В статье представлен альтернативный способ утилизации доменного шлака совместно с фильтратом полигонов твердых коммунальных отходов, образование которого происходит при прохождении атмосферных осадков сквозь толщу депонированных отходов. Способ основан на переводе фильтрата из жидкой фазы в твердое агрегатное состояние методом литификации с применением в качестве вяжущего материала доменного шлака. Проведена оценка гидравлической активности шлака, которая зависит от количества содержащихся в нем оксидов. Исследуемый шлак относится к 3-му сорту, что подтверждает возможность его использования в качестве вяжущего материала. Проведен анализ фильтрата на содержание различных элементов, по каждому из которых наблюдались превышения предельно допустимых концентраций. Определены показатели химического и биологического потреблений кислорода и отмечены критически высокие значения (17200 мгО2/л и 4750 мгО2/л, соответственно). Процесс литификации разделялся на два этапа, первый этап заключался в снижении в фильтрате органической составляющей с использованием коагулянта – сульфата алюминия, второй этап – гидратация шлака. Установлено оптимальное соотношение компонентов литификата по скорости отвердевания смеси – 1:0,03:1,25 (фильтрат : коагулянт : доменный шлак). Полученный материал проанализирован на растворимость и содержание различных форм металлов. Установлено, что при инфильтрации атмосферных осадков через литификат будет вымываться всего 3 % материала, концентрации валовых и подвижных форм тяжелых металлов не превышают предельно допустимых, за исключением валового содержания мышьяка, подвижных и водорастворимых форм которого обнаружено не было. Значения химического (687 мгО2/л) и биологического (173 мгО2/л) потреблений кислорода в водной вытяжке из литификата снизились более чем в 25 раз по сравнению с показателями исходного фильтрата. По результатам токсикологических исследований литификату присвоен IV класс опасности отхода, что подтверждает возможность его использования в качестве пересыпного грунта на полигонах ТКО.

The article presents an alternative method of utilization of blast furnace slag and leachate from solid municipal waste landfills, the formation of which occurs during the infiltration of atmospheric precipitation through the thickness of deposited waste. The method is based on the conversion of leachate from the liquid phase to the solid aggregate state by lithification using blast furnace slag as an astringent material. The hydraulic activity of slag, which depends on the amount of oxides contained in it, has been estimated. The investigated slag belongs to the 3rd grade, which confirms the possibility of its use as an astringent material. The filtrate was analyzed for the content of various elements, and the maximum permissible concentrations for each element were found to be exceeded. Chemical and biological oxygen demand were determined, and critically high values were installed (17200 mgO2/l and 4750 mgO2/l, respectively). The lithification process was divided into two stages. The first stage was to reduce the organic component in the filtrate using a coagulant, aluminum sulfate; the second stage was slag hydration. The optimum ratio of lithificate components in terms of mixture solidification rate was established at 1:0.03:1.25 (leachate, coagulant, blast furnace slag). The obtained material was analyzed for the solubility and content of various forms of metal. It is established that at infiltration of atmospheric precipitations through lithificate only 3 % of material will be washed out; concentrations of gross and mobile forms of heavy metals do not exceed the maximum permissible, except for the gross content of arsenic, mobile, and water-soluble forms of which were not found. The values of chemical (687 mgO2/l) and biological (173 mgO2/l) oxygen demand in the aqueous extract from lithificate decreased more than 25 times in comparison with the initial filtrate. According to the results of toxicological studies, lithificate was assigned an IV class of waste hazard, which confirms the possibility of its use as bulk material at landfills.