Метою роботи є забезпечення екологічної безпеки звалищ ТПВ шляхом попередження забруднення гідросфери дренажними водами цих об'єктів. Для досягнення зазначеної мети було необхідно вирішити такі завдання: - провести аналіз літературних джерел з проблем забруднення навколишнього середовища дренажними водами звалищ ТПВ, можливостей застосування відомих методів очищення стічних вод для очищення дренажних вод звалищ ТПВ, особливостей процесу сорбції на глинистих природних сорбентах, закономірностей процесу біологічного очищення; - дослідити вплив природних умов та особливостей розміщення Грибовицького звалища ТПВ на характер забруднень гідросфери в зоні його впливу; - провести моніторинг забруднення гідросфери у зоні впливу Грибовицького звалища ТПВ; - дослідити фільтраційні властивості композицій для облаштування ефективного протифільтраційного екрану полігонів ТПВ; - дослідити адсорбційні властивості глинистих природних сорбентів щодо йонів амонію; - дослідити перспективність застосування біомембранного методу для очищення дренажних вод звалищ ТПВ. Об'єкт досліджень - забруднення гідросфери дренажними водами звалищ ТПВ. Предмет дослідження - процеси попередження забруднення гідросфери дренажними водами звалищ ТПВ та їх очищення. ЗМІСТ Вступ 5 1. Огляд літературних джерел 11 1.1. Загальні вимоги та сучасний стан облаштування полігонів ТПВ 12 1.2. Стратегічні підходи до уникнення забруднення навколишнього 15 середовища дренажними водами сміттєзвалища ТПВ 1.3. Аналіз екологічної небезпеки, спричиненої забрудненням водних 19 об'єктів біогенними елементами 1.4. Аналіз можливостей застосування відомих методів очищення 26 стічних вод для очищення дренажних вод звалищ ТПВ 1.5. Особливості процесу сорбції на глинистих природних сорбентах 28 1.6. Закономірності процесу біологічного очищення 31 1.7. Цілі та завдання досліджень 36 2. Характеристика матеріалів, методи та методики досліджень 37 2.1. Загальна характеристика об'єкту та предмету дослідження 37 2.1.1. Обгрунтування складу композиції для створення 37 протифільтраційного екрану. 2.1.2. Обґрунтування ефективності біологічного очищення 38 фільтратів. 2.2. Загальна характеристика Грибовицького звалища ТПВ 39 2.3. Фізико-хімічні властивості дренажних вод сміттєзвалищ 41 2.4. Фізико - хімічні характеристики матеріалів, які використовуються 43 в дослідженнях (глинисті сорбенти, фосфогіпс, активний мул) 2.4.1. Палигорськіт 43 2.4.2. Бентоніт 44 2.4.3. Фосфогіпс. 45 2.4.4. Активний мул. 46 2.5. Методика моніторингових досліджень стану гідросфери в зоні 47 впливу Грибовицького сміттєзвалища та інтерпретація даних досліджень 2.6. Опис установки та методика вивчення кінетики фільтрування 53 дренажних вод звалища ТПВ 2.7. Опис експериментальної установки для досліджень адсорбційних 56 процесів 2.8. Опис алгоритму побудови ізотерми адсорбції йонів амонію на 57 природних сорбентах 2.9. Експериментальна установка для біологічного очищення 58 дренажних вод звалища ТПВ 2.10. Адаптація методик визначення вмісту забруднювачів 61 в водних системах до умов досліджень 2.10.1. Методика визначення вмісту йонів амонію в дренажних 61 водах. 2.10.2. Кількісне та якісне визначення амонійного азоту в стічних 62 водах до і після очищення. 2.10.3. Кількісне та якісне визначення нітратів та нітритів в 63 стічних водах до і після очищення. 2.10.4. Кількісне та якісне визначення хімічної потреби кисню в 64 стічних водах. 2.11. Висновки і узагальнення до розділу 2 дисертаційної роботи 65 3. Оцінка екологічної небезпеки від звалищ ТПВ 67 3.1. Вплив природних умов та особливостей розміщення 67 Грибовицького звалища ТПВ на характер забруднень гідросфери в зоні його впливу 3.2. Моніторингові дослідження забруднення гідросфери амонійним 76 азотом у зоні впливу Грибовицького звалища ТПВ 3.3. Визначення класу небезпеки (токсичності) фільтрату 77 3.4. Висновки та узагальнення до 3 розділу дисертаційної роботи 85 4. Дослідження щодо запобігання забруднення гідросфери дренажними 86 водами звалищ ТПВ 4.1. Обґрунтування результатів експериментів з вивчення 86 фільтрувальних (фільтраційних) властивостей глин 4.1.1. Дослідження процесу стабілізації (ступінь бубнявіння) шару 86 мінеральних глин. 4.1.2. Дослідження фільтрувальних властивостей 87 нестабілізованого шару мінеральних глин. 4.1.3. Дослідження фільтрувальних властивостей стабілізованого 93 (ущільненого) шару мінеральних глин. 4.1.4. Дослідження фільтрувальних властивостей суміші 98 мінеральної глини та дрібнодисперсного наповнювача -фосфогіпсу. 4.2. Аналіз результатів експериментів з вивчення адсорбційних 102 властивостей глин 4.3. Експериментальні дослідження процесу біологічного очищення 104 дренажних вод звалищ ТПВ 4.4. Впровадження результатів дисертаційних досліджень 114 4.5. Висновки та узагальнення до розділу 4 дисертаційної роботи 116 Висновки 118 Перелік посилань 120 Додатки 133