Очистка фильтрата полигона твердых бытовых отходов (биологические методы с химическим окислением)

Метод выпаривания -- данный метод в силу технологической сложности и чрезвычайно высокой стоимости в случае его применения как одноступенчатой системы обработки фильтрата встречается на практике достаточно редко, в ЕС существует менее 10 таких сооружений. Метод применим лишь для стоков с «ураганными» концентрациями загрязнений, что с одной стороны точно подходит для фильтратов, однако с другой стороны для оправданности применения метода необходимы более высокие концентрации загрязнений, нежели содержащиеся в фильтратах полигонов ТБО. В связи с этим метод часто применяется для обработки концентрата ступени обратного осмоса. Также причиной редкого применения данного метода является низкий эффект очистки по аммонийным загрязнениям (10-30%).

Биологические методы - это установки как из одной ступени, так, состоящие и из двух ступеней часто применяются для обработки стоков ТБО и ПО. В силу разнообразия данных методов и широких границ применения позволяет оценить эти методы как адекватные для применения в системах очистки фильтратов полигонов депонирования отходов. Это, однако, не ограничивает использование этих методов в комплексе с другими. Остальные методы по многим причинам и технологическим соображениям в качестве отдельных сооружений по очистке фильтратов не применяются, исключением является приводимый далее пример. Для фильтратов полигонов депонирования промышленных отходов одноступенчатые схемы применяются лишь в исключительных случаях, так на полигоне используется блок биофильтров с плавающей загрузкой перед сбросом в систему городской канализации. Однако стоит отметить, что сточные воды данного полигона отличаются загрязненностью по аммонию, по остальным параметрам они сравнимы с городскими сточными водами.

На некоторых полигонах применение двухступенчатых или одноступенчатых обратноосмотических схем является обоснованным. Наиболее распространенной схемой является схема на основе так называемого SBR-метода, основывающегося на очистке сточных вод биологической ступени с включением в это сооружение адсорбции на активном угле (АУ). АУ может быть использован как в самом биореакторе, так и на второй стадии очистки. Данная схема может быть названа одноступенчатой лишь условно в виду проведения обработки сточных вод двумя способами, хотя и в одном сооружении/ступени.

Весьма важным фактором, определяющим состав схем обработки фильтрата, является совместимость методов. Собственно, совместимость - это один из определяющих факторов для осуществления стабильности общего процесса обработки, а также достижения надежности работы, расширения возможных границ применимости системы, получения более высоких процентов очистки, а также приближения свойств системы к экологичным.

Проблематика совместимости методов была частично затронута Р. Видманном, которым была составлена таблица совместимости методов в двухступенчатых системах обработки фильтрата., представленная в табл. 2.2. Система совместимости разделена на 5 баллов:

5 - полностью совместимы и рекомендуемы к совместному применению;

4 - совместимы;

3 - возможно совместное включение;

2 - ограниченно совместимы;

1 - несовместимы;

* - способ возможен для использования при обработке осадков или остаточных веществ.

Таблица 2.2.

Совместимость методов в двухступенчатых системах обработки фильтратов

Вторая ступень Первая ступень	Биология	Флокуляция	Адсорбция	Ультрафильтрация	Обратный осмос	Хим. окисление	Выпаривание	Сжигание
Биология	5	5	5	1	4	4	2	*
Флокуляция	2	1	5	2	5	1	1	2
Адсорбция	4	5	2	2	5	4	4	4
Ультрафильтрация	4	1	1	1	4	2	2	2
Обратный осмос	*	1	1	1	5	4	*	*
Хим. окисление	2	1	1	1	2	2	2	*
Выпаривание	1	1	1	1	1	1	5	*
Сжигание	1	1	1	1	1	1	1	1

3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (С ХИМИЧЕСКОЙ ОКСИДАЦИЕЙ ОЗОНОМ)

3.1 СУЩНОСТЬ ТБО И БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Как известно, одной из крупных нерешенных экологических и социальных проблем урбанизированных территорий является снижение негативного воздействия полигонов захоронения и свалок твердых бытовых отходов (ТБО) на объекты гидросферы, обусловленного фильтрационными водами. К твердым бытовым отходам относятся отходы коммунально-бытового хозяйства, торговых предприятий, медицинских и образовательных учреждений, муниципальных служб. В городах и поселках РФ объем ТБО составляет 150 млн. м (30 млн. т) в год.

В мировой практике известно более двадцати методов обезвреживания и утилизации ТБО. К ним относятся методы: складирование ТБО на полигонах (свалках), сжигание, аэробное биотермическое компостирование; комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза) некомпостируемых фракций, раздельный сбор и сортировка отходов на мусоросортировочных заводах и т.д.

В России подлежат захоронению - 96,5% от общего числа отходов. Площадь, занятая полигонами на территории РФ, в настоящее время превышает 40 тыс. га и ежегодно увеличивается на 2,5-4%.

Динамика внедрения различных методов переработки бытовых отходов в разных странах показывает, что за последние двадцать лет объем ТБО, направляемых на полигоны, уменьшился примерно на 10-15%. Однако, с учетом сравнительно невысоких капитальных и эксплутационных затрат полигоны будут оставаться самым распространенным методом утилизации отходов ближайшие 10-15 лет. Захоронение на полигонах, кроме того, остается необходимым методом для отходов, не поддающихся вторичной переработке, несгорающих или сгорающих с выделением токсичных веществ. Полигоны складирования ТБО являются объектами высокого экологического риска загрязнения окружающей природной среды.

Основным фактором, определяющим негативное воздействие полигонов захоронения ТБО, является инфильтрация в пределах площади складирования отходов отжимной воды, выделяющейся из свалочного тела в процессе складирования, уплотнения и разложения отходов - свалочного фильтрата. На протяжении жизненного цикла полигона ТБО фильтрат является постоянным источником загрязнения подземных вод. Проектирование, строительство и эксплуатация полигонов ТБО регламентируется нормативными документами. Конструктивные решения оснований полигонов зависят от климатических и гидрогеологических условий. Для предотвращения проникновения свалочного фильтрата в подземные воды предусматривается устройство:

- противофильтрационного экрана в основании полигона из водоупорных материалов - естественных (глины, суглинки) и искусственные (пленочные покрытия, продуктов отходов нефтехимической промышленности, использование слабопроницаемых почвенных экранов, покрытых геомембраной);

- системой дренажа и сбора фильтрата в основании полигона;

- системой дренажа для отвода поверхностного стока с прилегающих территорий;

- системой откачки и очистки свалочного фильтрата.

Несмотря на соблюдение всех регламентируемых мероприятий при проектировании, строительстве и эксплуатации полигонов захоронения ТБО, направленных на предотвращение загрязнения подземных вод, происходит просачивание свалочного фильтрата через основание полигона:

- глинистые экраны не дают полную защиту подземных вод от эмиссии растворенных веществ в составе фильтрата;

- при воздействии на экран сильных кислот и оснований, ряда неорганических жидкостей коэффициент фильтрации значительно увеличивается во времени, что необходимо учитывать при конструировании экранов;

- наличие зон дефекта геомембран как компонента сложного противофильтрационного экрана, связанные с возникновением проколов, царапин, трещин и плохо сваренных швов, из-за возраста, от воздействия внешних элементов (химикаты, кислород, микроорганизмы, температура, излучения высокой энергии и механического воздействия).

Следовательно, в оценку воздействия проектируемого полигона захоронения ТБО на окружающую среду, а также действующих, реконструируемых свалок должны входить следующие составляющие элементы:

- прогноз качества фильтрационных вод;

- прогноз образования объема фильтрата с учетом трансформации поверхностного стока и неравномерности его распределения в течение года;

- прогноз переноса загрязняющих веществ к уровню грунтовых вод;

- прогноз распространения загрязняющих веществ в водоносном горизонте.

По данным многочисленных исследований, проведенных зарубежными и российскими учеными, химический и микробиологический состав фильтрата полигонов и их объем зависят от ряда факторов, к которым относятся: морфологический состав ТБО; мощность полигона ТБО; этап жизненного цикла полигона; влажность отходов; климатические факторы (температура, атмосферные осадки); инженерная инфраструктура полигона; предварительная обработка отходов.

В связи с многообразием факторов, влияющих на концентрацию и состав неорганических и органических примесей в фильтрате, прогнозирование химического состава фильтрационных вод является достаточно сложной задачей и в настоящее время не существует единого подхода к прогнозным оценкам состава фильтрата, многие модели находятся на стадии разработки. Для прогнозирования химического состава образующегося фильтрата полигонов захоронения ТБО необходимо использовать статистические данные, собранные из литературных источников, а также приведенных характеристик фильтратов для действующих полигонов. Свалочный фильтрат представляет собой минерализованный раствор с общим солесодержанием до 14-17 г/дм3. В его составе содержание ряда веществ существенно превышает требования СанПиН 2.1.4.10-01. В частности, содержание сульфатов достигает 6,7 ПДК, общего железа - 1700 ПДК, хлора - 12,3 ПДК, нитратов - 1,3 ПДК, ионов марганца, цинка, свинца, кадмия, никеля, хрома+3, аммония соответственно 128, 102, 16,7, 500, 11,2, 10,4 и 230,5 ПДК. Расчет объема образования фильтрата возможен на основе водного баланса полигона. Поступление в водоносные горизонты фильтрата на площади полигонов ТБО с последующей миграцией веществ может приводить к негативной трансформации качества подземных вод на значительных территориях.

Для оценки и прогноза объемов образования фильтрационных вод может быть использована модель разработанная Агентством по охране окружающей среды США «Hydrologic Evaluation of Landfill Performance» (HELP). Данная модель в качестве составляющих водного баланса полигона учитывает атмосферные осадки (в том числе, накопление снега на поверхности и его таяние), испарение, циркуляцию воды в теле полигона (вертикальная фильтрация, горизонтальный дренаж, отдача-поглощение влаги отходами) и поверхностный сток. В качестве выходных данных эта модель выдает значения (по дням, месяцам, годам и средние): суммарного испарения; поверхностного стока, объем вод, инфильтрующихся через изолирующие слои и т.д.

Как говорилось в предыдущей главе, существуют различные методы очистки фильтрата полигона ТБО: физико-химические, биологические и химические. Рассмотрим биологические методы. Биологические методы очистки широко применяются в Германии и имеет следующий вид: дренажные воды со свалки собираются в резервуар и последовательно проходят предварительную фильтрацию, стадию денитрификации и нитрификации. Этот метод используется при очистки фильтрационных вод в Кельне. В Польше же были построены дополнительные сооружения для доочистки с помощью ультрафильтрации и адсорбции на активных углях. Денитрификационный реактор оборудован мешалкой. В качестве питательных веществ дозируются соляная, фосфорная кислоты, а также лимонная кислота, которая является поставщиком углерода. На данной стадии нитраты превращаются в элементарный азот. После прохождения денитрификации стадии аммоний попадает на нитрификационную стадию, которая осуществляется в замкнутом реакторе, где достигается следующее: аммоний переходит в нитраты, нитраты - в газообразный азот. На выходе устанавливается установка ультрафильтрации. Заключительная стадия очистки - адсорбционная установка на активных углях, на которой удаляется остаточные БПК и ХПК (рис. 1), где: 1 - приемный резервуар; 2 - емкость денитрификации; 3 - емкость нитрификации; 4 - отстойник; 5 - ультрафильтрация; 6 - фильтраты. Снижение БПК и ХПК 80% - 90%.

NaOH HCl

Размещено на http://www.allbest.ru/

Са(ОН)2 концентрат

Рис. 3.1. Схема биологической очистки фильтрата с доочисткой ультрафильтрации и адсорбцией на углях

В основе гальванокоагуляции лежит принцип работы гальванического элемента, при этом очищаемая вода обрабатывается смесью токопроводящих материалов, один из которых обладает коагулирющей способностью. Установка содержит блок гальванокоагуляции (гальванокоагулятор, скорый песчаный фильтр) и блок адсорбции. За счет разности электрохимических потенциалов токопроводящих элементов на контакте «железная стружка - углеродсодержащий материал» возникает множество гальванопар, что вызывает интенсивное окисление и растворение металла, электролиз воды, смещение рН. Образующиеся ионы железа и алюминия переходят в различные гидроксидные и оксигидратные формы: Fe(OH)2, FeОНН, Fe(OH)3, Fe(OH)2+ , Al(OH)2+ , [Al(OH)4], Al(OH)3 , которые способствуют коагуляции, осаждению, сорбции примесей из очищаемой воды. В качестве гальванопар применяются металлический скрап и углеродосодержащие отходы различных производств. Оптимальным соотношение реагентов «сорбент-Н - железные опилки» является 1:2, при этом эффективность очистки по ХПК равна 60%, по цветности - 80%. Воду после гальванокоагуляции с такими показателями можно направлять в биологические пруды.

На основании изучения качественного и количественного состава сточных вод полигонов ТБО появилось новое направление утилизации фильтрата с помочью ферментов класса оксигедаз, которые используются для идентификации процессов разложения трудноокисляемых органических соединений. После обработки вышеуказанным ферментом фильтрат разрешается к сбросу в городскую канализацию с последующей очисткой смеси на очистных сооружениях. Таким методом достигается значительное снижение содержания цинка, хрома, меди, отсутствуют смолы, мазут, абразив, пластиковая стружка. Сейчас наиболее распространенным среди существующих методов является очистка фильтрата методом обратного осмоса (рис 2), где: 1- приемный резервуар; 2 - установка обратного осмоса; 3 - сборник очищенного фильтрата; 4 - дегазатор.



Н₂SO₄ Пермеат

фильтрат ТБО концентрат Выход в атмосферу

Рис. 3.2. Схема очистки фильтрата полигонов ТБО методом обратного осмоса

Определяющую роль в ухудшении здоровья человека играет нарушенная экология городской среды обитания. Процесс урбанизации сопряжен с резким нарастанием экологических проблем. Самая острая проблема - твердые бытовые отходы. Крупные города создают организованные полигоны ТБО. Вблизи небольших поселений возникают свалки. Полигоны твердых бытовых отходов сами становятся источником опасности. Одной из более важных проблем, возникающих в процессе эксплуатации полигонов, является проблема обезвреживания фильтрата, образующегося в «теле» полигона. Источниками образования фильтрата являются поступающие в толщу полигона атмосферные осадки (основной источник образования), а также влага, содержащаяся в отходах.

Выщелачивание веществ из твердой массы отходов просачивающейся через неё жидкостью приводит к образованию сильно загрязненного фильтрата. Считается, что уровни загрязнений фильтратов в 5-20 раз превышают показатели, характерные для бытовых сточных вод. Несмотря на то, что абсолютное количество фильтрата на полигонах ТБО незначительно, из-за высоких концентраций загрязняющих веществ он представляет опасность для грунтовых и поверхностных вод. Кроме вод, загрязняется воздушный бассейн. Органические загрязнители, присутствующие в фильтрате, активно переносят в атмосферу ртуть. Комплексы токсичных металлов с органическими веществами без задержки проходят через все существующие системы фильтрации, преодолевают бытовые фильтры питьевой воды, накапливаются в овощах и фруктах.

Таблица 3.1.

Анализ фильтрационных вод полигонов ТБО

Показатель	Размерность	Фильтрат
Взвешанные вещества	Мг/л-1	1946-2458
рН		8.6-9.1
ХПК	Мг О л-1	500-13000
БПК5	Мг О2 л-1	520-850
Ионы аммония	Мг/л-1	530-1200
Нитраты	Мг/л-1	8,3-12.5
Нитраты	Мг/л-1	413-1860
Фосфаты	Мг/л-1	30-50
Щелочность	Мг - экв/л-1	61-127
Хлориды	Мг/л-1	650-2900
Сульфаты	Мг/л-1	1210-1550
Сульфиты	Мг/л-1	110-239
Сухой остаток	Мг/л-1	7500-15000
Прокаленный осадок	Мг/л-1	4200-9000
СПАВ	Мг/л-1	100-460
Железо общее	Мг/л-1	100-460
Медь	Мг/л-1	0.37-6.25
Никель	Мг/л-1	0.01-0.8
Цинк	Мг/л-1	1-135
Свинец	Мг/л-1	0.2-0.37
Натрий	Мг/л-1	100-3860
Калий	Мг/л-1	100-970
Кальций	Мг/л-1	100-830
Магний	Мг/л-1	100-150
Литий	Мг/л-1	0.13-0,37
Бериллий	Мг/л-1	(2.2-5.4)*10-4
Бор	Мг/л-1	2.3-3.1
Алюминий	Мг/л-1	1.1-3.4
Титан	Мг/л-1	3.1*10-2
Ванадий	Мг/л-1	1.33*10-2
Хром	Мг/л-1	0.29-1.21
Марганец	Мг/л-1	1.20-1.7
Кобальт	Мг/л-1	(1.2-3.3)*10-2
Мышьяк	Мг/л-1	(6.8-7.7)*10-3
Селен	Мг/л-1	(6.5-9.1)*10-3
Рубидий	Мг/л-1	0-0.23
Стронций	Мг/л-1	0-0.84
Иттрий	Мг/л-1	0-1.9*10-3
Цирконий	Мг/л-1	0-1.12*10-2
Ниобий	Мг/л-1	0-3.7*10-4
Золото		(0,2-1,7)* 10-5
Молибден	Мг/л-1	(1.5-9.3)*10-3
Серебро	Мг/л-1	(1.41-7.82)*10-4
Кадмий	Мг/л-1	(1.8-6.1)*10-3
Олово	Мг/л-1	(5.1-6.5)*10-3
Сурьма	Мг/л-1	(1.12-2.41)*10-2
Барий	Мг/л-1	0-0.13
Ртуть	Мг/л-1	(7.7-9.2)*10-4
Таллий	Мг/л-1	(4.5-7.8)*10-5

Сравнение данных показывает, что по содержанию загрязняющих веществ и по величине ХПК, высокому содержанию взвесей, органических кислот, фенола, а также железа, марганца, хрома цинка, стронция, рубидия, и некоторых других химических веществ фильтрат ТБО следует отнести к высоко загрязненным сточным водам. Концентрация нитрат-ионов втрое превосходит предел концентраций валового азота (ПДК). Факт преобладания низкомолекулярных кислот среди идентифицированных органических соединений указывает на то, что в твердой и жидкой фазах толщи бытовых отходов на полигоне и в отстойнике быстро протекает аэробная деструкция органических веществ. Среди загрязняющих веществ фильтрата иденти-фицировано значительное количество металлов. Происходят процессы выщелачивания и вымывания металлов из массы отходов. К их числу следует отнести катионы лития, бериллия, магния, алюминия, кальция, хрома, марганца, железа, никеля, кобальта, меди, цинка, стронция, иттрия, серебра, кадмия, бария, ртути, таллия, и свинца.

Предварительным условием разрешения экологического кризиса в этой области является применение технологий очистки фильтрата. Для защиты природных вод от проникновения фильтрата предлагается использование метода химической очистки сточных вод с последующим сбросом в городскую канализацию, водоем или рельеф [2]. Но в этом случае высокая концентрация, наличие комплексных соединений металлов и кислот, кальциевые соли которых растворимы, не позволяет достигнуть уровня очистки, обеспечивающего необходимый уровень санитарной безопасности.

Обычные биологические способы очистки бытовых вод для решения проблемы неприменимы из-за высокой концентрации и наличия металлов. Нужна технология, позволяющая выполнить полный цикл водооборота с извлечением ценных компонентов (тяжелых металлов), и удалением органических соединений (кислот) и токсичных веществ из массы бытовых отходов.

Таблица 3.2.

Состав органических загрязнений и их концентрации в фильтрате

№ п.п.	Вещества	Химические формулы	Концентрации, Мг/л-1
Органические кислоты
1	Муравьиная	НСООН	2.1
2	Уксусная	СН3 СООН	317
3	Пропионовая (пропановая)	СН3 СН2 СООН	123
4	Валериановая (пентановаяя)	СН3 (СН2 )3 СООН	374
5	Метилбутановая (изовалерьяновая)	СН3 СН2 СН (СН3)СООН	128
6	Метилвалерьяновая (изокапроновая)	(СН3 )2 (СН2 )2 СООН	4
7	Бензойная	phenCOOH	240
8	Циклогексановая (циклогексанкорбоновая)	Ciclo- C6 H11 СООН	795
9	Метилбензойная	СН3 phenCOOH	550
10	Деметилбензойная	(СН3 )2 phenCOOH	510
11	Фенол (карболовая)	phenOH	112
12	Салициловая	рhen(ОН)COOH	29
13	Щавелевая	(COOH)2	114
14	Молочная	СН3 СН (OH) COOH	279

Выявлено что по химическому составу и концентрации загрязняющих веществ фильтрат полигонов для захоронения ТБО имеет высокое содержание неорганических загрязнителей характерно для магния, кальция, натрия, железа, марганца, хрома, цинка, бара, нитратов, фосфатов. А также, высокая степень загрязнения фильтрата органическими веществами. Наибольшие концентрации характерны для диметилбензойной, валериановой, бензойной, пропановой, пропановой, метилбутановой, щавелевой, молочной кислот и фенола. Все эти кислоты склонны к связыванию катионов металлов в комплексы.

Для проведения очистки фильтратов требуются использование методов, приводящих к разрушению комплексных соединений металлов с органическими кислотами. Таким образом, пути очистки вод фильтратов полигонов для захоронения ТБО должны быть основаны на методах, обеспечивающих разрушение комплексных соединений, существующих в водной фазе фильтратов. К числу таких методов можно отнести вариант электрохимической очистки, с очисткой от железа и меди на сорбенте ОДМ-2Ф с доочисткой на анионите. Разработанный электрохемосорбционный метод сочетает и синхронизирует отдельные признаки других физико-химических процессов - фильтрации, флотации, электроокисления, хемосорбции. Основой его является механизм цепного свободнорадикального электроинициированного окисления. Для инициирования реакции впервые применяется генерация электронов непосредственно с электродов в водную среду [4-7]. Под их действием в воде развиваются цепные процессы окисления в присутствии кислорода воздуха. В отличие от других процессов электролиза работает как анод, так и катод. Высокий окислительный потенциал обеспечивает высокую скорость окисления трудноокисляемых соединений, включая комплексы металлов с органическими лигандами. Они не только напрямую окисляются, но и катализируют процессы очистки прочих органических веществ. параллельно происходит процесс дезинфекции. Гниющие отходы - источник парниковых газов (углекислого газа, метана и др). Учитывая масштаб таких объектов, как полигону, выбросы парниковых газов от свалок представляют серьезную долю в проблеме глобального потепления.

Новый метод сочетается с применением флокулянтов, коагулянтов. Комплекс предполагает возможность использования режимов флотации и электрофлотации. Биологические процессы не используются, и поэтому сводится к нулю риск генетических изменений вирусов и микробов в процессе очистки воды, исключено загрязнение атмосферы продуктами их жизнедеятельности. Очищенная вода насыщена кислородом и может быть использована для ускоренной утилизации полигонов путем интенсивного выщелачивания металлов с переработкой бытовых отходов в компост. Компост, из которого удалены тяжелые металлы и токсичные примеси можно использовать в агропромышленном комплексе.

При работе установки в конечном итоге, образуются осадки, шламы, содержащие кальциевые, магниевые соли, окислы железа и органические кислоты в связанном виде. Применяя модуль утилизации, работающий по тем же механизмам, но при температуре от 40 до 120 0С осуществляется процесс концентрирования, дезинфекции и окисления отходов. При окислении органическое вещество превращается в углекислый газ и воду. После обработки отходы - ценное сырье для производства строительных материалов, удобрений, материалов для порошковой металлургии и химической промышленности.

Завершение процесса рециклинга твердых бытовых отходов - это рекультивация земли [10]. Разработанный регламент рекультивации земли предусматривает применение биотехнологии, а именно к севообороту растений, способных к накоплению тяжелых металлов и стойких органических загрязнителей. Растения подлежат изъятию из трофической цепи с применением их в качестве технической культуры. Учитывая огромную потребность в биодизельном топливе, именно такие растения, как рапс смогут очистить территорию бывших свалок.

Наличие таких очистных сооружений на полигонах - превалирующий кретений для отнесения полигона к современным объектам. Предотвратить появление новых свалок можно с применением технологии глубокой утилизации каталитической гидратацией [11], в ходе которой вновь образующиеся отходы превращаются в водород и нефтезамещающее химическое сырье.

3.2 ОЗОН И ОЗОНИРОВАНИЕ, КАК СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ОЧИСТКИ ПОЛИГОНОВ

В природных условиях все мы чувствовали «свежести» после сильной грозы. Это и есть озон, образующийся при молниях - высоковольтных электрических разрядах. Озон (от греческого оzon - пахнущий) - газ голубого цвета с резким запахом, сильный окислитель. Озон аллотроп кислорода. Молекулярная формула O3. Тяжелее кислорода в 2,5 раза. Молекулы этого газа состоят из атомов кислорода. Кислород, которым мы дышим, имеет формулу O2 т.е состоит из двух атомов, а озон имеет формулу O3 и благодаря этому «лишнему» атому кислорода озон является сильным окислителем, способным бороться с молекулами загрязнений. Благодаря тому, что озон является газом, он способен проникать не только в труднодоступные места, но и в толщу пористых материалов. Это свойство позволяет ему эффективно бороться как с самими молекулами запаха, так и с опасными для здоровья человека микроорганизмами и плесенью, питающимися источниками загрязнений.

Используется для обеззараживания воды и воздуха. Образуется из молекулярного кислорода (O2) при электрическом разряде или под действием ультрафиолетового излучения. При попадании солнечных лучей, в капле воды кислород преобразуется в озон. Озон является сильным окислителем. Здесь кроются его положительные и вредоносные свойства. Все зависит от концентрации, т.е. от процентного соотношения содержания озона в воздухе. Действие его подобно огню. В малых количествах он поддерживает и оздоравливает, в больших количествах - может погубить. Озон реагирует с большинством органических и неорганических веществ. В процессе реакций образуется кислород, вода, оксиды углерода и высшие оксиды других элементов. Все эти продукты не загрязняют окружающую среду и не приводят к образованию концерагенных веществ в отличие от соединений хлора и фтора. Концентрации озона, создаваемые бытовым озонатором приводят к образованию безвредных соединений в жилых помещениях. В результате озонирования помещения происходит увеличение содержания кислорода в воздухе и очистка от вирусов и бактерий. Большинство компонентов, окружающих нас соединений, реагируют с озоном, приводя к образованию безвредных соединений. Большинство из них распадаются на углекислый газ, воду и свободный кислород. В ряде случаев образуются неактивные (безвредные) соединения (оксиды). Есть еще так называемые нереагентные вещества - оксиды титана, кремния, кальция и т.д. Они в реакцию с озоном не вступают. Озон уничтожает все известные микроорганизмы: бактерии, вирусы, простейших, их споры, цисты и т.д.; при этом озон на 51% сильнее хлора и действует в 15-20 раз быстрее. в 300-600 раз сильнее хлора.

Озон - O3, аллотропная форма кислорода, являющаяся мощным окислителем химических и других загрязняющих веществ, разрушающихся при контакте. В отличие от молекулы кислорода, молекула озона состоит из трех атомов и имеет более длинные связи между атомами кислорода. По своей реакционной способности озон занимает второе место, уступая только фтору. Озон может существовать во всех трех агрегатных состояниях. При нормальных условиях озон - газ голубоватого цвета. Температура кипения озона - 112 С, а температура плавления составляет - 192 С. Озон, используемый для озонирования, получают из атмосферного воздуха в аппаратах, называемых озонаторами, в результате воздействия на него электрического заряда, сопровождающегося выделением озона.

Молекулы озона являются нестабильными. Спустя небольшой интервал времени после образования, молекула озона распадается, возвращаясь в свое естественное состояние: молекулу кислорода, состоящую из двух атомов. При этом остаются свободные атомы кислорода, которые агрессивно стремятся присоединиться к любым инородным частицам, содержащимся в воде. При этом вода оказывается той средой, в которой бактерии и прочие органические примеси легко разлагаются под действием этих свободных атомов кислорода. Благодаря этому, озон оказывается очень сильным окислителем, и его дезинфицирующие свойства во много раз сильнее других распространенных дезинфекторов, таких как хлор. Предпочтительность использования озона в индустрии подготовки питьевой воды, обусловлена также тем фактом, что озон, в отличие от хлора, не оставляет никакого запаха, полностью разлагаясь на кислород. Прозрачная и чистая ключевая вода и воды горных рек, малозагрязнённые посторонними примесями, требуют примерно 0,5 мг/л озона. Вода, поступающая из открытых водохранилищ, может вызывать расход озона до 2 мг/л. Средняя доза озона составляет 1 мг/л. Продолжительность контакта озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой колеблется от 5 до 15 минут сообразно с типами установок и их производительностью, (при повышении температуры время контакта увеличивается). По своей сути очистка воды озоном эквивалентна многократно ускоренной процедуре природной очистки воды, протекающей в естественных условиях под действием кислорода воздуха и солнечного излучения. Озон очень сильный окислитель, его окислительный потенциал -- 2,06 В.

Таким образом, одним из наиболее сильных окислителей, уничтожающих бактерии, споры и вирусы, является озон. Механизм обеззараживания воды озоном основан на его способности инактивировать сложные органические вещества белковой природы, содержащиеся в животных и растительных организмах. При озонировании, одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, а также ее дезодорация и улучшение вкусовых качеств. Озонирование - это прежде всего технология очистки, основанная на использовании газа озона -- сильного окислителя. Озонатор вырабатывает озон из кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе. При производстве озона необходимо удалять влагу из воздуха, иначе в озонаторе будет образовываться азотная кислота. После взаимодействия с загрязняющими химическими и микробиологическими веществами озон превращается в обычный кислород. Озонирование, применение озона для проведения реакций окисления, но главным образом для обработки воздуха и воды с целью их обеззараживания и устранения дурного запаха. Для стерилизации воды её насыщают озонированным воздухом в специальных резервуарах -- стерилизаторах; большое достоинство метода -- отсутствие каких-либо остаточных веществ в воде. Озонирование представляет собой единственный современный метод обработки воды, который действительно универсален, поскольку он проявляет своё действие одновременно в бактериологическом, физическом и органолептическом отношении.

Поэтому к преимуществам озонирования следует отнести:

- озон уничтожает все известные микроорганизмы: вирусы, бактерии, грибки, водоросли, их споры, цисты простейших и т.д.;

- не существует и не может возникнуть устойчивых к озону форм микробов;

- остаточный озон стерилизует поверхность;

- озон действует очень быстро -- в течение секунд;

- озон удаляет неприятные запахи и привкус;

- озонирование не придаёт дополнительных вкусов и запахов;

- озонирование не изменяет кислотность воды и не удаляет из неё необходимые человеку вещества;

- остаточный озон быстро превращается в кислород;

- озон вырабатывается на месте, не требуя хранения и перевозки;

- озон уничтожает микроорганизмы в 300-3000 раз быстрее, чем любые другие дезинфекторы.

Наряду с несомненными преимуществами, как наиболее эффективного, комплексного и естественного реагента, у озона есть и недостатки. Метод озонирования намного дороже традиционного хлорирования воды. Озонирование не может быть единственным универсальным методом очистки воды, избавляющим ее от всех возможных загрязнений, и является только одной из ступеней водоподготовки. Кроме того, применение озона накладывает некоторые технологические ограничения.

Во-первых, из-за насыщения воды озоно-воздушной смесью она приобретает высокую окислительную способность и становится коррозионно-активной. Особенно коррозионная активность может возрасти при повышении температуры или снижения давления в системе, при этом падает растворимость кислорода в воде. Это требует использования оборудования и материалов, стойких к озону - трубы из ПВХ или нержавеющей стали.

Во-вторых, озонирование -- это процесс, требующий определенного состава оборудования:

- озоногенератор, в котором осуществляется выработка озона из воздуха или кислорода;

- система введения озона в воду и его смешения;

- реактор -- емкость, в которой за счет перемешивания и выдержки обеспечивается необходимое время реакции озона с водой;

- деструктор озона для удаления остаточного не прореагировавшего озона;

- приборы контроля озона в воде и воздухе.

К тому же это оборудование надо размещать в отдельном помещении с вентиляцией, эксплуатировать, выполняя необходимые профилактические мероприятия.

В-третьих, существуют ограничения по количеству озона в воде (доза остаточного озона -- не более 0,1 мг/л) и в воздухе (ПДК озона в помещении, где работают люди, -- не более 0,1 мкг/л).

Таким образом, к недостатком озонирования можно отнести следующее:

- дороговизна озонатора, так стоимость растет в геометрической прогрессии в зависимости от производительности;

- необходимость специальной подготовки воздуха (осушка) или работа на кислороде;

- недостаточная способность озона к разрушению фенольных соединений;

- необходимость длительного контакта озона с загрязнителем в случае комплексных соединений;

Итак, озонирование широко используется для обработки воды и воздуха. Озон является очень сильным окислителем и чрезвычайно ядовит даже в низких концентрациях. Озон, относится к самому высокому классу опасности вредных веществ, поэтому его использование должно контролироваться специальными датчиками. Совсем недавно было выяснено, что при совместном воздействии ультрафиолетового света и озона эффективность окисления органических молекул увеличивается в 100-10000 раз по сравнению с раздельным использованием УФ-света и озона. Такой метод получил название фотолитическое озонирование. Эффективность использования озона при фотолитическом озонировании существенно повышается (даже для простейшего реактора коэффициент полезного использования озона возрастает с 20 до 70 %, необходимое время контакта для окисления и стерилизации уменьшается по сравнению с озонированием (до нескольких секунд).

Химические свойства озона (два основных свойства озона):

1. Озон в отличие от атомарного кислорода является относительно устойчивым соединением. Он самопроизвольно разлагается при высоких концентрациях, при этом чем выше концентрация, тем выше скорость реакции разложения. При концентрациях озона 12-15 % озон может разлагаться со взрывом. Следует также отметить, что процесс разложения озона ускоряется с ростом температуры, а сама реакция разложения

2O3>3O2+68 ккал экзотермична и сопровождается выделением большого количества тепла.

O₃ О + O₂

O₃ + O 2О₂

O₂+ O О

2. Озон является одним из сильнейших природных окислителей. Окислительный потенциал озона составляет 2,07 В (для сравнения у фтора 2,4 В, а у хлора 1,7 В).

Образование озона проходит по обратимой реакции:

3O2 + 68 ккал/моль (285 кДж/моль) <> 2 O3

Молекула O3 неустойчива и при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно за несколько десятков минут превращается в O2 с выделением тепла. Повышение температуры и понижение давления увеличивают скорость перехода в двухатомное состояние. При больших концентрациях переход может носить взрывной характер. Контакт озона даже с малыми количествами органических веществ, некоторых металлов или их окислов резко ускоряет превращение.

В присутствии небольших количеств HNO3 озон стабилизируется, а в герметичных сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов озон при низких температурах ( - 78 °С) практически не разлагается.

Озон -- мощный окислитель, намного более реакционноспособный, чем двухатомный кислород. Окисляет почти все металлы (за исключением золота, платины и иридия) до их высших степеней окисления. Окисляет многие неметаллы. Продуктом реакции в основном является кислород.

2 Cu + 2 HO + O > 2 Cu + 3 H2O + O

Озон повышает степень окисления оксидов:

NO + O3 > N O2 + O2

Эта реакция сопровождается хемилюминесценцией. Двуокись азота может быть окислена до трёхокиси азота:

NO2 + O3 > NO3 + O2

с образованием азотного ангидрида N2O5:

NO2 + N O3 > N2O5

Озон реагирует с углеродом при нормальной температуре с образованием двуокиси углерода:

C + 2 O3 > CO2 + 2 O2

Озон не реагирует с аммониевыми солями, но реагирует с аммиаком с образованием нитрата аммония:

2 NH3+ 4 O3 > N H4N O3 + 4 O2 + H2O



Озон реагирует с водородом с образованием воды и кислорода:

O3 + H2 > H2O + O2

Озон реагирует с сульфидами с образованием сульфатов:

PbS + 2 O3 > PbS O4+ O2

С помощью озона можно получить cерную кислоту как из элементарной серы, так и из двуокиси серы:

S + H2O + O3 > H2SO4

3 SO2 + 3 H2O + O3 > 3 H2SO4

Все три атома кислорода в озоне могут реагировать по отдельности в реакции хлорида олова с соляной кислотой и озоном:

3 SnCl2+ 6 HCl + O3 > 3 SnCl4+ 3 H2O

В газовой фазе озон взаимодействует с сероводородом с образованием двуокиси серы:

H2S + O3 > SO2 + H2O

В водном растворе проходят две конкурирующие реакции с сероводородом, одна с образованием элементарной серы, другая с образованием серной кислоты:

H2S + O3 > S + O2 + O3O

3 H2S + 4 O3 > 3 H2SO4

Обработкой озоном раствора йода в холодной безводной хлорной кислоте может быть получен перхлорат йода (III):

I2+ 6 HClO5+ O3 > 2 I(ClO4)3 + 3 H2O

Твёрдый нитрилперхлорат может быть получен реакцией газообразных NO2, ClO2 и O3:

2 NO2 + 2 ClO2 + 2 O3 > 2 NO2ClO4+ O2

Озон может участвовать в реакциях горения, при этом температуры горения выше, чем с двухатомным кислородом:

3 C4N2+ 4 O3 > 12 CO + 3 N2

Озон может реагировать при низких температурах. При 77 K (-196 °C), атомарный водород взаимодействует с озоном с образованием супероксидного радикала с димеризацией последнего[6] :

H + O3 > HO2 + O

2 HO2 > H2O2+ O2

Озон может образовывать озониды, содержащие анион O. Эти соединения взрывоопасны и могут храниться при низких температурах. Известны озониды всех щелочных металлов. KO3, RbO3, и CsO3 могут быть получены из соответствующих супероксидов:

KO2 + O3 > KO3 + O2



Озонид калия может быть получен и другим путём из гидроокиси калия [7]:

2 KOH + 5 O3 > 2 KO3 + 5 O2 + H2O

NaO3 и LiO3 могут быть получены действием CsO3 в жидком аммиаке NH3 на ионообменные смолы, содержащие ионы Na или Li:

CsO3 + Na+ > Cs+ + NaO3

Обработка озоном раствора кальция в аммиаке приводит к образованию озонида аммония, а не кальция:

3 Ca + 10 NH3 + 6O3 > Ca*6NH3 + Ca(OH)2 + Ca(NO3)2 + 2 NH4O3 + 2 O2 + H2

Озон может быть использован для удаления марганца из воды с образованием осадка, который может быть удалён фильтрованием:

2 Mn + 2 O3 + 4 H2O > 2 MnO(OH)2 (s) + 2 O2 + 4 H

Озон превращает цианиды во много раз менее токсичные цианаты:

CN + O3 > CNO + O2

Озон может полностью разлагать мочевину:

(NH2)2CO + O3 > N2+ CO2 + 2 H2O



Взаимодействие озона с органическими соединениями с активированным или третичным атомом углерода при низких температурах приводит к соответствующим гидротриоксидам.

Озон окисляет все металлы за исключением золота и группы платины, доокисляет оксиды серы и азота, окисляет аммиак с образованием нитрита аммония.

Озон активно вступает в реакцию с ароматическими соединениями с разрушением ароматического ядра. В частности озон реагирует с фенолом с разрушением ядра. Озон активно взаимодействует с насыщенными углеводородами с разрушением двойных углеродных связей.

Взаимодействие озона с органическими соединениями находит широкое применение в химической промышленности и в смежных отраслях. Реакции озона с ароматическими соединениями легли в основу технологий дезодорации различных сред, помещений и сточных вод.

В последние 20 лет области применения озона значительно расширились и во всем мире ведутся новые разработки. Столь бурному развитию технологий с использованием озона способствует его экологическая чистота. В отличие от других окислителей озон в процессе реакций разлагается на молекулярный и атомарный кислород и предельные оксиды. Все эти продукты, как правило, не загрязняют окружающую среду и не приводят к образованию канцерогенных веществ как, например, при окислении хлором или фтором.

Озон применяется как для очистки воды, так и воздуха:

1. В настоящее время 95% питьевой воды в Европе проходит озонную подготовку. В США идет процесс перевода с хлорирования на озонирование.

2. Применение озона в системах очистки воды доказано в высшей степени эффективным, однако до сих пор не создано таких же эффективных и доказано безопасных воздухоочистительных систем. Озонирование считается нехимическим способом очистки и поэтому популярно среди населения. Вместе с тем, хроническое воздействие микро-концентраций озона на организм человека достаточно не изучено.

Принцип действия озона состоит в том, что озон образуется из кислорода. Существует несколько способов получения озона, среди которых наиболее распространенными являются: электролитический, фотохимический и электросинтез в плазме газового разряда. Дабы избежать нежелательных окисей предпочтительнее получать озон из чистого медицинского кислорода используя электросинтез. Концентрацию получаемой озоно-кислородной смеси в таких аппаратах легко варьировать -- либо задавая определенную мощность электрического разряда, либо регулируя поток входящего кислорода (чем быстрее кислород проходит через озонатор, тем меньше озона образуется).

Электролитический метод синтеза озона осуществляется в специальных электролитических ячейках. В качестве электролитов используются растворы различных кислот и их соли (H2SO4, HClO4, NaClO4, KClO4). Образование озона происходит за счет разложения воды и образования атомарного кислорода, который присоединяясь к молекуле кислорода образует озон и молекулу водорода. Этот метод позволяет получить концентрированный озон, однако он весьма энергоемкий, и поэтому он не нашел широкого распространения.

Фото-химический метод получения озона представляет из себя наиболее распространенный в природе способ. Образование озона происходит при диссоциации молекулы кислорода под действием коротковолнового УФ излучения. Этот метод не позволяет получать озон высокой концентрации. Приборы, основанные на этом методе, получили распространение для лабораторных целей, в медицине и пищевой промышленности.

Электросинтез озона получил наибольшее распространение. Этот метод сочетает в себе возможность получения озона высоких концентраций с большой производительностью и относительно невысокими энергозатратами.

В результате многочисленных исследований по использованию различных видов газового разряда для электросинтеза озона распространение получили аппараты использующие три формы разряда:

1. Барьерный разряд - получивший наибольшее распространение, представляет из себя большую совокупность импульсных микроразрядов в газовом промежутке длиной 1-3 мм между двумя электродами, разделенными одним или двумя диэлектрическими барьерами при питании электродов переменным высоким напряжением частотой от 50 Гц до нескольких килогерц. Производительность одной установки может составлять от граммов до 150 кг озона в час.

2. Поверхностный разряд - близкий по форме к барьерному разряду, получивший распространение в последнее десятилетие благодаря своей простоте и надежности. Так же представляет из себя совокупность микроразрядов, развивающихся вдоль поверхности твердого диэлектрика при питании электродов переменным напряжением частотой от 50 Гц до 15-40 кГц.

3. Импульсный разряд - как правило стримерный коронный разряд, возникающий в промежутке между двумя электродами при питании электродов импульсным напряжением длительностью от сотен наносекунд до единиц микросекунд.

3.3 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОЧИСТКИ ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Степень загрязнения воды органическими веществами можно определить по количеству кислорода, необходимому для окисления органических веществ под воздействием аэробных микроорганизмов-минерализаторов, которые существуют в присутствии кислорода. Общее количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ аэробными микроорганизмами, называют биохимической потребностью в кислороде, обозначается БПК.

В качестве основного показателя для расчета очистных сооружений служит величина БПКполн , т.е. количество кислорода, расходуемого для полного окисления биохимическим путем. Для многих видов сточных вод для проведения полного биохимического процесса необходимо 20 суток, т.е. БПКполн = БПК20 .

Общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода органических соединений в углекислый газ, водорода в воду, азота в аммиак, серы в серный ангидрид, называется химической потребностью в кислороде - ХПК. Разность ХПК - БПК20 может служить показателем прироста микробиальной среды (ила). Для хозяйственно-бытовых сточных вод эта разница не имеет существенного значения, так как БПК20 в этом случае составляет примерно 86 % ХПК, однако производственные сточные воды имеют ХПК, превышающую БПК20 на 50% и более. Соотношение между БПК20 и ХПК указывает на необходимость применения биохимической очистки сточных вод.

После механической очистки БПК сточной воды снижается на одну треть. Остальная часть органических загрязнений удаляется при помощи биологической очистки. Различают полную и неполную биологическую очистку. После полной очистки получают сточную воду, имеющую БПК для окисления оставшихся растворенных загрязнений в размере 10-15 мг/л, после неполной очистки - 30-50 мг/л.

К наиболее простым и дешевым в строительстве и эксплуатации сооружениям для биологической очистки сточных вод относятся поля орошения и фильтрации, биологические пруды, циркуляционные окислительные каналы или аэроканалы. Более эффективными, но сложными и дорогими в исполнении, являются биологические фильтры и аэротенки различных типов в комплексе со вспомогательным оборудованием (хлораторыне, смесители, дезинфекторы, дозаторы, насосные и компрессорные станции, трубопроводы).



4. Расчет основных параметров системы очистки и отдельных аппаратов очистки

Сооружения располагаются по естественному уклону местности. Взаимное их высотное расположение устанавливается с учетом расчетных потерь напора в сооружениях, соединительных коммуникациях и измерительных устройствах.

Процесс очистки в установке проходит в нескольких блоках:

1. Резервуар-накопитель (резервуар сбора фильтрата).

Всего за сутки осаждается 1500 мг/л веществ. Объем суточного стока 8,5м3 = 8500 л/сут. Скорость осаждения частиц:

W0 = 1 / 18 * (dt * pt * g) / mж = 0,002 м/с.

Объем резервуара-накопителя определяем по формуле:

Wрн=k*qcat*tr=1.5*180/1000*15,9*60=260 м3

2. Резервуар очищенного фильтрата.

Очищенный фильтрат поступает в резервуар. Полезный объем резервуара равен:

Wp = 1,9*3,8*1,2=8,66 м3.

В результате очистки получаем чистую воду. Вода из резервуара самотеком отводится на выпуск в реку.

3. Расчет биофильтра:

Исходные данные. Суточный расход фильтрата = 8,5 м3/сут; БПКполн поступающего фильтрата 125 мг/л; БПКполн очищенного фильтрата 10 мг/л; среднезимняя температура сточной воды Tw = 130С; количество БПКполн в сточной воде на одного жителя в сутки a = 40 г/(челсут).

Так как значение БПКполн очищаемого фильтрата меньше допустимого значения (220 мг/л), принимаем биофильтр без рециркуляции.

1. Определим коэффициент :

Kbf = Lвх/Lвых ,

где Lвх и Lвых - БПКполн поступающего и очищенного фильтрата, мг/л

Kbf = 125/10 = 12,5.

2. Исходя из среднезимней температуры сточной воды Tw и значения Kbf по табл. 9 находится высота биофильтра Hbf и гидравлическая нагрузка qbf.

Таблица 9

Гидравлическая нагрузка qbf, м3/м2 сут	Коэффициент Kbf при температурах Tw, 0С и высоте Hbf, м
	Tw = 8	Tw = 10	Tw =12	Tw =14
	Hbf =1,5	Hbf =2	Hbf =1,5	Hbf =2	Hbf =1,5	Hbf =2	Hbf =1,5	Hbf =2
1	8	11,6	9,8	12,6	10,7	13,8	11,4	15,1
1,5	5,9	10,2	7	10,9	8,2	11,7	10	12,8
2	4,9	8,2	5,7	10	6,6	10,7	8	11,5
2,5	4,3	6,9	4,9	8,3	5,6	10,1	6,7	10,7
3	3,8	6	4,4	7,1	6	8,6	5,9	10,2

*Примечание: Если значение превышает табличное, то необходимо предусмотреть рециркуляцию.

По табл. 9 в соответствии со среднезимней температурой Tw и рассчитанным значением Kbf подбираем высоту загрузки биофильтра Hbf = 2 м и гидравлическую нагрузку qbf = 1 м3/( м2сут)

3. По суточному расходу суточной воды (фильтрата) Qw м3/сут, рассчитывается общая площадь биофильтров Fbf:

, м2.

Fbf = 8,5/1 = 8,5 м2



ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ воздействий полигонов захоронения ТБО на окружающую среду показал, что в местах их расположения создается напряженная экологическая ситуация в связи с возникающими негативными изменениями в экосистемах. Это вызывает необходимость обеспечения геоэкологической безопасности полигонов ТБО как первоочередной задачи путем совершенствования существующих и разработки новых методов локализации и обработки образующегося в теле полигонов ТБО фильтрата.

2. На основе анализа существующих методов очистки фильтрата полигонов ТБО установлено, что в мировой и отечественной природоохранной практике наибольшее распространение имеют биологические и физико-химические методы.

3. Определены наиболее эффективные с экологической точки зрения методы обработки фильтрата полигонов ТБО, к которым отнесены комбинированные двух-трехступенчатые технологические схемы, такие как: «биологическое окисление - сорбция»; «биологическое окисление -окисление»; «биологическое окисление - окисление - глубокая биологическая очистка».

4. Анализ применяемых конструктивных материалов для защиты от фильтрата почв, подстилающих грунтов, подземных вод и биоты позволил установить высокую геоэкологическую эффективность геосинтетических материалов.

5. Установлено, что расходы, состав и свойства фильтратов полигонов претерпевают значительные годовые, сезонные, месячные и суточные изменения, что делает нецелесообразным применение биологических методов очистки фильтратов полигонов ТБО.

6. Показано, что в целях повышения геоэкологической безопасности необходимо регулирование параметров технологических схем обработки фильтрата в зависимости от динамики изменения его расхода, состава и свойств во времени и климатических условий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Вайсман Я.И., Петров В.Ю., Середа Т.Г. Факторы влияющие на объем образующегося фильтрата полигонов захоронения (депонирования) ТБО: Учебник. - СПб.: Питер, 2009. - с. 176.

2. Макаревич А.В., Пинчугин Л.С., Дунайчев И.А. Новые полимерные носители микроорганизмов в фильтрах биологической очистки сточных вод. - М.: Высшая школа, 2008. - с. 228.

3. Матросов А.С. Управление отходами. - М.: Высшая школа, 2008. - с. 228.

4. Пивоваров Д.Б., Хакимов Ф.И. Исследование экологической обстановки в районе свалки ТБО. - М.: Эксмо, 2008. - с. 162.