Vad händer med avfallet när det hamnar på en soptipp

2024 Författare: Malcolm Clapton | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 04:11

Om en soptipps livscykel och hur även vanligt avfall blir giftigt.

Inte långt från ditt hem - kanske ett par tiotals kilometer, och kanske mycket närmare - finns en storskalig kemisk reaktor, där varje dag nya portioner av ingredienser laddas, vars sammansättning ingen vet säkert, och resultatet av själva reaktorn är inte riktigt förutsägbart. Denna reaktor kallas en deponi, eller, översatt till byråkratiskt språk, en deponi för fast hushållsavfall. Allt som slängs av stadsbor hamnar här. N + 1 och Lifehacker bestämde sig för att ta reda på vad som händer med soporna när det hamnar på en soptipp.

Under 2015 i Ryssland, enligt analysföretaget Frost & Sullivan, producerades 57 miljoner ton kommunalt fast avfall, vilket bara är något mindre än volymen stålproduktion (71 miljoner ton). Hushållsavfall i Moskva och regionen Vad är avfall? (cirka 11 miljoner ton per år) består huvudsakligen av matavfall (22 procent), papper och kartong (17 procent), glas (16 procent) och plast (13 procent), tyg, metall och trä står vardera för 3 procent. ytterligare 20 procent för allt annat.

I Ryssland tar deponier emot upp till 94 procent av sopor, endast 4 procent återvinns, 2 procent förbränns.

Som jämförelse: i EU återvinns 45 procent av avfallet, 28 procent hamnar på deponier och 27 procent förbränns.

Ryska deponier släpper årligen ut 1,5 miljoner ton metan och 21,5 miljoner ton koldioxid till atmosfären₂… Totalt i Ryssland 2015 fanns det 13, 9 tusen operativa deponier, varav i Moskva-regionen - 14. Endast en deponi i Moskva i Chekhovsky-distriktet (kulakovo-deponin) utfärdade per år MSW LANDS I MOSKVA-REGIONEN: NUVÄRDIG MILJÖSITUATION

OCH UTSIKTER FÖR ATT ÅTERVÄNDA 2,4 tusen ton metan, 39,4 ton koldioxid, 1,8 ton ammoniak och 0 028 ton svavelväte till atmosfären.

En korrekt organiserad deponi är en komplex högteknologisk struktur. Innan den är redo att ta emot sopor är det nödvändigt att förbereda botten: lägg ut den med ett lager lera som är ungefär en meter tjockt, lägg ovanpå ett vattentätt geomembran, ett lager geotextil, ett 30-centimeters lager av spillror, i som du behöver för att lägga ett rörsystem för att samla filtratet - vätskan som kommer att samlas upp från skräp, och på toppen kommer det också att finnas ett skyddande permeabelt membran. Botten av soptippen bör vara minst en halv meter över grundvattnet.

Bredvid deponin kommer det att krävas en pump- och reningsstation för att pumpa ut och neutralisera filtratet som är mättat med organiska syror och annat organiskt material, tungmetallföreningar. Dessutom, i lagret av sopor, när det börjar ackumuleras, kommer det att vara nödvändigt att installera ett system med rör för att samla in och använda deponigas, en station för dess rening och förbränning.

När deponin är full (vanligtvis tar deponin 20-30 år av sopor), måste du stänga deponin från ovan med ett annat skyddande lager, vilket bevarar deponigasuppsamlingssystemet - det måste fungera i ytterligare decennier.

Livslängd på deponi

Den kemiska livslängden för sopor i en deponi kan grovt delas in i fyra huvudfaser av Landfill Gas Basics. Under första fasen aeroba bakterier – bakterier som kan leva och växa i närvaro av syre – bryter ner alla långa molekylkedjor av kolhydrater, proteiner, lipider som utgör organiskt avfall, det vill säga främst matavfall.

Huvudprodukten av denna process är koldioxid, såväl som kväve (vars mängd minskar gradvis under soptippens livslängd). Den första fasen fortsätter så länge det finns tillräckligt med syre i skräpet, och det kan ta månader eller till och med dagar innan skräpet är relativt färskt. Syrehalten varierar mycket beroende på graden av packning av skräpet och hur djupt det är nedgrävt.

Andra fasen startar när allt syre i soporna redan är förbrukat. Nu spelas huvudrollen av anaeroba bakterier, som omvandlar ämnen som skapas av deras aeroba motsvarigheter till ättiksyra, myrsyra och mjölksyra, såväl som till alkoholer - etyl och metyl.

Deponimiljön blir mycket sur. När syror blandas med fukt frigörs näringsämnen, vilket gör kväve och fosfor tillgängligt för en mångsidig gemenskap av bakterier, som i sin tur intensivt producerar koldioxid och väte. Om soptippen störs eller syre på något sätt tränger in i sopornas tjocklek återgår allt till den första fasen.

Tredje fasen i deponi börjar livet med att vissa typer av anaeroba bakterier börjar bearbeta organiska syror och bilda acetater. Denna process gör miljön mer neutral, vilket skapar förutsättningar för bakterier som producerar metan. Bakteriemetanogener och bakterier som producerar syror bildar ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande: "sura" bakterier producerar ämnen som konsumerar metanogener - koldioxid och acetater, som i stora mängder är skadliga för själva de syraproducerande bakterierna.

Fjärde fasen - längst - börjar när sammansättningen och nivån av gasproduktionen på deponin blir relativt stabil. I detta skede innehåller deponigas 45 till 60 procent metan (i volym), 40 till 60 procent koldioxid och 2 till 9 procent andra gaser, särskilt svavelföreningar. Denna fas kan pågå i cirka 20 år, men även 50 år efter att skräpet har slutat föras till deponin fortsätter det att avge gas.

Metan och koldioxid är huvudprodukterna av avfallsnedbrytning, men långt ifrån de enda. Repertoaren av deponier inkluderar hundratals olika flyktiga organiska föreningar. Forskare som undersökte sju deponier i Storbritannien fann spår av organiska föreningar i deponigas vid Seven U. K. Avfallshanteringsplatser innehåller cirka 140 olika ämnen i deponigas, inklusive alkaner, aromatiska kolväten, cykloalkaner, terpener, alkoholer och ketoner, klorföreningar, inklusive organoklorer som kloretylen.

Vad kan gå fel

Marianna Kharlamova, chef för RUDN-universitetets miljöövervaknings- och prognosavdelning, förklarar att den exakta sammansättningen av deponigas beror på många faktorer: på tiden på året, på efterlevnad av teknik under konstruktionen och driften av deponin, på deponiets ålder, på avfallets sammansättning, på klimatzonen, på lufttemperaturen och luftfuktigheten. …

”Om det här är en deponi i drift, om tillförseln av organiskt material fortsätter, kan sammansättningen av gasen vara väldigt olika. Till exempel kan det finnas en process av metanrötning, det vill säga att främst metan kommer in i atmosfären, sedan koldioxid, ammoniak, vätesulfid, det kan finnas merkaptaner, svavelhaltiga organiska föreningar, säger Kharlamova.

De giftigaste av huvudkomponenterna i utsläppen är svavelväte och metan - de kan orsaka förgiftning i höga koncentrationer.

Men, noterar Kharlamova, en person kan känna svavelväte i mycket små koncentrationer, som fortfarande är mycket långt ifrån farliga, därför, om en person luktar svavelväte, betyder det inte att han omedelbart hotas av förgiftning. När sopor bränns kan dessutom dioxiner frigöras – mycket giftigare ämnen, som dock inte får någon omedelbar effekt.

Teknik för drift av deponier förutsätter att deponigas samlas upp med hjälp av ett avgasningssystem, sedan renas den från föroreningar och bränns i facklar eller används som bränsle. Kharlamova konstaterar att förbränning av obehandlad deponi gas, som gjordes Avgasning i "Kuchino". Hur deponigas tas bort vid Balashikha-deponin, till exempel vid Kuchino-deponin, kan skapa många nya problem med giftiga förbränningsprodukter.

I detta fall bildas till exempel svaveldioxid (vid förbränning av svavelväte) och andra giftiga svavelföreningar. Vid normal gasanvändning är det nödvändigt att först rengöra den från svavelföreningar.

Marianna Kharlamova

Ett annat hot uppstår när stark uppvärmning börjar i massan av skräpet, en brand utan tillgång till luft, liknande torv. I det här fallet förändrar deponin sin repertoar dramatiskt, aldehyder, polyaromatiska kolväten, klorerade polyaromater förekommer i utsläpp i stora mängder. Detta skapar en karakteristisk lukt. En vanlig deponilukt är förruttnelse från svavelväte och merkaptaner. I händelse av en brand börjar det lukta stekt potatis - det här är lukten av vätefluorid, som bildas vid förbränning, förklarar Kharlamova.

Enligt henne försöker de ibland stoppa utsläppet av deponigas i atmosfären genom att täcka deponin ovanpå med en film och sedan med ett lager jord. Men detta skapar ytterligare problem: "Vid ruttnande bildas tomrum och jordsänkningar uppstår, dessutom släpper inte filmen igenom vatten, vilket gör att träsk kommer att uppstå uppifrån", säger hon.

Den främsta källan till problem med deponier, konstaterar Kharlamova, är mat och organiskt avfall. Det är de som i grunden skapar förutsättningarna för "produktion" av metan och svavelväte. Sopor kan sorteras och återvinnas mycket bättre utan matavfall. "Om vi lyckades organisera ett avfallsinsamlingssystem så att organiskt material inte kommer till deponierna för fast avfall, skulle detta lösa de flesta problem med deponier som uppstår idag", tror forskaren.