Эффект сочетания коагуляции/флокуляции, гидродинамической кавитации, озонирования и активированного угля в системе очистки фильтрата свалки

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 9502 (2023) Цитировать эту статью

627 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Зрелые сточные воды свалок представляют собой сложные сточные воды из-за их низкой биоразлагаемости и высокого содержания органических веществ. В настоящее время зрелый фильтрат обрабатывается на месте или транспортируется на очистные сооружения (СОС). Многие очистные сооружения не имеют возможности принимать зрелый фильтрат из-за его высокой органической нагрузки, что приводит к увеличению стоимости транспортировки к очистным сооружениям, более приспособленным к этому типу сточных вод, и возможности воздействия на окружающую среду. При обработке зрелых фильтратов используется множество методов, таких как коагуляция/флокуляция, биологические реакторы, мембраны и усовершенствованные окислительные процессы. Однако изолированное применение этих методов не обеспечивает эффективности и соответствия экологическим стандартам. В связи с этим в данной работе была разработана компактная система, сочетающая в себе коагуляцию и флокуляцию (1-й этап), гидродинамическую кавитацию и озонирование (2-й этап) и очистку активированным углем (3-й этап) для очистки зрелых фильтратов свалок. Синергетическое сочетание физико-химических и продвинутых окислительных процессов показало эффективность удаления химической потребности в кислороде (ХПК) более 90% менее чем за три часа обработки с использованием биофлокулянта PGα21Ca. Кроме того, было достигнуто почти полное удаление видимого цвета и мутности. Остальные ХПК очищенного зрелого фильтрата были ниже по сравнению с типичными бытовыми сточными водами крупных столиц (ХПК ~ 600 мг л-1), что позволяет соединить санитарную свалку с городской сетью сбора сточных вод после очистки в предлагаемой системе. Результаты, полученные с помощью компактной системы, могут помочь при проектировании установок по очистке сточных вод, а также при очистке городских и промышленных сточных вод, которые содержат различные соединения, вызывающие постоянное беспокойство и стойкие в окружающей среде.

Управление твердыми отходами в Бразилии является постоянной проблемой из-за неэффективного сбора и переработки, которая не охватывает все население страны. По данным Национальной санитарной информационной системы Бразилии (SNIS), в 2020 году было собрано около 66,6 миллиона тонн отходов, что на 4,7 миллиона тонн больше по сравнению с 2017 годом и на 18% больше, чем в 2010 году. Этот сценарий отражает тревожную и неотложная ситуация, которая заключается в важности надлежащего управления твердыми отходами. Такое количество образующихся отходов может перегрузить возможности экологической поддержки1.

Среди существующих способов окончательной утилизации ТБО по-прежнему часто используются санитарные полигоны из-за их экономических преимуществ и технической сложности. При эксплуатации по приему твердых городских отходов полигоны могут получать значительные нагрузки органического вещества, в среднем 52% от общего количества, которое начинает подвергаться множественным реакциям разложения под влиянием инфильтрации дождевой воды и биохимических процессов в слоях свалок. , образуя фильтрат, который просачивается через систему. Однако в рамках этого производственного потока несколько факторов могут напрямую и существенно влиять на образование и характеристики фильтрата, такие как: содержание воды в остатках, осадки, испарение, химический состав органических и неорганических веществ, температура, pH и другие1, 2.

По данным Мишры и др. (2016), неправильное обращение с фильтратом является одним из крупнейших факторов загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод, что указывает на большую потребность в очистке этого материала3. В этом сценарии главной задачей процесса очистки фильтрата является снижение высокой концентрации стойких органических соединений, которые трудно биологически разложить4. Присутствие этих соединений определяется высоким уровнем химической потребности в кислороде (ХПК) и низким отношением биохимической потребности в кислороде (БПК) к растворенному органическому веществу (РОВ)1,3,5.