कचरा लिकचट से अभिप्रेत है एक उच्च सांद्रता वाला कार्बनिक अपशिष्ट जल जो स्वयं कचरे में निहित नमी, वर्षा, बर्फ और अन्य नमी द्वारा लैंडफिल साइट में प्रवेश करने से बनता है,कचरे की संतृप्त जल धारण क्षमता को घटाकर और मिट्टी की परत को ढंकते हुए, और कचरे की परत के माध्यम से गुजरते हैं और मिट्टी की परत को कवर करते हैं। जलाए जाने के लिए तैयार कचरे से लीक होने वाला पानी भी जमा होता है।
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1、 कचरा निकालने का उत्पादन चरण
कचरे से निकलने वाले लिकिनेट के गुण लैंडफिल के संचालन समय के अनुसार भिन्न होते हैं, जो मुख्य रूप से लैंडफिल में कचरे की स्थिरता प्रक्रिया से निर्धारित होते हैं।लैंडफिल स्थिरीकरण प्रक्रिया को आम तौर पर पांच चरणों में विभाजित किया जाता है, अर्थात् प्रारंभिक समायोजन चरण, संक्रमण चरण, एसिड चरण, मीथेन किण्वन चरण और परिपक्वता चरण।
1आरंभिक समायोजन चरणः कूड़े को लैंडफिल में भर दिया जाता है और लैंडफिल का स्थिरीकरण चरण आरंभिक समायोजन चरण में प्रवेश करता है। इस चरण के दौरान,कचरे में आसानी से अपघटित घटकों को कचरे में ले जाने वाले ऑक्सीजन के साथ तेजी से एरोबिक बायोडिग्रेडेशन प्रतिक्रियाएं होती हैं, कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और पानी उत्पन्न करते हुए, एक निश्चित मात्रा में गर्मी जारी करते हैं।
2संक्रमण चरणः इस चरण के दौरान, लैंडफिल में ऑक्सीजन समाप्त हो जाती है, और लैंडफिल के भीतर अशक्त परिस्थितियां बनने लगती हैं।एरोबिक अपघटन से वैकल्पिक एनेरोबिक अपघटन में कूड़े के अपघटन के संक्रमणइस चरण में, कचरे में नाइट्रेट और सल्फेट क्रमशः नाइट्रोजन (N2) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S) में कम हो जाते हैं, और लिकरेट का पीएच घटना शुरू हो जाता है।
3अम्लीकरण चरण: जब लैंडफिल में हाइड्रोजन गैस (H2) का निरंतर उत्पादन होता है, तो इसका अर्थ है कि लैंडफिल का स्थिरकरण अम्लीकरण चरण में प्रवेश करता है। इस चरण में, हाइड्रोजन गैस (H2) को लैंडफिल में स्थिर किया जाता है।सूक्ष्मजीव जो कचरे के अपघटन में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं वे वैकल्पिक और विशेष एनेरोबिक बैक्टीरिया हैंलैंडफिल गैस के मुख्य घटक कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ2), लीचेट सीओडी, वीएफए और धातु आयन सांद्रता हैं।जो मध्य चरण में उच्च मूल्यों तक पहुंचने तक बढ़ते रहते हैं और उसके बाद धीरे-धीरे घटते हैं।पीएच निम्न मूल्य तक घटता रहता है और उसके बाद धीरे-धीरे बढ़ता जाता है।
4मीथेन किण्वन चरण: जब लैंडफिल में H2 की मात्रा कम हो जाती है, तो लैंडफिल मीथेन किण्वन चरण में प्रवेश करता है।मीथेनोजेनिक बैक्टीरिया कार्बनिक एसिड और H2 को मीथेन में परिवर्तित करते हैंकार्बनिक पदार्थ, धातु आयनों और चालकता की एकाग्रता में तेजी से कमी आती है, BOD/COD में कमी आती है और जैवविघटनशीलता में कमी आती है। साथ ही, पीएच मूल्य बढ़ना शुरू हो जाता है।
5परिपक्वता चरणः जब लैंडफिल कचरे में आसानी से बायोडिग्रेडेबल घटक मूल रूप से बिगड़ जाते हैं, तो लैंडफिल परिपक्वता चरण में प्रवेश करता है।इस तथ्य के कारण कि कचरे में पोषक तत्वों के विशाल बहुमत leachate के साथ छोड़ दिया गया हैइस समय, पीएच थोड़ा क्षारीय अवस्था में रहता है,और पसीने का जैव अपघटनशीलता और भी कम हो जाती हैबीओडी/सीओडी शून्य से कम होगा।1लेकिन फ़िल्ट्रेट की एकाग्रता पहले से ही बहुत कम है।
2、 लीचेट उपचार प्रक्रियाओं की तुलना और चयन
शहरी लैंडफिल साइटों से निकलने वाले लिकचट का उपचार हमेशा लैंडफिल डिजाइन, संचालन और प्रबंधन में एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण मुद्दा रहा है।लिक्वेट लैंडफिल में तरल पदार्थों के गुरुत्वाकर्षण प्रवाह का उत्पाद है, मुख्य रूप से वर्षा और कचरे में निहित पानी से प्राप्त होता है। कई कारकों के कारण जो प्रवाह प्रक्रिया के दौरान फिल्ट्रेट के गुणों को प्रभावित कर सकते हैं, जिसमें भौतिक, भौतिक और अन्य कारक शामिल हैं।रासायनिक, और जैविक कारकों, फिल्ट्रेट के गुण काफी सीमा पर भिन्न हो सकते हैं। सामान्य तौर पर, इसका पीएच मूल्य 4 से 9 तक होता है, सीओडी 2000 से 62000mg/L तक होता है,और BOD5 60 से 45000mg/L तक होता हैभारी धातुओं की सांद्रता मूल रूप से नगरपालिका अपशिष्ट जल में समान है।
3、 लीचेट उपचार प्रौद्योगिकी की वर्तमान स्थिति
लैंडफिल लीचेट के उपचार विधियों में भौतिक रसायन और जैविक विधियां शामिल हैं। भौतिक और रासायनिक विधियों में मुख्य रूप से सक्रिय कार्बन अवशोषण, रासायनिक वर्षा,घनत्व पृथक्करण, रासायनिक ऑक्सीकरण, रासायनिक कमी, आयन विनिमय, झिल्ली डायलिसिस, और गैस लिफ्ट गीला ऑक्सीकरण।भौतिक और रासायनिक तरीकों से सीओडी हटाने की दर 50-87% तक पहुंच सकती हैजैविक उपचार की तुलना में, भौतिक और रासायनिक उपचार पानी की गुणवत्ता और मात्रा में परिवर्तन से प्रभावित नहीं होता है और अपशिष्ट की गुणवत्ता अपेक्षाकृत स्थिर होती है,विशेष रूप से कम BOD5/COD अनुपात वाले लीचेट के लिए (0.07-0.20) जिनकी जैव उपचार करना मुश्किल है। इसका उपचार प्रभाव अच्छा है।भौतिक और रासायनिक विधियों में उच्च प्रसंस्करण लागत होती है और कचरे से बड़ी मात्रा में लिकचर के उपचार के लिए उपयुक्त नहीं होती हैइसलिए कचरे से निकलने वाले लीचेट के उपचार के लिए मुख्य रूप से जैविक तरीकों का प्रयोग किया जाता है।
जैविक विधियों को एरोबिक जैविक उपचार, एनेरोबिक जैविक उपचार और दोनों के संयोजन में विभाजित किया जाता है। एरोबिक उपचार में सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया शामिल है,वायुकरण ऑक्सीकरण टैंक, एरोबिक स्थिरीकरण तालाब, जैविक घूर्णी तालिका, और ड्रिप फिल्टर। एनेरोबिक उपचार में अपफ्लो कीचड़ बिस्तर, एनेरोबिक अस्थिर बायोरिएक्टर, मिश्रित रिएक्टर,और अनायरबिक स्थिरता तालाब.
4、 लीचेट उपचार प्रक्रिया का परिचय
कचरे के लिकचर में सामान्य शहरी सीवेज से भिन्न विशेषताएं होती हैं, जैसे कि BOD5 और COD की उच्च सांद्रता, उच्च धातु सामग्री, पानी की गुणवत्ता और मात्रा में महत्वपूर्ण परिवर्तन,अमोनिया नाइट्रोजन की उच्च मात्रा, और सूक्ष्मजीव पोषक तत्वों के असंतुलित अनुपात। लिकचट के लिए उपचार के तरीकों में, शहरी सीवेज के साथ लिकचट को जोड़ना सबसे सरल विधि है। हालांकि, लैंडफिल अक्सर शहरों से दूर होते हैं।,इसलिए इनकी सील को शहरी अपशिष्ट जल के साथ मिलाकर उपचार के लिए विशेष कठिनाइयां होती हैं और इन्हें अक्सर अलग-अलग उपचार करना पड़ता है।
4.1 एरोबिक उपचार
एरोबिक विधियों जैसे कि सक्रिय दलदली विधि, ऑक्सीकरण खदान, एरोबिक स्थिरता तालाब और जैविक घूर्णी तालिका का उपयोग करके लिकरेट का उपचार करने के लिए सफल अनुभव हैं।एरोबिक उपचार प्रभावी रूप से BOD5 को कम कर सकता हैसीओडी, और अमोनिया नाइट्रोजन, और अन्य प्रदूषकों जैसे लोहे, मैंगनीज और अन्य धातुओं को भी हटा सकते हैं।साथ ही वायुकरण स्थिरता तालाब और जैविक टर्नटेबल (मुख्य रूप से नाइट्रोजन हटाने के लिए प्रयोग किया जाता है)नीचे अलग से प्रस्तुत किया जाएगा।
4.1.1 सक्रिय दलदली विधि
पारंपरिक सक्रिय दलदली प्रक्रिया
लीचेट को व्यक्तिगत रूप से या जैविक विधियों, रासायनिक फ्लोक्युलेशन, कार्बन अवशोषण, झिल्ली निस्पंदन, लिपिड अवशोषण और गैस निष्कर्षण के संयोजन में इलाज किया जा सकता है।कम लागत और उच्च दक्षता के कारण सक्रिय दलदली विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता हैसंयुक्त राज्य अमेरिका और जर्मनी में कई सक्रिय दलदली अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के संचालन के परिणामों से पता चलता है कि दलदली के कार्बनिक भार को कम करने के लिए दलदली की एकाग्रता को बढ़ाकर,सक्रिय दलदली विधि से लैंडफिल लिकचट के उपचार में संतोषजनक परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैंउदाहरण के लिए, पेंसिल्वेनिया, संयुक्त राज्य अमेरिका में फॉल टाउनशिप सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट में सीओडी 6000-21000mg/L, BOD5 3000-1300mg/L और अमोनिया नाइट्रोजन 200-2000mg/L है।एरेशन टैंक की दलदली सांद्रता (MLVSS) 6000-1200mg/L हैजब आयतनिक कार्बनिक भार 1.87kgBOD5/(m3 · d होता है, तो BOD5 की निकासी दर 97% होती है और F/M 0.15 से 0 तक होती है।31kgBOD5/(kgMLSS · d); जब आयतन कार्बनिक भार 0.3kgBOD5/(m3 · d है), F/M 0.03-0.05kg BOD5/(kgMLSS · d है, और BOD5 की निकासी दर 92% है।कारखाने के आंकड़ों से पता चलता है कि जब तक सक्रिय दलदली विधि की सांद्रता उचित रूप से बढ़ाई जाती है, एफ/एम 0.03-0.31 kgBOD5/(kgMLSS · d) (बहुत अधिक नहीं) के बीच होना चाहिए, और सक्रिय कीचड़ विधि का उपयोग लैंडफिल लिकचट को प्रभावी ढंग से इलाज कर सकता है।
कई विद्वानों ने यह भी पाया है कि सक्रिय कीचड़ से 99% BOD5 को निकाला जा सकता है, और 80% से अधिक कार्बनिक कार्बन सक्रिय कीचड़ द्वारा हटाया जा सकता है।यहां तक कि अगर प्रवाह में कार्बनिक कार्बन 1000mg/L तक पहुँचता हैकम लोड के तहत काम करने वाली सक्रिय दलदली प्रणाली सीओडी के 80% से 90% को लिकिएट से हटा सकती है, और अपशिष्ट BOD5 20mg/L से कम है।सीओडी 4000-13000 मिलीग्राम/लीटर के साथ लीचेट के लिए, BOD51600-1100mg/L, और NH3-N 87-590mg/L, मिश्रित एरोबिक सक्रिय कीचड़ विधि 90% से अधिक की स्थिर सीओडी हटाने की दर प्राप्त कर सकती है।कई वास्तविक परिचालन लैंडफिल लिकचट उपचार प्रणालियों ने दिखाया है कि सक्रिय कीचड़ विधि में रासायनिक ऑक्सीकरण जैसे अन्य तरीकों की तुलना में बेहतर उपचार प्रभाव हैं.
कम ऑक्सीजन वाली एरोबिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया
Improved activated sludge processes such as low oxygen aerobic activated sludge process and SBR process are more effective than conventional activated sludge process due to their ability to maintain high operating load and short time consumptionतुंगजी विश्वविद्यालय के शु डीमिन और अन्य लोगों ने लैंडफिल साइटों से लिकचैट का इलाज करने के लिए कम ऑक्सीजन वाले एरोबिक एक्टिवेटेड स्लाड विधि का इस्तेमाल किया।प्रयोग से पता चला कि नियंत्रित परिचालन स्थितियों में, लैंडफिल साइटों से लिकचट का इलाज कम ऑक्सीजन वाले एरोबिक एक्टिवेटेड स्लाड विधि से उत्कृष्ट परिणामों के साथ किया गया। औसत सीओडी, बीओडी5,और अंतिम अपशिष्ट के एसएस मूल 6466mg/L से कम हो गया, 3502mg/L और 239.6mg/L क्रमशः COD<300mg/L, BOD5<50mg/L (औसत 13.3mg/L) और SS<100mg/L (औसत 27.8mg/L) तक। कुल निकासी दर COD 96.4%, BOD5 99.6%, और SS 83.4% है।क्रमशः.
यदि उपचारित अपशिष्ट को क्षारीय एल्यूमीनियम क्लोराइड के साथ रासायनिक रूप से कोएगुलेट किया जाता है, तो अपशिष्ट का सीओडी 100mg/L से कम हो सकता है।
दो चरणों की विधि भी सामान्य जैविक विधि की तुलना में नाइट्रोजन और फास्फोरस के उपचार में बेहतर है। फास्फोरस की औसत निकासी दर 90.5% है।नाइट्रोजन की औसत निकासी दर 67 हैइसके अतिरिक्त, इस विधि के संचालन से एनेरोबिक एरोबिक दो-चरण जैविक उपचार विधि की कमियों की भरपाई होती है, जहां पहले चरण में अधिक NH3-N बनता है,दूसरे चरण को पूरा करना मुश्किल हो जाता है और दो एरोबिक उपचार बहुत लंबे समय तक लेते हैं.
भौतिक रासायनिक रूप से सक्रिय कीचड़ के मिश्रित उपचार प्रणाली
बहुलक यौगिकों के उच्च अनुपात के कारण, जो लिकरेट में विघटित होने में कठिन हैं और भारी धातुओं के अवरोधक प्रभाव के कारण,एक मिश्रित प्रणाली जैविक और भौतिक रासायनिक तरीकों को जोड़कर आमतौर पर लैंडफिल लिकचट का उपचार करने के लिए उपयोग किया जाता है. BOD5 1500mg/L, Cl-800mg/L, कठोरता (CaCO3 के रूप में गणना) 800mg/L, कुल लोहा 600mg/L, कार्बनिक नाइट्रोजन 100mg/L, TSS 300mg/L और SO2-4300mg/L के साथ लीचेट के लिए,कुछ विद्वानों ने उपचार के लिए इस विधि का उपयोग किया है और पाया है कि प्रभाव बहुत अच्छा है. BOD5, COD, NH3-N और Fe की निष्कासन दर क्रमशः 99%, 95%, 90% और 99.2% है।यह विषाक्त पदार्थों की तत्काल उच्च एकाग्रता से बच सकता है और सक्रिय कीचड़ की जैविक गतिविधि को रोक सकता हैस्पष्टीकरण टैंक में चूना जोड़ने से भारी धातुओं और कुछ कार्बनिक पदार्थों को हटाया जा सकता है; वायु लिफ्ट टैंक (वायुकरण, कम तापमान पर NaOH जोड़ना) 50% प्रवेश करने वाले NH3-N को हटा सकता है,इस प्रकार NH3 की एकाग्रता को अवरोधक स्तर से नीचे रखा जाता हैअपशिष्ट जल में लीप के द्वारा फॉस्फोरस की वर्षा और उच्च पीएच मूल्य के कारण, फॉस्फोरस और अम्लीय पदार्थों को जोड़ना आवश्यक है।सक्रिय दलदली प्रणाली का उपयोग श्रृंखला में या समानांतर में किया जा सकता है, और संचालन के दौरान, रिफ्लक्स कीचड़ अनुपात को समायोजित करके उपचार के लिए पारंपरिक या विलंबित एरेशन विधियों का चयन किया जा सकता है, जिसमें संचालन में बड़ी लचीलापन है।
