Львівські науковці є переможцями конкурсу з інноваційного проєкту, який полягає у розробці інтегрованої двостадійної технології очищення фільтратів полігонів/звалищ ТПВ. Така технологія дозволяє досягнути необхідної глибини очищення за мінімальних фінансових затрат. Компанія «ГрінЕра Борислав», яка працює в нашому місті з березня 2021 року і проводить упорядкування бориславського сміттєзвалища, забезпечила частку співфінансування даного проекту. Це дає можливість компанії виконати черговий етап впорядкування нашого полігону — провести дослідження фільтрату та розпрацювати методику його очищення. Ці дослідження обґрунтують майбутню технологію очистки фільтрату бориславського сміттєзвалища. Про це повідомляє «ГрінЕра Борислав».
Детальніше про проєкт і зокрема його майбутню реалізацію у м. Бориславі розповідає Лідія Бойчишин, доцент кафедри фізичної та колоїдної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка.
Перш за все зазначимо, що Лідія Бойчишин є однією із авторів стратегії управління відходами у Львівській області. Працюючи у робочій групі із розробки цієї стратегії, як хімік, п. Лідія оцінила всю степінь проблематики, яка існує на сміттєзвалищах області з утилізацією фільтратів. «Слід зазначити, що у Львівській області є 20 полігонів, а точніше кажучи, сміттєзвалищ, 7 з яких є регіональними. Більшість із них взагалі не обладнані установками по очистці фільтратів, і це є вагомою екологічною проблемою, оскільки всі попередні роки там абсолютно неконтрольовано захоронювались небезпечні відходи, в тому числі ті, які містять важкі метали», – наголошує науковець.
Виходячи із цього, в лабораторії кафедри фізичної та колоїдної хімії Львівського національного університету ім. Івана Франка розпрацювали метод, який дозволяє розділити забруднюючі речовини у фільтраті. Над такою проблематикою працює також кафедра екології та раціонального природокористування Львівської політехніки.
Отож, науковці обидвох університетів спільно створили двостадійну технологію, яка включає стадію біохімічного окиснення у аерованій лагуні та стадію реагентного окиснення.
Перемога у конкурсі інноваційних проєктів Львівської ОДА з проєктом «Технологія реагентного очищення фільтратів полігонів твердих побутових відходів, виготовлення вузла змішування реагентів» забезпечила можливість його фінансування і впровадження на практиці. Першим сміттєзвалищем, де буде встановлена модульна експериментальна установка із вузлом змішування реагентів є Бориславське.
Поясніть, будь ласка, детальніше, в чому полягає запропонована технологія?
Цей проєкт полягає в розробці стадії реагентного окислення із застосуванням реакції Фентона. Реакція, яка проходить у фільтраті, дозволяє досягнути необхідної глибини очищення за мінімальних фінансових витрат. Власне, в цій технології ключовим елементом є вузол змішування реагентів та фільтрату.
Якраз конструювання та впровадження в інтегровану схему вузла змішування реагентів дозволяє зменшити їх концентрацію. І також важливим є те, що реагенти, які ми використовуємо, є екологічно-безпечними для навколишнього середовища.А якщо перед реагентною стадією ще додати стадію аерації, яку, власне, і розпрацював університет «Львівська політехніка», то така технологія дає надзвичайно високі результати. Ми фактично досягаємо очистки фільтрату, який можна відводити у каналізаційну мережу і доочищати на міських водоочисних спорудах. А якщо оптимізувати концентрації реагентів, то досягається висока ступінь очистки, яка дозволить відводити очищений фільтрат у навколишнє середовище.
В чому перевага пропонованої технології над іншими методами очистки?
– Власне, до переваг пропонованої технології належить її низька енерго- та ресурзатратність, незначні капітальні та експлуатаційні витрати, але в першу чергу – висока ступінь очищення фільтратів.
Ключову роль відіграє вузол змішування. Це такий агрегат, в якому відбувається змішування реагентів та фільтрату. І фактично, якщо порівнювати із відомими установками очищення фільтратів, для прикладу «зворотного осмосу», то власне наша технологія є в півтора рази дешевшою при очистці 1 м3 фільтрату. А якщо говорити про вартість установки та капітальні витрати, то наша технологія у десятки разів дешевша. Ще слід зазначити, що залишок, який ми отримуємо після очистки фільтрату в сухому вигляді складає лише 3%, мокрого осаду – біля 20%. Але головне, що в цьому отриманому осаді зв’язано важкі метали в нерозчинні сполуки, які при нейтральних середовищах не переходять в іонний стан, тобто вони є нерозчинними, і такі відходи можна захоронювати в тіло сміттєзвалища без шкоди навколишньому середовищу. Вони ніколи більше не будуть забруднювати стічні чи підземні води. В тому і є значна перевага установки.
Чи в Україні десь уже впроваджено подібну технологію?
– В наш час в Україні немає аналогічного обладнання. І, власне, що перспективність запропонованої технології підтверджується відомим у світовій практиці успішним застосуванням окремих стадій. Такі подібні процеси та установки є на полігонах Швейцарії, Канади, Німеччини, і вони там успішно застосовуються та вважаються новітніми технологіями.
Чи технологія вже десь розпрацьовувалась?
– Запропонована технологія розпрацьовувалась на фільтраті Грибовицького сміттєзвалища й принесла позитивні результати. Тепер ми хочемо її масштабувати на інші сміттєзвалища області, зокрема, починаємо з Бориславського сміттєзвалища.
Розкажіть, будь ласка, детальніше стосовно впровадження проекту на бориславському сміттєзвалищі
– Ми активно співпрацюємо із ТОВ «ГрінЕра Борислав». Компанія взяла участь у співфінансуванні інноваційного проєкту, який переміг у конкурсі. Вони зацікавлені у впроваджені технології на полігоні в м. Бориславі, тож ми плідно почали працювати над оптимізацією умов очистки на нашій установці бориславського фільтрату. Проведено лабораторні дослідження фільтрату. Встановлено концентрації забруднюючих речовин та розпрацьовується методика очистки, яка буде втілена у технологію модульної установки.
Чи є якість особливості бориславського полігону над іншими?
– Ми вже провели дослідження фільтрату бориславського сміттєзвалища, зробили декілька типів аналізів. Бориславське сміттєзвалище з наукової точки зору є дуже цікавим об’єктом. Це нафторесурсний специфічний регіон, тут є підвищений вміст нафтопродуктів, і у фільтраті в тому числі. Деякі ускладнення виникають, власне, у присутності поверхнево-активних органічних речовин, які входять у склад нафти. Також у фільтраті виявлено іони важких металів, які попали в фільтрат, в тому числі і з джерел живлення, які неконтрольовано викидали у сміття у попередні роки. Окрім того в фільтраті велика кількість органічних (гумінових) речовин, які зумовлюють темно коричневий колір фільтрату та підвищують хімічне та біологічне споживання кисню.
Тому працювати з таким фільтратом ми будемо кількома етапами. Окремо – доокиснення органіки, а тоді вже – проведення очистки від важких металів та солей.
Розкажіть, будь ласка, який вигляд матиме сконструйована установка?
– Це буде модульна установка, яка міститиме конструкційні складові – вузол аерації, вузол змішування реагентів (4-5 реагентів, залежно від ступеня потреби очистки фільтрату). Далі прореагований фільтрат поступатиме у флотатор, тут проходитиме розділення на коагульований осад і чистий фільтрат, далі цей осад буде приведено до або сухого стану, або до збитого відфільтрованого осаду, який, повторююсь, матиме ЛИШЕ НЕРОЗЧИННІ СПОЛУКИ, і який можна буде безпечно захоронювати в тіло сміттєзвалища.
Продуктивність установки в межах нашого проєкту є 1 куб м в годину. Установка – періодичної роботи, прогнозується, що безперервно вона буде працювати 10 год в добу.
Ця установка очищуватиме лише «свіжий» фільтрат, чи й той, який накопичився до цього часу?
– Першочергово буде опрацьовуватись вже накопичений фільтрат, але паралельно відбуватиметься очищення фільтрату, який утворюється. Вузол змішування реагентів буде працювати в автоматичному режимі: насоси програмовано подаватимуть як сам фільтрат, так і реагенти у вузол змішування. Якщо потрібно буде збільшити потужність, чи пропускну здатність, можемо поставити декілька таких модулів, додати кількість реагентів. Ми до цього готові.
Які терміни впровадження технології на нашому сміттєзвалищі?
– Результати конкурсу було оголошено лише 15 жовтня 2021 року. Тоді ми отримали підтвердження, що є переможцями, і активно взялись до роботи. Ми плануємо, що цей модуль буде встановлений на сміттєзвалищі приблизно в липні 2022 року. Сьогодні ми працюємо над презентаційною частиною установки та закуповуємо необхідне обладнання – основні складові вузлів, працюємо над проєктно-конструкторською документацією. В лютому 2022 року хочемо в Бориславі провести презентаційну зустріч із залученням керівництва області, міста, представників університетів, науковців, щоб продемонструвати можливості та перспективи реалізації цього проєкту. А вже в липні – встановити модуль для очистки фільтрату на бориславському сміттєзвалищі.
Це наш пілотний і показовий проєкт, і ми будемо всіма силами старатись, щоб все пройшло максимально успішно.
Щиро дякуємо за розмову і сподіваємось на успішну реалізацію проекту. Зичимо Вам подальших успіхів у роботі та чекаємо у нас в Бориславі з анонсованою вище презентацією установки.
– Я ще наостанок хотіла додати. На підприємстві, яке зараз обслуговує бориславський полігон, працюють висококласні спеціалісти, які мають міжнародну практику, які вже досягли певних успіхів у роботі на інших полігонах країни, практикували на полігонах Америки та Канади, постійно беруть участь у міжнародних конференціях щодо рекультивації полігонів ТПВ, що дає розуміння та усвідомлення міжнародної практики такої діяльності. Це дуже добре, що люди з таким досвідом працюють та масштабують це в Україні. Років 5 тому в нас таких спеціалістів в принципі не було.
Я переконана, що невдовзі бориславське сміттєзвалище буде прикладом, як потрібно рекультивувати старі сміттєзвалища, які колись утворились зі стихійних смітників, і до цього не забезпечувались в повній мірі нормативними та екологічними принципами експлуатації.
