Новые технические решения по обезвреживанию фильтрата и утилизации биогаза полигонов ТБО
Вострецов С. П., ОАО «Галургия», Пермь, Россия
При обеспечении экологической безопасности полигонов ТБО наиболее трудные проблемы — обезвреживание фильтрата, а также сбор и отвод биогаза.
Концентрации
загрязняющих веществ в фильтрате на 2—3 порядка выше, чем в бытовых сточных
водах. Один из основных источников образования фильтрата — инфильтрация
атмосферных осадков с поверхности массива отходов, поэтому расход и состав
фильтрата подвержены значительным сезонным колебаниям. По этим причинам
перед подачей на очистные сооружения (ОС) фильтрат необходимо подвергнуть
предварительной обработке. Например, перед подачей на ОС фильтрат собирают в
регулирующей емкости (пруд-регулятор), где за счет длительного отстаивания
происходит его предочистка, усреднение состава и выравнивание расхода во
времени (рис. 1а). Недостатки этого способа:
—
низкая эффективность предочистки при продолжительной и холодной зиме;
—
существенное (до 25 %) снижение полезной площади и емкости полигона.
Указанные недостатки устраняются в схеме полигона с предочисткой фильтрата в накопителе с фильтрующим экраном согласно патенту РФ на изобретение № 2292416 и патенту Украины на полезную модель № 23148 (рис. 16).
Рис. 1. Схема полигона с предочисткой фильтрата:
а — в
пруде-регуляторе (базовый вариант); б
— в накопителе с фильтрующим экраном
(усовершенствованный вариант):
I, II, III — очереди полигона;
1 — ограждающие дамбы; 2 — тело полигона (массив отходов); 3 —
противофильтрационный экран в основании полигона (нижний водоупорный слой
многослойного экрана); 4 — дренаж; 5 — ОС; 6 — пруд-регулятор; 7 — верхний
фильтрующий слой многослойного экрана (мембрана заданной проницаемости); 8 —
уровень фильтрата в теле полигона; 9 — фильтрат в поровом пространстве
нижних слоев отходов (накопитель над фильтрующим экраном)
Основные преимущества усовершенствованного
варианта подготовки фильтрата (относительно базового варианта):
—
увеличение полезной емкости полигона на 30—50 %;
—
повышение эффективности предочистки по органическим веществам с 60—80
% до 80—95 %;
—
снижение коэффициента сезонной неравномерности расхода фильтрата,
подаваемого на ОС, с 10—15 до 2,5—3.
Сбор и организованный отвод биогаза из тела полигона (дегазация) необходимы по условиям промышленной и экологической безопасности, целесообразны для энергетической утилизации биогаза. Традиционный способ дегазации (базовый вариант) — проходка буровых скважин с поверхности полигона (рис. 2).
Рис. 2. Дегазация полигона посредством буровых
газодренажных скважин (базовый вариант, схема «сверху вниз»):
1 — ограждающие дамбы; 2 — тело полигона; 3 — основание полигона; 4 —
дренаж; 5 — колодец дренажного коллектора; 6 — отвод фильтрата (дренажной
воды) на ОС; 7 — газоотводный коллектор; 8 — отвод биогаза на установку
утилизации; 9 — газосборный коллектор; 10 — буровые газодренажные скважины
