当前世界环境

介绍

印度的城市固体废物(MSW)管理一直是一个低优先级。¹90%以上的城市固体废物是通过填埋处理的。²据估计，印度城市中心每年产生4500万吨固体废物，这些废物的收集效率低，运输不充分，处置不科学。^3.到2025年，印度的固体废物预计将增加到每年1.25亿吨。⁴仅在印度首都德里，每天就产生超过5000吨的城市固体垃圾，预计到2015年将增至每天12750吨。⁵印度其他主要城市每天产生的城市固体废物是孟买-6050吨、加尔各答-3500吨、金奈-2500吨、班加罗尔-2000吨、海德拉巴- 1800 -2000吨、勒克-1500吨和艾哈迈达巴德-1280吨。⁶

认识到有必要对固体废物进行适当和科学的管理，印度政府环境和森林部(MoEF)通报了《2000年城市固体废物(管理和处理)规则》。⁷这些规则的目的是使每个市政当局负责在其领土范围内执行规则的各项规定，并为收集、储存、分离、运输、处理和处置城市固体废物建立有效的基础设施。固体废物管理是印度城市地方机构(ULBs)的一项义务职能。然而，这项服务的执行情况很差，导致健康、卫生和环境退化问题。未收集的固体废物留在当地或周围，或设法打开排水沟、水体等。城市垃圾中普遍含有人类粪便。废物会吸引媒介、昆虫和啮齿动物，可传播各种病原(如阿米巴和杆菌性痢疾、伤寒、沙门氏菌病、各种寄生虫、霍乱、黄热病、鼠疫等)和疾病，这些疾病往往难以追踪这种传播对特定人群的影响。因此，废物管理不当会传播多种疾病。霍乱、志贺氏菌病、大肠杆菌腹泻、脊髓灰质炎、伤寒和肝炎等疾病通常是由于水污染而发生的。⁸

垃圾渗滤液可以表征为四类污染物溶解有机物、无机宏观组分、重金属和外生有机物的水基溶液。⁹渗滤液是垃圾填埋场内发生的各种化学、物理和生物过程所产生的液体残渣。垃圾渗滤液是由过量的雨水透过垃圾填埋场的废物层而产生的。¹⁰垃圾填埋场渗滤液的组成、产生的数量和从废物中提取的潜在污染物取决于几个因素，包括废物组成、压实程度、废物的吸收能力和废物年龄、气候、降水水平、填埋场温度、大小、地质、填埋场的工程和操作因素。^11、12

废弃轮胎的处理在世界工业化国家仍然是一个问题。研究了经济和环境上可行的废旧轮胎回收方法。从废轮胎中提取的轮胎碎片被用作轻质填充材料，用于挡土墙后的道路、路堤和回填。在垃圾填埋场渗滤液收集系统中，轮胎碎片可作为碎石(砾石)的排水介质的替代品。^{13 - 17}．用于渗滤液排水层的轮胎切屑推荐标称尺寸为50毫米，可接受范围为25-100毫米。¹⁸此外，用于建造渗滤液排水层的颗粒介质必须具有等于或大于1x10的水力传导率^－２有孔渗滤污水收集管处的最低厚度分别为300毫米和500毫米。¹⁹

在本研究中，实验工作进行了评估城市固体垃圾产生的渗滤液的影响倾销网站对土壤和地下水样本以确定的程度从垃圾填埋场产生的渗滤液污染土壤和地下水质量的邻近地区通过地下渗流。此外，为了确定一种处理方法的适用性，使用废轮胎碎片床作为一部分渗滤液收集层与砾石床一起，以降低各种影响环境的渗滤液参数。目前的研究将开辟一个巨大的领域，利用废旧轮胎碎片作为处理渗滤液的潜在介质，这将减少目前轮胎处理问题的规模，并将一种废物转化为有益的材料。

材料和方法

渗滤液的网站

本研究的渗滤液样本是从苏池村的城市固体废物倾倒场收集;1号国道附近的贾朗达尔区，占地面积超过0.8公顷的低洼土地。贾朗达尔是印度主要城市，人口超过80万，位于北纬31.33°，东经75.58°，平均海拔229米。这个地点从2004年开始运营，接收无害的城市垃圾。该场地为非工程化的低洼露天垃圾场，看上去像一堆高达6-10米高的垃圾。没有任何遮盖物覆盖蔓延的废物，以抑制地表水的进入，或减少垃圾吹和气味，或减少害虫和昆虫的存在。由于没有特别的安排来防止水流入和流出堆填区，在堆填区的废物降解过程中所释放的污染物可能会不受限制地扩散。

现场采样和实验室实验设置

渗滤液样本在颗粒季节采集。该堆填区没有安装渗滤液收集装置。渗滤液样本采集于固体废物堆底部，渗滤液由重力排出。为了获得代表性渗滤液的平均组成，根据美国公共卫生协会(APHA)的指导方针，从随机选择的地点收集了综合样本。．此外，为了研究渗滤液渗漏对土壤和地下水的影响，在距离垃圾场5公里的校园内采集了正常土壤和地下水样本。样本收集在贴有标签的干净瓶子中，在样本收集前冲洗三次。

渗滤液样品通过碎石—轮胎—碎块组合床层后比常规砾石床效果更好。各种理化性能的改善渗滤液被发现最大结合scrap-tire-shreds和砾石层比0.667 (scrap-tire-shreds层200毫米厚度和砾石层厚度300毫米),拥有scrap-tire-shreds大小长度25.4毫米到76.1毫米,宽5毫米。测试的细节已在其他地方公布。^20.

在实验室中，构建了3个实验测试单元- 1,2和3 (PVC制造)。测试单元的详细信息见表1。收集的渗滤液样本通过实验室试验池-1，试验池-1由200 mm(尺寸长度为25.4 mm - 76.1 mm，宽度为5 mm)的废轮胎碎片层和300 mm(尺寸范围为10 mm - 20 mm)的碎石层组成，总厚度为500
渗滤液收集层。此外，未经处理和处理过的渗滤液通过土壤厚度约为150毫米的试验池-2和地下水体积为4.27升的试验池-3。Test Cell- 1、2、3的实验设置如图1所示。

分析工作

目前的调查使用了1998年美国公共卫生协会(APHA)规定的分析方法。²¹pH值用电子pH计测量(4500-H)⁺而样品的浊度是通过使用光的光学特性(2130. b of Standard Methods)用浊度计测量的。B标准方法)。使用适当摇晃的未过滤的污水，并用重量法进行估计(2540。B标准方法)。通过Whatman滤纸44过滤的污水可以确定总溶解固体(标准方法的2540.C)。银量容量滴定法在铬酸钾存在下提供了可靠的氯化物(4500-Cl)测定结果^-. b标准方法)。采用总硬度- EDTA滴定法，有铬黑T (EBT)指示剂存在(标准方法2340.C)。采用化学需氧量(COD)回流，然后用硫酸亚铁铵滴定(FAS)(标准方法的5220-C)。采用叠氮化温克勒法测定了溶解氧(DO)。生物需氧量(BOD)通过估算样品中初始和最终DO(标准方法5210-B)来确定。用紫外-可见分光光度计测定了氨氮、磷酸盐、铁、铅、六价铬和镉的含量。²²

结果与讨论

渗滤液样品14个理化参数分析结果如表2所示。表格亦反映经处理的渗滤污水在内陆地表水、公共污水渠及土地弃置物上的排放标准。结果表明，渗滤液样品的大部分参数均超出了允许范围。

8升收集的渗滤液样本通过试验池-1，试验池-1由200 mm的废轮胎碎片和300 mm的碎石层组成，总厚度为500 mm作为渗滤液收集层。从试验池1收集的处理过的渗滤液显示出各种环境影响参数的降低，如表2所示。废胎片与碎石床的混合对水力导流性、压缩性、化学物质吸附性和过滤性具有联合作用。假设废轮胎碎片提高了渗透渗滤液的均匀性，从而增加了可用于吸附的表面积和接触时间。因此，研究表明，在降低各种环境影响的渗滤液参数的基础上，废轮胎碎料可以作为渗滤液收集系统排水层中传统砾石的潜在替代品。

土壤和地下水样本用垃圾填网站为各种参数进行了分析,结果表明,大部分的参数超出允许的限制由于填埋的垃圾渗滤液污染物的渗透在邻近区域的地下渗流造成土壤和地下水污染。此外，为了证明垃圾填埋场产生的渗滤液对邻近土壤和地下水造成的污染的上述影响，我们在实验室对NIT校园的土壤和地下水取样。4升的渗滤液和渗滤液处理(从测试电池1)样本然后通过测试细胞- 2在床土样的厚度约150毫米,然后通过渗滤液稀释和稀释处理渗滤液(50%和20%)通过测试细胞- 3有地下水样本体积4.27升。结果显示有相当大的增长

表1:测试单元1、2和3的详细信息

*除容积外，所有数值均以毫米计

表2:渗滤液理化参数．

*除pH和浊度外，所有值均为mg/l。
**《都市固体废物(管理及处理)规则》，2000年

土壤和地下水样品中由于渗滤液输入而产生的各种理化参数的值如表3和表4所示。从上述研究可以明显看出，垃圾填埋场产生的渗滤液在底土中渗透，影响着邻近地区的土壤和地下水质量。试验单元-1中采用的处理方法，将废轮胎碎片床与碎石床一起作为渗滤液收集层的一部分，对降低各种与环境有关的渗滤液参数非常有效。如表3和表4所示，各渗滤液参数的减少百分率均较高

本研究得出以下结论:

通过对填埋场周边土壤和地下水样品的各种理化参数分析，得出渗滤液中有机、无机成分及重金属含量较高的结论。结果表明，垃圾填埋场污染物的渗漏可能是导致垃圾填埋场大部分参数超出允许范围的主要原因。因此，需要采取一些补救措施来防止污染。

土壤和地下水样品的室内分析结果表明，渗滤液(未经处理和处理的)通过土壤和地下水样品后，土壤和地下水样品的各项理化参数均有显著增加。由此可见，垃圾填埋场产生的渗滤液在底土中渗透，影响了邻近地区的土壤和地下水质量。

渗滤液稀释程度越高，其污染潜力就越小。研究表明，渗滤液浓度为50%的地下水样品比渗滤液浓度为20%的地下水样品污染更严重。沉淀率是影响渗滤液质量的重要因素。

本研究着重于在渗滤液收集系统的排水层中使用废轮胎碎片作为传统砾石的潜在替代品来处理渗滤液，这将减少当前轮胎处理问题的严重性，并将一种废物转化为有益的材料。

图1:实验装置示意图，测试单元- 1,2,3 点击这里查看图