Kaj se zgodi z odpadki, ko končajo na odlagališču

2024 Avtor: Malcolm Clapton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 04:10

O življenjskem ciklu odlagališča in kako celo navadni odpadki postanejo strupeni.

Nedaleč od vašega doma - morda nekaj deset kilometrov in morda veliko bližje - se nahaja obsežni kemični reaktor, kamor vsak dan nalagajo nove porcije sestavin, katerih sestave nihče zagotovo ne ve, in rezultat samega reaktorja ni povsem predvidljiv. Ta reaktor se imenuje odlagališče ali, prevedeno v birokratski jezik, odlagališče trdnih gospodinjskih odpadkov. Vse, kar vržejo mestni prebivalci, konča tukaj. N + 1 in Lifehacker sta se odločila ugotoviti, kaj se zgodi s smeti, ko končajo na odlagališču.

Leta 2015 je bilo v Rusiji po podatkih analitičnega podjetja Frost & Sullivan proizvedenih 57 milijonov ton trdnih komunalnih odpadkov, kar je le malo manj od obsega proizvodnje jekla (71 milijonov ton). Gospodinjski odpadki v Moskvi in regiji Kaj so odpadki? (približno 11 milijonov ton na leto) je v glavnem sestavljena iz živilskih odpadkov (22 odstotkov), papirja in kartona (17 odstotkov), stekla (16 odstotkov) in plastike (13 odstotkov), tkanine, kovine in les predstavljajo po 3 odstotke. še 20 odstotkov za vse ostalo.

V Rusiji odlagališča sprejmejo do 94 odstotkov smeti, le 4 odstotke jih reciklirajo, 2 odstotka sežgejo.

Za primerjavo: v EU se 45 odstotkov odpadkov reciklira, 28 odstotkov jih konča na odlagališčih, 27 odstotkov pa sežge.

Ruska odlagališča letno izpustijo v ozračje 1,5 milijona ton metana in 21,5 milijona ton CO₂… Skupno je bilo v Rusiji leta 2015 13,9 tisoč delujočih odlagališč, od tega v moskovski regiji - 14. Samo eno moskovsko odlagališče v okrožju Čehovsko (odlagališče Kulakovo) je letno izdalo DRŽIŠČA TPO V MOSKVSKI REGIJI: TRENUTNO OKOLJSKO STANJE

IN MOŽNOSTI ZA REKLIRANJE 2,4 tisoč ton metana, 39,4 tone ogljikovega dioksida, 1,8 tone amoniaka in 0,028 tone vodikovega sulfida v ozračje.

Pravilno organizirano odlagališče je zapletena visokotehnološka struktura. Preden je pripravljen za sprejem smeti, je treba pripraviti dno: ga položite s približno meter debelo plastjo gline, na vrh položite vodoodporno geomembrano, plast geotekstila, 30-centimetrsko plast ruševin, v ki ga morate položiti cevni sistem za zbiranje filtrata - tekočine, ki se bo zbirala iz ostankov, na vrhu pa bo tudi zaščitna prepustna membrana. Dno odlagališča naj bo vsaj pol metra nad podzemno vodo.

Ob deponiji bo potrebna črpalna in čistilna postaja za črpanje in nevtralizacijo filtrata, ki je nasičen z organskimi kislinami in drugimi organskimi snovmi, spojinami težkih kovin. Poleg tega bo treba v plasti smeti, ko se začnejo kopičiti, namestiti sistem cevi za zbiranje in izkoriščanje deponijskega plina, postajo za njegovo čiščenje in sežig.

Ko je odlagališče polno (običajno odlagališče potrebuje 20-30 let smeti), morate odlagališče zapreti od zgoraj z drugo zaščitno plastjo, pri čemer ohranite sistem zbiranja deponijskih plinov - delovati bo moral še desetletja.

Življenjska doba odlagališča

Kemično življenjsko dobo smeti na odlagališču lahko grobo razdelimo na štiri glavne faze z osnovami deponijskih plinov. Med prva faza aerobne bakterije – bakterije, ki lahko živijo in rastejo ob prisotnosti kisika – razgradijo vse dolge molekularne verige ogljikovih hidratov, beljakovin, lipidov, ki sestavljajo organske odpadke, torej predvsem odpadno hrano.

Glavni produkt tega procesa je ogljikov dioksid, pa tudi dušik (katerega količina se postopoma zmanjšuje skozi življenjsko dobo odlagališča). Prva faza se nadaljuje, dokler je v ostankih dovolj kisika in lahko traja mesece ali celo dneve, da so ostanki relativno sveži. Vsebnost kisika se močno razlikuje glede na stopnjo zbitosti naplavin in kako globoko je zakopan.

Druga faza se začne, ko je ves kisik v smeti že porabljen. Zdaj glavno vlogo igrajo anaerobne bakterije, ki pretvarjajo snovi, ki jih ustvarijo njihovi aerobni kolegi, v ocetno, mravljinčno in mlečno kislino, pa tudi v alkohole - etil in metil.

Okolje odlagališča postane zelo kislo. Ko se kisline mešajo z vlago, sproščajo hranila, zaradi česar sta dušik in fosfor na voljo raznoliki skupnosti bakterij, ki nato intenzivno proizvajajo ogljikov dioksid in vodik. Če je odlagališče moteno ali kisik nekako prodre v debelino smeti, se vse vrne v prvo fazo.

Tretja faza na odlagališčih se življenje začne z dejstvom, da nekatere vrste anaerobnih bakterij začnejo predelovati organske kisline in tvoriti acetate. Ta proces naredi okolje bolj nevtralno, kar ustvarja pogoje za bakterije, ki proizvajajo metan. Bakterije metanogeni in bakterije, ki proizvajajo kisline, tvorijo obojestransko koristen odnos: »kisle« bakterije proizvajajo snovi, ki porabljajo metanogene – ogljikov dioksid in acetate, ki so v velikih količinah škodljivi za same bakterije, ki proizvajajo kislino.

Četrta faza - najdaljši - se začne, ko se sestava in raven proizvodnje plina na odlagališču razmeroma stabilita. Na tej stopnji odlagališčni plin vsebuje 45 do 60 odstotkov metana (volumensko), 40 do 60 odstotkov ogljikovega dioksida in 2 do 9 odstotkov drugih plinov, zlasti žveplovih spojin. Ta faza lahko traja približno 20 let, vendar tudi 50 let po tem, ko se smeti nehajo odvažati na odlagališče, še naprej oddaja plin.

Metan in ogljikov dioksid sta glavna produkta razgradnje odpadkov, a še zdaleč nista edina. Repertoar odlagališč vključuje na stotine različnih hlapnih organskih spojin. Znanstveniki, ki so pregledali sedem odlagališč v Veliki Britaniji, so v Seven UK odkrili sledove organskih spojin v odlagalnem plinu. Odlagališča odpadkov vsebujejo približno 140 različnih snovi v odlagališčnem plinu, vključno z alkani, aromatičnimi ogljikovodiki, cikloalkani, terpeni, alkoholi in ketoni, klorovimi spojinami, vključno z organoklori, kot je kloroetilen.

Kaj bi lahko šlo narobe

Marianna Kharlamova, vodja oddelka za spremljanje in napovedovanje okolja univerze RUDN, pojasnjuje, da je natančna sestava odlagališčnega plina odvisna od številnih dejavnikov: od letnega časa, od skladnosti s tehnologijami pri gradnji in obratovanju odlagališča, od starosti odlagališča, o sestavi odpadkov, o podnebnem pasu, o temperaturi zraka in vlažnosti. …

»Če je to delujoče odlagališče, če se oskrba z organskimi snovmi nadaljuje, je lahko sestava plina zelo različna. Na primer, lahko pride do procesa prebave metana, to je, da v ozračje pride predvsem metan, nato ogljikov dioksid, amoniak, vodikov sulfid, lahko so merkaptani, organske spojine, ki vsebujejo žveplo, «pravi Kharlamova.

Najbolj strupena izmed glavnih sestavin emisij sta vodikov sulfid in metan - v visokih koncentracijah lahko povzročita zastrupitev.

Vendar, ugotavlja Kharlamova, človek lahko čuti vodikov sulfid v zelo majhnih koncentracijah, ki so še vedno zelo daleč od nevarnih, zato če človek zavoha vodikov sulfid, to ne pomeni, da mu takoj grozi zastrupitev. Poleg tega se pri sežiganju smeti lahko sprostijo dioksini - veliko bolj strupene snovi, ki pa nimajo takojšnjega učinka.

Tehnologija delovanja odlagališča predvideva, da se deponijski plin zbira s sistemom za razplinjevanje, nato se očisti nečistoč in sežge v bakleh ali pa se uporablja kot gorivo. Kharlamova ugotavlja, da je sežiganje neobdelanega deponijskega plina, kot je bilo storjeno razplinjevanje v "Kuchino". Odstranjevanje deponijskega plina na odlagališču Balashikha, na primer na odlagališču Kuchino, lahko povzroči številne nove težave s strupenimi produkti izgorevanja.

V tem primeru se na primer tvorijo žveplov dioksid (med zgorevanjem vodikovega sulfida) in druge strupene žveplove spojine. Pri normalni uporabi plina ga je treba najprej očistiti iz žveplovih spojin.

Marianna Kharlamova

Druga grožnja se pojavi, ko se v masi naplavin začne močno segrevanje, požar brez dostopa do zraka, podobno kot šota. V tem primeru odlagališče močno spremeni svoj repertoar, v emisijah se v velikih količinah pojavljajo aldehidi, poliaromatski ogljikovodiki, klorirani poliaromati. »To ustvarja značilen vonj. Pogost vonj na odlagališčih je gnitje zaradi vodikovega sulfida in merkaptanov. V primeru požara začne dišati po ocvrtem krompirju - to je vonj vodikovega fluorida, ki nastane med zgorevanjem, «pojasnjuje Kharlamova.

Po njenih besedah včasih poskušajo ustaviti izpust deponijskega plina v ozračje tako, da odlagališče na vrhu prekrijejo s filmom, nato pa še s plastjo zemlje. Toda to povzroča dodatne težave: "Pri propadanju nastanejo praznine in pride do ponorov tal, poleg tega film ne dopušča vode, kar pomeni, da se bodo močvirja pojavila od zgoraj," pravi.

Glavni vir težav z odlagališči, ugotavlja Kharlamova, so hrana in organski odpadki. Prav oni v bistvu ustvarjajo pogoje za "proizvodnjo" metana in vodikovega sulfida. Smeti je mogoče veliko bolje sortirati in reciklirati brez odpadne hrane. "Če bi uspeli organizirati sistem zbiranja odpadkov, da organske snovi ne bi prišle na odlagališča trdnih odpadkov, bi to rešilo večino težav z odlagališči, ki se pojavljajo danes," meni znanstvenik.