2VZE_s1_Kashkovsky

КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ФИЛЬТРАТА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В.И. Кашковский, ИБОНХ НАНУ В.Н. Горбенко, КИА Ю.Б. Синяков, ОАО «Киевспецтранс» Д.Г. Вальчук, ОАО «Киевспецтранс»

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ • Фильтрат – продукт гниения органической составляющей ТБО. Минерализация – до 30 г/л (хлориды, фосфаты, сульфаты, карбонаты). Величина ХПК – 20-24 г О2/л (летучие фенолы, формальдегид, нефтепродукты). Тяжелые металлы – Fe, Hg, Pb, Mn. Cu и др.

• Общее количество накопленного фильтрата - > 500 000 м3.

• Хранение – специальные озера-накопители.

• Проникновение в грунтовые воды. Загрязнение питьевой воды в близлежащих населенных пунктах. Постоянная угроза прорыва заградительных дамб с выбросом огромного количества высокотоксичных стоков в р. Днепр.

Принимаемые меры • Приобретена установка немецкой фирмы «ROCHEM», работающая на принципе обратного осмоса производительностью 200 м3/сутки.

• Приобретена установка термоупаривания итальянской фирмы VOMM Impianti e Process S.p.A. производительностью 400 м3/сутки.

РЕАЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ •

Установка «ROCHEM». Продукты: концентрат – 15 % → озеронакопитель; очищенная вода – 85 % → окружающая среда. ПРОБЛЕМЫ: малая производительность (200 м3/сутки); высокие эксплуатационные затраты; короткий рабочий цикл мембран перед их регенерацией; частая смена мембран; нерешенная проблема концентрата и, как результат, замкнутый цикл фильтрат → обратный осмос → концентрат → озеро-накопитель → атмосферные осадки → фильтрат.

В настоящее время установка работает. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ УСТАНОВКИ "RОCHЕМ"

1999 2000 2001 2002

количество очищенного фильтрата , м3 22004 25350 33785 42991

% использования от проектной мощности 30,1 34,7 46,3 58,9

2003 2004 2005 ВСЕГО:

12870 25789 38568 201 357

17,6 35,3 52,6 39,4

ГОД

РЕАЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ • • • • • • •

Установка термоупаривания «VOMM». Продукты: сухой или пастообразный осадок – 2,5-3,5 %; конденсат – 97,5-96,5 %. ПРОБЛЕМЫ: малая производительность (400 м3/сутки); высокие эксплуатационные затраты; огромные энергетические затраты – 1500 м3 газа/час; конденсат требует дополнительной очистки; нерешенная проблема осадка.

В настоящее время установка не работает.

Предлагаемые решения 1. Комплексная технология компании «Led Italia» - методы вакуумного упаривания, обратного осмоса и адсорбция на активированном угле.

2. Электроплазменная технология – принципиально новые физические методы, где используются электрические и магнитные поля для обеззараживания и обессоливания водных потоков.

3. Комбинированная технология биоочистки с последующей доочисткой обратноосмотическим методом, в основе которой лежат предложения группы компаний «ProMinent». Согласно предложенной технологии процесс очистки включает стадии первичного отстаивания, флотационной обработки, анаэробноаэробной очистки и обратноосмотической доочистки.

4. В основе технологии, предложенной НИКТИ ГХ (г. Киев), лежит метод разбавления фильтрата канализационными городскими стоками с использованием ферментов класса оксигеназ.

Предложения ИБОНХ НАНУ • • • • •

1. Технология изменения агрегатного состояния фильтрата через стадию гелеобразования; 2. Технология комбинированной полной очистки фильтрата до норм сброса очищенной воды в окружающую среду; 3. Технология частичной очистки путем инфильтрации фильтрата в тело свалки через слой золы ТЭС; 4. Технология создания изолирующего слоя на основе фильтрата и золошлака ТЭС.

5. Технология утилизации концентрированных остатков, полученных в процессе реагентной очистки фильтрата, его доочистки мембранными методами или любыми другими методами путем создания материала для изолирующего слоя полигонов ТБО, материала для дорожного строительства или строительных материалов технического назначения.

Эффективность реагентной очистки фильтрата полигона ТБО № 5

№ п/п

Наименование показателей

Исходный фильтрат

Фильтрат после очистки

Степень очистки

ПДК сточных вод 30.0

1

ХПК, мгО2/л

22500.0

675-157.5*

97-99.3

2

БПК5, мгО2/л

3500.0

175-14

95-99.6

3

Сухой остаток, мг/л

28150.0

3941-1492

86-94.7**

1000.0

4

Цинк, мг/л

12.4

-

100

1.0

5

Медь, мг/л

15

1.05-0.45

93-97

1.0

6

Железо общее, мг/л

118

0.118-0

99.9-100

0.3

7

Хром общий, мг/л

0.6

0.01-0

99.9-100

0.05

8

Хлориды, мг/л

6500.0

325

95

300

9

Нитриты, мг/л

4.3

0.04-0.02

99.-99.5

3.3

10

Азот аммиачный

3000.0

30-0

99-100

2.0

11

Нитраты, мг/л

2.6

1.8-1.2

32-54

45.0

12

Нефтепродукты, мг/л

14.6

0.22-0.09

98.5-99.4

0.1

13

Сульфаты, мг/л

2650.0

106-53

96-98

500.0

Эффективность реагентной очистки фильтрата полигона ТБО № 5

•

•

Примечание. В процессе очистки использовали комбинацию различных реагентов: образец № 1 - хлорная известь, хлорид железа (III), “Сизол2500”; образец № 2 - хлорная известь, сульфат алюминия, “Сизол2500”. Приведен интервал достигнутых в процессе очистки показателей. ** Величина сухого остатка получена после инфильтрации очищенного реагентным способом фильтрата через глиняно-песочный фильтр и систему ионообменников. Видно, что реагентная очистка обеспечивает перевод в осадок подавляющего количества исходных загрязнений. В данном случае это достигается за счет удачного выбора не только специальных реагентов, но и последовательности их использования в процессе очистки. В общем случае оптимальная схема выглядит следующим образом: фильтрат ⇒ раствор известкового молока необходимой концентрации по СаО ⇒ коагулянт-флокулянт “Сизол-2500” ⇒ раствор известкового молока той же концентрации ⇒ зола ТЭС ⇒ коагулянтфлокулянт “Сизол-2500”. Существенным дополнением к приведенной схеме является скорость и время перемешивания на каждой из стадий. Найденный порядок введения реагентов, а также оптимизация очистки фильтрата, позволяют получать осадок, находящийся практически в фиксированном состоянии

ТАБЛИЦА 1 - ОКИСЛИТЕЛЬНО-РЕАГЕНТНАЯ ОЧИСТКА

Параметры

Исходный фильтрат

Очищенный фильрат

H2O2, %

Fe(NO3)3, % 0,4

ХПК, мг О2/л Сухой остаток, мг/л

Ориентировочная стоимость реагентов, грн/м3 фильтрата

2

15 456

1760

8716

540

~150

ХПК, мг О2/л

960 (Коагулянт, 1%)

~170

ХПК, мг О2/л

912 (Коагулянт, 1%)

~200

ТАБЛИЦА 2 – ОКИСЛИТЕЛЬНО-РЕАГЕНТНАЯ ОЧИСТКА

Время аэрирования, час

ХПК, мг О2/л

Fe(NO3)3, %

Ориентировочная стоимость реагентов, грн/м3 фильтрата

2 6 11

1120 680 592

0,4

~150

2 6 7,5

1280 736 700

0,4

~150

ТАБЛИЦА 3 - ОКИСЛИТЕЛЬНО-РЕАГЕНТНАЯ ОЧИСТКА ФИЛЬТРАТА

Катализатор, %

0,05

0,1

БЕЗ КАТАЛИЗАТОРА, %

0,15

0,2

Время, час

ХПК, мг О2/л

Время, час

ХПК, мг О2/л

Время, час

ХПК, мг О2/л

Время, час

ХПК, мг О2/л

Время, час

ХПК, мг О2/л

2

1400

2

1300

2

1260

2

1200

2

5700

4

1200

4

990

4

860

6

736

6

2800

12,5

640

Ориентировочная стоимость реагентов, грн/м3 фильтрата 2,2

3,3

4,4

5,5

Количество органических соединений

Влияние условий окисления на содержание органических соединений в фильтрате полигона ТБО № 5

51 - исходный фильтрат 621 - аэрация воздухом 5 часов 603 - аэрация воздухом 11 часов

621

603

15 - FeSO4/H2O2

471

51

15 Условия окисления

471 - аэрация воздухом 3 часа/FeSO4/H2O2

воздух

катализатор, коагулянт

фильтрат полигона

на сброс блок реагентной очистки № 1

блок мембранной очистки

катализатор, коагулянт

биоплато концентрат

пермеат

осадок воздух Блок реагентной очистки № 2 осадок Блок смешения наполнителя и осадка

Ленточный пресс

на полигон коагулянт

наполнитель

Рис.1. Общий вид станции очистки стоков. АСОСВ – 2000.

Рис.14 Стоки на входе станции.

Рис.15. Выход очищенных стоков из фильтра

Рис.16. Сброс осадка из песколовки на песковую площадку

Рис.17 Сбор осветленной воды в накопительную емкость

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ