ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПРОДУКТОВ МЕХАНИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ: СОСТАВ ФИЛЬТРАТА, ДОПУСТИМОСТЬ ЗАХОРОНЕНИЯ НА ПОЛИГОНАХ ТКО 

© 2022 г. Юганова Т.И.¹

¹ Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН (ИГЭ РАН), Москва, Россия

Поступила в редакцию: 30.05.2022
Принята к печати:  05.07.2022

Рассмотрены характеристики выщелачивания загрязняющих веществ из продуктов механико-биологической обработки (МБО) твердых коммунальных отходов (ТКО). Изучена эволюция состава фильтратов в ходе МБО. Проведено сравнение обработанных отходов со свежими и выдержанными ТКО. Это важно для оценки риска загрязнения грунтовых вод от полигонов, принимающих стабилизированные отходы (СО). Проанализирована допустимость захоронения СО на полигонах ТКО в соответствии с критериями, принятыми в некоторых европейских странах. Рассмотрена связь выщелачивания растворенного органического углерода (РОУ) и тяжелых металлов (ТМ), выявлена прямая линейная корреляция для нескольких ТМ. Проведен анализ показателей выщелачиваемости металлов статистическим методом главных компонентов, раскрывающий взаимосвязи параметров, которые определяют потенциальные эмиссии из СО. Анализ показал, что Cu имеет сродство к подвижным гуминовым кислотам (ГК) или РОУ, а Zn, Cr и Ni и, в меньшей степени, Cd, Pb и Cu – к твердым ГК. Указанные различия во взаимодействии неподвижных и подвижных гумусовых веществ с ТМ требуют дальнейшего внимания, чтобы можно было разработать индивидуальные схемы мониторинга отходов МБО и оптимизировать процессы обработки для достижения желаемого качества СО.

Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, механико-биологическая обработка, стабилизированные отходы, выщелачивание, состав фильтрата, органическое вещество, тяжелые металлы, допустимость захоронения 

DOI: 10.31857/S086978092206008X

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галицкая И.В., Путилина В.С., Юганова Т.И. Роль органического вещества в миграции тяжелых металлов на участках складирования твердых бытовых отходов // Геоэкология. 2005. №5. С. 411–422.
2. Галицкая И.В., Путилина В.С., Юганова Т.И. Аммонийный азот в фильтрате полигонов ТКО: образование, трансформация, долгосрочность загрязнения // Геоэкология. 2021. №1. С. 3–13.
3. Семин Е.Г., Бекренев А.В., Бекетов А.Ю., Батищев В.В. и др. Специфические особенности вод фильтратов полигонов по захоронению твердых бытовых отходов на примере Воронежского полигона // Городское хозяйство и экология. 1999. № 2. С. 34–59.
4. Тулохонова А.В., Уланова О.В. Оценка жизненного цикла интегрированных систем управления отходами. М.: Академия Естествознания,. 2013. URL: https://www.monographies.ru/ru/book/view?id=267 (дата обращения 17.03.2022).
5. Юганова Т.И. Продукты механико-биологической обработки твердых коммунальных отходов: состав, сравнение биоактивности с захороненными ТКО, тяжелые металлы // Геоэкология. 2022. №3. С. 69-81.
6. Antoniadis V., Alloway B.J. The role of dissolved organic carbon in the mobility of Cd, Ni and Zn in sewage sludge-amended soils // Environmental Pollution. 2002. V. 117. N 3. P. 515–521.
7. Ashworth D.J., Alloway B.J. Complexation of copper by sewage sludge-derived dissolved organic matter: effects on soil sorption behaviour and plant uptake // Water, Air & Soil Pollution. 2007. V. 182. N 1–4. P. 187–196.
8. Ashworth D.J., Alloway B.J. Influence of dissolved organic matter on the solubility of heavy metals in sewage sludge-amended soils // Communications in Soil Science & Plant Analysis. 2008. V. 39. N 3–4. P. 538–550.
9. Calace N., Liberatori A., Petronio B.M., Pietrolletti M. Characteristics of different molecular weight fractions of organic matter in landfill leachate and their role in soil sorption of heavy metals // Environmental Pollution. 2001. V.113. N 3. P. 331–339.
10. Ciavatta C., Govi M., Simoni A., Sequi P. Evaluation of heavy metals during stabilization of organic matter in compost produced with municipal solid wastes // Bioresource Technology. 1993. V. 43. N 2. P. 147–153.
11. Council Decision of 19 December 2002 Establishing Criteria Procedures for the Acceptance of Waste at Landfills Pursuant to Article 16 of and Annex II to Directive 1999/31/EC / European Council. 2002. 23 p. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32003D0033&from=GA (дата обращения 17.03.2022).
12. Kjeldsen P., Barlaz M.A., Rooker A.P., Baun A., Ledin A., Christensen T.H. Present and long-term composition of MSW landfill leachate: A Review // Critical Reviews in Environmental Science & Technology. 2002. V. 32. N 4. P. 297–336.
13. Lieto A., Verginelli I., Zingaretti D., Lombardi F. Total organic carbon as a proxy for metal release from biostabilized wastes // Environmental Science & Pollution Research International. 2020. 11 p. URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11356-020-09960-1 (дата обращения 17.03.2022).
14. Lombardi F., Costa G., Sirini P. Analysis of the role of the sanitary landfill in waste management strategies based upon a review of lab leaching tests and new tools to evaluate leachate production // Revista Ambiente & Água. 2017. V.12. N 4. 13 p.
15. Lombardi F., Di Lonardo M.C., Lieto A., Sirini P. Investigating the leaching properties of MBT wastes and composts from aerobic/anaerobic processes // Revista Ambiente & Água. 2018. V. 13. N 1. 14 p.
16. Matura M., Ettler V., Ježek J., Mihaljevič M., Šebek O., Sýkora V., Klementová M. Association of trace elements with colloidal fractions in leachates from closed and active municipal solid waste landfills // Journal of Hazardous Materials. 2010. V. 183. P. 541–548.
17. Molleda A., López A., Cuartas M., Lobo A. Release of pollutants in MBT landfills: Laboratory versus field // Chemosphere. 2020. V. 249. Article 126145.
18. Pantini S., Verginelli I., Lombardi F. Analysis and modeling of metals release from MBT wastes through batch and up-flow column tests // Waste Management. 2015. V. 38. P. 22–32.
19. Robinson H.D., Knox K., Bone B.D., Picken A. Leachate quality from landfilled MBT waste // Waste Management. 2005. V. 25. N 4. P. 383–391.
20. Siddiqui A.A., Richards D.J., Powrie W. Investigations into the landfill behaviour of pretreated wastes // Waste Management. 2012. V. 32. N 7. P. 1420–1426.
21. Siddiqui A.A., Richards D.J., Powrie W. Biodegradation and flushing of MBT wastes // Waste Management. 2013. V. 33. N 11. P. 2257–2266.
22. van Praagh M., Heerenklage J., Smidt E., Modin H., et al. Potential emissions from two mechanically-biologically pretreated (MBT) wastes // Waste Management. 2009. V. 29. N 2. P. 859–868.
23. Zhao L.Y.L., Schulin R., Weng L., Nowack B. Coupled mobilization of dissolved organic matter and metals (Cu and Zn) in soil columns // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2007. V. 71. N 14. P. 3407–3418.
24. Zheng G.D., Gao D., Chen T.B., Luo W.  Stabilization of nickel and chromium in sewage sludge during aerobic composting // Journal of Hazardous Materials. 2007. V. 142. N 1–2. P. 216–221