Очистка фильтрата полигонов ТБО, стоков мусороперерабатывающих и мусоросжигающих заводов

Обращение с мусором в России и характеристика образующихся стоков

До недавнего времени в России процессы сбора, вывоза, хранения и переработки мусора регулировались законом №89, принятым еще в 1998 году. Закон действовал 20 лет. Со временем стало понятно, что мусор практически нигде не перерабатывается. Ежегодно не более 5 млн. тонн пластика, бумаги и древесины обретает «вторую» жизнь. Все остальное (не менее 65 млн. тонн) оседает на свалках и полигонах, часто незаконных.

На уровне правительства и Госдумы было решено изменить ситуацию. С 01.01.2019 года в стране стартовала «мусорная реформа». Планируется:

  • ввести раздельный сбор отходов;
  • деньги, собираемые за вывоз ТБО, направлять на строительство современных заводов по переработке или утилизации мусора.

Значительную часть бытовых отходов можно повторно использовать. Это бумага, металл, пластик, стекло. Лидером в сфере раздельного сбора мусора и переработки можно считать Японию и Швейцарию. В первой для жителей устанавливается до 30 отдельных резервуаров для отходов. В Швейцарии же вообще нет мусорных свалок, практически все используется повторно.

В России все обстоит значительно хуже. Во-первых, нет культуры раздельного сбора мусора. Не появилась она и с началом «мусорной» реформы. Еще одна причина — отсутствие перерабатывающих мощностей.

Постепенно ситуация выправляется. По разным данным, к 2024 году в России должно работать не менее 210 мусороперерабатывающих предприятий. Но значительная часть мусора все же не подлежит переработке. Это некоторые виды пластика, детали бытовой техники и т.п. Их необходимо размещать на специальных полигонах или утилизировать.

Утилизация мусора производится путем сжигания. В России начато строительство серии мусоросжигательных заводов по самой современной технологии W2E (Waste-to-Energy). На этих заводах за счет сжигания мусора будет вырабатываться энергия, а очистка отходящих газов будет производится по «сухой» технологии, то есть без образования сточных вод. Но уже существующие мусоросжигательные предприятия РФ в большинстве не отвечают современным требованиям безопасности. Первый источник загрязнения окружающей среды – вода для охлаждения шлака, который образуется при сжигании мусора. Другим источником являются скрубберы для улавливания кислых газов после при выходе из печи и вода для смыва осад­ков с фильтров. В среднем на тонну сжигаемых отходов образуется 2,5 м3 сточных вод. Все эти воды имеют большое солесодержание и весьма токсичны. Основные загрязнения – тяжелые металлы, в т.ч. ртуть, мышьяк, свинец, кадмий, никель, сильные минеральные кислоты, диоксины, фураны и пр.

Что касается свалок и мусорных полигонов, то их общая площадь в России достигает 4 миллионов гектаров. Она сопоставима с размерами таких государств, как Дания, Бельгия или Нидерланды. Негативное воздействие полигона захоронения твердых бытовых отходов на водные объекты обусловлено фильтрационными водами, образующимися за счет влажности отходов, инфильтрации атмосферных осадков и биохимических процессов разложения отходов. Основные загрязнения фильтрационных вод – это самые разнообразные токсичные органические вещества, в том числе биорезистентные, железо, цинк, мышьяк, тяжелые металлы, часто находящиеся в виде прочных органических комплексов, и пр.

Технологии очистки

Стоки мусоросжигательных заводов

Классическая технологическая схема очистки стоков мусоросжигательных заводов включает коагуляцию с известкованием в осветлителях и финишную фильтрацию через песчаные фильтры (см. рис.1). Такая схема обеспечивает очень значительное снижение концентрации загрязнений, однако не по всем из них возможно достичь ПДК. В случае значительного превышения в фильтрате ПДК по тяжелым металлам может быть добавлена операция их глубокого осаждения с помощью органических сульфидных реагентов (ТMT-15 и т.п.). Для гарантированной очистки жидких отходов до ПДК добавляются операции сорбции на активированном угле, ультрафильтрации и обратного осмоса. Концентрат обратного осмоса, однако, содержит все те загрязнения, которые удаляются из сбросной воды (пермеата). Единственным способом предотвращения сброса этих загрязнений в окружающую среду является выпаривание концентрата до сухих солей. Тем самым реализуется технология «нулевого сброса».

Рис.1. Схема очистки жидких отходов мусоросжигательных заводов.

Стоки полигонов ТБО

Технологии очистки стоков полигонов ТБО достаточно полно описаны в «Рекомендациях по сбору, очистке и отведению сточных вод полигонов захоронения твердых бытовых отходов», разработанных Академией коммунального хозяйства в 2003 г.

Особенностями фильтрационных вод полигонов захоронения ТБО являются:

  • очень сложный химический состав, изменяющийся на каждом этапе жизненного цикла полигона;
  • высокое содержание токсичных компонентов и биорезистентных примесей;
  • наличие в воде различных групп микроорганизмов, в том числе патогенных;
  • значительное отличие от промышленных и муниципальных сточных вод;
  • зависимость объема и состава вод от площади полигона, количества складируемых отходов, уровня атмосферных осадков.

Все это делает задачу очистки стоков полигонов ТБО чрезвычайно трудной.

В таблице 1 приведены рекомендуемые методы очистки в зависимости от состава фильтрационных вод, соответствующих разным этапам жизненного цикла полигона.

Таблица 1. Химический состав фильтрационных вод и соответствующие методы их очистки

Для проектируемых полигонов и полигонов, находящихся в стадии активной эксплуатации, наиболее перспективными являются блочно-модульные установки очистки, позволяющие управлять процессом при изменяющемся в зависимости от этапов деструкции отходов составе фильтрационных вод.

Для полигонов, находящихся на рекультивационном и пострекультивационном этапах эксплуатации, разрабатываются стационарные комплексные установки. Выбор технологии зависит от объема образующихся фильтрационных вод, их концентрации, гидрогеологических особенностей площадки и экономических возможностей заказчика.

Очень сложной проблемой является очистка фильтрационных вод свалок и полигонов малых населенных пунктов. Отсутствие квалифицированного персонала и денег часто не позволяют создавать на таких полигонах сложные стационарные системы очистки, а применение для очистки необслуживаемых биологических многокаскадных прудов может оказаться неприемлемым по экологическим соображениям. В таких случаях хорошим выходом может быть создание установок с максимальной степенью автоматизации, требующих минимального обслуживания, которое может осуществлять выездная сервисная бригада.

Очистные сооружения фильтрата полигонов ТБО и мусороперерабатывающих заводов.

Наша компания предлагает установки очистки сточных воды полигонов, мусоро-перерабатывающих заводов (с систем гидроразмыва), а также организацию замкнутого по воде цикла для данного вида объектов.

Мы готовы провести очистку и рекуперацию сточных вод с объектов хранения и переработки ТБО, по технологии “нулевого” сброса, или минимального сброса.

Комбинированная мембранная установка очистки сточных вод объектов ТБО: особенности нашего решения.

  1. Устойчивость к различному составу и качеству стока, за счет применения комбинированной технологии: флотация+осветление+сорбция, на входе системы.
  2. Высокая конверсия (до 90%) при низком давлении (даже на сильно засоленной воде!), за счет применения комбинированного мембранного блока.
  3. Блочное контейнерное исполнение для удешевления и ускорения установки системы.

Технологии “нулевого сброса”.

Помимо классической очистки стоков, наша организация разрабатывает современные технологические цепочки “закрытого” типа, с “нулевым сбросом”: с возвратом очищенной воды для повторного использования в технологических процессах Заказчика: в тех случаях, когда такое использование разрешено техническими нормами.

Пилотные испытания.

Очистка стоков мусороперерабатывающих предприятий и полигонов является весьма сложной задачей, в том числе потому, что конкретный состав стока может сильно варьироваться в пределах одного объекта.

Профессиональным подходом к решению таких задач является “пилотирование” технологической цепочки: в условиях реального стока конкретного объекта устанавливается небольшая по мощности система, включающая в себя набор различных технологических агрегатов, и квалифицированные технологи и инженеры опытным путем находят оптимальную комбинацию оборудования и режимы работы, при которых установка стабильно выдает требуемый на выходе результат с минимальными издержками.

Проведение пилотных испытаний позволяет заказчику минимизировать свои капитальные и эксплуатационные затраты, заложив в проект оптимизированную, и при этом гарантированно работающую технологию, с заранее известными эксплуатационными расходами!

Наша организация обладает собственным дорогостоящим пилотным оборудованием и высококвалифицированным персоналом, способным профессионально провести такие испытания. Собственный парк установок позволяет выполнять работы быстрее (не надо тратить время на производство пилотной линии) и экономит деньги Заказчика (не надо платить за пилотную линию, только за сами испытания).