Garbage leachate mengacu pada air limbah organik konsentrasi tinggi yang terbentuk oleh kelembaban yang terkandung dalam sampah itu sendiri, hujan, salju, dan kelembaban lainnya yang memasuki tempat pembuangan sampah,mengurangi kapasitas penyimpanan air jenuh dari sampah dan lapisan tanah penutup, dan melewati lapisan sampah dan menutupi lapisan tanah. ada juga air terakumulasi bocor dari sampah yang disiapkan untuk dibakar.
Gambar.png
1、 Tahap Generasi Limbah
Sifat leachingat dari sampah bervariasi dengan waktu operasi tempat pembuangan sampah, terutama ditentukan oleh proses stabilisasi sampah di tempat pembuangan sampah.Proses stabilisasi tempat pembuangan biasanya dibagi menjadi lima tahap, yaitu fase penyesuaian awal, fase transisi, fase asam, fase fermentasi metana, dan fase pematangan.
1. Tahap penyesuaian awal: Sampah diisi ke tempat pembuangan sampah, dan tahap stabilisasi tempat pembuangan sampah memasuki tahap penyesuaian awal.komponen yang mudah terurai dalam sampah dengan cepat mengalami reaksi biodegradasi aerobik dengan oksigen yang dibawa dalam sampah, menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan air, sementara melepaskan sejumlah panas.
2Tahap transisi: Selama tahap ini, oksigen di tempat pembuangan sampah habis, dan kondisi anaerob mulai terbentuk di dalam tempat pembuangan sampah.Degradasi sampah transisi dari degradasi aerobik ke degradasi anaerobik fakultatifPada tahap ini, nitrat dan sulfat dalam sampah berkurang menjadi nitrogen (N2) dan hidrogen sulfida (H2S), masing-masing, dan pH leachate mulai menurun.
3Tahap pengasaman: Ketika gas hidrogen (H2) terus diproduksi di tempat pembuangan sampah, itu berarti bahwa stabilisasi tempat pembuangan sampah memasuki tahap pengasaman.mikroorganisme yang memainkan peran utama dalam degradasi sampah adalah fakultatif dan khusus bakteri anaerobKomponen utama gas pembuangan adalah karbon dioksida (CO2), COD leachate, VFA, dan konsentrasi ion logam,yang terus meningkat sampai mencapai nilai tinggi di tahap pertengahan dan berkurang secara bertahap setelah itu; pH terus menurun ke nilai rendah dan kemudian meningkat secara bertahap.
4. Tahap fermentasi metana: Ketika kandungan H2 di tempat pembuangan sampah menurun ke titik rendah, tempat pembuangan sampah memasuki tahap fermentasi metana.Bakteri metanogenik mengubah asam organik dan H2 menjadi metanaKonsentrasi zat organik, ion logam, dan konduktivitas semuanya menurun dengan cepat, dengan penurunan BOD / COD dan penurunan biodegradabilitas. Pada saat yang sama, nilai pH mulai meningkat.
5Tahap kematangan: Ketika komponen yang mudah terdegradasi secara biologis dalam limbah tempat pembuangan sampah pada dasarnya terdegradasi, tempat pembuangan sampah memasuki tahap kematangan.karena fakta bahwa sebagian besar nutrisi dalam sampah telah dibuang dengan leachatePada saat ini, pH tetap dalam keadaan sedikit alkali,dan biodegradabilitas leachate semakin menurun. BOD / COD akan kurang dari 0.1Tapi konsentrasi filtrate sudah sangat rendah.
2、 Perbandingan dan Pemilihan Proses Pengolahan Leachate
Pengolahan leachate dari tempat pembuangan sampah perkotaan selalu menjadi masalah yang sangat menantang dalam desain, operasi, dan manajemen tempat pembuangan sampah.Leachate adalah produk dari aliran gravitasi cairan di tempat pembuangan sampah, terutama berasal dari curah hujan dan air yang terkandung dalam sampah itu sendiri.bahan kimia, dan faktor biologis, sifat filtrat dapat bervariasi dalam rentang yang cukup besar.dan BOD5 berkisar dari 60 sampai 45000mg/LKonsentrasi logam berat pada dasarnya konsisten dengan air limbah kota.
3、 Status saat ini dari teknologi pengolahan leachate
Metode pengolahan untuk leachate tempat pembuangan termasuk metode fisik-kimia dan biologis.pemisahan kepadatan, oksidasi kimia, reduksi kimia, pertukaran ion, dialisis membran, dan oksidasi basah gas lift.tingkat penghapusan COD dari metode fisik dan kimia dapat mencapai 50-87%Dibandingkan dengan pengolahan biologis, pengolahan fisik dan kimia tidak terpengaruh oleh perubahan kualitas dan kuantitas air, dan kualitas limbah relatif stabil.terutama untuk leachate dengan rasio BOD5/COD rendah (0.07-0.20) yang sulit untuk biotreat.metode fisik dan kimia memiliki biaya pengolahan yang tinggi dan tidak cocok untuk pengolahan sejumlah besar leachingat dari sampahOleh karena itu, metode biologis terutama digunakan untuk pengolahan leachate dari sampah.
Metode biologis dibagi menjadi perawatan biologis aerob, perawatan biologis anaerob, dan kombinasi keduanya.Tangki oksidasi aerasiPengolahan anaerobik meliputi tempat tidur lumpur aliran naik, bioreaktor immobilized anaerobik, reaktor campuran,dan kolam stabilisasi anaerobik.
4、 Pengantar Proses Pengolahan Leaching
Limbah pembuangan memiliki karakteristik yang berbeda dari limbah kota umum, seperti konsentrasi BOD5 dan COD yang tinggi, kandungan logam yang tinggi, perubahan signifikan dalam kualitas dan kuantitas air,kandungan nitrogen amonia yang tinggi, dan proporsi nutrisi mikroba yang tidak seimbang. Di antara metode pengolahan leachate, menggabungkan leachate dengan limbah perkotaan adalah metode yang paling sederhana.,Oleh karena itu, ada kesulitan khusus dalam menggabungkan leachate mereka dengan limbah kota untuk pengolahan, dan mereka sering harus diproses secara terpisah.
4.1 Perawatan aerobik
Ada pengalaman yang sukses dalam menggunakan metode aerobik seperti metode lumpur aktif, parit oksidasi, kolam stabilisasi aerobik, dan meja putar biologis untuk mengobati leaching.Pengobatan aerobik dapat secara efektif mengurangi BOD5, COD, dan nitrogen amonia, dan juga dapat menghilangkan polutan lain seperti besi, mangan, dan logam lainnya.serta kolam stabilisasi aerasi dan turntable biologis (terutama digunakan untuk penghapusan nitrogen)Di bawah ini akan diperkenalkan secara terpisah.
4.1.1 Metode lumpur aktif
Proses lumpur aktif tradisional
Leachate dapat diobati secara individual atau dalam kombinasi dengan metode biologis, flokulasi kimia, adsorpsi karbon, filtrasi membran, adsorpsi lipid, dan ekstraksi gas.metode lumpur aktif banyak digunakan karena biaya rendah dan efisiensi tinggiHasil operasi beberapa pabrik pengolahan air limbah lumpur aktif di Amerika Serikat dan Jerman menunjukkan bahwa dengan meningkatkan konsentrasi lumpur untuk mengurangi beban organik lumpur,metode lumpur aktif dapat mencapai hasil yang memuaskan dalam pengolahan limbah pembuangan sampahSebagai contoh, pabrik pengolahan air limbah Fall Township di Pennsylvania, AS, memiliki COD 6000-21000mg/L, BOD5 3000-1300mg/L, dan nitrogen amoniac 200-2000mg/L.Konsentrasi lumpur (MLVSS) dari tangki aerasi adalah 6000-1200mg/L, yang 3-6 kali lebih tinggi dari konsentrasi lumpur umum. Ketika beban organik volumetrik adalah 1,87kgBOD5/(m3 · d), tingkat penghapusan BOD5 adalah 97% dengan F/M berkisar 0,15 hingga 0.31kgBOD5/(kgMLSS · d); Ketika volume beban organik adalah 0,3kgBOD5/(m3 · d), F/M adalah 0,03-0,05kg BOD5/(kgMLSS · d), dan tingkat penghapusan BOD5 adalah 92%.Data dari pabrik menunjukkan bahwa selama konsentrasi metode lumpur aktif meningkat dengan tepat, F/M harus antara 0,03-0,31 kgBOD5/(kgMLSS · d) (tidak terlalu tinggi), dan penggunaan metode lumpur aktif dapat secara efektif mengobati limbah pembuangan.
Banyak ilmuwan juga telah menemukan bahwa lumpur aktif dapat menghilangkan 99% dari BOD5 dari leachate, dan lebih dari 80% karbon organik dapat dihapus oleh lumpur aktif.Bahkan jika karbon organik dalam aliran mencapai 1000mg / L, biofilm lumpur dapat dengan cepat beradaptasi dan terdegradasi. Sistem lumpur aktif yang beroperasi dengan beban rendah dapat menghilangkan 80% sampai 90% COD dari leachate, dan BOD5 limbah kurang dari 20mg/L.Untuk leachate dengan COD 4000-13000 mg/L, BOD51600-1100mg/L, dan NH3-N 87-590mg/L, metode lumpur aktif aerobik campuran dapat mencapai tingkat penghapusan COD yang stabil lebih dari 90%.Banyak sistem pengolahan limbah pembuangan yang benar-benar beroperasi telah menunjukkan bahwa metode lumpur aktif memiliki efek pengolahan yang lebih baik daripada metode lain seperti oksidasi kimia.
Proses lumpur aktif aerobik rendah oksigen
Improved activated sludge processes such as low oxygen aerobic activated sludge process and SBR process are more effective than conventional activated sludge process due to their ability to maintain high operating load and short time consumptionXu Dimin dan yang lainnya dari Universitas Tongji menggunakan metode lumpur aktif aerob rendah oksigen untuk mengobati leachate dari tempat pembuangan sampah.Percobaan menunjukkan bahwa dalam kondisi operasi terkontrol, leachate dari tempat pembuangan limbah diobati dengan metode lumpur aktif aerob rendah oksigen dengan hasil yang sangat baik.dan SS dari limbah akhir menurun dari 6466mg/L asli, 3502mg/L, dan 239.6mg/L, masing-masing untuk COD<300mg/L, BOD5<50mg/L (rata-rata 13.3mg/L), dan SS<100mg/L (rata-rata 27.8mg/L).masing-masing.
Jika limbah yang diobati dikoagulasi secara kimia dengan alkali aluminium klorida, COD dari limbah dapat dikurangi menjadi kurang dari 100mg/L.
Metode dua tahap juga lebih baik daripada metode biologis umum dalam mengobati nitrogen dan fosfor dalam leachate.Tingkat penghapusan nitrogen rata-rata adalah 67Selain itu, operasi metode ini mengkompensasi kekurangan metode perawatan biologis dua tahap aerobik anaerobik, di mana tahap pertama membentuk lebih banyak NH3-N,membuat sulit untuk melakukan tahap kedua dan dua perawatan aerobik memakan waktu terlalu lama.
Sistem pengolahan komposit lumpur aktif fisik kimia
Karena proporsi yang tinggi dari senyawa polimer yang sulit terurai dalam leachate dan efek penghambat logam berat,sistem komposit yang menggabungkan metode biologis dan kimia fisik biasanya digunakan untuk mengobati limbah pembuanganUntuk leachingat dengan BOD5 1500mg/L, Cl-800mg/L, kekerasan (dihitung sebagai CaCO3) 800mg/L, total zat besi 600mg/L, nitrogen organik 100mg/L, TSS 300mg/L, dan SO2-4300mg/L,beberapa sarjana telah menggunakan metode ini untuk pengobatan dan menemukan bahwa efeknya sangat baik. Tingkat penghapusan BOD5, COD, NH3-N, dan Fe masing-masing 99%, 95%, 90% dan 99.2%.dapat menghindari konsentrasi tinggi langsung zat beracun dan menghambat aktivitas biologis lumpur aktif; Menambahkan kapur ke tangki klarifikasi dapat menghilangkan logam berat dan beberapa zat organik; Tangki angkat udara (aesiasi, menambahkan NaOH ketika suhu rendah) dapat menghilangkan 50% dari NH3-N yang masuk,sehingga menjaga konsentrasi NH3 di bawah tingkat penghambat; Karena presipitasi fosfor dalam air limbah oleh kapur yang ditambahkan dan nilai pH yang tinggi, perlu untuk menambahkan fosfor dan zat asam;Sistem lumpur aktif dapat digunakan secara berurutan atau paralel, dan selama operasi, metode aerasi konvensional atau tertunda dapat dipilih untuk perawatan dengan menyesuaikan rasio lumpur refluks, yang memiliki fleksibilitas operasi yang besar.
