Очистка звалищних відходів природною сухою біомасою - очерет звичайний (Phragmites australis)

Анотація

Санітарні звалища були найпопулярнішими сховищами твердих побутових відходів за останні десятиліття у всьому світі, проте останнім часом політика поводження з відходами головним чином зосереджується на мінімізації та повторному використанні відходів. Спалювання та відновлення енергії відіграють важливу роль у зменшенні відходів та перетворенні енергії. Однак санітарні сміттєзвалища все ще існують і надалі використовуватимуться для утилізації твердих відходів та залишків у багатьох країнах. Переробка фільтратів звалищ, що утворюються в процесі зберігання відходів, та вимоги до їх контролю після рекультивації звалищ є однією з головних інженерних проблем дотримання екологічних вимог. Основне питання стосується того, як вибрати метод обробки фільтрату звалища, який буде відповідати відповідним положенням та з розумною вартістю та складністю операції. Вимивки звалищ характеризуються низькою біологічною здатністю до розкладання, високою концентрацією органічних забруднювачів та біогенних елементів, а також можливі також інші токсичні компоненти, що є результатом процесів розкладання відходів на звалищах твердих побутових відходів.

Мета цього дослідження - визначити адсорбційну здатність природної сухої біомаси Phragmites australis (очерет звичайний) та ефективність обробки реальних фільтратів звалища.

Звалищні відходи, використані в експериментах, були взяті з реального сміттєзвалища, розташованого на північному заході Болгарії, а використана рослинність була взята з порівняно чистої території. Біомасу багаторазово промиваи дистильованою водою для видалення частинок пилу з її поверхні, потім висушили при кімнатній температурі (20 ^оС) до постійної маси. Суху біомасу нарізали на невеликі шматочки.

Для дослідження рівноваги процесу (адсорбції в статичних умовах) готують розчини з певною початковою концентрацією ХПК. Також проводились порожні дослідження (дистильована вода з адсорбентом), щоб виключити вплив адсорбенту при аналітичному визначенні забруднювача.

Після досягнення рівноваги зразки фільтрували і визначали рівноважну концентрацію ХПК у кожній з них. На основі отриманих даних будуються криві рівноваги. Результати обробляли за допомогою моделей Ленгмюра, Фрейндліха та Темкіна. Максимальна досягнута адсорбційна здатність становить q_e = 7,39 мг г^-1. Ізотермічний метод Ленгмюра II найкраще описує хід експериментальної ізотерми, підтверджуючи коефіцієнт кореляції R² = 0,9946. Можна також зробити висновок, що ця модель найкраще підходить для опису адсорбційної рівноваги.

Висока сорбційна здатність звичайного очерету, його широке поширення в природі та легка попередня обробка визначають його як придатний недорогий біосорбент для очищення стічних вод. Phragmites australis можна успішно використовувати як адсорбент для видалення речовин, що не піддаються біологічному розкладанню.