Летучая зола от сжигания твердых коммунальных отходов: виды, состав, выщелачивание тяжелых металлов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе анализа зарубежных исследований рассматриваются проблемы выщелачивания тяжелых металлов (ТМ) из летучей золы (ЛЗ) от сжигания твердых коммунальных отходов при ее захоронении или использовании. Описан состав, химические свойства и минералогия ЛЗ, рассматриваются эксперименты по выщелачиванию из ЛЗ с мусоросжигательных заводов и из захороненной ЛЗ, оценивается риск от выделения ТМ, представлены результаты расчета и моделирования коэффициентов выщелачивания ТМ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. И. Юганова

Институт геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tigryu@gmail.com
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

В. С. Путилина

Институт геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН

Email: vputilina@yandex.ru
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

Список литературы

  1. Юганова Т.И., Путилина В.С. Остатки от сжигания твердых коммунальных отходов: состав, выщелачивание загрязнителей подземных вод, обработка для уменьшения воздействия на окружающую сред // Геоэкология. 2023. № 5. С. 65–78.
  2. Юганова Т.И., Путилина В.С. Шлак от сжигания твердых коммунальных отходов: состав, выщелачивание, обработка, возможности использования и допустимость захоронения // Геоэкология. 2024. № 1. С. 96-110.
  3. Council Decision of 19 December 2002 establishing criteria and procedures for the acceptance of waste at landfills pursuant to Article 16 of and Annex II to Directive 1999/31/EC. European Council (2003/33/EC) // Official Journal of the European Communities. 16.1.2003. L 11. P. 27–49. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32003D0033 (дата обращения 25.09.2023).
  4. Haiying Z., Youcai Z., Jingyu Q. Characterization of heavy metals in fly ash from municipal solid waste incinerators in Shanghai // Process Safety & Environmental Protection. 2010. V. 88. № 2. P. 114–124.
  5. Heng K.S., Sun X., Liu A. et al. Physicochemical Characterization of Singapore’s Municipal Solid Waste Air Pollution Control Residues and its Stabilization by VKI Treatment // Int. Journal of Waste Resources. 2018. V. 8, № 3. Article 1000349.
  6. Hykš J. Leaching from Municipal Solid Waste Incineration Residues: Ph.D. thesis / Technical University of Denmark, Department of Environmental Engineering. 2008. 64 p. URL: https://orbit.dtu.dk/en/publications/leaching-from-municipal-solid-waste-incineration-residues (дата обращения 25.09.2023).
  7. Hyks J., Astrup T., Christensen T. H. Long-term leaching from MSWI air-pollution-control residues: Leaching characterization and modeling // Journal of Hazardous Materials. 2009. V. 162. № 1. P. 80–91.
  8. Jing C., Meng X., Korfiatis G. Lead leachability in stabilized/ solidified soil samples evaluated with different leaching tests // Journal of Hazardous Materials. 2004. V. 114. P. 101–110.
  9. Lam C.H.K., Ip A. W.M., Barford J. P., McKay G. Use of incineration MSW ash: A review // Sustainability. 2010. V. 2. № 7. P. 1943–1968.
  10. Leaching Characteristics of Fly Ash from Municipal Solid Waste Incineration / Y. Zhang, J. Chen, K. Perthel, T. B. Edil, W. J. Likos; University of Wisconsin System, Solid Waste Research Program. 2014. 20 p.
  11. Li W., Sun Y., Huang Y. et al. Evaluation of chemical speciation and environmental risk levels of heavy metals during varied acid corrosion conditions for raw and solidified/stabilized MSWI fly ash // Waste Management. 2019. V. 87. P. 407–416. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.02.033
  12. Lindberg D., Molin C., Hupa M. Thermal treatment of solid residues from WtE units: a review // Waste Management. 2015. V. 37. P. 82–94.
  13. Luo H., Cheng Y., He D., Yang E.-H. Review of leaching behavior of municipal solid waste incineration (MSWI) ash // Science of The Total Environment. 2019. V. 668. P. 90–103.
  14. Management of APC Residues from W-t-E Plants. An overview of management options and treatment methods: Second edition / T. Astrup, Department of Environmental Engineering Technical University of Denmark; ISWA-WG Thermal Treatment of Waste, Subgroup APC Residues from W-t-E plants. ISWA, 2008. 51 p. URL: https://books.google.se/books/about/Management_of_APC_Residues_from_W_t_E_Pl.html?id=WGh9XwAACAAJ&redir_esc=y (дата обращения 25.09.2023).
  15. Municipal solid waste incinerator residues / IAWG (International Ash Working Group: A. J. Chandler, T. T. Eighmy, O. Hartlén, D. Kosson, S. E. Sawell, H. van der Sloot, J. Vehlow). Amsterdam: Elsevier Science, 1997. 973 p. (Studies in Environmental Science. V. 67). URL: https://www.elsevier.com/books/municipal-solid-waste-incinerator-residues/chandler/978-0-444-82563-6 (дата обращения 25.09.2023).
  16. Nikravan M., Ramezanianpour A. A., Maknoon R. Study on physiochemical properties and leaching behavior of residual ash fractions from a municipal solid waste incinerator (MSWI) plant // Journal of Environmental Management. 2020. V. 260. Article 110042.
  17. Pan Y., Wu Z., Zhou J. et al. Chemical characteristics and risk assessment of typical municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash in China // Journal of Hazardous Materials. 2013. V. 261. P. 269–276. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.07.038
  18. Pan Y., Yang L., Zhou J. et al. Characteristics of dioxins content in fly ash from municipal solid waste incinerators in China // Chemosphere. 2013. V. 92. P. 765–771. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.04.003
  19. Quina M.J., Bordado J. C., Quinta-Ferreira R. M. Treatment and use of air pollution control residues from MSW incineration: An overview // Waste Management. 2008. V. 28. № 11. P. 2097–2121.
  20. Quina M.J., Bordado J. C., Quinta-Ferreira R. M. The influence of pH on the leaching behaviour of inorganic components from municipal solid waste APC residues // Waste Management. 2009. V. 29. № 9. P. 2483–2493.
  21. Technical Assistance Document for Complying with the TC Rule and Implementing the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP): EPA-902-B-94–001. 1994. 182 p. URL: https://www.epa.gov/sites/default/files/2015–07/documents/tclp-1994_0.pdf (дата обращения 25.09.2023).
  22. Testing of Residues from Incineration of Municipal Solid Waste: Science report P1–494/SR2 / Environment Agency, UK. 2004. 126 p. URL: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/290379/scho0105bijb-e-e.pdf (дата обращения 25.09.2023).
  23. Toxicity characteristic leaching procedure: Method 1311 / United States Environmental Protection Agency. 1992. 35 p. URL: https://www.epa.gov/hw-sw846/sw-846-test-method-1311-toxicity-characteristic-leaching-procedure (дата обращения 12.04.2023).
  24. Vehlow J., Bergfeldt B., Hunsinger H. PCDD/F and related compounds in solid residues from municipal solid waste incineration – a literature review // Waste Management & Research. 2006. V. 24. № 5. P. 404–420.
  25. Wong S., Mah A. X.Y., Nordin A. H. et al. Emerging trends in municipal solid waste incineration ashes research: a bibliometric analysis from 1994 to 2018 // Environmental Science & Pollution Research. 2020. Vol. 27, № 8. P. 7757–7784. https://doi.org/ 10.1007/s11356-020-07933-y
  26. Zhang Y., Cetin B., Likos W. J., Edil T. B. Impacts of pH on leaching potential of elements from MSW incineration fly ash // Fuel. 2016. V. 184. P. 815–825.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Анализ форм ТМ в ЛЗ с МСЗ Jiangqiao [4].

Скачать (197KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Индекс оценки риска (RAC) ТМ в ЛЗ от СТКО, собранной на 15 МСЗ в Китае [17].

Скачать (99KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние pH на выщелачивание ТМ из остатков APC [5].

Скачать (157KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Концентрации ТМ в ЛЗ от СТКО в зависимости от pH. Образцы ЛЗ, отобранные после захоронения: FA#1 и FA#2 в течение 10 сут, AA#1 и AA#2 – через несколько месяцев. MDL – предел обнаружения [26].

Скачать (505KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Выделение ТМ из образцов свежей (NA1, NA2) и выдержанной (OA1, OA2) ЛЗ в процессе выщелачивания в зависимости от pH. MDL – предел обнаружения [10].

Скачать (438KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Концентрации в фильтрате Ba, Sr, Cu, Pb и Zn как функции отношения L/S. Данные по выщелачиванию: кружки – для ЧЛЗ (зола из электрофильтра), ромбы – для ПС (остаток полусухой обработки). MDL – предел обнаружения (серые линии с длинным штрихом). Критерии выщелачивания для отходов, приемлемых для полигонов инертных (серые линии с коротким штрихом) и неопасных (черные пунктирные линии) отходов [6, 7].

Скачать (270KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Концентрации в фильтрате As, Cr, Sb, V и Mo в зависимости от отношения L/S. Данные по выщелачиванию: кружки – для ЧЛЗ (зола из электрофильтра), ромбы – для ПС (остаток полусухой обработки). MDL – предел обнаружения (серые линии с длинным штрихом). Критерии выщелачивания для отходов, приемлемых для полигонов инертных (серые линии с коротким штрихом), неопасных (черные пунктирные линии) и опасных (комбинированные черные штрихпунктирные линии) отходов [6, 7].

Скачать (269KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».