埋立地浸出水処理システムにおける凝集/凝集、流体力学キャビテーション、オゾン化、活性炭の関連の影響

Scientific Reports volume 13、記事番号: 9502 (2023) この記事を引用

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成熟した埋立地廃水は、生分解性が低く、有機物含有量が高いため、複雑な排水です。 現在、成熟した浸出水は現場で処理されるか、下水処理場 (WWTP) に輸送されます。 多くの下水処理場には、有機負荷が高いため成熟浸出水を受け入れる能力がなく、このタイプの廃水に適した処理施設への輸送コストが増加し、環境に影響を与える可能性があります。 成熟浸出液の処理には、凝集/凝集、生物反応器、膜、高度な酸化プロセスなど、多くの技術が使用されています。 しかし、これらの技術を単独で適用しても、環境基準を満たす効率を達成することはできません。 この点において、この研究では、成熟した埋め立て浸出水の処理のために、凝集と凝集（第 1 段階）、流体力学的キャビテーションとオゾン化（第 2 段階）、活性炭研磨（第 3 段階）を組み合わせたコンパクトなシステムを開発しました。 物理化学的プロセスと高度な酸化プロセスの相乗効果により、生物凝集剤 PGα21Ca を使用した 3 時間未満の処理で 90% 以上の化学的酸素要求量 (COD) 除去効率が示されました。 また、見かけの色や濁りもほぼ完全に除去されました。 処理された成熟浸出水の残りの COD は、大資本の典型的な家庭下水 (COD ~ 600 mg L-1) と比較すると低く、この提案されたシステムで処理した後、衛生埋立地を都市下水収集ネットワークに相互接続することができます。 コンパクトなシステムで得られた結果は、埋め立て浸出水処理プラントの設計だけでなく、新たに懸念され環境中に残留するさまざまな化合物を含む都市排水や産業排水の処理にも役立ちます。

ブラジルの固形廃棄物管理は、国の全人口をカバーしていない非効率な収集と処理が原因で、繰り返し問題になっています。 ブラジル国家衛生情報システム (SNIS) によると、2020 年には約 6,660 万トンの廃棄物が収集されました。これは、2017 年と比較すると 470 万トン増加し、2010 年より 18% 増加しています。このシナリオは、憂慮すべき問題と懸念を反映しています。緊急事態に直面しているため、固形廃棄物の適切な管理が重要です。 これらの量の廃棄物が発生すると、環境対応能力に過負荷がかかる可能性があります1。

固体廃棄物の最終処分のための既存の方法の中で、経済的利点と技術的複雑さのため、衛生埋立地は依然として頻繁に使用されています。 都市固形廃棄物を受け入れるために運営されている場合、埋め立て地は全体の平均 52% に相当する大量の有機物を受け取る可能性があり、雨水の浸透や埋め立て地の層での生化学的プロセスの影響を受けて、複数の分解反応が始まります。 、システムを通して浸透する浸出水を形成します。 ただし、この生産フロー内では、残留物の水分含有量、沈殿、蒸発、有機物質と無機物質の化学組成、温度、pH など、いくつかの要因が浸出水の生成と特性に直接的かつ重大な影響を与える可能性があります1。 2.

ミシュラらによると、 (2016) によると、浸出水物質の不適切な取り扱いは土壌、地表水、地下水の汚染の最大の原因の 1 つであり、この物質の処理の大きな必要性が明らかになりました 3。 このシナリオに挿入されると、浸出水処理プロセスにおける大きな課題は、生物学的に分解するのが難しい高濃度の難分解性有機化合物を削減することです4。 これらの化合物の存在は、高レベルの化学的酸素要求量 (COD) と、溶存有機物 (DOM) に対する生物化学的酸素要求量 (BOD) の低い比率から明らかです 1,3,5。