3. развитие водорослей и стимулирование процесса фотосинтетической аэрации;
4. развитие высшей водной растительности.
Бактерии окисляют органические вещества в присутствии кислорода, другие осуществляют их распад в анаэробных условиях. В отсутствии кислорода органические вещества разлагаются анаэробными микроорганизмами с образованием вредных веществ типа аминов, сероводорода, метана.
Жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в самоочищении, зависит от температуры. Понижение температуры переносится микроорганизмами гораздо лучше, чем нагревание. У многих видов вегетативные клетки способны выдерживать однократное замораживание. Причину гибели клеток при замораживании многие исследователи видят в разрушающем действии кристаллов льда, образующихся в клетках. В случае быстрого замораживания (1-100 С), когда вместо кристаллов в клетках образуется стекловидная ледяная масса, процент погибших клеток значительно снижается. Например, в умеренной климатической зоне самоочищение водоема происходит на участке 200 - 300 км, а на Крайнем Севере - до 2000 км.
На возможности бактерий обезвреживать вредные примеси основано их использование для биологической очистки ФВ при помощи аэробных биохимических процессов. «Биологическая очистка» ФВ в естественных условиях нередко производится на специально подготовленных участках - полях фильтрации [5, с. 83]. Кроме полей фильтрации используются биологические пруды. Они представляют собой неглубокие земляные резервуары, располагаемые сериями на разных уровнях, благодаря чему вода из верхнего пруда самотеком направляется в нижерасположенные.
В очистке прудов принимают участие не только микроорганизмы, но и растения. Они поглощают растворенные соли. Ассимилируют накапливающиеся в результате разложения органики углекислый газ и, что более важно, продуцируют кислород, необходимый для дыхания растений, животных и микроорганизмов.
В процессе самоочищения большое значение придается одноклеточным водорослям, которые обладают антибактериальными свойствами и способны к «детоксикации вредных органических и неорганических веществ». В связи с этим внесение в пруды определенных водорослей интенсифицирует процесс очистки ФВ от органических загрязнителей, улучшает их кислородный режим, уменьшает численность сапрофитных микроорганизмов [5, с. 86].
«Из нескольких видов водного гиацинта наиболее известным является ЕгсЬЬогша crassipes» [5, с. 86]. «Эйхорния - теплолюбивое растение» [5, с. 87]. «Процесс размножения водного
гиацинта» при благоприятных условиях происходит быстро, он может в течении 10 месяцев занять площадь превышающую 4 тыс. м2. Учеными было отмечено, что там, где растет эйхорния, вода всегда бывает чистой. Она интенсивно поглощает вредные вещества, такие как: фенолы, инсектициды, соединения тяжелых металлов (кадмий, ртуть, свинец) [5, с. 87].
Для очистки ФВ в средних и северных широтах можно использовать камыш, тростник, рогоз образующие устойчивые сообщества. Проходя через заросли этих растений, ФВ освобождается в большей степени от балластных и токсических веществ.
Очень успешно извлекает из воды тяжелые металлы мох тортула пустынная (ТоГи1а desertorum), цветковые растения. «Установлено, что камыш, водяной орех, рдест красный активно извлекают из воды марганец, а ряска - медь и бор» [5, с. 88].
Особой устойчивостью к солям тяжелых металлов обладает тростник обыкновенный. «В условиях аквариума он способен выносить без существенного для себя вреда растворы медного купороса, азотнокислой ртути, азотнокислого хрома и сернокислого цинка в концентрации от 100 до 300 мг/л. Растение успешно противостоит солям свинца» [5, с. 88]. Тростник обладает способностью извлекать и накапливать в своих тканях более 20 химических элементов. Аэробная очистка фильтрационных вод основана на деятельности различных микроорганизмов и происходит в биофильтрах, биологических прудах. Самоочищение в них осуществляется в результате жизнедеятельности всех групп организмов, входящих в данную экосистему. Важными компонентами данной системы являются группа гидробионтов, представители которой способны утилизировать самые разнообразные вещества, а также водоросли. Бактериальный биосинтез и фотосинтез водорослей - главные биологические процессы, которые обеспечивают очистку фильтрата. Особый интерес представляет использование для доочистки фильтрата одноклеточных зеленых водорослей. Среди зеленых водорослей доминируют обычно СЫогососса^, устойчивые к длительному воздействию многих токсических веществ.
Кислород, необходимый для бактериального окисления загрязняющих веществ, доставляют водоросли, которые выделяют его в процессе фотосинтеза. Бактерии, используя растворенный кислород в процессе жизнедеятельности, минерализуют загрязняющие органические вещества. Диоксид углерода, фосфаты, аммонийный и нитратный азот, освобожденные при бактериальном разложении, легко потребляются водорослями, что иногда приводит к их массовому развитию.
Очистку фильтрата также производят на гидроботанических площадках. В зависимости от химического состава фильтрата подбирается оптимальных комплекс растений, наиболее эффективно участвующий в процессе очистки данных стоков.
Рис. 5. Гидроботаническая площадка: 1 - естественный грунт; 2 - антифильтрационные слои; 3 - фиьтрационные воды; 1 -ая зона -пребрежно - мелководная зона (глубиной до 1 м), засаженная прибрежно - водной растительностью; 2-ая зона - глубоководная зона, засаженная плавающими формами
Многочисленные исследования показали, что наиболее эффективной очистительной способностью обладают тростник обыкновенный, камыш озерный, рогоз узколистный, Лаксмана, Pistia stratiotes L. (Araceae), Eichhornia crassipes (Mart.) Solms.
Подобно другим свободноплавающим растениям, Pistia stratiotes имеет огромный потенциал к быстрому увеличению биомассы. Отмершая биомасса Pistia stratiotes применяется для удаления металлов из фильтрата.
ВЫВОДЫ
Анализ процессов формирования фильтрата позволяет полагать, что анаэробные методы будут наиболее эффективными для очистки фильтрационных вод, 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 фильтрационных вод до качества, позволяющего сбрасывать очищенные стоки в открытый водоем, осуществляют физико-химическими методами адсорбционными, ионообменными, мембранными.
Одним из ресурсоэффективных способов можно назвать биологическую очистку, основана на важнейших компонентах самоочищения живых организмов (бактерии, водоросли, плесневые и дрожжевые грибы), при их использовании на гидроботанических площадках в планировочной структуре полигонов ТКО.
ЛИТЕРАТУРА
1. Christensen, T.H. Leaching from land disposed municipal compost: 4. Heavy metals / Christensen T.H., Tjell J.C. // Waste Management and Research. - 1984. - Vol. 2. - № 4. - P. 347-357.
2. Baccini, P. et al. Water and element balances of municipal solid waste landfills / P. Baccini, G. Henseler, R. Figi, H. Belevi // Waste Management and Research. - 1987. - Vol. 5. - № 4. - P. 483-499.
3. Кудельский, А.В. Вещественный состав и экотоксикологическая опасность свалок городских отходов / А.В. Кудельский, В.И. Поткин, Л.Д. Лебедева, Н.П. Волкова // Доклады НАН Беларуси. - 2001. - Т. 45. - № 6. - С. 90-96.
4. Путилина В.С. Влияние органического вещества на миграцию тяжелых металлов на участках складирования твердых бытовых отходов / Путилина В.С., Галицкая И.В., Юганова Т.И. = Influence of organic substance on heavy metal migration in municipal solid waste disposal sites: Аналит. обзор / ГПНТБ СО РАН; ИГЭ РАН. - Новосибирск, 2005. - 100 с. - (Сер. Экология. Вып. 76).
5. Артамонов, В.И. Растения и чистота природной среды. - М.: Наука, 1986. - 174 с.
6. Якушева, Н.И. Физиология растений. - М.: Просвещение, 1980. - 150 с.
7. Биологические пруды в практике очистки сточных вод. / Г.Г. Винберг, П.В. Остапеня, Т.Н. Сивко, Р.И. Левина; Под общ. ред. П.В. Остапеня. - Минск, 1966. - 232 с.
8. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 102 с.
9. Глинка, Н.Л. Общая химия: учеб. пособие / Н.Л. Глинка. - 30-е изд., испр. М.: ИНТЕГРАЛ-ПРЕСС, 2004. - 728с.
10. Обезвреживание фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов / Н.Е. Николайкина и др. // Экология и промышленность России. - 2003. - № 1. - С. 4-5.
11. Сбор и переработка твердых коммунальных отходов [Электронный ресурс]: монография / Л.И. Соколов, С.М. Кибардина, С. Фламме, П. Хазенкамп. - М.: Инфра-Инженерия, 2017. - 176 c. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/69009.html.
12. Чистяков, Н.Е. Подготовка фильтрата полигонов твердых бытовых отходов для дальнейшего использования / Чистяков Н.Е., Стрелков А.К., Лобанов В.Ю., Занина Ж.В. // Водоснабжение и санитарная техника. - М.: ООО ВСТ, 2014. - С. 45-50.
13. Найман, С.М. Количественная оценка и обезвреживание фильтрационных вод полигона ТБО / Найман С.М., Шамсиева Г.Ш., Найман М О. // Водоочистка. - 2015. - №7420-7381. - С. 1618.
14. Сауц, А.В. Очистка и утилизация свалочных сточных вод и фильтрата / Сауц А.В., Ерегина С.В. // Инновационные подходы в решении проблем современного общества. -Пенза: Наука и Просвещение. - 2018. - С. 14-17.
NATURAL-LIKE TECHNOLOGIES FOR CLEANING FILTRATION WATER, FORMED ON THE SOLID DOMESTIC WASTE POLYGONS
Gadzhikerimov V.V.1, Belova O.Yu.2, Karelin D.V.3
1,2,3 Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin), Novosibirsk
Annotation. The operation of municipal solid waste landfills has a negative environmental impact. The landfill filtrate contains a large amount of mineral and organic substances and is highly toxic. The qualitative characteristics of the filtrate depend on the age of the landfill, climatic conditions and the time of year, the amount of precipitation, the mode of their precipitation and other factors. Undoubtedly, the chemical composition of the waste entering the landfill also affects the quality of the filtrate. Problems of cleaning the filtrate remain highly relevant. This article presents the results of samples from wells at the solid domestic waste 2site with the dynamics of the substances contained in the filtrate. The classical methods of purification of the filtrate are considered, as well as the innovative technological method based on self-purification of living organisms (bacteria, algae) is described.
Keywords: seepage water, solid domestic waste landfills, mechanical cleaning, biological treatment, hydrobotanical sites.
УДК 666.3.016 : 634.57
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТРАБОТАННОГО СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА В КАЧЕСТВЕ ВЫГОРАЮЩЕЙ ДОБАВКИ К КЕРАМИЧЕСКИМ СМЕСЯМ
Дороганова О.В., Мирошниченко Н.А., Свергузова С.В., Дороганова Е.В.
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова; 38012, Россия, Белгород; магистрант кафедры промышленной экологии; e-mail: dov-75@mail.ru, nat.mir16@yandex.ru, doroganova.helen@yandex.ru
Аннотация. В работе предложен способ утилизации отработанного сорбционного материала на основе скорлупы кедровых орехов как выгорающая добавка к глиняным смесям при производстве пористых керамических изделий. При этом увеличивается пористость изделий, уменьшается удельная плотность, и повышаются теплоизоляционные свойства материалов. До определенного значения массовой доли добавляемой отработанной скорлупы кедровых орехов прочность образцов на сжатие снижается незначительно. Предлагаемый способ утилизации отработанного сорбционного материала позволяет использовать природные ресурсы с максимальной эффективностью.
Ключевые слова: очистка воды от ионов тяжелых металлов; отработанный сорбционный материал; скорлупа кедровых орехов, выгорающая добавка к глиняным смесям.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время разработаны основные принципы рационального природопользования, т.е. концепции устойчивого совместного развития человека и биосферы: 1) темпы потребления возобновляемых ресурсов не должны превышать темпов их восстановления; 2) интенсивность выбросов загрязняющих веществ не должна превышать возможности окружающей среды их поглощать; 3) все ресурсы должны использоваться с максимальной эффективностью; 4) производственный цикл должен быть безотходным, при котором одно производство способно перерабатывать и утилизировать отходы другого [1]. По сути, сама природа своим круговоротом веществ подсказала человеку, что возможно использовать этот потенциал на основе ресурсосберегающих технологий.
