10.2.6. Способы удаления и обезвреживания фильтрата.
Способы удаления и обезвреживания фильтрата, образующегося в теле полигоне, продиктованы риском загрязнения подземных водоносных горизонтов. Существует ряд а способов удаления и обезвреживания фильтрата. Среди них можно упомянуть следующие: 1) слив в очистные сооружения для сточных вод за пределами полигона; 2) испарение (естественное или индуцированное); 3) рециркуляция или повторное использование фильтрата; 4) обеззараживание фильтрата на месте.
Слив в очистные сооружения за пределами полигона
В случае размещения полигона вблизи муниципальных очистных сооружений, возможен слив фильтрата по трубам для его дальнейшей очистки. Однако предварительно необходимо убедиться в том, что очистные сооружения смогут принять и переработать фильтрат с определенными количественными и качественными характеристиками, т.е. выдержать дополнительную органическую нагрузку. В некоторых случаях может возникнуть необходимость промежуточной переработки фильтрата. При отсутствии канализационной системы на разумном расстоянии от полигона, в качестве альтернативы можно использовать автоцистерну для перевозки фильтрата на очистные сооружения.
Испарение
Это один из самых простых способов управления фильтратом. При этом фильтрат накапливается в пруде-испарителе. (В идеальных условиях днище пруда следует выстлать непроницаемым материалом или мембраной). Скорость испарения, естественно, зависит от климатических условий. При выпадении обильных осадков в дождливый сезон, емкость пруда должна быть достаточной для дополнительной влаги или, если позволяют средства, поверхность пруда должна быть укрыта водонепроницаемой мембраной. Скорость испарения можно повысить путем опрыскивания фильтратом рабочих и закрытых участков полигона. Хотя опрыскивание повышает скорость испарения, при этом возможно образование запаха и аэрозолей, содержащих бактерии.
Испарение можно ускорить путем подогрева фильтрата в теплообменнике. При наличии на полигоне системы сбора свалочного газа, его можно использовать как источник энергии в этом процессе. В противном случае необходим поиск других источников энергии. Этот вариант может быть слишком дорогостоящим в условиях развивающейся страны с дефицитом источников ископаемого топлива. Кроме того, следует принимать меры для контроля дополнительных выбросов летучих соединений, а также коррозии и образования нагара на тепловых установках.
Рециркуляция и повторное использование
Одним из эффективных способов управления фильтратом является сбор и повторное использование на полигоне.
Рис. 11.Переработка фильтрата методом рекуперации.
В начале эксплуатации полигона фильтрат, как правило, имеет относительно невысокие ВПК, ХПК, содержание общих растворенных частиц, тяжелых металлов и питательных веществ. Рециркуляция и повторное использование фильтрата приводит к некоторому изменению этих составляющих вследствие биологической активности и физико-химических реакций, происходящих на полигоне. Так, поскольку величина рН в теле полигона становится нейтральной и слегка щелочной по мере образования метана, некоторые металлы осаждаются и удерживаются в теле полигона.
При проектировании и эксплуатации системы рециркуляции фильтрата необходимо учитывать, что рециркуляция приводит к постепенному увеличению количества фильтрата, если просачивание воды в тело полигона превышает испарение собранного фильтрата. Поэтому на полигонах с низкой или недостаточной скоростью испарения рост количества фильтрата в результате является нормальным явлением, и требует удаления и обработки излишков фильтрата.
В случае, когда быстрая стабилизация органического вещества, а также сбор и полезное использование биогаза являются главными целями эксплуатации полигона, рециркуляция фильтрата может привести к росту образования газа в результате повышения влажности в теле полигона. Повышенная скорость стабилизации может привести к увеличению просадки полигона. В процессе рециркуляции, особенно проводимой в сжатые сроки, можно существенно снизить ВПК и ХПК. Рециркуляция фильтрата более эффективна на полигонах, где отходы складируются относительно тонкими слоями.
При выборе стратегии рециркуляции фильтрата необходимо предпринимать меры предосторожности. Во-первых, умышленное повышение влажности в теле полигона может привести к загрязнению окружающей территории в результате миграции фильтрата через днище или боковые стены полигона. Во-вторых, постоянная рециркуляция может привести к накоплению солей, металлов и других нежелательных соединений в фильтрате. Кроме того, при наличии промежуточных изолирующих слоев грунта применение фильтрата может вызвать образование линзовых вод или затоплений (аккумуляции) в теле полигона, что чревато протечками через боковые стенки полигона.
Обеззараживание фильтрата на месте.
В случае, если ни один из описанных выше альтернативных методов не является практически осуществимым, необходимо обеззараживание фильтрата каким-либо другим способом. Поскольку состав отходов варьирует в различных полигонах, образуемый в них фильтрат также может иметь широкий диапазон характеристик. В отличие от сточных вод, количество и качество фильтрата значительно изменяется под воздействием климата. Кроме того, по мере разложения содержимого полигона со временем, качество фильтрата также изменяется.
Разработан ряд способов обеззараживания фильтрата. Некоторые процессы включают биологические, физические и химические этапы. Обычная схема обеззараживания фильтрата состоит из трех этапов:
предварительная обработка; 2) биологическая очистка; 3) физико-химическая очистка.
1 Landfill corps
2 Leachate evacuation
3 Leachate storage pool
4 Leachate treatment plant
5 Treated water to sewage system
6 Storage pool for sludge
7 Sludge transport
Рис. Схема переработки фильтрата.
Как правило, на предварительном этапе происходит скрининг, осаждение и регулирование рН. Биологическая очистка предназначена, главным образом, для понижения БПК, ХПК и содержания некоторых питательных веществ. Распространенные способы биологической очистки включают пруды-окислители, установки аэрации и активированный ил. Первая и последняя стадии могут включать ряд процедур, направленных на устранение запаха, взвешенных частиц, тяжелых металлов и остаточной ХПК. Процессы, используемые на этой стадии, включают осаждение, окисление озоном, фильтрацию через песок, флокуляцию и другие.
Комплексная система обеззараживания фильтрата, включающая регулирование рН с последующей флокуляцией, осаждением, биологической очисткой плавающих на поверхности отходов в прудах-аэраторах и хлорирование, применяется на полигоне, обслуживающем Буэнос-Айрес, Аргентина.
Рис. 11.Переработка фильтрата методом аэрации
В некоторых случаях единственным выходом может быть использование простых (и доступных) систем обеззараживания фильтрата, с помощью сбора и испарения фильтрата. Там, где использование систем испарения неэффективно, можно применить простые системы биологической очистки, особенно при высоком содержании бытовых отходов, легко разлагающихся материалов и целлюлозы. В этой ситуации анаэробные или аэробные системы наиболее подходят для обеззараживания фильтрата. Простая система аэрации (пруды-аэраторы и пруды-окислители) с гидравлическим сроком пребывания от 30 до 60 суток дает хорошие результаты в зависимости, главным образом, от БПК фильтрата.