ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ФИЛЬТРАТОВ ПОЛИГОНОВ ТБО С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ОБРАТНОГО ОСМОСА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ФИЛЬТРАТОВ ПОЛИГОНОВ ТБО С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА

ОБРАТНОГО ОСМОСА

Ширкова Т.Н., Первов А.Г. ФГБОУ ВО НИУ МГСУ

Аннотация. Представлены результаты работ, направленных на изучение возможности очистки фильтратов полигонов хранения твердых бытовых отходов (ТБО), проводившихся в период с 2010 по 2020 гг. Описаны подходы к решению проблемы, состоящие в химическом осаждении органических веществ, содержащихся в фильтратах ТБО, с применением коагулянтов и флокулянтов, а также извести. Для дальнейшего удаления из фильтратов ТБО соединений азота и фосфора, а также снижения величины общего солесодержания, используется метод обратного осмоса. Дано описание технологий, использующих обработку фильтрата ТБО методом обратного осмоса в две ступени для глубокого удаления из воды аммония до требований, предъявляемых к воде, сбрасываемой в водоемы рыбохозяйственного назначения. Описана новая технология очистки фильтрата ТБО, также основанная на реагентном осаждении растворенных органических веществ и последующей обработкой методом обратного осмоса. Отличительной чертой технологии является отсутствие концентрата установки обратного осмоса: утилизация концентрата достигается за счет сокращения его расхода до величины, составляющей менее 1 процента от расхода фильтрата ТБО, поступающего на обработку. Концентрат выводится вместе с осадком, при этом влажность осадка составляет не более 80 %.

Предмет исследования: фильтраты полигонов ТБО с различного состава, определяемого показателями ХПК (химическое потребление кислорода), концентраций ионов аммония, нитрат -ионов, фосфат ионов, а также жесткости и щелочности; определение расходов сбрасываемого концентрата и изучение возможностей их сокращения; определение затрат на реагенты и электроэнергию.

Материалы методы: изучены схемы проведения процессов очистки. Представлены и рассмотрены химические уравнения проходящих в сооружениях процессов, определены стехиометрические концентрации используемых реагентов. Составлены балансовые схемы, позволяющие определить расходы фильтрата ТБО, очищенной воды, осадка и концентратов установок обратного осмоса, а также концентрации в них различных загрязнений на каждой ступени очистки на входе и выходе из сооружений.

Ключевые слова: фильтрат полигонов ТБО; обратный осмос; нанофильтрация; осадкообразование на мембранах; выход фильтрата; снижение расхода концентрата.

АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ

Для хранения твёрдых бытовых отходов (ТБО) организуются специальные полигоны. В теле «полигона» (точнее - свалки) в результате осадков в виде дождя и снега, а также в результате окисления органики формируется сточная жидкость с чрезвычайно токсичными свойствами. Эту жидкость принято называть фильтратом [1]. Токсичность фильтрата обусловлена тем обстоятельством, что среди бытовых (коммунальных) отходов на полигон попадают медицинские, промышленные, биологические и другие виды отходов [2].

Попадая в водоносные горизонты (особенно при отсутствии водонепроницаемого основания полигона), фильтрат загрязняет подземные воды, делая их не пригодными для питьевых целей [1,2].

Для очистки фильтратов ТБО используются различение методы: как биологические, так и химические [2,3]. Для снижения величины общего солесодержания фильтрата ТБО и удаления из него биогенных элементов используется метод обратного осмоса [4,5], часто в комбинации с химическими методами [6,7]. В последние годы метод обратного осмоса уже широко применяется для глубокой доочистки сточных вод [6,7] . Обратноосмотические мембраны позволяют одновременно удалять из воды как неорганические загрязнения (соли аммония, фосфаты), так и органические вещества (гуминовые и фульво-

кислоты, фенолы, летучие органические вещества) [8-10]. Однако для очистки стоков ТБО методом обратного осмоса серьезную проблему представляет наличие у мембранных установок потоков концентратов (расходы которых могут составляться 15 до 30 процентов общего расхода поступающей на очистку сточной воды), которые необходимо утилизировать [11-14]. В практике применения метода обратного осмоса для очистки фильтратов полигонов ТБО концентрат обычно возвращают в «тело» полигона [2,5], что вызывает опасность постоянного роста концентраций загрязнений в фильтрате полигона с течением времени. В работе [15] авторами описывалась технология сокращения расхода концентрата установок обратного осмоса. В соответствии с предложенной технологией очистки сточных вод [15-16], расход концентрата сокращается до величины, не превышающей 0,3-1% общего расхода воды, поступающей на очистку. Благодаря этому концентрат «утилизируется» вместе с обезвоженным осадком взвешенных веществ, образующимся при отстаивании. В настоящей работе рассмотрена возможность применения, описанного выше подхода [12] для очистки фильтратов полигонов ТБО и разделения фильтрата на очищенную воду (пригодную для сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения) и обезвоженный осадок, удаляемый с полигона для дальнейшей его утилизации (использования при рекультивации полигона, для захоронения,

сжигания, остекловывания и др.). При разработке технологии очистки фильтрата ТБО авторами взята за основу технология реагентного осаждения органических соединений [8,9]. Как было показано авторами ранее [15], наличие высокомолекулярных органических соединений в обрабатываемой воде вызывает снижение удельной проницаемости обратноосмотических мембран. Поэтому химическое осаждение органических соединений при проведении процесса предочистки повышает эффективность обратноосмотического процесса [7,8]. Кроме того, получение осадка позволяет эффективнее «спрятать» концентрат установки обратного осмоса [15]: при величине влажности обезвоженного осадка 80% вес воды в осадке оказывается в 5 раз больше веса твёрдых веществ, составляющих осадок. Поэтому высокие значения

концентраций взвешенных веществ (200-1000 мг/л) и величин ХПК (1000-5000 мг/л) в фильтратах полигонов ТБО позволяют эффективно использовать разработанную авторами технологию утилизации концентратов.

Технология реагентной очистки включает реагентную обработку фильтрата и его последующую обработку на мембранной установке обратного осмоса [15] с получением очищенной воды и осадка с влажностью 80% (рис.1). Концентрат установки обратного осмоса утилизируемая и отводится с установки вместе с осадком [8,15,16]. Балансовая схема очистки показана на рис.1, а схема процессов химического осаждения с применением сульфата железа [8] показана на рис.2.

фильтрат

100 мЗ/сут

бак фильтрата

100 мЗ

реагенты

V

реагентная обработка

99,7 мЗ

->

установка обратного осмоса

V

осадок

фильтрат

99,5 мЗ

обезвоживание осадка 1

V

i

осадок, 0,3 м2, влажность 80%

концентрат

реагенты

оо

00-0,2 мЗ

реагентная обработка

осадок w 0,2 мЗ

99 мЗ

обезвоживание осадка 2

очищенная вода

осадок, 0,2 м2, влажность 80% (высокий класс опасности, на захоронение)

Рис.1. Балансовая схема обработки фильтрата полигона ТБО производительностью 100 куб.м в сутки. Fig. 1. The balance sheet for processing the filtrate of a landfill with a capacity of 100 cubic meters per day.

Фильтрат по дренажной системе сбора с карт полигона ТБО направляется в приемную емкость канализационной насосной станции, откуда насосами перекачивается в «емкость для обработки фильтрата» (2). Поскольку в «старом» фильтрате, возраст которого 10-15 лет количество гуматов относительно небольшое (ХПК 5-8 г/л) для осаждения используется сульфат железа:

(НиМ)х(ОНСООН)у + yFe2(SO4)3 ^ (HUM)x(OCOOFe)y|+ 2yH2SO4

3Н20 + Fe2(SO4)3 ^ Fe(OH)3 | + 3 H2SO4 с образованием гидроокиси железа для совместного осаждения гуматов на гидроокиси железа.

Одновременно в ёмкость подается кислота для нейтрализации раствора, для получения на выходе рН до значения близкого 6. Осветленный фильтрат подается на «тонкослойный отстойник» (3), а затем в «отстойник» и далее в «промежуточную емкость» (4). Образовавшийся осадок перекачивается в отдельный «резервуар-накопитель осадка» для дальнейшего использования в качестве изолирующего слоя на полигоне. На выходе фильтрата из тонкослойного отстойника, для определения динамики процесса окисления и уточнения необходимой дозы гипохлорита, в осветленном фильтрате непрерывно автоматическим датчиком измеряется (СЮ) и при необходимости меняется дозировка гипохлорита натрия (№ОС1). Доочистка фильтрата осуществляется на контактном осветлителе(5) (фильтр с зернистой загрузкой).

Рис.2.Технологическая схема обработки и обезвреживания фильтрата полигона ТБО (ПАТЕНТ РФ №2099294 от

20.12.1997г.) (сульфат железа)

Fig. 2. Technological scheme of processing and disposal of the solid waste landfill filtrate (PATENT of the Russian Federation

No. 2099294 dated 12/20/1997) (iron sulfate)

1 - станция перекачивания фильтрата

2 - ёмкость для обработки фильтрата

3 - тонкослойный отстойник 4,5 - отстойник

6 - установка ультрафильтрации

7 - установка обратного осмоса

8 - пруд аэрируемый

9 - узел подачи реагента Ре2(804)э

10 - нейтрализация кислотой

11 - узел подачи реагента №0С1

12 - контактный осветлитель

13 - резервуар-накопитель осадка

Очищенный фильтрат накапливается в промежуточной емкости (6), откуда направляется на финальную стадию очистки - установку обратного осмоса (7) с блоком предочистки («установка ультрафильтрации»), на котором удаляются мельчайшие взвешенные частицы. Очищенный фильтрат попадает в аэрируемый (с целью предотвращения загнивания воды) пруд (8). Очищенный фильтрат может быть использован для любых хозяйственных нужд полигона. Солевой концентрат после обратного осмоса упаривается на выпарной установке до кристаллогидратов, упаковывается в бочки и оправляется на хранение.

Фильтрат по дренажной системе сбора с карт полигона ТБО направляется в приемную емкость канализационной насосной станции, откуда насосами перекачивается в «ёмкость для обработки фильтрата» (2). Поскольку в «молодом» фильтрате, возраст которого 1 -3 года, количество гуматов достаточно велико (ХПК 20-25 г/л). В этом случае в качестве реагента и одновременно коагулянта может выступать гидроокись кальция, реакция идёт с образованием карбоната кальция как осадителя гуматов [8-10]. В этом случае технологическая схема выглядит следующим образом (рис.3).

Рис.3. Технологическая схема обработки фильтрата полигона ТБО (ПАТЕНТ № 2099294 от 20.12.1997 г.) (гидроокись

кальция)

Fig. 3: Process flow diagram for processing the filtrate of the MSW landfill (PATENT No. 2099294 dated 12/20/1997) (calcium

hydroxide)

1 - станция перекачивания фильтрата

2 - ёмкость для обработки фильтрата

3 - тонкослойный отстойник 4,5 - отстойник

6 - установка ультрафильтрации

7 - установка обратного осмоса

8 - пруд аэрируемый

9 - контактный осветлитель

10 - известь

11 - растворный узел известкового молока

12 - узел подачи реагента NaOQ

13 - ёмкость с нейтрализующим раствором

14 - смеситель

15 - резервуар-накопитель осадка

16 - ленточный транспортёр

Для осаждения трудно окисляемой органики в емкость направляется расчетное количество известкового молока. Образовавшийся осадок направляется в «резервуар-накопитель осадка», в котором собирается весь осадок, осевший в промежуточных отстойниках для использования его в качестве изолирующего слоя на полигоне. Осветленный фильтрат подается насосом на «тонкослойный отстойник», а затем в промежуточную емкость - «отстойник». Для окисления аммиака в целях предотвращения распространения запаха из открытого отстойника используется гипохлорит натрия [9]. Осветленный в отстойнике фильтрат смешивается с нейтрализующим раствором для получения на выходе рН близкое по значению 6. Для определения динамики процесса окисления и уточнения необходимой дозы гипохлорита, в осветленном фильтрате непрерывно автоматическим датчиком измеряется (СЮ) и при необходимости меняется дозировка реагента (№ОС1). Из отстойников (промежуточные ёмкости) фильтрат подается в «смеситель» для интенсификации процесса нейтрализации. В качестве нейтрализующего реагента используется серная (или соляная) кислота, находящаяся в емкости. После смесителя, где рН фильтрата контролируется потенциометрическим датчиком рН, доочистка фильтрата осуществляется на «контактном осветлителе» (фильтр с зернистой загрузкой).

Очищенный фильтрат накапливается в промежуточной емкости - «отстойник», откуда

направляется на финальную стадию очистки -установку «обратного осмоса» с блоком предочистки - «узел ультрафильтрации», на котором удаляются мельчайшие взвешенные частицы. Очищенный фильтрат попадает в аэрируемый (с целью предотвращения загнивания воды) пруд. Очищенный фильтрат может быть использован для любых хозяйственных нужд полигона.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящей работе авторами была поставлена цель экспериментально определить характеристики и параметры проведения процесса обратного осмоса для разделения фильтрата одного из подмосковных полигонов ТБО на очищенную воду и обезвоженный осадок, пригодный для его дальнейшей утилизации. Для расчёта мембранной установки необходимо определить: типы и марки применяемых мембран, количество ступеней обработки, схемы подключения аппаратов, величины рабочего давления, селективности и производительности мембран на каждой ступени обработки, а также величины выхода фильтрата на каждой ступени. Принципы очистки фильтрата ТБО с применением двухступенчатой обработки методом обратного осмоса [11,15] показан на рис.4.

Рис.4. Балансовая схема обработки фильтрата ТБО с применением метода обратного осмоса в две ступени и утилизацией концентрата (сокращения его расхода до 1% от общего расхода поступающей на очистку воды)

Fig. 4. The balance sheet for the processing of solid waste filtrate using the reverse osmosis method in two stages and the utilization of the concentrate (reduction of its consumption to 1% of the total flow rate of water supplied to the treatment)

1 - приемный бак

2 - насос мембранной установки I ступени

3 - мембраны I ступени

4 - мембраны III ступени концентрирования

5 - бак фильтрата II ступени

6 - насос мембранной установки II ступени 7- мембраны II ступени

В соответствии с разработанной технологией (рис.5), концентрат и все содержащиеся в нем загрязнения выводятся вместе с обезвоженным осадком [15,16]. Принципы удаления концентрата вместе с обезвоженным осадком показаны на рис.5.

Рис.5. Балансовая схема обработки концентрата и удаления его вместе с осадком. Fig. 5. The balance sheet of the processing of the concentrate and its removal together with the sediment.

5 - система обезвоживания осадка

6 - мешок

1 - осадкоуплотнитель

2 - бак отстоянной воды

3 - насос установки обработки концентрата III 7 - бак сбора иловой воды ступени

4 - мембраны обработки концентрата III ступени

8 - насос возврата иловой воды

В настоящей работе авторами сделана попытка использовать разработанную технологию для очистки "свалочного" фильтрата методом обратного осмоса после проведения реагентной обработки и

осаждения большей части гуминовых веществ после проведения коагуляции [8,10]. Специально для очистки сточных вод используются разработанные мембранные аппараты с «открытым» каналом,

позволяющие обрабатывать сточные воды с высоким содержанием взвешенных веществ [16]. Это позволяет упростить схему предварительной обработки воды и отказаться от применения установки ультрафильтрации перед установкой обратного осмоса [11]. Проблему создаёт то обстоятельство, что показатель ХПК сточной воды уже после реагентной обработки имеет очень высокое значение (200-300 мг/л), что может отрицательно сказываться на работе мембран, вызывая образование органических осадков. Органические вещества различной природы и молекулярного веса, определяемые показателем ХПК, могут адсорбироваться на мембранной поверхности и коагулировать. Результаты проведённых ранее исследований позволяют предположить, что накопление органических загрязнений не оказывает значительного влияния на процесс обратного осмоса и может контролироваться с применением химических

На рис.6 показана технологическая схема очистки фильтрата ТБО с указанием всех видов оборудования. Вода подаётся насосом в первичный отстойник, в котором происходит осаждение взвешенных веществ. После отстаивания вода проходит предварительную очистку на фильтрах и подаётся в бак фильтрованной воды, откуда рабочим насосом первой ступени подаётся в мембранные аппараты первой ступени с низконапорными мембранами обратного осмоса типа BLN. Выход фильтрата на первой ступени составляет 0.9 - 0,88, что соответствует сокращению расхода концентрата по сравнению с расходом исходной воды в 8 - 10 раз. Для достижения требуемого качества очищенной воды, фильтрат первой ступени направляется на обработку на установки обратного осмоса второй ступени. Фильтрат второй ступени используется для технических нужд или для сброса в водоем. Концентрат установки второй ступени направляется

промывок [11,17]. Вопросы утилизации концентрата составляют более серьёзную проблему при очистке сточных вод с высоким содержанием ХПК «напрямую», чем в ранее описанных случаях при обработке биологически очищенных сточных вод [11,15,17]. При биологической очистке воды образуется избыточный активный ил, который составляет не менее 12 -15 кг на 100 куб.м очищаемой воды. Поэтому при влажности обезвоженного осадка 80% расход концентрата, удаляемого с осадком, может составлять около 1% расхода очищаемой воды. В случае очистки сточной воды полигонов ТБО, имеющей высокое значение ХПК при невысоком содержании взвешенных веществ, сократить расход концентрата до величины, не превышающей 0,2% представляет серьёзную проблему. Состав фильтрата ТБО, использовавшегося при проведении экспериментов, а также составы его на разных стадиях очистки, представлены в Таблице!.

на вход в установку и смешивается с исходной водой. Концентрат первой ступени направляется в промежуточный бак-отстойник. Ввиду того, что значение ХПК в концентрате доходит до 1200-1500мг/л, в промежуточном баке осуществляется коагуляция и осаждение осадка органических веществ. Как показывают эксперименты, значение ХПК после осаждения составляет не более 300 мг/л. Дальнейшее снижение расхода концентрата осуществляется на третьей ступени обработки концентрата в мембранных аппаратах с нанофильтрационными мембранами типа 90-МБ, где расход концентрата снижается ещё в 15-20 раз. Осадок из первичных отстойников и из промежуточного бака-отстойника поступает в уплотнитель осадка, затем в отстойник и направляется на обезвоживание. Фильтрат после обезвоживания осадка направляется в промежуточный бак установки второй ступени.

Таблица 1. Результаты определения концентраций различных загрязнений в фильтре полигона ТБО в

процессе очистки

Исходный фильтрат После реагентной обработки После обратного осмоса 1 ступени После обратного осмоса 2 ступени

1 ХПК - 1728 мг/л ХПК - 605 мг/л ХПК - 15 мг/л ХПК - 8 мг/л

2 рН - 8,9 рН - 6,5 рН - 6,8 рН - 6,2

3 Кальций - 15,5 мг-экв/л Кальций - 8,8 мг-экв/л Кальций - 0,2 мг-экв/л Кальций - 0,05 мг-экв/л

4 Щёлочность - 76,0 мг/л Щёлочность - 13,6 мг/л Щёлочность - 5,0 мг/л Щёлочность - 2,1мг/л

5 Аммоний - 425 мг/л Аммоний - 92 мг/л Аммоний - 3,1 мг/л Аммоний - 0,2 мг/л

6 Нитраты - 65,5 мг/л Нитраты - 42,1 мг/л Нитраты - 5,85 мг/л Нитраты - 2,73 мг/л

7 Хлориды - 2308 мг/л Хлориды - 266 мг/л Хлориды - 27 мг/л Хлориды - 2 мг/л

8 Сульфаты - 627 мг/л Сульфаты - 508 мг/л Сульфаты - 0,68 мг/л Сульфаты - 0,12 мг/л

Рис. 6. Технологическая схема очистки фильтрата ТБО с указанием всех видов оборудования. Fig. 6. Technological scheme for cleaning solid waste filtrate indicating all types of equipment.

1 - насосное перекачивание фильтрата

2 - погружной насос

3 - ёмкость для реагентной обработки фильтрата

4 - тонкослойный отстойник

5 - расходный бак дозирования сернокислого железа

6 - насос-дозатор раствора сернокислого железа

7 - расходный бак дозирования серной кислоты

8 - насос-дозатор подачи кислоты на нейтрализацию

9 - расходный бак дозирования раствора гипохлорит натрия

10 - насос-дозатор подачи раствора гипохлорит натрия

11 - бак-отстойник

12 - промежуточный бак

13 - насос подачи воды на контактный осветлитель

14 - контактный осветлитель

15 - бак-отстойник осветлённой воды

16 - бак сбора осветлённой воды

17 - рабочий насос установки ультрафильтрации

18 - ультрафильтрационные аппараты с капиллярными мембранами

19 - бак сбора воды после предочистки

20 - мембранные обратноосмотические

аппараты для обработки сточной воды

21 - мембранные аппараты Обработанного концентрата

22 - рабочий насос установки

обратного осмоса первой ступени

23 - безреагентная обработка (снижение ХПК)

24 -бак отстоянной воды

25 - рабочий насос второй ступени обработки концентрата

26 - мембранные аппараты обработки концентрата (дополнительного снижения его расхода)

27 - осадкоуплотнитель

28 - насос возврата «надосадочной» воды

29 - насос подачи осадка на обезвоживание

30 - установка «мешкового» обезвоживания

31 - насос возврата осадочной воды после обезвоживания осадка

32 - насос подачи воды на

установку обратного осмоса второй ступени

33 - бак-гидроаккумулятор фильтрата первой ступени

34 - мембранные аппараты обратного осмоса второй ступени

35 - бак-гидроаккумулятор фильтрата второй ступени

Исходя из общего количества осадка, можно определить количество воды, составляющей влажность обезвоженного осадка: 1. Расход воды: 24 куб.м в сутки

2. Общее количество осадка взвешенных веществ после проведения реагентной обработки: 48 кг/сутки;

3. ХПК исходной воды: 1800 мг/л

4. ХПК воды на входе в первую ступень:240 мг/л

5. Общее количество осадка после коагулирования и осаждения взвешенных веществ после прохождения первой ступени: 12,0 кг/сутки;

6. Общее количество твердых веществ, выводимое с установки в сутки:60 кг/сутки.

7. Общий расход влажного осадка в илонакопитель:3600 литров в сутки;

8. Расход обезвоженного осадка (при влажности 80%) -360 литров в сутки.

Пример двухступенчатой установки обратного осмоса для очистки сточных вод и утилизации концентрата производительностью 1000 -1500 литров в час с мембранными аппаратами типа 4040 и баками для реагентного осаждения органических веществ производства компании Waterlab показана на рис.7 [18].

Рис. 7. Пример двухступенчатой установки обратного осмоса для очистки сточных вод и утилизации концентрата производительностью 1000 -1500 литров в час с мембранными аппаратами типа 4040 и баками для реагентного осаждения органических веществ производства компании Waterlab.

Fig. 7. An example of a two-stage reverse osmosis plant for wastewater treatment and concentrate utilization with a capacity of 1000-1500 liters per hour with 4040 membrane units and reagent tanks for organic substances produced by Waterlab.

ВЫВОДЫ

1. На эффективность работы мембран при разделении фильтратов хранения ТБО большое влияние оказывает содержание в нем высокомолекулярных органических веществ. Целесообразно осаждать органические вещества с применением реагентов перед последующей обработкой сточной воды методом обратного осмоса.

2. После обезвоживания осадка осаждённых взвешенных и органических веществ влажность его составляет 78-80%. Концентрат установки обратного осмоса составляет 0,6-0,8% от объема исходной обрабатываемой воды и выводится вместе с обезвоженным осадком, при этом влажность осадка составляет не более 80%. Разработанная схема может быть использована для случаев, когда величина общего солесодержания не превышает 1000 мг/л.

ЛИТЕРАТУРА

1. Hussein L., Abdel-Shafy, Mona S., Mansour M. Solid waste issue: Sources, composition, disposal, recycling and valorization. Egyptian Journal of Petrolium. Volume 27, Issue 4, December 2018, pages 1275 - 1290.

2. J. Wiszniowski, D. Robert, J. Summer-Gorska, K. Miksh, J.V. Weber. Landfill ieachate treatment methods: a review. Environ. Chem. Lett. , 4 (2006), 5161. DOI: 10.1007/s10311-005-0016-z.

3. Sun W.Y., Kang M.S., Yim S.K., Choi K.H. Advances Landfill Leachate treatment Using an integrated membrane processes. Desalination, v. 149, (2002), p. 109-114.

4. B. Weber and F.Holz. Landfill Leachate Treatment by Reverse Osmosis. 1991. Elsevier Science Puplishers Ltd, England. Effective Industrial Membrane Processes - Benefits and opportunities, pp.143-154.

5. Angelo Chianese, Ronaldo Ranauro, Nicola Verdone. Treatment of landfill leachate by reverse osmosis. Water Research, Volume 33, Issue 3, February 1999, pages 64-652.

6. Kenichi Ushikovski, Tetsuo Kobayashi, Kazuya Uematsu, Akihiro Toji, Dai Kojima, Kanji Matsumoto. Leachate treatment by the reverse osmosis system. Desalination, Volume 150, Issue 2, November 2002, Pages 121-129.

7. Amokrane A., Comel C., Veron J. Landfill leachate pretreatment by coagulation-flocculation. Water Resources. (1997), 31, 2775-2782.

8. Коныгин А.А. Комплексная технология очистки фильтрата полигонов захоронения твёрдых бытовых отходов. Academia. Архитектура и строительство, 2011, №4, с. 105-109.

9. Потапов А.Д., Коныгин А.А. Новые возможности осветления интенсивно окрашенных полигонов ТБО при их обезвреживании с использованием известкового молока в присутствии солей кальция. Вестник МГСУ. Научно-технический журнал. 2013. 8. стр. 116-122.

10. Кофман В.Л. Очистка фильтрата полигонов хранения твёрдых бытовых отходов. Водоснабжение и санитарная Техника. 2010, №1-2, с. 124-127.

11. Mark Wilf. The guidebook to membrane for wastewater reclamation. Balaban Desalination Publishing, 2010.V.788.

12. Lateef S.K.,Soh B.Z. and Kimura K. Direct membrane filtration of municipal wastewater with chemically enhanced backwash for recovery of organic matter. Bio resource technology.(2019),150,149-155.

13. Nacimento, Thiago and Mejia Fazani and FDs-Polanski, Fernando and Pena, Mer. Improvement of municipal wastewater pretreatment by direct membrane filtration. (2016).Environmental Technology, 38, 1-35.

14. A. Perez-Gonzales, A.M. Urtiaga, R. Ibanez, I. Ortoz. State of the art and review of the treatment technologies of water reverse osmosis concentrates. Water Research, 46 (2012) 267 - 283.

15. Wojciech Dabrowski, Alexei Pervov, Konstantin Tikhonov. Use of reverse osmosis to modify biological wastewater treatment. Vestnik MGSU. Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering, vol.13 issue 10, 2018. ISSN 1997-0935. DOI: 10.22227/19970935, 2018.10.1222-1235.

16. Pervov A.G., Andrianov A.P. Application of membranes to treat wastewater for it's recycling and reuse: new considerations to reduce fouling and recovery up to 99 per cent. Desalination and water treatment. 2011. Vol.35.(1-3). Pp.2-9. DOI: 10.5004/DWT.2011.3133.

17. A.G. Pervov, Xuan Quyet Nguen and E.B. Yurchevski. Investigation of the influence of organics contained in natural water on the performance of reverse osmosis membranes. ISSN 2517-7516, Membranes and membrane technologies,2019, vol.1,No 5,pp.286-297. Pleiades Publishing , Ltd.2019.

18. Pervov A. Application of reverse osmosis to treat and reuse petrochemical wastewater. The International Desalination Association World Congress - Sao Paolo, Brazil, REF: IDA 17 WC-57868 Pervov.

REFERENCES

1. Hussein L., Abdel-Shafy, Mona S., Mansour M. Solid waste issue: Sources, composition, disposal, recycling and valorization. Egyptian Journal of Petrolium. Volume 27, Issue 4, December 2018, pages 1275 - 1290.

2. J. Wiszniowski, D. Robert, J. Summer-Gorska, K. Miksh, J.V. Weber. Landfill ieachate treatment methods: a review. Environ. Chem. Lett. 4 (2006), 5161. DOI: 10.1007 / s10311-005-0016-z.

3. Sun W.Y., Kang M.S., Yim S.K., Choi K.H. Advances Landfill Leachate treatment Using an

integrated membrane processes. Desalination, v. 149, (2002), p. 109-114.

4. B. Weber and F. Holz. Landfill Leachate Treatment by Reverse Osmosis. 1991. Elsevier Science Puplishers Ltd, England. Effective Industrial Membrane Processes - Benefits and opportunities, pp. 143-154.

5. Angelo Chianese, Ronaldo Ranauro, Nicola Verdone. Treatment of landfill leachate by reverse osmosis. Water Research, Volume 33, Issue 3, February 1999, pages 64-652.

6. Kenichi Ushikovski, Tetsuo Kobayashi, Kazuya Uematsu, Akihiro Toji, Dai Kojima, Kanji Matsumoto. Leachate treatment by the reverse osmosis system. Desalination, Volume 150, Issue 2, November 2002, Pages 121-129.

7. Amokrane A., Comel C., Veron J. Landfill leachate pretreatment by coagulation-flocculation. Water resources. (1997), 31, 2775-2782.

8. Konygin A.A. Integrated technology for cleaning the filtrate of solid waste landfills. Academia. Architecture and Construction, 2011, No. 4, p. 105-109.

9. Potapov A.D., Konygin A.A. New opportunities for clarification of intensely colored solid waste landfills during their disposal using lime milk in the presence of calcium salts. Bulletin of MGSU. Scientific and technical journal. 2013. 8. p. 116-122.

10. Kofman V.L. Purification of the filtrate of solid waste landfills. Water Supply and Sanitary Engineering. 2010, No. 1-2, p. 124-127.

11. Mark Wilf. The guidebook to membrane for wastewater reclamation. Balaban Desalination Publishing, 2010.V.788.

12. Lateef S.K., Soh B.Z. and Kimura K. Direct membrane filtration of municipal wastewater with chemically enhanced backwash for recovery of organic matter. Bio resource technology. (2019), 150,149-155.

13. Nacimento, Thiago and Mejia Fazani and FDs-Polanski, Fernando and Pena, Mer. Improvement of municipal wastewater pretreatment by direct membrane filtration. (2016). Environmental Technology, 38, 1-35.

14. A. Perez-Gonzales, A.M. Urtiaga, R. Ibanez, I. Ortoz. State of the art and review of the treatment technologies of water reverse osmosis concentrates. Water Research, 46 (2012) 267 - 283.

15. Wojciech Dabrowski, Alexei Pervov, Konstantin Tikhonov. Use of reverse osmosis to modify biological wastewater treatment. Vestnik MGSU. Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering, vol. 13 issue 10, 2018. ISSN 1997-0935. DOI: 10.22227 / 19970935, 2018.10.1222-1235.

16. Pervov A.G., Andrianov A.P. Application of membranes to treat wastewater for it's recycling and reuse: new considerations to reduce fouling and recovery up to 99 per cent. Desalination and water treatment. 2011. Vol. 35. (1-3). Pp. 2-9. DOI: 10.5004 / DWT.2011.3133.

17. A.G. Pervov, Xuan Quyet Nguen and E.B. Yurchevski. Investigation of the influence of organics contained in natural water on the performance of reverse osmosis membranes. ISSN 2517-7516, Membranes and membrane technologies, 2019, vol. 1, No. 5, pp. 286297. Pleiades Publishing, Ltd. 2019.

18. Pervov A. Application of reverse osmosis to treat Desalination Association World Congress - Sao Paolo, and reuse petrochemical wastewater. The International Brazil, REF: IDA 17 WC-57868 Pervov.

TECHNOLOGY OF TREATMENT OF EFFLUENTS OF LANDFILLS USING THE

METHOD OF REVERSE OSMOSIS

Shirkova T.N., Pervov A.G.

Summary. The results of work aimed at studying the possibility of cleaning the filtrates of solid waste storage areas (MSW), conducted in the period from 2010 to 2020, are presented approaches to solving the problem, consisting in chemical deposition of organic substances contained in MSW filtrates, using coagulants and flocculants, as well as lime, are Described. The reverse osmosis method is used to further remove nitrogen and phosphorus compounds from the MSW filtrates, as well as to reduce the total salt content. The description of technologies that use two-stage reverse osmosis treatment of solid waste filtrate for deep removal of ammonium from water up to the requirements for water discharged into fisheries reservoirs is given. A new technology for cleaning solid waste filtrate is described, also based on reagent deposition of dissolved organic substances and subsequent treatment by reverse osmosis. A distinctive feature of the technology is the absence of a reverse osmosis plant concentrate: the utilization of the concentrate is achieved by reducing its flow rate to less than 1 percent of the flow rate of the MSW filtrate coming for processing. The concentrate is removed together with the sediment, and the moisture content of the sediment is not more than 80 %.

Subject of research: filtrates of solid waste landfills with different composition determined by COD indicators (chemical oxygen consumption), concentrations of ammonium ions, nitrate ions, phosphate ions, as well as hardness and alkalinity; determining the costs of the discharged concentrate and studying the possibilities of reducing them; determining the cost of reagents and electricity.

Materials methods: the schemes of cleaning processes have been studied. Chemical equations of processes occurring in structures are presented and considered, and stoichiometric concentrations of the reagents used are determined. Balance charts have been drawn up to determine the costs of solid waste filtrate, treated water, sediment and concentrates of reverse osmosis plants, as well as the concentrations of various contaminants in them at each stage of treatment at the entrance and exit of structures.

Key words: landfill leachate solid waste; reverse osmosis; nanofiltration; sedimentation on the membrane; a permeate outlet; a lower consumption of concentrate.