Откачка фильтрата полигона ТБО: какой насос нужен

Фильтрат полигона ТБО — это вода, которая прошла сквозь толщу отходов. Дождь и талый снег просачиваются через тело полигона, растворяют всё на своём пути и собираются в основании. Получается одна из самых тяжёлых жидкостей, с которыми работает погружной насос: в ней много органики, аммония, хлоридов и солей металлов, а над ней в колодцах может скапливаться метан. Откачка фильтрата идёт круглый год, и остановка насоса означает переполнение накопителя и выход загрязнённой воды за пределы полигона.

Как собирают фильтрат

В основании современного полигона лежит противофильтрационный экран и дренажный слой с трубами. Они собирают фильтрат и отводят его к колодцам или в накопитель. Дальше схема такая:

1. Дренажные колодцы по периметру или в основании карт — сюда фильтрат стекает по трубам.
2. Пруд-накопитель или резервуар — копит фильтрат и сглаживает пики после дождей и снеготаяния.
3. Очистные сооружения — чаще всего установки обратного осмоса или биологическая очистка.
4. Рециркуляция — часть фильтрата возвращают на тело полигона, чтобы ускорить разложение отходов и уменьшить объём на очистку.

Насос нужен на каждом переходе: из колодцев в накопитель, из накопителя на очистку или на рециркуляцию. На старых полигонах без дренажа фильтрат откачивают из канав и прудов у подножия.

Состав фильтрата и материал насоса

Состав фильтрата зависит от возраста полигона. Молодой фильтрат кислый, с большим количеством органических кислот. Фильтрат старого полигона ближе к нейтральному или слабощелочному, зато в нём много аммония. Хлориды и соли присутствуют почти всегда. Отсюда требования к насосу:

• Нержавеющая сталь. Хлориды и переменный pH быстро разрушают чугун с допуском pH 5–8. Нужна серия из нержавеющей стали; у Grindex Inox допустимый pH — от 2 до 10–11 в зависимости от модели.
• Уплотнение. Его материал согласуют с составом фильтрата. Анализ фильтрата у полигона обычно есть — его передают вместе с запросом.
• Проход частиц. В фильтрате есть взвесь, плёнки, волокна. Для колодцев с мусором подходит грязевой насос с большим проходом.

Подходящие модели — дренажные Major Inox и Master Inox для накопителей, грязевые Salvador Inox и Senior Inox для колодцев с мусором. Почему сталь держит хлориды, объясняет статья об устройстве насоса из нержавеющей стали.

Метан в колодцах: взрывоопасная зона

Отходы в теле полигона разлагаются с выделением свалочного газа, главным образом метана. Он скапливается в колодцах, приямках и закрытых резервуарах. Метан с воздухом образует взрывоопасную смесь, и искра от электрооборудования может её поджечь. Поэтому:

• колодцы и закрытые резервуары фильтрата оценивают как возможную взрывоопасную зону;
• если зона взрывоопасная, нужен насос во взрывозащищённом исполнении с сертификатом;
• перед спуском людей колодец проветривают и проверяют газоанализатором — там же бывает сероводород.

Что такое взрывозащищённое исполнение и где оно требуется, объясняет статья о взрывозащите насосов. Исполнение уточняют при подборе: это вопрос заказа, а не эксплуатации.

Осадок и обрастание

Фильтрат богат растворёнными солями железа, кальция и органикой. В трубах, на сетке насоса и в проточной части постепенно нарастают отложения и биоплёнка. Насос теряет подачу, а поплавок может залипнуть в одном положении.

• насос ставят на подставку или подвешивают, чтобы он не засасывал осадок со дна колодца;
• по графику поднимают и очищают сетку, колесо и поплавок;
• подачу сравнивают с первоначальной: её падение — сигнал к очистке раньше, чем насос остановится.

Почему насос теряет подачу и как это диагностировать, объясняют статьи о том, почему насос забивается и о падении подачи насоса.

Режим работы и резерв

Приток фильтрата зависит от погоды: после ливней и весной он кратно растёт. Насос работает по уровню, с поплавком или датчиком и защитой от сухого хода, а на каждом колодце или накопителе ставят минимум два насоса. Если один остановится, второй не даст накопителю переполниться. Как организовать резерв и автоматику, объясняет статья о КНС — схема у фильтрата та же, что у канализационной станции.

Кабель и поплавок тоже работают в фильтрате, поэтому их оболочки должны выдерживать среду. Для накопителей с плавающим уровнем насос ставят на понтон — см. статью о плавучей насосной станции.

Частые вопросы

Можно ли откачивать фильтрат обычным дренажным насосом? Разово — да, с промывкой после работы. Для постоянной работы нужен нержавеющий: хлориды и переменный pH разрушают чугун.

Нужен ли взрывозащищённый насос для фильтрата? Если колодец или резервуар отнесён к взрывоопасной зоне из-за метана — да. Это определяют по оценке зоны на объекте.

Почему насос в колодце фильтрата теряет подачу? Из-за отложений солей и биоплёнки на сетке и в проточной части. Насос надо поднимать и чистить по графику.

Сколько насосов ставить на накопитель фильтрата? Минимум два: рабочий и резервный, с автоматикой по уровню.

Вывод: фильтрат полигона ТБО откачивают нержавеющими погружными насосами с автоматикой по уровню и обязательным резервом. В колодцах учитывают метан и при необходимости берут взрывозащищённое исполнение, а с отложениями борются регулярной очисткой. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.