УДК 628.32.66.081.63
DOI 10.35776/VST.2025.03.06

Ширкова Т. Н.

Снижение расхода концентрата установок обратного осмоса при обработке фильтратов полигонов ТКО

Аннотация

Фильтраты полигонов хранения твердых коммунальных отходов являются источником серьезной экологической опасности. Для очистки фильтратов используется технология обратного осмоса. Недостатком применения обратного осмоса является образование большого количества концент­ратов, утилизация которых требует высоких затрат. Представлена технология, позволяющая сократить расходы концентрата до значений, обеспечивающих экономическую целесообразность его выпаривания или вывоза автотранспортом. Добиться сокращения расхода концентрата возможно при изменении соотношения концентраций ионов солей и органических веществ. Такое разделение раствора концентрата осуществляется благодаря разности в задерживающей способности нанофильтрационных мембран низкого давления по органическим веществам и одновалентным ионам солей. Разделение раствора концентрата позволяет не только уменьшить его объем, но и существенно сократить расходы на его утилизацию: по отдельности обработать и сократить объем каждого раствора при меньших затратах. Представлена методика проведения экспериментов, приведены их результаты по разделению раствора концентрата, а также технико-экономические расчеты, позволяющие сравнить эффективность предлагаемого подхода с традиционным решением на основе применения мембран высокого давления.

Ключевые слова

фильтрат , концентрат , обратный осмос , установка обратного осмоса , нанофильтрация , селективность мембран , низкоселективные мембраны , полигон хранения твердых коммунальных отходов

Для цитирования: Ширкова Т. Н. Снижение расхода концентрата установок обратного осмоса при обработке фильтратов полигонов ТКО // Водоснабжение и санитарная техника. 2025. № 3. С. 51–60. DOI: 10.35776/VST.2025.03.06.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Ширкова Т. Н. Очистка фильтратов полигонов хранения твердых коммунальных отходов и утилизация концентратов установок обратного осмоса // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 8. С. 51–60. DOI: 10.35776/VST.2022.08.07.
   Shirkova T. N. [Solid waste landfill leachate treatment and utilization of reverse osmosis reject water]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2022, no. 8, pp. 51–60. DOI: 10.35776/VST.2022.08.07. (In Russian).
2. Chiannese A., Ranauro R., Verdone N. Treatment of landfill leachate by reverse osmosis. Water Research, February 2013, 33(3):647-652. DOI:10.1016/S0043-134(98)00240-1.
3. Mariam T., Nghiem L. D. Landfill leachate treatment using hybrid coagulation-nanofiltration processes. Desalination, 2010, v. 250, pp. 677–681.
4. Sun W. Y., Kang M. S., Yim S. K., Choi K. H. Advances landfill leachate treatment using an integrated membrane processes. Desalination, 2002, v. 149, pp. 109–114.
5. Wiszniowski J., Didier R., Surmacz-Gorska J. Landfill leachate treatment methods: a review. Environmental Chemistry Letters, 2006, 4(1):51-61. DOI:10.1007/s10311-005-0016-z.
6. Abdulhussain A. Abbas, Jin-Song Guo, Liu Zhi Ping, Pan Ying Ya. Review on landfill leachate treatments. American Journal of Applied Sciences, 2009, 6(4):672-674. DOI: 10.3844/ajas.2009.672.684.
7. Pervov A. G., Shirkova T. N. Treatment of municipal landfill leachate with low pressure reverse osmosis and nanofiltration membranes. Book of abstracts. SinoRussian ASRTU Forum, Ecology and Environmental Sciences, October 21–22, 2020. Ekaterinburg, Russia (Association of Sino-Russian Technical Universities).
8. Shirkova T., Pervov A., Kiryushina M. Development of a new technique to treat municipal waste landfill leachate with low pressure reverse osmosis and nanofiltration membranes. ESU (Euroasia-Science), 2020, no. 5 (74), part 4. DOI: 0.31618/ESU.2413-9335.2020.4.74/4.
9. Wilf M. The guidebook to membrane for wastewater reclamation. Balaban Desalination Publishing, 2010, 788 p.
10. Первов А. Г., Ширкова Т. Н. Новая технология обработки фильтратов полигонов ТКО с применением мембран и снижение расхода концентрата // Системные технологии. 2024. № 3 (52). С. 60–79.
    Pervov A. G., Shirkova T. N. [A new technology of solid waste leachate treatment using membranes; reducing reject water flow]. Sistemnye Tekhnologii, 2024, no. 3 (52), pp. 60–79. (In Russian).
11. Chaundhari Latesb B., Murthy Z. V. P. Treatment of landfill leachates by nanofiltration. Journal of Environmental Management, 2010, v. 91, is. 5, pp. 1209–1217.
12. Hilal N., Al-Zoubi H., Mohammad A. W., Darwish N. A. Nanofiltration of highly concentrated salt solutions up to seawater salinity. Desalination, 2005, v. 184, is. 1–3, pp. 315–326.
13. Amin Mojiri, John L., Zhou, et. al. Treatment of landfill leachate with different techniques: an overview. Water Reuse, 2021, 11.1.66-96. DOI: 10.2166/wrd/2020.079.
14. Chianese A., Ranauro R., Verdone N. Treatment of landfill leachate by reverse osmosis. Water Research, 1999, v. 33, is. 3, pp. 647–652.
15. Pervov A. G., Shirkova T. N., Tikhonov V. Design of reverse osmosis and nanofiltration membrane facilities to treat landfill leachates and increase recoveries. Membranes and Membrane Technologies, 2020, v. 2, no. 5, pp. 296–309.
16. Ronei de Almeida, Jarina Maria de Souza Couto, Rosana Mauricio Gouvea. Nanofiltration applied to the landfill leachate treatment and preliminary cost estimation. Waste Management and Research. The Journal for a Sustainable Circular Economy SAGE Journals, 2020, v. 38, is. 10, pp. 1119–1128.
17. Abdulhussain A. Abbas, Guo Jin.gsong, Liu Zhi Ping, et. al. Review on landfill leachate treatments. American Journal of Applied Sciences, 2009, 6(4):672-684.
18. Dong Zhou, Lijing Zhu, Yinyi Fu, Minghe Zhu, Lixin Xue. Development of lower cost seawater desalination processes using nanofiltration technologies. Desalination, 2015, v. 376 (1219), pp. 109–116.
19. Zhanghin Wang, Akshay Desmukh, Yuhao Du, Menacnem Elimeiech. Minimal and zero liquid discharge with reverse osmosis using low-salt rejection membranes. Water Research, 2020, v. 170, p. 115317.
20. Tejera J., Hermosilla D., Miranda R., et. al. Assessing an integral treatment for landfill leachate reverse osmosis concentrate. Catalysts, 2020, v. 10, no. 12, p. 1389.