ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование образующихся на свалках продуктов из "Экологическая биотехнология" Фильтрующиеся в почву воды содержат растворимые соединения, органические и неорганические, вместе с микроорганизмами, такими как вирусы и бактерии. Многие вещества, обнаруживаемые в этих водах, образующихся на свалках бытовых твердых отходов, перечислены ниже. Этот список мог бы быть гораздо более обширным, если бы в него включили данные, полученные на свалках для промышленных отходов [257]. [c.151] На ранних стадиях функционирования типичной свалки процесс аэробного катаболизма приводит к накоплению больших концентраций жирных кислот, снижению pH и растворению металлов, которые затем образуют комплексы со свободными кислотами [261]. При переходе к микроаэрофильным условиям редокс-потенциал уменьшается, pH увеличивается и металлы начинают выпадать в осадок в виде сульфатов и карбонатов [262], что уменьшает их концентрацию в фильтрующихся водах. Картина еще больше усложняется, если учесть, что при низких значениях ЕЬ тяжелые металлы образуют комплексы с нонами аммония и гуминовыми кислотами. [c.154] Определение загрязнений [264] в почвенных водах можно проводить с использованием химических и/или биологических меток. Типичной химической меткой является увеличение концентрации аммония, хлорида, железа, марганца, магния, калия, натрия и органического углерода в грунтовых водах присутствие нитчатых бактерий — также признак загрязнения грунтовых вод водами со свалки. [c.154] Если природные механизмы ослабления действия загрязнений не способны преодолеть загрязнения водами, фильтрующимися в почву со свалки, тогда необходимы сбор и очистка этих вод. Эта очистка либо на самой свалке, либо на специальных сооружениях должна быть приемлема с точки зрения охраны окружающей среды и экономически доступна. [c.155] Возможно, наиболее удачный метод очистки этих вод — управляемая анаэробная переработка, которая ускоряет стабилизацию свалки. Альтернативой этому методу является рециркуляция фильтрующихся вод сквозь массу твердых отходов, либо с помощью поверхностного орошения, либо введением их в глубь массы отходов. В этом случае свалка используется как анаэробный биофильтр, работающий в режиме идеального вытеснения с обратной связью. При использовании этого метода скоростью добавления воды следует управлять так, чтобы оптимизировать процесс биологической очистки с точки зрения времени пребывания, глубины слоя отходов и поддержания температуры в их массе [262]. Рециркуляция воды с помощью распыления также ускоряет испарение [267], улетучивание низкомолекулярных органических соединений и окисление с последующим осаждением таких металлов, как железо, хотя, в целом, общий объем воды, доступной для рециркуляции, будет, конечно, увеличиваться со временем [271]. [c.155] Для ликвидации отходов широко используется почва, поэтому очень важен выбор типа почвы с подходящей проницаемостью, размерами частиц и стабильностью необходимо также поддерживать фильтрующие характеристики почвы с помощью соответствующего режима подачи отходов, так как любые антиокислительные условия в почве будут снижать скорость биодеградации. Первоначальные градиенты концентраций доноров и акцепторов электронов, кислорода и температуры приводят к расслоению микробной популяции, прежде всего к сорбции микроорганизмов, потребляющих органический углерод. После того как произошла сорбция, начинается процесс микробного катаболизма. Процесс захоронения отходов в почве дешев [274], но может возникнуть целый ряд сложностей, особенно зимой, из-за больших объемов фильтрующихся в почву вод, малого испарения и низкой микробной активности. Даже в наиболее благоприятных условиях может происходить накопление тяжелых металлов [275] и образование относительно непроницаемого слоя уплотненной почвы из-за осаждения нерастворимых солей железа, марганца и кальция [276]. Кроме того, высокие концентрации органических соединений и тяжелых металлов могут приводить к гибели растительного покрова [277], избежать которой позволяет только предобработка [276, 278]. Так, хотя распыление образующихся на свалке вод, на песчаных почвах, служащих источником кормовых трав, не оказывало на эти травы никакого вредного влияния, но в них накапливались оксиды кальция, магния и фосфора (V). Фильтрующиеся в почву воды свалок, обладая фитотоксичным действием, в то же время содержат необходимые для растений питательные вещества. Исследования Мензера показали, что при выращивании сои на песке с орошением такими водами наблюдается несбалансированность по питательным веществам и процесс нуждается в тщательной регуляции [279]. [c.156] Капельные биофильтры и системы с активным илом (см. главу 1) также используются для очистки вод, образующихся на свалках, иногда в смеси со сточными водами. При проведении этих процессов часто возникает необходимость в добавлении питательных веществ, кроме того, добавление, например, фосфата способствует осаждению тяжелых металлов в составе фосфорорганических соединений. Такая очистка приводит к удалению 99 % БПК и 95 % ХПК [283] одновременно со значительным снижением концентрации ионов аммония (благодаря сочетанию процессов бактериальной нитрификации и клеточной ассимиляции [267, 280]), железа (на 98%), марганца (на 92%) и цинка (на 94%) [267], однако наиболее устойчивые органические молекулы нуждаются в дальнейшей деградации. Главным лимитирующим фактором процесса может быть температура, так как из-за сезонных колебаний самые низкие температуры в году совпадают с образованием самых больших объемов фильтрующихся в почву вод. Часто встречающаяся низкая концентрация фосфатов может усиливать процесс вспучивания ила [284]. Наконец, серьезные трудности вызывает накопление металлов в бактериальных флокулах. [c.157] Так как с помощью физико-химических процессов невозможно удалить столько органических веществ, сколько удаляется в результате биологических процессов, то их используют в основном для обработки стабилизированных биологической очисткой фильтрующихся вод. Ни один из испытанных физико-химических способов очистки химическая коагуляция и осаждение, адсорбция активным углем, обратный осмос, адсорбция на полимерах, химическое окисление (включая озонолиз), выпаривание и облучение — не оказался полностью эффективным. Например, озонолиз, адсорбция на активном угле, катионный и анионный обмен и обратный осмос понижали концентрацию органического углерода на 48, 86, 53, 82—85 и 91—96% соответственно. Напротив, химическая коагуляция и осаждение в присутствии извести, квасцов, хлорида железа(III), сульфата железа(II) и полимеров удаляет малую часть органических веществ, но большую— тяжелых металлов и взвешенных частиц [287]. [c.158] Вернуться к основной статье