ПРОДУКТЫ МЕХАНИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ: СОСТАВ, СРАВНЕНИЕ БИОАКТИВНОСТИ С ЗАХОРОНЕННЫМИ ТКО, ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ

©2022 г. Т. И. Юганова ^*,1

¹ Институт геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН,
Уланский пер., 13, стр.2, Москва, 101000 Россия

*E-mail: tigryu@gmail.com

Поступила в редакцию 18.03.2022 г.
После доработки 21.03.2022 г.
Принята к публикации 28.03.2022 г.

В настоящее время в Европейских странах пытаются избегать прямого захоронения биоразлагаемых отходов, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду. В последние десятилетия ключевую роль в этом направлении играет механико-биологическая обработка отходов (МБО) посредством аэробного компостирования и/или анаэробного сбраживания. МБО сокращает количество направляемых на полигоны органических отходов благодаря извлечению однородных фракций для использования при рекуперации энергии/материалов и производству биостабилизированного продукта, который оказывает меньшее воздействие на окружающую среду.

Рассмотрен состав и качество стабилизированных отходов (СО), которые значительно варьируют в зависимости от источника сырья, степени разделения исходных отходов, технологии МБО, продолжительности стадии созревания и даже от сезона компостирования. СО сравниваются по уровню биологической стабильности с захороненными на полигоне обычными ТКО разного возраста: при МБО отходы значительно «стареют». Показано, что в ходе МБО в отходах уменьшается содержание твердого органического углерода, снижается количество алифатических метиленовых групп, уменьшается содержание альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и сложных эфиров, увеличивается содержание тяжелых металлов (ТМ), карбоната. На усиление разложения органического материала указывает более высокое содержание в СО твердых гуминовых кислот. Для некоторых ТМ степень гумификации СО положительно коррелирует с растворимостью металла.

Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, механико-биологическая обработка, стабилизированные отходы, компостирование, органическое вещество, тяжелые металлы, гумификация.

DOI: 10.31857/S0869780922030092 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глушанкова И.С. Моделирование состава фильтрационных вод санитарных полигонов захоронения твердых бытовых отходов // Геоэкология. 2004. №4. С. 334–341.
2. Директива Совета Европейского Союза 1999/31/ЕС от 26 апреля 1999 г. по полигонам захоронения отходов. 2018. 27 с. URL: http://base.garant.ru/2563786/ (дата обращения 10.03.2022).
3. Загорская Ю.М. Оценка степени биологической стабильности отходов по показателю дыхательной активности микроорганизмов // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2014. №2. С. 131–143.
4. Adani F., Confalonieri R., Tambone F. Dynamic respiration index as a descriptor of the biological stability of organic wastes // Journal of Environmental Quality. 2004. V. 33, №5. P. 1866–1876.
5. Baun D.L., Christensen T.H. 2004. Speciation of heavy metals in landfill leachate: a review // Waste Management & Research. 2004. V. 22, №1. P. 3–23.
6. Bayard R., de Araújo Morais J., Ducom G., Achour F., et al. R. Assessment of the effectiveness of an industrial unit of mechanical-biological treatment of municipal solid waste // J. of Hazardous Materials. 2010. V. 175, №1–3. P. 23–32.
7. Calace N., Massimiani A., Petronio B.M., Pietroletti M. Municipal landfill leachate-soil interactions: a kinetic approach // Chemosphere. 2001. V. 44. №5. P. 1025–1031.
8. 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, №2. P. 147–153.
9. Council directive 1999/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste. 1999. 19 pp. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=OJ:L:1999:182:FULL&from=EN (дата обращения 10.03.2022)
10. Di Lonardo M.C., Lombardi F., Gavasci R. Characterization of MBT plants input and outputs: a review // Reviews in Environmental Science & Bio/Technology. 2012. V. 11, №4. P. 353–363.
11. Di Lonardo M. C., Binner E., Lombardi F. Influence assessment of a lab-scale ripening process on the quality of mechanically-biologically treated MSW for possible recovery // Waste Management. 2015. V. 43. P. 50–60.
12. Di Lonardo M. C., Lombardi F., Gavasci R. Quality evaluation and improvement of mechanically–biologically treated municipal solid waste in view of a possible recovery // Int. J. of Environmental Science & Technology. 2015. V. 12, №10. P. 3243–3254.
13. Kjeldsen P., Barlaz M.A., Rooker A.P., Baun A., et all.. Present and long-term composition of MSW landfill leachate: A Review // Critical Reviews in Environmental Science & Technology. 2002. V. 32, №4. P. 297–336.
14. 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 pp. URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11356-020-09960-1 (дата обращения 10.03.2022).
15. 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, №4. 13 pp.
16. 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, №1. 14 pp.
17. Lornage R., Redon E., Lagier T., Hébé I., Carré J. Performance of a low cost MBT prior to landfilling: study of the biological treatment of size reduced MSW without mechanical sorting // Waste Management. 2007. V. 27, №12. P. 1755–1764.
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, №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, № 7. P. 1420–1426.
21. Siddiqui A.A., Richards D.J., Powrie W. Biodegradation and flushing of MBT wastes // Waste Management. 2013. V. 33, №11. P. 2257–2266.
22. van Praagh M., Heerenklage J., Smidt E., Modin H., et all. Potential emissions from two mechanically-biologically pretreated (MBT) wastes // Waste Management. 2009. V. 29, №2. P. 859–868.