Çöpten çıkan süzülmenin özellikleri
Çöpten süzülen, fermantasyon, yağış süzülmesi, yüzey suyu ve yeraltı suyu sızması nedeniyle yığma ve çöplük işleminde üretilen atık suları ifade eder.Çöpten çıkan sızdırmanın bileşimi, çöp bileşimi gibi faktörlerden etkilenir, çöplük süresi, çöplük teknolojisi ve iklim koşulları, bunların arasında çöplük süresi en önemli etkili faktördür.Genellikle 1 yıldan daha kısa bir çöplük süresi olanları genç sızdırıcı olarak kabul edilir., 1-5 yıllık bir çöplük süresi olanları orta yaşlı sızdırıcı olarak kabul edilir ve 5 yıldan fazla bir çöplük süresi olanları eski sızdırıcı olarak kabul edilir [1].Tablo 1 farklı çöp türlerinin özelliklerini gösterir [2].
Çöp suyunun kalitesi genellikle aşağıdaki özelliklere sahiptir: (1) çeşitli organik kirleticiler, metaller ve bitki besinleri içeren karmaşık bileşim;(2) Organik kirleticilerin konsantrasyonu yüksektir, COD ve BOD on binlerce mg/L'ye ulaşırken; (3) 10'dan fazla metal iyon türü de dahil olmak üzere birçok metal türü vardır; (4) Yüksek amonyak azotu ve geniş bir varyasyon aralığı;(5) Kompozisyon ve konsantrasyon mevsimsel değişikliklere maruz kalacaktır [2]
Günümüzde çöpten süzülen süzme yöntemleri çoğunlukla biyolojik yöntemlere dayanmaktadır.Daha yüksek bir B/C oranı, daha az amonyak azot, bu nedenle tedavi için biyolojik yöntemler kullanmak için uygundur.Sıvılaşmanın biyolojik ayrıştırılabilirliği düşecek ve amonyak azot önemli ölçüde artacak.Bu nedenle, orta yaşlı ve yaşlılar için doğrudan biyolojik tedavi kullanmak uygun değildir.Biyolojik yöntemler sıcaklık değişikliklerine duyarlıdır., su kalitesi ve su miktarı ve biyolojik olarak bozulması zor organik maddeyi tedavi edemez.Fiziksel kimyasal yöntem, düşük biyolojik ayrışıklılık ve yüksek amonyak azot içeriğine sahip çöp sızdırıcısına iyi bir çıkarma etkisine sahiptir.Suyun kalitesi nispeten istikrarlıdır ve çöp süzülmesinin ön işlenmesi ve derin işlenmesi için yaygın olarak kullanılır.Mevcut fiziksel ve kimyasal işleme teknolojileri temelinde, yazar, adsorpsiyon yöntemi, patlama yöntemi, pıhtılaşma çökeltme yöntemi, kimyasal çökeltme yöntemi, kimyasal oksidasyon yöntemi, elektrokimyasal yönteme ilişkin araştırma ilerlemesini gözden geçirdi.Foto katalitik oksidasyon yöntemi, ters osmose ve nanofiltrasyon yöntemi, pratik çalışmalar için bazı referanslar sağlamak amacıyla
2 Fiziksel ve Kimyasal İşleme Teknolojileri
2.1 Adsorpsiyon
Adsorpsiyon yöntemi, çöpten organik madde ve süzme maddesindeki metal iyonları gibi toksik ve zararlı maddeleri çıkarmak için gözenekli katı maddelerin adsorpsiyon etkisini kullanmaktır.Aktif karbon adsorpsiyonu üzerine yapılan araştırmalar en kapsamlı. J. Rodr í guez et al. [4] aktif karbon, reçin XAD-8 ve reçin XAD-4 kullanarak anaerobik olarak tedavi edilen süzülme suyunun emilimini inceledi.Sonuçlar, aktif kömürün en güçlü emişim kapasitesine sahip olduğunu ve COD'yi 1500 mg/L'den 191 mg/L'ye düşürdüğünü gösterdi.. N. Aghamohammadi ve arkadaşları [5] çöpten sızdırılan sıvıyı arıtmak için aktif çamur yöntemini kullanırken tozlu aktif karbon ekledi.Sonuçlar, COD'nin ve kromatikliğin kaldırılma oranlarının aktif karbon olmayanlardan neredeyse iki kat daha yüksek olduğunu gösterdi.Zhang Futao ve arkadaşları, atık toplama sahasındaki formaldehit, fenol ve anilin üzerinde aktif karbonun adsorpsiyon davranışını inceledi.ve sonuçlar etkin karbonun adsorpsiyon izoterminin Freundlich deneysel formülüne uygun olduğunu gösterdiEk olarak, aktif kömürden başka adsorbantlar da bir dereceye kadar incelenmiştir.[7] İrlanda'daki Kyletalesha çöplüğünden süzme kullanarak kömür çöplüğü emilim deneyleri gerçekleştirdiSonuçlar, kömür çöpü adsorpsiyon işleminden sonra, ortalama bir COD 625 mg/L, ortalama bir BOD 190 mg/L olan süzme,ve ortalama 218 mg/L amonyak azotunun COD çıkarma oranı % 69'du, %96.6'lık bir BOD çıkarma oranı ve %95.5'lik bir amonyak nitrojen çıkarma oranı, ikincil kirlilik olmadan bol ve yenilenebilir kömür slag kaynakları nedeniyle iyi bir gelişme beklentisine sahiptir.Etkin kömürün adsorpsiyon işleminin karşılaştığı ana sorun, aktif kömürün pahalı olması ve basit ve etkili yenilenme yöntemlerinden yoksun olmasıdır, bu da onun tanıtımını ve uygulanmasını sınırlıyor.Çöpten süzülen sıvıyı tedavi etmek için adsorpsiyon yöntemi çoğunlukla laboratuvar ölçeğindedir ve pratikte uygulanabilmeden önce daha fazla araştırma gerektirir..
2.2 Fırlatma yöntemi
Fırlatma yöntemi, suya gaz (taşıyıcı gaz) sokmak ve yeterli temas sonrasında,Suda çözünen uçucu maddeler gaz-sıvı arayüzünden gaz fazına aktarılır., böylece kirletici maddelerin çıkarılması amacına ulaşılır. Hava genellikle taşıyıcı gaz olarak kullanılır. Orta yaşlı ve yaşlı çöplerin süzülmesinde amonyak azot içeriği nispeten yüksektir,Ve üfleme yöntemi amonyak azotunu etkili bir şekilde çıkarabilir.. S. K. Marttinen ve arkadaşları [8], çöpten süzülen amonyak azotunu tedavi etmek için fırlatma yöntemi kullandı. pH=11, 20 ° C ve 24 saatlik hidrolik tutma süresi koşullarında,Amonyak azot miktarı 150 mg/l'den 16 mg/l'e düştüLiao Linlin et al. [9] çöp sızdırmasında sıvı amonyak çıkarma verimliliğini etkileyen faktörleri inceledi ve pH, su sıcaklığının,ve gaz-sıvı oranı, çıkarma verimliliğine önemli bir etkisi oldu.Deniz sıcaklığı ne kadar yüksekse, denitrifikasyon etkisi o kadar iyi olur. Gaz-sıvı oranı 3000 ~ 3500 m3/m3 olduğunda,Denitrifikasyon etkisi Jay Chou'nun yeni şarkısında gösterildiği gibi; Amonyak nitrojen konsantrasyonunun üfleme verimliliğine çok az etkisi vardır. Wang Zongping et al. [10] üç yöntem, yani jet havalandırma, patlama havalandırma ve yüzey havalandırma,Amonyak çıkarma ile süzme önceden işlemeSonuçlar jet havalandırmasının aynı güçte etkili olduğunu gösterdi.Gaz ekstraksiyonu ile birlikte diğer yöntemlerle tedavi edilen süzme sıvısında amonyak azotunun çıkarılma hızı 99'a kadar çıkabilir.Bununla birlikte, bu yöntemin işletme maliyeti nispeten yüksektir ve üretilen NH3'ün, hava kirliliğine neden olacak şekilde, patlama kuleye asit ekleyerek çıkarılması gerekir.Karbonat ölçeklenmesi de patlama off kulesinde gerçekleşecek.
2.3 Koagülasyon yağdırma yöntemi
Koagülasyon çökeltme yöntemi, çöplüğün süzülmesine koagülanların eklenmesi, süzülmede askıya alınan katı maddelerin ve kolloidlerin toplanmasına ve kanat oluşturmasına neden olan bir yöntemdir.Sonra da onları ayırırız.Alüminyum sülfat, demir sülfatı, demir klorür ve diğer inorganik flokulanlar yaygın olarak kullanılır.Çalışmalar, çöpten süzülen sıvıları tedavi etmek için tek başına demir bazlı floculantların kullanıldığını göstermiştir.A. A. Tatsi ve arkadaşları [11] alüminyum sülfat ve demir klorürle süzülmeyi önceden işledi.en yüksek COD çıkarma oranı % 38 idi, içeriye gelen COD 70 900 mg/l idiOrta yaşlı ve yaşlı çöpteşleri için, akıntılı COD 5350 mg/l olduğunda, COD çıkarma oranı %75'e ulaşabilir. pH 10 olduğunda ve pıhtılayıcı 2 g/l'e ulaştığında,COD çıkarma oranı % 80'e kadar çıkabilir.Son yıllarda, biyoflokulanlar yeni bir araştırma yönü haline geldi.[12] depolye süzülmesi üzerinde bioflokkulantların tedavi etkisini inceledi ve depolye süzülmesinden 85% humik asit çıkarmak için sadece 20 mg/L bioflokkulant gerekli olduğunu buldu.Koagülasyon yağışlama yöntemi, çöpten süzülen sıvıların işlenmesinde kilit bir teknolojidir.ve tüm tedavi sürecinin garantisi olmak için derin işlem teknolojisi olarak [3]Ancak, ana sorunu, amonyak azotunun düşük çıkarma oranı, büyük miktarda kimyasal çamur üretimi ve metal tuz pıhtılaştırıcılarının eklenmesi yeni kirliliğe neden olabilir.Güvenli geliştiriyor, verimli ve düşük maliyetli pıhtılaştırıcılar, pıhtılaştırma çökeltme yöntemlerinin tedavi verimliliğinin iyileştirilmesinin temelidir.
2.4 Kimyasal yağmurlama yöntemi
Kimyasal yağmurlama yöntemi, çöpün süzülmesine belirli bir kimyasal madde eklemek, kimyasal reaksiyon yoluyla bir yağmur oluşturmaktır.ve sonra tedavinin amacına ulaşmak için ayırmakVerilere göre, kalsiyum hidroksit gibi alkali maddelerin hidroksit iyonları, metal iyonlarıyla çöküşebilir, bu da süzme maddesindeki ağır metallerin% 90 ila 99'unu ve COD'nin% 20 ila 40%'ını kaldırabilir.Kuş guano taş yağmurlama yöntemi kimyasal yağmurlama yöntemlerinde yaygın olarak kullanılırAmonyum magnezyum fosfat yağmalama yöntemi olarak da bilinen kuş guano taş yağmalama yöntemi, Mg2+, PO43-,ve alkali ajanlar çöpün süzülmesine bazı maddelerle reaksiyona geçerek bir çökelge oluşturur. X. Z. Li et al. [13] çöpten süzülen maddeye MgCl2 · 6H2O ve Na2HPO4 · 12H2O ekledi.1I. Ozturk ve diğerleri.[14] bu yöntemi anaerobik sindirimden kaynaklanan süzmeyi tedavi etmek için kullandıAkışkan COD 4024 mg/L ve amonyak azot 2240 mg/L olduğunda, atık suların çıkarılma oranları sırasıyla %50 ve %85'e ulaştı.[15] aynı zamanda bu yöntemi kullanarak amonyak azotunun% 98'lik bir çıkarma oranına ulaştıKimyasal yağışlama yöntemi çalıştırılması kolaydır ve üretilen yağış N, P, Mg ve organik madde gibi gübre bileşenleri içerir.Yağışlar zehirli ve zararlı maddeler içerebilir., potansiyel çevresel tehlikeleri vardır.
2.6 Elektrokimyasal yöntem
Elektrokimyasal yöntem, çöpün süzülmesinde bulunan kirleticilerin elektrik alanının etkisiyle elektrotlarda doğrudan elektrokimyasal reaksiyonlara maruz bırakıldığı bir işlemdir.veya · OH ve ClO kullanılarak redox reaksiyonlarına maruz kalırlar - elektrot yüzeyinde üretilir. Şu anda elektrolitik oksidasyon yaygın olarak kullanılmaktadır. P. B. Moraes ve arkadaşları, çöpten sızdırılan sıvıyı tedavi etmek için sürekli bir elektrolitik reaktör kullanmıştır.Akım yoğunluğu 0 idi..116 A/cm2, reaksiyon süresi 180 dakikaydı, akış COD'si 1855 mg/L, TOC'si 1270 mg/L ve amonyak azot 1060 mg/L idi, atık suların çıkarılma oranları sırasıyla %73'e, %57'ye ve %49'a ulaştı..N. Rao ve arkadaşları, yüksek COD (17-18400 mg / L) ve yüksek amonyak azot (1200-1320 mg / L) ile süzme suyu tedavi etmek için üç boyutlu bir karbon elektrot reaktörü kullandılar.COD çıkarma oranı % 76 - % 80 idi., ve amonyak azot çıkarma oranı% 97'ye kadar ulaşabilir. E. Turro et al. [21] çöplük süzülmesinin elektrolitik oksidasyon işlemini etkileyen faktörleri inceledi,Elektrot olarak Ti/IrO2-RuO2 ve elektrolit olarak HClO4 kullanarakSonuçlar, reaksiyon süresinin, reaksiyon sıcaklığının, akım yoğunluğunun ve pH'nın tedavi etkisini etkileyen ana faktörler olduğunu gösterdi.0 akım yoğunluğu.032 A/cm2 ve pH=3, reaksiyon süresi 4 saat ve COD 2960 mg/L'den 294 mg/L'e, TOC 1150 mg/L'den 402 mg/L'e düştü ve renk çıkarma oranı% 100'e ulaşabilirdi.Elektrokimyasal yöntemin basit bir işlemi vardır., güçlü kontrol edilebilirliği, küçük ayak izi ve arıtma sürecinde ikincil kirlilik üretmez.Şu andaÇoğu laboratuvar araştırma ölçeğinde.
2.7 Foto katalitik oksidasyon
Foto katalitik oksidasyon, bazı özel kirleticileri diğer yöntemlere göre daha iyi tedavi eden yeni bir su arıtma teknolojisidir.ve bu nedenle çöpten süzülen sıvıların derinleme işleminde iyi bir uygulama beklentisine sahiptirBu yöntemin prensibi atık suya belirli miktarda katalizör eklemek, ışık ışınlaması altında serbest radikaller üretmek,ve tedavi hedefine ulaşmak için serbest radikallerin güçlü oksidleyici özelliğini kullanınFoto katalitik oksidasyonda kullanılan katalizörler, özellikle titanyum dioksit, çinko oksit ve demir oksit, bunların arasında titanyum dioksit yaygın olarak kullanılır.[22] TiO2'yi katalizör olarak kullanarak süzme maddesinin fotokatalitik oksidasyonu üzerinde deneyler yaptı.4 saatlik ultraviyole fotokatalitik oksidasyondan sonra, sızdırmanın COD çıkarma oranı% 86'ya ulaştı, B / C oranı 0.09'dan 0'a yükseldi.14, amonyak azot çıkarma oranı% 71 ve kromatiklik çıkarma oranı% 90 idi; Reaksiyon tamamlandıktan sonra, TiO2'nin% 85'i geri kazanılabilir.[23] Titanyum dioksit endüstrisinden yan ürünler (aslında TiO2 ve Fe'den oluşur) katalizör olarak kullanıldı ve katalizör türü açısından ticari TiO2 ile karşılaştırıldı.Sonuçlar yan ürünün daha yüksek aktiviteye ve daha iyi bir tedavi etkisine sahip olduğunu gösterdi.ve fotokatalitik oksidasyon için katalizör olarak kullanılabilirBir çalışmada, inorganik tuzların içeriğinin çöpten sızdırılan sıvıların işlenmesinde fotokatalitik oksidasyonun etkinliğini etkileyebileceği bulunmuştur.[24] inorganik tuzların, bir katalizör olarak süspansiyonlu TiO2 kullanılarak, humik asidin sızdırmada fotokatalitik oksidasyonu üzerindeki etkisini inceledi.Çöp süzülmesinde sadece Cl - (4500 mg/L) ve SO42- (7750 mg/L) mevcut olduğunda, humik asidin fotokatalitik oksidasyon verimliliğini etkilemez.Ancak HCO3 varlığı fotokataltik oksidasyon verimliliğini büyük ölçüde azaltır.. Foto katalitik oksidasyonun basit çalışma, düşük enerji tüketimi, yük direnci ve kirliliğin olmaması gibi avantajları vardır.Reaktörün tipini ve tasarımını incelemek gerekir., katalizörün verimliliği ve ömrü ve ışık enerjisinin kullanım oranı.
2.8 Ters osmoz (RO)
RO zarı çözücülere karşı seçicilik gösterir ve zarın her iki tarafındaki basınç farkını, çözücülerin osmotik basıncını aşmak için itici güç olarak kullanır.böylece süzme içindeki çeşitli maddeleri çöpten ayırır. Fangyue Li ve arkadaşları, Almanya'daki Kolenfeld çöplüğünden gelen süzülmeyi tedavi etmek için sarmal bir RO zarı kullandı.2 mg/lAl3+, Fe2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, vb. gibi metal iyonlarının çıkarılma oranları% 99.5'i aşmaktadır.Araştırmalar, pH'ın amonyak azotunun çıkarılma verimliliğine etkisi olduğunu göstermiştir.. L. D. Palma ve arkadaşları [26] önce çöpten süzülür ve daha sonra bir RO zarı ile tedavi edilirek, akıcı COD'yi 19000 mg/l'den 30,5 mg/l'e düşürür.Amonyak azotunun çıkarılma hızı pH 6'da en yüksek seviyededir..4, 217.6 mg/l'den 0.71 mg/l'ye düştü.[27] iki aşamalı sürekli RO membranları kullanarak çöpten süzme arıtma konusunda bir pilot deney gerçekleştirdi ve amonyak azotunun çıkarılma oranının pH 5'e ulaştığında en yüksek olduğunu buldu., 142 mg/L'den 8,54 mg/L'ye düşer. Ters osmose yöntemi yüksek verimliliğe, olgun yönetime ve otomatik olarak kontrol edilmesine sahiptir.ve giderek daha fazla çöpden süzme işleminde uygulanıyorBununla birlikte, membran maliyeti nispeten yüksektir ve membran yükünü azaltmak için kullanımdan önce sızdırıcının önceden işlenmesi gereklidir, aksi takdirde membran kirlenmeye ve tıkanmaya eğilimlidir.Tedavinin verimliliğinde keskin bir düşüşe yol açan.
2.9 Nanofiltrasyon (NF)
NF zarı iki önemli özelliğe sahiptir: yaklaşık 1 nm'lik bir mikroporoz yapısına sahiptir ve 200-2000 u moleküler ağırlığa sahip molekülleri engelleyebilir;NF zarının kendisi şarj edilmiş ve inorganik elektrolitler için belirli bir tutma oranına sahiptir. H. K. Jakopovic et al. [28] üç teknoloji kullanılarak çöpte organik maddenin çıkarılmasını karşılaştırdı: NF, UF ve ozon. Sonuçlar laboratuvar koşullarında,Farklı UF membranları, Jay Chou'nun yeni şarkısı için %23'lük bir COD çıkarma oranına ulaşabilir.Ozon tarafından COD'nin çıkarılma oranı% 56'ya ulaşabilir; Jay Chou'nun COD'deki yeni şarkılarının NF tarafından çıkarılma oranı% 91'e ulaşabilir.Chaudhari ve diğerleri. [29] Hindistan'daki Gujarat çöplüğündeki yaşlanmış sızdırmada elektrolitleri tedavi etmek için NF-300 kullanıldı.ve klorür iyonları 2268 ve 5426 mg/L idiDeneysel sonuçlar, sülfatın giderme oranının sırasıyla% 83 ve% 85 ve klorür iyonlarının giderme oranının sırasıyla% 62 ve% 65 olduğunu gösterdi.Çalışma aynı zamanda Cr3+'un çıkarılma oranlarınınNF, Ni2+, Cu2+, ve Cd2+ tarafından NF zarı sırasıyla %99'a, %97'ye, %97'ye ve %96'ya ulaştı.Robinson [30] Beacon Hill'den süzülen sıvıyı tedavi etmek için MBR + NF kombinasyon işlemini kullandı.COD 5000 mg/L'den 100 mg/L'in altına, amonyak azot 2000 mg/L'den 1 mg/L'in altına ve SS 250 mg/L'den 25 mg/L'in altına düştü.NF teknolojisi düşük enerji tüketimine sahiptirAncak en büyük sorun, membranın uzun süreli kullanımdan sonra ölçeklenmesi, bu da membran akışı ve tutma oranı gibi performansını etkileyecektir.Mühendislik uygulamasında uygulanması için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.
3 Sonuç
Yukarıda belirtilen fiziksel ve kimyasal işlem teknolojileri belirli sonuçlar elde edebilir, ancak aynı zamanda adsorbantların yenilenmesi gibi birçok sorun var.Foto katalitik oksidasyon katalizörlerinin geri kazanımı, elektro kimyasal yöntemlerin yüksek enerji tüketimi ve membran kirlenmesi.Çöpten süzülen madde için tek bir fiziksel ve kimyasal işlemle ulusal emisyon standartlarına uymak zordur.Genel çöp süzülmesinin tam işleme süreci üç parçayı içermelidir: ön işleme,ana tedaviAğır metal iyonlarını, amonyak azotunu, kromatikliği,Ya da çöpten çıkan süzülmenin biyolojik parçalanma kabiliyetini arttırmakAna işleme düşük maliyetli ve yüksek verimlilikte biyolojik yöntemler, kimyasal oksidasyon ve diğer kombinasyon işlemleri gibi işlemler uygulanmalıdır.Organik maddenin çoğunu ortadan kaldırmak ve amonyak azot gibi kirleticiler içeriğini daha da azaltmak amacıylaİlk iki işlem aşamasından sonra, bazı kirletici maddeler hala mevcut olabilir, bu nedenle, fotokataltik oksidasyon, adsorpsiyon,membran ayrımı, vb.
Sıvışmanın karmaşık bileşimi ve zaman ve yer değişkenliği nedeniyle, pratik mühendislikte,Sıvılama işleminden önce önce bileşiği ölçmek ve özelliklerini ayrıntılı bir şekilde analiz etmek gerekir., ve uygun arıtma tekniklerini seçin.Şu anda çöpten süzülen sıvı arıtma teknolojilerinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır.Mevcut teknolojilerin geliştirilmesi ve dönüştürülmesi, yeni ve verimli tedavi teknolojileri geliştirmek,ve farklı teknolojiler arasındaki entegrasyon araştırma ve geliştirmeyi güçlendirmek (foto katalitik oksidasyon teknolojisinin ve biyokimyasal işlem teknolojisinin entegrasyonu gibi), yağmalama yöntemi ve membran tedavisinin entegrasyonu), sızdırmanın genel tedavi verimliliğini artırmak ve yatırım ve işletme maliyetlerini azaltmak için,Çöpten sızdırılan sıvı üzerine gelecek araştırmaların odak noktası olacak..
