logo
Hingga 5 file, masing-masing ukuran 10M didukung. baik
Beijing Qinrunze Environmental Protection Technology Co., Ltd. 86-159-1063-1923 heyong@qinrunze.com
News Dapatkan Penawaran
Rumah - News - Ringkasan Metode Pengolahan Limbah Air Limbah

Ringkasan Metode Pengolahan Limbah Air Limbah

August 14, 2024

Karakteristik leachate dari sampah

Leachate dari sampah mengacu pada air limbah yang dihasilkan selama proses tumpukan dan pembuangan akibat fermentasi, leaching curah hujan, infiltrasi air permukaan dan air tanah.Komposisi leachate dari sampah dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti komposisi sampah, waktu pembuangan, teknologi pembuangan, dan kondisi iklim, di mana waktu pembuangan adalah faktor yang paling penting mempengaruhi.umumnya yang memiliki waktu pembuangan kurang dari 1 tahun dianggap sebagai leachate muda, yang memiliki waktu pembuangan 1-5 tahun dianggap sebagai leachate paruh baya, dan yang memiliki waktu pembuangan lebih dari 5 tahun dianggap leachate tua [1].Tabel 1 menunjukkan karakteristik berbagai jenis leachate dari sampah [2].

Kualitas air sampah umumnya memiliki karakteristik berikut: (1) komposisi yang kompleks, yang mengandung berbagai polutan organik, logam, dan nutrisi tumbuhan;(2) Konsentrasi polutan organik tinggi, dengan COD dan BOD mencapai puluhan ribu mg/L; (3) Ada banyak jenis logam, termasuk lebih dari 10 jenis ion logam; (4) nitrogen amonia tinggi dan berbagai variasi;(5) Komposisi dan konsentrasi akan mengalami perubahan musiman [2]

Saat ini, metode pengolahan leachate dari sampah terutama didasarkan pada metode biologis.rasio B/C yang lebih tinggi, dan nitrogen amonia yang lebih rendah, sehingga cocok untuk menggunakan metode biologis untuk perawatan.Biodegradabilitas leachate akan berkurang dan nitrogen amonia akan meningkat secara signifikan, yang akan menghambat efektivitas pengobatan biologis. oleh karena itu tidak cocok untuk menggunakan pengobatan biologis langsung untuk leaching usia pertengahan dan lansia.metode biologis sensitif terhadap perubahan suhu, kualitas air, dan jumlah air, dan tidak dapat mengobati zat organik yang sulit terurai secara biologis.Metode fisika-kimia memiliki efek penghapusan yang baik pada limbah leachate dengan biodegradabilitas yang buruk dan kandungan nitrogen amonia yang tinggi, dan tidak terpengaruh oleh perubahan kualitas dan kuantitas air. kualitas air limbah relatif stabil, dan banyak digunakan untuk pra-pengolahan dan pengolahan dalam limbah leachate.Berdasarkan teknologi pengolahan fisik dan kimia yang ada, penulis meninjau kemajuan penelitian metode adsorpsi, metode blow off, metode precipitasi koagulasi, metode precipitasi kimia, metode oksidasi kimia, metode elektrokimia,Metode oksidasi fotokatalitik, metode reverse osmosis dan nanofiltrasi, untuk memberikan beberapa referensi untuk pekerjaan praktis
2 Teknologi Pengolahan Fisik dan Kimia
2.1 Adsorpsi
Metode adsorpsi adalah menggunakan efek adsorpsi zat padat berpori untuk menghilangkan zat beracun dan berbahaya seperti zat organik dan ion logam dalam leachate dari sampah.penelitian tentang adsorpsi karbon aktif adalah yang paling luas. J. Rodr í guez et al. [4] mempelajari penyerapan leachate yang dirawat secara anaerobik menggunakan karbon aktif, resin XAD-8, dan resin XAD-4.Hasilnya menunjukkan bahwa karbon aktif memiliki kapasitas penyerapan yang paling kuat dan dapat mengurangi COD dari 1500 mg/L ke 191 mg/L. N. Aghamohammadi et al. [5] ditambahkan bubuk karbon aktif ketika menggunakan metode lumpur aktif untuk mengobati leachate dari sampah.Hasilnya menunjukkan bahwa tingkat penghapusan COD dan kromatisitas hampir dua kali lebih tinggi daripada yang tanpa karbon aktifZhang Futao et al. [6] mempelajari perilaku adsorpsi karbon aktif pada formaldehida, fenol, dan anilin di tempat pembuangan sampah,dan hasilnya menunjukkan bahwa adsorpsi isotherm karbon aktif sesuai dengan rumus empiris FreundlichSelain itu, adsorban selain karbon aktif juga telah dipelajari sampai batas tertentu.[7] melakukan percobaan adsorpsi slag batubara menggunakan leachate dari tempat pembuangan Kyletalesha di IrlandiaHasilnya menunjukkan bahwa setelah pengolahan adsorpsi slag batubara, leachate dengan COD rata-rata 625 mg/L, BOD rata-rata 190 mg/L,dan nitrogen amonia rata-rata 218 mg/L memiliki tingkat penghapusan COD 69%, tingkat penghapusan BOD sebesar 96,6% dan tingkat penghapusan nitrogen amoniac sebesar 95,5%. Karena sumber daya serpihan batubara yang melimpah dan terbarukan, tanpa polusi sekunder, ia memiliki prospek pengembangan yang baik.Masalah utama yang dihadapi oleh pengolahan adsorpsi karbon aktif adalah bahwa karbon aktif mahal dan tidak memiliki metode regenerasi yang sederhana dan efektif, yang membatasi promosi dan penerapannya.metode adsorpsi untuk mengobati leachate dari sampah sebagian besar skala laboratorium dan membutuhkan penelitian lebih lanjut sebelum dapat diterapkan dalam praktek.

 

2.2 Metode pembakaran
Metode pembekuan adalah memasukkan gas (gas pembawa) ke dalam air, dan setelah kontak yang cukup,zat larut yang mudah menguap dalam air ditransfer ke fase gas melalui antarmuka gas-cair, sehingga mencapai tujuan menghilangkan polutan. Udara biasanya digunakan sebagai gas pembawa. Kandungan nitrogen amonia di leachate sampah usia paruh baya dan tua relatif tinggi,dan metode meniup off dapat secara efektif menghilangkan nitrogen amonia dari itu. S. K. Marttinen et al. [8] menggunakan metode blow off untuk mengobati nitrogen amonia di leachate dari sampah.nitrogen amonia menurun dari 150 mg/L menjadi 16 mg/L. Liao Linlin et al. [9] mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi amoniac cair stripping dalam infiltrasi sampah dan menemukan bahwa pH, suhu air,dan rasio gas-cairan memiliki dampak yang signifikan pada efisiensi stripingEfek denitrifikasi meningkat ketika pH antara 10,5 dan 11; Semakin tinggi suhu air, semakin baik efek denitrifikasi; Ketika rasio gas-cairan adalah 3000 ~ 3500 m3/m3,efek denitrifikasi seperti yang ditunjukkan dalam lagu baru Jay ChouWang Zongping et al. [10] menggunakan tiga metode, yaitu aerasi jet, aerasi ledakan, dan aerasi permukaan.untuk mengolah leachate dengan amonia strippingHasilnya menunjukkan bahwa aerasi jet efektif pada kekuatan yang sama.Tingkat penghapusan nitrogen amonia di leachate yang diobati dengan ekstraksi gas dikombinasikan dengan metode lain dapat mencapai 99.5%. Namun, biaya operasi metode ini relatif tinggi, dan NH3 yang dihasilkan perlu dihilangkan dengan menambahkan asam di menara blow off, jika tidak akan menyebabkan polusi udara.karbonat skala juga akan terjadi di menara ledakan off.

 

2.3 Metode precipitasi koagulasi
Metode koagulasi sedimentasi adalah metode penambahan koagulan ke leachate sampah, menyebabkan zat padat dan koloid tersuspensi di leachate untuk agregat dan membentuk serbuk,dan kemudian memisahkan merekaAluminium sulfat, ferrous sulfate, ferric chloride, dan flocculants anorganik lainnya umumnya digunakan.Studi telah menunjukkan bahwa menggunakan flocculants berbasis besi saja untuk mengobati leachate dari sampah dapat mencapai tingkat penghapusan COD 50%, yang lebih baik daripada menggunakan flocculants berbasis aluminium saja. A. A. Tatsi et al. [11] pra-mengobati leachate dengan aluminium sulfat dan ferric chloride.tingkat penghapusan COD tertinggi adalah 38% ketika COD masuk adalah 70 900 mg/L; Untuk leachate tempat pembuangan sampah usia paruh baya dan tua, tingkat penghapusan COD dapat mencapai 75% ketika COD yang masuk adalah 5350 mg/L. Ketika pH adalah 10 dan koagulan mencapai 2 g/L,tingkat penghapusan COD bisa mencapai 80%Dalam beberapa tahun terakhir, bioflocculants telah menjadi arah penelitian baru.[12] mempelajari efek pengolahan bioflocculants pada landfill leachate dan menemukan bahwa hanya 20 mg/L bioflocculants yang diperlukan untuk menghilangkan 85% asam humic dari landfill leachateMetode precipitasi koagulasi adalah teknologi kunci untuk pengolahan leachate dari sampah.dan sebagai teknologi pengolahan dalam untuk menjadi jaminan dari seluruh proses pengolahan [3]Tetapi masalah utamanya adalah tingkat penghapusan nitrogen amonia yang rendah, pembentukan sejumlah besar lumpur kimia, dan penambahan koagulan garam logam dapat menyebabkan polusi baru.mengembangkan aman, koagulan yang efisien dan murah adalah dasar untuk meningkatkan efisiensi perawatan metode koagulasi sedimentasi.

 

2.4 Metode precipitasi kimia
Metode presipitasi kimia adalah menambahkan zat kimia tertentu ke leachate sampah, menghasilkan presipitasi melalui reaksi kimia,dan kemudian memisahkannya untuk mencapai tujuan pengobatanMenurut data, ion hidroksida zat alkali seperti kalsium hidroksida dapat terkulai dengan ion logam, yang dapat menghilangkan 90% hingga 99% logam berat dalam leachate dan 20% hingga 40% dari COD.Metode precipitasi batu guano burung banyak digunakan dalam metode precipitasi kimiaMetode precipitasi batu guano burung, juga dikenal sebagai metode precipitasi amonium magnesium fosfat, melibatkan penambahan Mg2+, PO43-,dan agen alkali ke leachate sampah untuk bereaksi dengan zat tertentu dan membentuk precipitate. X. Z. Li et al. [13] ditambahkan MgCl2 · 6H2O dan Na2HPO4 · 12H2O ke leachate dari sampah. Ketika rasio Mg2+ untuk NH4+ untuk PO43- adalah 1:11:1 dan pH adalah 8,45-9, nitrogen amonia di leachingat asli menurun dari 5600 mg/L menjadi 110 mg/L dalam waktu 15 menit.[14] menggunakan metode ini untuk mengobati leachate dari pencernaan anaerobikKetika COD masuk adalah 4024 mg/L dan nitrogen amonia adalah 2240 mg/L, tingkat penghapusan limbah mencapai 50% dan 85%, masing-masing.[15] juga mencapai tingkat penghapusan 98% nitrogen amonia menggunakan metode iniMetode precipitasi kimia sederhana untuk dioperasikan, dan precipitate yang dihasilkan mengandung komponen pupuk seperti N, P, Mg, dan zat organik.precipitasi dapat mengandung zat beracun dan berbahaya, yang memiliki potensi bahaya lingkungan.

 

2.6 Metode elektrokimia


Metode elektrokimia adalah proses di mana polutan dalam leachate dari sampah secara langsung mengalami reaksi elektrokimia pada elektroda di bawah aksi medan listrik,atau mengalami reaksi redoks menggunakan · OH dan ClO - dihasilkan pada permukaan elektrodaSaat ini, oksidasi elektrolitik umum digunakan. P. B. Moraes et al. [1] menggunakan reaktor elektrolitik terus menerus untuk mengobati leachingat dari sampah.kepadatan arus adalah 0.116 A/cm2, waktu reaksi adalah 180 menit, COD yang masuk adalah 1855 mg/L, TOC adalah 1270 mg/L, dan nitrogen amoniac adalah 1060 mg/L, tingkat penghapusan limbah mencapai 73%, 57%, dan 49%, masing-masing..N. Rao et al. [20] menggunakan reaktor elektroda karbon tiga dimensi untuk mengobati leachate dengan COD tinggi (17-18400 mg / L) dan nitrogen amonia tinggi (1200-1320 mg / L).tingkat penghapusan COD adalah 76% -80%, dan tingkat penghapusan nitrogen amonia bisa mencapai hingga 97%. E. Turro et al. [21] mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi pengolahan oksidasi elektrolitik dari leachate tempat pembuangan sampah,menggunakan Ti/IrO2-RuO2 sebagai elektroda dan HClO4 sebagai elektrolitHasilnya menunjukkan bahwa waktu reaksi, suhu reaksi, kepadatan arus, dan pH adalah faktor utama yang mempengaruhi efek perawatan.kepadatan arus 0.032 A/cm2, dan pH=3, waktu reaksi adalah 4 jam, dan COD menurun dari 2960 mg/L menjadi 294 mg/L, TOC menurun dari 1150 mg/L menjadi 402 mg/L, dan tingkat penghapusan warna bisa mencapai 100%.Metode elektrokimia memiliki proses sederhana, kontrol yang kuat, jejak kecil, dan tidak menghasilkan polusi sekunder selama proses pengolahan.Saat ini, sebagian besar dari mereka dalam skala penelitian laboratorium.

2.7 Oksidasi fotokatalis

Oksidasi fotokatalis adalah jenis teknologi pengolahan air baru yang lebih baik dalam mengobati polutan khusus tertentu daripada metode lain,dan oleh karena itu memiliki prospek aplikasi yang baik dalam pengolahan dalam leachate dari sampahPrinsip metode ini adalah untuk menambahkan sejumlah katalis ke air limbah, menghasilkan radikal bebas di bawah radiasi cahaya,dan menggunakan sifat oksidasi yang kuat dari radikal bebas untuk mencapai tujuan pengobatanKatalis yang digunakan dalam oksidasi fotokatalis terutama termasuk titanium dioksida, seng oksida, dan besi oksida, di antaranya titanium dioksida yang banyak digunakan.[22] melakukan percobaan pada oksidasi fotokatalis dari leachate menggunakan TiO2 sebagai katalisSetelah 4 jam oksidasi fotokatalis ultraviolet, tingkat penghapusan COD dari leachate mencapai 86%, rasio B/C meningkat dari 0,09 menjadi 0.14, tingkat penghapusan nitrogen amonia adalah 71%, dan tingkat penghapusan kromatitas adalah 90%; Setelah reaksi selesai, 85% TiO2 dapat dipulihkan.[23] digunakan produk sampingan dari industri titanium dioksida (terutama terdiri dari TiO2 dan Fe) sebagai katalis dan dibandingkan dengan TiO2 komersial dalam hal jenis katalisHasilnya menunjukkan bahwa produk sampingan memiliki aktivitas yang lebih tinggi dan efek pengolahan yang lebih baik.dan dapat digunakan sebagai katalis untuk oksidasi fotokatalisSebuah studi telah menemukan bahwa kandungan garam anorganik dapat mempengaruhi efektivitas oksidasi fotokatalis dalam mengobati leachate dari sampah.[24] mempelajari efek garam anorganik pada oksidasi fotokatalis asam humat dalam leachate menggunakan TiO2 yang tersuspensi sebagai katalisKetika hanya Cl - (4500 mg/L) dan SO42- (7750 mg/L) hadir dalam leaching sampah, hal ini tidak mempengaruhi efisiensi oksidasi fotokatalis dari asam humat,tetapi kehadiran HCO3- sangat mengurangi efisiensi oksidasi fotokatalis. oksidasi fotokatalis memiliki keuntungan operasi sederhana, konsumsi energi rendah, ketahanan beban, dan tidak ada polusi.perlu untuk mempelajari jenis dan desain reaktor, efisiensi dan umur katalis, dan tingkat pemanfaatan energi cahaya.

2.8 Reverse osmosis (RO)


Membran RO memiliki selektivitas terhadap pelarut, menggunakan perbedaan tekanan di kedua sisi membran sebagai kekuatan pendorong untuk mengatasi tekanan osmotik pelarut,dengan demikian memisahkan berbagai zat dalam leachate dari sampah. Fangyue Li et al. [25] menggunakan membran RO spiral untuk mengobati leachate dari tempat pembuangan sampah Kolenfeld di Jerman. COD menurun dari 3100 mg/L menjadi 15 mg/L, klorida menurun dari 2850 mg/L menjadi 23.2 mg/L, dan nitrogen amonia menurun dari 1000 mg/L menjadi 11,3 mg/L; Tingkat penghapusan ion logam seperti Al3+, Fe2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, dll semuanya melebihi 99,5%.Penelitian telah menunjukkan bahwa pH mempengaruhi efisiensi penghapusan nitrogen amonia. L. D. Palma et al. [26] pertama-tama menyuling leachate dari sampah dan kemudian memperlakukannya dengan membran RO, mengurangi COD yang masuk dari 19000 mg/L menjadi 30,5 mg/L;Kecepatan penghapusan nitrogen amonia adalah tertinggi pada pH 6.4, menurun dari 217,6 mg/L menjadi 0,71 mg/L.[27] melakukan percobaan percontohan pada pemurnian leachate dari sampah menggunakan membran RO kontinu dua tahap dan menemukan bahwa tingkat penghapusan nitrogen amonia adalah tertinggi ketika pH mencapai 5, menurun dari 142 mg/L menjadi 8,54 mg/L. Metode reverse osmosis memiliki efisiensi tinggi, manajemen yang matang dan mudah dikontrol secara otomatis,dan semakin diterapkan dalam pengolahan leachate dari sampahNamun, biaya membran relatif tinggi, dan pra-pengolahan leachate sebelum digunakan diperlukan untuk mengurangi beban membran, jika tidak membran rentan terhadap kontaminasi dan penyumbatan,mengakibatkan penurunan tajam dalam efisiensi pengobatan.

2.9 Nanofiltrasi (NF)


Membran NF memiliki dua karakteristik penting: ia memiliki struktur mikroporos sekitar 1 nm, yang dapat mencegat molekul dengan berat molekul 200-2000 u;Membran NF sendiri terisi dan memiliki tingkat retensi tertentu untuk elektrolit anorganik. H. K. Jakopovic et al. [28] membandingkan penghapusan materi organik dalam limbah pembuangan menggunakan tiga teknologi: NF, UF, dan ozon. Hasil menunjukkan bahwa dalam kondisi laboratorium,Membran UF yang berbeda bisa mencapai tingkat penghapusan COD 23% untuk lagu baru Jay Chou; Tingkat penghapusan COD oleh ozon dapat mencapai 56%; Tingkat penghapusan lagu baru Jay Chou pada COD oleh NF dapat mencapai 91%.Chaudhari et al. [29] digunakan NF-300 untuk mengobati elektrolit dalam leachate berusia dari tempat pembuangan sampah Gujarat di India.dan ion klorida adalah 2268 dan 5426 mg/LHasil percobaan menunjukkan bahwa tingkat penghapusan sulfat masing-masing 83% dan 85%, dan tingkat penghapusan ion klorida masing-masing 62% dan 65%.Studi ini juga menemukan bahwa tingkat penghapusan Cr3+, Ni2+, Cu2+, dan Cd2+ oleh membran NF mencapai 99%, 97%, 97%, dan 96%, masing-masing.Robinson [30] menggunakan proses gabungan MBR + NF untuk mengobati leachate dari Beacon HillCOD menurun dari 5000 mg/L menjadi kurang dari 100 mg/L, nitrogen amoniac menurun dari 2000 mg/L menjadi kurang dari 1 mg/L, dan SS menurun dari 250 mg/L menjadi kurang dari 25 mg/L.Teknologi NF memiliki konsumsi energi rendahTapi masalah terbesar adalah bahwa membran akan berskala setelah penggunaan jangka panjang, yang akan mempengaruhi kinerjanya seperti fluks membran dan tingkat retensi.Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menerapkannya ke praktik teknik.

3 Kesimpulan

 

Teknologi pengolahan fisik dan kimia yang disebutkan di atas dapat mencapai hasil tertentu, tetapi ada juga banyak masalah, seperti regenerasi adsorben,Pemulihan katalis oksidasi fotokatalis, konsumsi energi yang tinggi dari metode elektrokimia, dan membrane fouling.sulit bagi leachate dari sampah untuk memenuhi standar emisi nasional melalui satu perawatan fisik dan kimia, dan proses pengolahannya harus merupakan kombinasi dari beberapa teknologi pengolahan.Perawatan utamaMetode pra-pengolahan seperti blow off, precipitation koagulasi, dan precipitation kimia umumnya digunakan untuk menghilangkan ion logam berat, amonia nitrogen, chromaticity,atau meningkatkan biodegradabilitas leachate dari sampahPengolahan utama harus menggunakan proses yang murah dan efisien, seperti metode biologis, oksidasi kimia dan proses gabungan lainnya,dengan tujuan menghilangkan sebagian besar materi organik dan mengurangi lebih lanjut kandungan polutan seperti nitrogen amoniacSetelah dua tahap pertama pengolahan, polutan tertentu mungkin masih ada, sehingga perlu pengolahan yang mendalam, yang dapat dicapai dengan metode seperti oksidasi fotokatalik, adsorpsi,pemisahan membran, dll.

Karena komposisi leachate yang kompleks dan variabilitasnya dari waktu ke waktu dan lokasi, dalam teknik praktis,perlu terlebih dahulu mengukur komposisi dan menganalisis karakteristiknya secara rinci sebelum mengobati leachate, dan memilih teknik pengolahan yang tepat. Saat ini, teknologi pengolahan untuk leaching dari sampah memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri.Peningkatan dan transformasi teknologi yang ada, mengembangkan teknologi pengolahan yang baru dan efisien,dan memperkuat integrasi penelitian dan pengembangan antara teknologi yang berbeda (seperti integrasi teknologi oksidasi fotokatalis dan teknologi pengolahan biokimia), integrasi metode presipitasi dan pengolahan membran), untuk meningkatkan efisiensi pengolahan keseluruhan lixiviat dan mengurangi biaya investasi dan operasi,akan menjadi fokus penelitian di masa depan tentang leachate dari sampah.