Твердые бытовые отходы. Утилизация и переработка бытовых отходов. Вторичное сырье. - "Содержание тяжелых металлов в полигонном грунте"

"Содержание тяжелых металлов в полигонном грунте"

Ввеление

Утилизация материала закрытых полигонов захоронения твердых бытовых отходов предусматривает разработку полигонов в целях извлечения металлов, стекла, пластика, горючих материалов, грунта и др. Приблизительно 55 % образующихся в США твердых бытовых отходов ежегодно направляются на полигоны для захоронения. Хотя общее количество полигонов уменьшается, их вместимость остается относительно постоянной, потому что новые полигоны гораздо больше тех, которые создавались раньше. С тех пор как возникла идея эксплуатации полигонов в качестве биореакторов для ускорения стабилизации захороненных отходов, полигоны захоронения ТБО стали рассматривать также как потенциальные установки для биохимической обработки отходов, а не просто как место захоронения отходов. Первоначально использование материала полигонов рассматривалось как один из методов решения проблемы загрязнения грунтовых вод на старых полигонах, на которых не проводились защитные мероприятия. Затем материал полигонов было предложено использовать в качестве возможной составляющей части перспективных биореакторных полигонов. Утилизация стабилизированных отходов может позволить эксплуатирующим организациям получить экономические выгоды за счет создания на своих полигонах дополнительных мощностей для захоронения отходов.

Основным конечным продуктом обработки отходов в условиях биореакторного полигона, помимо собираемого органического газа, является получение стабилизированного остаточного материала. Стабилизированные остаточные материалы состоят из грунта, остатка со средним размером частиц и крупномерного остатка.

Большая часть органических веществ в отходах, вероятнее всего, будет уничтожена в процессе биохимических реакций на полигоне. Однако такие загрязнители, как тяжелые металлы, сохранятся в отходах, если не будет осуществлено их выщелачивание. Результаты некоторых научно-исследовательских работ показывают, что миграция тяжелых металлов происходит очень медленно в течение первых десятилетий после захоронения отходов (по сравнению с накопленным объемом). В других исследованиях отмечалось, что существует несколько механизмов, ограничивающих мобильность металлов при захоронении отходов. Было обнаружено, что более 90 % неметаллов и более 99,9 % металлов все еще присутствуют в составе твердых остатков в начале гумусовой фазы.

Прежде чем извлеченные из захоронения стабилизированные материалы будут использованы в качестве грунта, необходимо провести их анализ на содержание тяжелых металлов в соответствии с требованиями охраны окружающей среды. Подобные исследования уже давно проводятся за рубежом. Так, в Швеции был проведен анализ на присутствие тяжелых металлов стабилизированных остатков из экспериментальной секции захоронения ТБО. Имеются данные об уровне содержания ртути в стабилизированных остатках из захоронения ТБО в штате Джорджия (США). Исследовалось содержание металлов в просеянных через сита (размер ячеек -19,1 и 9,5 мм) отходах из экспериментальной секции полигона в штате Джорджия (США), где были созданы условия анаэробного биореактора.

Однако результаты этих исследований следует признать ограниченными, поскольку для характеристики очень разного по своей природе материала захоронения использовалось только небольшое количество образцов. Более того, исследования сосредотачивались на ограниченном количестве элементов. Необходимо провести более глубокий анализ остаточных материалов полигонов для захоронения ТБО в США на присутствие в них тяжелых металлов. Помимо перспектив, открывающихся в связи с использованием полигона как биореактора, сложности с организацией новых полигонов для захоронения отходов будут подталкивать муниципальные власти к изучению возможностей разработки старых неизолированных снизу свалок для создания новых мощностей для захоронения отходов. Состояние получаемых при этом грунтов будет иметь влияние на возможность их использования в подобных целях.

Материалы и методы. Описание полигона

Юго-западный полигон А графства Alachua расположен в центральной части штата Флорида. Полигон состоит из ряда участков, включая участок площадью 11 га с композитным экраном в основании, который начал эксплуатироваться в 1988 г. В период с 1988 по 1998 гг. на этот участок ежедневно поступало примерно 270 т отходов. В качестве промежуточной грунтовой засыпки использовался песчаный грунт. В 1990 г. в целях изучения влияния фильтрата на процессы стабилизации полигона была создана система рециркуляции фильтрата с инфильтрационным земляным отстойником, которая проработала 28 месяцев в секции полигона, имеющей изоляцию. В 1993 г. рециркуляция фильтрата производилась с использованием 11 горизонтальных нагнетательных линий в секции, которая прилегала к рециркуляционному отстойнику. Цель состояла в том, чтобы оценить эффективность работы этих линий при рециркуляции фильтрата. Имеются данные об уровнях ртути на этом участке полигона и в прилегающей к нему секции, не имеющей экрана в основании.

После закрытия полигона были построены газосборные скважины из перфорированных поливинилхлорид-ных труб диаметром 20 см. Диаметр скважин для установки газосборных труб составлял 75 см. В процессе бурения производился отбор проб каждые 1,5 м до максимальной глубины, равной 18 м. Размер образцов проб варьировался в пределах от 10 до 20 кг. Всего из 19 скважин было отобрано 128 проб ТБО, из них 98 проб из 14 скважин было обработано для определения содержания металлов. Каждый образец помещался в два пластиковых мешка для мусора, из мешков удалялся излишний воздух, каждый мешок отдельно завязывался. До начала исследования образцы содержались в замороженном виде. Возраст образцов определялся по соответствующим регистрационным записям о приеме отходов на захоронение.

Обработка образцов

Вследствие разнородности отходов образцы необходимо было подвергнуть определенной обработке перед их исследованием. Содержание влаги в каждом образце измерялось путем высушивания всего образца при температуре 105 °С в течение 24-48 часов (в зависимости от времени, которое требовалось образцу для достижения постоянного веса). После высушивания некоторые образцы объединялись в целях сокращения времени обработки. Образцы, полученные из последовательно расположенных в колодце слоев, объединялись таким образом, чтобы получить комбинированные образцы для интервалов от 3,3 до 5 м. Следует отметить, что образцы объединялись только в том случае, если содержание влаги в них находилось в пределах ±10 % и если они имели одинаковый внешний вид, который служил индикатором их возраста. В процессе комбинирования образцов их число сократилось до 78.

Затем образцы сепарировались по размеру частиц на вибростоле (размеры ячеек сит - 50; 12,5; 6,3 и 0,425 мм). Сита с размерами ячеек, равными 50, 12,5 и 6,3 мм, были выбраны, исходя из имеющихся данных о типичном размере сит, используемых при утилизации материала захоронений. Размер сита 0,425 мм был взят, исходя из результатов исследования, проведенного Miller и др. (1996), в котором отмечено, что сито с размером ячейки 0,425 мм позволило пропустить большую часть грунта засыпки (около 99 %) при одновременном удержании большей части биоразлагаемого материала.

Фракции образца, задержанные ситами с размером ячеек 50, 12,5 и 6,3 мм, сортировались вручную и делились на 6 категорий: ( I ) бумага; ( II ) пластмасса; ( III ) уличный смет; ( IV ) стекло и керамика; ( V ) текстильные материалы; ( VI ) камень и металл. Только 25 % (по массе) остаточного материала, задержанного ситами с размерами ячеек 12,5 и 6,3 мм, использовалось для определения характеристик в процессе данного исследования. Каждый компонент взвешивался. Отбирались представительные образцы фракций, которые прошли через сито с размером ячеек 0,425 мм (тонкая фракция), были задержаны этим ситом (промежуточная фракция) и бумажная фракция, размер частиц которой превышал 6,3 мм. Бумажная фракция (как и тонкая фракция, а также задержанные на ситах фракции) была исследована на наличие металлов, поскольку она в принципе могла бы разложиться и превратиться в составную часть прошедшего через сита остатка. Промежуточная и бумажная фракции размалывались с использованием установки 2200- W Pulverisette (производство фирмы Fritsch , Германия). Все три фракции каждого образца замораживались. Схема процесса обработки образцов, использованная в данном исследовании, была очень близка к той, о которой сообщали исследователи Miller и др. (1996), а также к той, которую использовали исследователи Earle и др. (1999) для изучения уровней содержания ртути в образцах ТБО, отобранных на том же участке.

Анализ образцов

Все три фракции (тонкая, промежуточная и бумажная) были исследованы на наличие Ag , Al , As , Ba , Be , Cd , Co , Cr , Cu , Fe , Hg , Mn , Ni , Pb , Se , V и Zn .

Источник: chgorod.ru

Статьи журнала "Твердые бытовые отходы"

Обращение с отходами I и II классов опасности по-новому Отходы I и II классов опасности образуются в каждом доме – это энергосберегающие газоразрядные лам...	Кому не нужен раздельный сбор Раздельный сбор – это некий идеал, о котором надо говорить с придыханием, но в жизни ему не место. ...
У нацпроекта Экология не экологичное лицо Мусорная реформа зашла в тупик. Ее недееспособные инструменты не в состоянии обеспечить амбициозные ...	Новый порядок учета в области обращения с отходами Данный документ должен установить новый Порядок учета в области обращения с отходами (далее – Поря...
Отходы: учет и контроль В прошлом году в очередной раз была обновлена форма федерального государственного статистического ...	Кому нужны вторичные материальные ресурсы В статье рассмотрены возможные положительные и негативные последствия введения нового понятия «втори...
Электронные отходы как вызов для экологии и экономики: опыт Казахстана Поток электронных отходов – один из наиболее быстрорастущих в мире, что обусловлено высоким уровнем ...	Корейские отходы: акцент на население Зачастую нам кажется, что Южная Корея и Япония очень похожи: мировое лидерство в производстве качест...

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения