Hva skjer med avfallet når det havner på et deponi

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 04:07

Om livssyklusen til et deponi og hvordan selv vanlig avfall blir giftig.

Ikke langt fra hjemmet ditt - kanskje et par titalls kilometer, og kanskje mye nærmere - er det en storstilt kjemisk reaktor, hvor det hver dag lastes inn nye porsjoner av ingredienser, hvis sammensetning ingen vet sikkert, og Resultatet av selve reaktoren er ikke helt forutsigbart. Denne reaktoren kalles et deponi, eller, oversatt til byråkratisk språk, et deponi for fast husholdningsavfall. Alt som kastes av byboere havner her. N + 1 og Lifehacker bestemte seg for å finne ut hva som skjer med søppelet når det havner på en søppelfylling.

I 2015 i Russland ble det ifølge analyseselskapet Frost & Sullivan produsert 57 millioner tonn kommunalt fast avfall, som bare er litt mindre enn volumet av stålproduksjon (71 millioner tonn). Husholdningsavfall i Moskva og regionen Hva er avfall? (ca. 11 millioner tonn per år) er hovedsakelig sammensatt av matavfall (22 prosent), papir og papp (17 prosent), glass (16 prosent) og plast (13 prosent), stoff, metall og tre utgjør hver 3 prosent. ytterligere 20 prosent for alt annet.

I Russland mottar søppelfyllinger opptil 94 prosent av søppel, bare 4 prosent resirkuleres, 2 prosent forbrennes.

Til sammenligning: I EU resirkuleres 45 prosent av avfallet, 28 prosent havner på søppelfyllinger og 27 prosent forbrennes.

Russiske deponier slipper årlig ut 1,5 millioner tonn metan og 21,5 millioner tonn CO til atmosfæren₂… Totalt i Russland i 2015 var det 13, 9 tusen driftsdeponier, hvorav i Moskva-regionen - 14. Bare ett Moskva-deponi i Chekhovsky-distriktet (Kulakovo-deponiet) per år utstedte MSW LANDS I MOSKVA-REGIONEN: NÅVÆRENDE MILJØSITUASJON

OG UTSIKTER FOR Å REKLERE 2,4 tusen tonn metan, 39,4 tonn karbondioksid, 1,8 tonn ammoniakk og 0,028 tonn hydrogensulfid til atmosfæren.

Et riktig organisert deponi er en kompleks høyteknologisk struktur. Før den er klar til å motta søppel, er det nødvendig å forberede bunnen: legg den ut med et lag med leire som er omtrent en meter tykt, legg på toppen en vanntett geomembran, et lag med geotekstil, et 30-centimeter lag med steinsprut, i som du trenger for å legge et rørsystem for å samle filtratet - væsken som vil bli samlet fra rusk, og på toppen vil det også være en beskyttende permeabel membran. Bunnen av deponiet bør være minst en halv meter over grunnvann.

Ved siden av deponiet vil det kreves en pumpe- og rensestasjon for å pumpe ut og nøytralisere filtratet som er mettet med organiske syrer og annet organisk materiale, tungmetallforbindelser. I tillegg, i søppellaget, når det begynner å samle seg, vil det være nødvendig å installere et rørsystem for innsamling og bruk av deponigass, en stasjon for rensing og forbrenning.

Når deponiet er fullt (vanligvis tar deponiet 20-30 år med søppel), må du lukke deponiet ovenfra med et annet beskyttende lag, og bevare deponigassoppsamlingssystemet - det må fungere i flere tiår.

Deponiliv

Den kjemiske levetiden til søppel i et deponi kan grovt deles inn i fire hovedfaser av Deponi Gas Basics. Under første fase aerobe bakterier - bakterier som kan leve og vokse i nærvær av oksygen - bryter ned alle de lange molekylkjedene av karbohydrater, proteiner, lipider som utgjør organisk avfall, det vil si hovedsakelig matavfall.

Hovedproduktet av denne prosessen er karbondioksid, samt nitrogen (hvis mengden avtar gradvis i løpet av deponiets levetid). Den første fasen fortsetter så lenge det er nok oksygen i ruskene, og det kan ta måneder eller til og med dager før rusket er relativt ferskt. Oksygeninnholdet varierer mye avhengig av graden av komprimering av avfallet og hvor dypt det er gravd ned.

Andre fase starter når alt oksygenet i søppelet allerede er brukt opp. Nå spilles hovedrollen av anaerobe bakterier, som omdanner stoffer skapt av deres aerobe kolleger til eddiksyre, maursyre og melkesyre, samt til alkoholer - etyl og metyl.

Deponimiljøet blir svært surt. Ettersom syrer blandes med fuktighet, frigjør det næringsstoffer, noe som gjør nitrogen og fosfor tilgjengelig for et mangfoldig samfunn av bakterier, som igjen produserer intensivt karbondioksid og hydrogen. Hvis deponiet blir forstyrret eller oksygen på en eller annen måte trenger inn i tykkelsen på søppelet, går alt tilbake til den første fasen.

Tredje fase i søppelfyllingen begynner livet med det faktum at visse typer anaerobe bakterier begynner å behandle organiske syrer og danne acetater. Denne prosessen gjør miljøet mer nøytralt, noe som skaper forhold for bakterier som produserer metan. Bakteriemetanogener og bakterier som produserer syrer danner et gjensidig fordelaktig forhold: "sure" bakterier produserer stoffer som forbruker metanogener - karbondioksid og acetater, som i store mengder er skadelige for de syreproduserende bakteriene selv.

Fjerde fase - den lengste - begynner når sammensetningen og nivået av gassproduksjonen på deponiet blir relativt stabilt. På dette stadiet inneholder deponigass 45 til 60 prosent metan (volum), 40 til 60 prosent karbondioksid og 2 til 9 prosent andre gasser, spesielt svovelforbindelser. Denne fasen kan vare i rundt 20 år, men selv 50 år etter at søppelet har sluttet å bringes til deponiet, fortsetter det å avgi gass.

Metan og karbondioksid er hovedproduktene av avfallsnedbrytning, men langt fra de eneste. Repertoaret av deponier inkluderer hundrevis av forskjellige flyktige organiske forbindelser. Forskere som undersøkte syv deponier i Storbritannia fant spor organiske forbindelser i deponigass ved Seven U. K. Avfallsplasser inneholder rundt 140 forskjellige stoffer i deponigass, inkludert alkaner, aromatiske hydrokarboner, sykloalkaner, terpener, alkoholer og ketoner, klorforbindelser, inkludert organokloriner som kloretylen.

Hva kan gå galt

Marianna Kharlamova, leder av RUDN-universitetets miljøovervåkings- og prognoseavdeling, forklarer at den nøyaktige sammensetningen av deponigass avhenger av mange faktorer: på tiden av året, på overholdelse av teknologier under bygging og drift av deponiet, på alder på deponiet, på sammensetningen av avfallet, på klimasonen, på lufttemperatur og fuktighet. …

«Hvis dette er et operativt deponi, hvis tilførselen av organisk materiale fortsetter, kan sammensetningen av gassen være svært forskjellig. For eksempel kan det være en prosess med metanfordøyelse, det vil si at det hovedsakelig kommer metan inn i atmosfæren, deretter karbondioksid, ammoniakk, hydrogensulfid, det kan være merkaptaner, svovelholdige organiske forbindelser, sier Kharlamova.

De giftigste av hovedkomponentene i utslippene er hydrogensulfid og metan - de kan forårsake forgiftning i høye konsentrasjoner.

Imidlertid, bemerker Kharlamova, en person er i stand til å føle hydrogensulfid i svært små konsentrasjoner, som fortsatt er veldig langt fra farlige, derfor, hvis en person lukter hydrogensulfid, betyr dette ikke at han umiddelbart er truet med forgiftning. I tillegg, når søppel brennes, kan det frigjøres dioksiner – mye mer giftige stoffer, som imidlertid ikke gir umiddelbar effekt.

Deponidriftsteknologi forutsetter at deponigass samles opp ved hjelp av et avgassingssystem, deretter renses den for urenheter og brennes i fakler eller brukes som drivstoff. Kharlamova bemerker at brenning av ubehandlet deponi gass, som ble gjort Avgassing i "Kuchino". Hvordan deponigass fjernes ved Balashikha-deponiet, for eksempel ved Kuchino-deponiet, kan skape mange nye problemer med giftige forbrenningsprodukter.

I dette tilfellet dannes for eksempel svoveldioksid (under forbrenning av hydrogensulfid) og andre giftige svovelforbindelser. Ved normal gassutnyttelse er det nødvendig å først rense den for svovelforbindelser.

Marianna Kharlamova

En annen trussel oppstår når sterk oppvarming begynner i massen av rusk, en brann uten tilgang til luft, lik torv. I dette tilfellet endrer deponiet sitt repertoar dramatisk, aldehyder, polyaromatiske hydrokarboner, klorerte polyaromatiske stoffer vises i utslipp i store mengder. «Dette skaper en karakteristisk lukt. En vanlig deponilukt er forråtnelse fra hydrogensulfid og merkaptaner. I tilfelle brann begynner det å lukte som stekte poteter - dette er lukten av hydrogenfluorid, som dannes under forbrenning, forklarer Kharlamova.

Ifølge henne prøver de noen ganger å stoppe utslippet av deponigass til atmosfæren ved å dekke deponiet på toppen med en film, og deretter med et jordlag. Men dette skaper ytterligere problemer: "Ved forråtnelse dannes det tomrom og det oppstår jordfall, i tillegg slipper ikke filmen vann gjennom, noe som betyr at sumper vil oppstå ovenfra," sier hun.

Hovedkilden til problemer med søppelfyllinger, bemerker Kharlamova, er mat og organisk avfall. Det er de som i utgangspunktet legger forholdene til rette for «produksjon» av metan og hydrogensulfid. Søppel kan sorteres og gjenvinnes mye bedre uten matavfall. "Hvis vi klarte å organisere et avfallsinnsamlingssystem slik at organisk materiale ikke kommer til deponiene for fast avfall, ville dette løse de fleste problemene med deponier som oppstår i dag," mener forskeren.