Odciek ze składowiska,

charakterystyka i metody

postępowania z nim.

IŚ grupa 3

Semestr zimowy 2008/2009

Woda z opadów atmosferycznych, przenikając przez
składowisko odpadów, staje się odciekiem. Źródłem odcieków
mogą być też wody powierzchniowe i podziemne dopływające
do złoże odpadów, a także w niewielkim stopniu, woda
dostarczona wraz z odpadami oraz pochodząca z rozkładu
substancji organicznych.

Ilość i skład odcieków zależą głownie od:

• rodzaju i stopnia rozdrobnienia odpadów,
• ilości wody infiltrującej,
• wieku składowiska,
• techniki składowania i rekultywacji.

Substancje zawarte w odciekach mogą pochodzić z
rozpuszczonych w wodzie składników stałych lub ciekłych; mogą
też być produktami pośrednimi procesów fermentacyjnych. Te
pierwsze (organiczne i nieorganiczne), bardzo różnorodne,
występują zwykle w niewielkich stężeniach, natomiast skład
tych drugich odzwierciedla fazę rozkładu odpadów organicznych.

Odcieki mają barwę od beżowo-zielonkawej do ciemnobrunatnej i
czarnej oraz z reguły zapach siarkowodoru (gnojownicy) lub wód
silosowych (kiszonek). Zapach odcieków ze starych składowisk
jest stęchły.

Odcieki ze składowisk odpadów komunalnych charakteryzują się
wyższą, w porównaniu ze ściekami komunalnymi, koncentracją
składników organicznych i nieorganicznych, która waha się
jednak znacznie w zależności od rodzaju i składu odpadów, od
ilości przepływającej przez nie wody, podatności na
rozpuszczanie, wieku składowiska oraz od metody jego
eksploatacji.

Bardziej stężone są odcieki ze składowisk beztlenowych, przez
które przepływają małe ilości wód infiltracyjnych, oraz ze
składowisk młodych, zawierających odpady o krótkim okresie
składowania.

W zależności od wieku składowiska odcieki zawierają znaczny
ładunek zanieczyszczeń potrzebujących do rozkładu od kilkuset
(500) do kilkudziesięciu tysięcy (60 tyś.) mgO

2

/dm

3

jako ChZT i

BZT

5.

Ilość odcieków, powstająca w ciągu roku, nie jest stała. Ich
największe ilości powstają od września do kwietnia (z maksimum
w grudniu). W okresie suchym (maj-październik) odcieki powstają
w ilościach minimalnych. Mogą też wystąpić dzienne wielkości
szczytowe (topnienie śniegu, silne opady deszczu),
przekraczające nawet 10-krotnie wielkości przeciętne.

Z dobrze zagęszczonego składowiska, przy rocznej ilości opadów
H = 700 mm powstaje w ciągu doby od 0,287 do 0,487 dm

3

odcieków z 1 m

2

powierzchni składowiskowej odpadów.

Bilans wodny składowiska odpadów przedstawia się następująco:

BWO = N – ( Ao + V + W + U +/- B)

gdzie:

BWO – odpływ wód odciekowych,

N – opady atmosferyczne,

Ao – odpływ powierzchniowy,

V – wyparowanie,

W – ilość wody w odpadach,

U – woda z procesów konwersji,

+/- B – właściwości gromadzenia (pochłaniania) wody w składowanych odpadach.

Z eksploatacji istniejących, kompaktorowo ugniatanych,
składowisk odpadów wynika, że w zależności od osłony
powierzchniowej i wielkości opadów atmosferycznych ilość
powstających odcieków jest bardzo różna.

Tabela 1. Orientacyjne ilości odcieków w mm/rok ze składowisk odpadów
komunalnych [K. Czarnomski, 1998]

Opady

atmosfe

ryczne

Powierzchnie osłonięte/ przykryte

Powierzchnie otwarte

Wyparowa

nie

Odpływ

nadziem

ny

Wody

przecieko

we

Wyparowa

nie

Odpływ

nadziem

ny

Wody

przecieko

we

500

700

1200

250–300

300-400

400-500

150-250

250-350

500-700

20-50

50-75

75-200

300-400

400-500

500-650

0

0

0

100-200

200-300

550-700

Wiek odpadów a stężenie odcieków

Wiek odpadów wpływa bardzo istotnie na skład odcieków.
Najbardziej znaczące dla wieku odpadów są ilorazy
charakterystycznych wskaźników zanieczyszczeń. Stosunek BZT

5

do ChZT w odciekach ze składowisk wynosi 0,1:0,7 i zmienia się
z czasem. Za odpady świeże uznaje się takie, których wiek nie
przekracza 3 lat, a stosunek BZT

5

do ChZT waha się w granicach

waha się w granicach 0,5:0,7. W tym okresie następuje
większość przemian oraz reakcji chemicznych i biologicznych. W
okresie 3-6 lat, w przeciętnych warunkach umiarkowanego
klimatu europejskiego, odpady nadal się stabilizują – BZT

5

do

ChZT 0,5:0,3, po 6 latach zaś można je uznać częściowo za stare
i po części ustabilizowane – BZT

5

do ChZT 0,3:0,1.

Stężenia odcieków odpadów już ustabilizowanych beztlenowo
(na składowiskach z warstwami mocno ugniatanymi i
zagęszczonymi) wynoszą: BZT

5

< 300 mg O

2

/dm

3,

ChZT < 2500

mg O

2

/dm

3.

Dla składowiska tlenowego wartość stężeń tych

wskaźników ną niższe: BZT

5

< 50 mg O2/dm3, ChZT = 350-600

mg O2/dm3.

Mikroorganizmy w odciekach

Odpady są materiałem potencjalnie niebezpiecznym również
pod względem higieniczno-biologicznym.

Podczas pierwszych miesięcy eksploatacji odcieki ze
składowisk zawierają ogromne ilości bakterii, w tym głównie
Escherichia coli i Streptococcus pochodzenia kałowego. Są one
zatem zawsze uważane za potencjalne źródło mikroorganizmów
chorobotwórczych.

Z badań wynika, że nawet poniżej warstwy uszczelniającej ilość
bakterii może być jeszcze znaczna, choć z reguły o 1-2 rzędy
wielkości niższa niż w odciekach wprost ze składowiska,
Wniosek z tych badań jest oczywisty: liczba bakterii zmniejsza
się proporcjonalnie do zanieczyszczeń chemicznych i stężenia
związków organicznych, te zaś obniżają się z wiekiem odpadów.

Rozprzestrzenianie się odcieków w gruncie

W wyniku składowania odpadów (zarówno stałych, jak i ciekłych)
na nieuszczelnionych obiektach należy się liczyć z możliwością
przenikania rozpuszczonych w wodzie zanieczyszczeń do gruntu i
wód podziemnych. Odcieki infiltrując przez strefę aeracji, mogą
przedostać się do wód gruntowych i migrować na znaczne
odległości.

Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w wodach gruntowych
zależy od:

• objętości i jakości odcieków,
• właściwości oczyszczających strefy aeracji i strefy saturacji,
• warunków przepływu (spadku hydraulicznego i miąższości),
decydujących o prędkości (V) i natężenia (Q) przepływu,

• rodzaju gruntu w warstwie znajdującej się powyżej zwierciadła
wody gruntowej,

• rodzaju gruntu w warstwie wodonośnej.

Ocena tych właściwości powinna być przeprowadzona także
podczas opracowywania założeń techniczno-ekonomicznych
projektu składowiska.

Samooczyszczanie wód odciekowych

Przemieszczaniu odcieków w gruncie towarzyszy zwykle
proces oczyszczania geochemicznego, biochemicznego,
fizycznego i biofizycznego.

Rys. 1. Schemat migracji zanieczyszczeń w wodach gruntowych [K. Szymański, 1996]

W strefie redukcyjnej procesy
rozkładu zanieczyszczeń
organicznych przebiegają
najintensywniej; w wodzie
oznacza się tylko znikome ilości
tlenu oraz bardzo dużo bakterii
beztlenowych.
Charakterystyczne jest to, iż
wody tej strefy zawierają
jedynie żelazo w postaci Fe

2+.

Strefa ta jest położona najbliżej
składowiska i ma najbardziej
zanieczyszczoną wodę.
Powstający tu niedobór tlenu
powoduje, iż bakterie zużywają
tlen związany chemicznie w
siarczanach i azotynach i w
rezultacie powstają:
siarkowodór, siarka
elementarna, azotyny , wolny
azot i amoniak.

Następna strefa, zwana
przejściową, występuje
tylko od czasu do czasu.
Można ją określić oznaczając
Fe

2+

i Fe

3+

w wodzie. Tam,

gdzie chociaż część żelaza
występuje jako Fe

2+

, obszar

należy do strefy przejściowej.
W tej strefie ilość bakterii
beztlenowych stopniowo
spada, a wolny tlen pojawia
się tylko od czasu do czasu i
w małych ilościach. Cechą
charakterystyczną jest
występowanie jonów Fe

3+

i

Fe

2+

W strefie utleniającej
mikroorganizmy dokonują
już tylko mineralizacji
pozostałych resztek
substancji organicznej.
Dalej poza tą strefę
przechodzą jedynie
zanieczyszczenia
nieorganiczne. Za granicę
obszaru strefy utleniającej
uważa się rejon, w którym
stężenie zanieczyszczeń
spada poniżej
obowiązujących
higienicznych wartości
granicznych. Cechą
charakterystyczną jest tu
Fe

3+

(bez Fe

2+

)

Oczyszczanie odcieków

Gospodarka odciekami stanowi jeden z trudniejszych
problemów eksploatacyjnych uszczelnionego składowiska
odpadów. Związane jest to z faktem zaostrzania się wymogów
dotyczących jakości ścieków oczyszczonych nie tylko do wód
powierzchniowych, ale i kanalizacji miejskiej. Z tego względu
prawidłowy projekt składowiska odpadów powinien
przewidywać możliwość oczyszczenia odcieków w zależności
od warunków odbiornika. W każdym przypadku uszczelnienia
stosuje się drenaż, ułożony na warstwie izolacyjnej, którego
zadaniem jest ujęcie i odprowadzenie odcieków.

Największe ilości odcieków są emitowane przez składowisko
w okresie eksploatacji, krótko zaś po jego właściwym
zamknięciu powstaje ich coraz mniej. Jeśli jednak po
zamknięciu składowiska studnie nadal pracują intensywnie, to
znaczy to, ze nastąpiło zerwanie uszczelnienia i na teren
składowiska przedostają się wody gruntowe lub
atmosferyczne.

Aby oczyścić powstające odcieki składowiskowe, najczęściej
przyjmuje się następujące warianty rozwiązań:

• spływanie bezpośrednio do kanalizacji ściekowej lub zbieranie
w zbiorniku bezodpływowym i wywóz wozami asenizacyjnymi do
miejskiej oczyszczalni ścieków,

• budowa własnej oczyszczalni na terenie składowiska,
• recyrkulacja odcieków na złoże odpadów na składowisku (tzw.
rozdeszczowanie)

O wyborze jednego z rozwiązań decyduje m.in. odległość do
oczyszczalni miejskiej oraz parametry jej pracy

Wspólne oczyszczanie odcieków ze ściekami komunalnymi w
oczyszczalniach miejskich prowadzi się od początku lat 70. Jest
to obecnie najczęściej stosowana metoda ich oczyszczania.

Własna oczyszczalnia ścieków jest zwykle oczyszczalnią
biologiczną lub biologiczno-chemiczną. Zazwyczaj stosuje się trzy
metody oczyszczania biologicznego:

• rowy biologiczne, z możliwością przedłużonego oczyszczania
przez recyrkulację odcieków (zamknięty obieg),

• stawy napowietrzane (duża powierzchnia)
• osad czynny

W ostatnich latach dużo uwagi poświęca się procesom, o których
wiadomo ze mogą być przydatne do oczyszczania odcieków,
takim jak:

• adsorpcja,
• koagulacja,
• procesy membranowe,
• utlenianie chemiczne,
• procesy termiczne,
• i ich kombinacje jako technologie mieszane.

Bibliografia:

1. Czesława Rosik-Dulewska, Podstawy gospodarki

odpadami, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
2005