وقتی زباله ها در محل دفن زباله قرار می گیرند چه اتفاقی می افتد

2024 نویسنده: Malcolm Clapton | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 03:54

درباره چرخه زندگی یک محل دفن زباله و اینکه چگونه زباله های معمولی چگونه سمی می شوند.

نه چندان دور از خانه شما - شاید چند ده کیلومتر، و شاید خیلی نزدیکتر - یک راکتور شیمیایی در مقیاس بزرگ وجود دارد که هر روز بخش های جدیدی از مواد بارگیری می شود که هیچ کس از ترکیب آن مطمئن نیست و نتیجه خود راکتور کاملاً قابل پیش بینی نیست. این راکتور را محل دفن زباله، یا به زبان بوروکراتیک ترجمه شده، محل دفن زباله های جامد خانگی می نامند. هر چیزی که توسط شهرنشینان دور ریخته می شود به اینجا ختم می شود. N + 1 و Lifehacker تصمیم گرفتند تا دریابند که وقتی زباله ها در محل دفن زباله قرار می گیرند چه اتفاقی می افتد.

در سال 2015 در روسیه، بر اساس گزارش شرکت تحلیلی Frost & Sullivan، 57 میلیون تن زباله جامد شهری تولید شد که تنها کمی کمتر از حجم تولید فولاد (71 میلیون تن) است. زباله های خانگی در مسکو و منطقه زباله چیست؟ (حدود 11 میلیون تن در سال) عمدتاً از ضایعات غذایی (22 درصد)، کاغذ و مقوا (17 درصد)، شیشه (16 درصد) و پلاستیک (13 درصد)، پارچه، فلز و چوب هر کدام 3 درصد تشکیل شده است. 20 درصد دیگر برای هر چیز دیگری.

در روسیه، محل های دفن زباله تا 94 درصد زباله را دریافت می کنند، تنها 4 درصد بازیافت می شود، و 2 درصد سوزانده می شود.

برای مقایسه: در اتحادیه اروپا، 45 درصد زباله ها بازیافت می شوند، 28 درصد به محل های دفن زباله ختم می شوند و 27 درصد سوزانده می شوند.

محل های دفن زباله روسیه سالانه 1.5 میلیون تن متان و 21.5 میلیون تن CO وارد اتمسفر می کنند.₂… در مجموع در روسیه در سال 2015، 13، 9 هزار محل دفن زباله در حال کار وجود داشت که از این تعداد در منطقه مسکو - 14. تنها یک محل دفن زباله مسکو در منطقه چخوفسکی (محل دفن زباله کولاکوو) در سال، زمین های MSW در منطقه مسکو صادر می کرد: وضعیت محیطی فعلی.

و چشم انداز بازیابی 2.4 هزار تن متان، 39.4 تن دی اکسید کربن، 1.8 تن آمونیاک و 0.028 تن سولفید هیدروژن در جو.

یک محل دفن زباله به درستی سازماندهی شده یک ساختار پیچیده با تکنولوژی بالا است. قبل از آماده شدن برای دریافت زباله، لازم است کف آن را آماده کنید: آن را با یک لایه خاک رس به ضخامت حدود یک متر بچینید، روی آن یک ژئوممبران ضد آب، یک لایه ژئوتکستایل، یک لایه قلوه سنگ 30 سانتی متری قرار دهید. که برای جمع آوری فیلتر باید یک سیستم لوله قرار دهید - مایعی که از زباله ها جمع آوری می شود و در بالا نیز یک غشای نفوذپذیر محافظ وجود خواهد داشت. کف محل دفن زباله باید حداقل نیم متر بالاتر از آب های زیرزمینی باشد.

در کنار محل دفن زباله، یک ایستگاه پمپاژ و تصفیه برای پمپاژ و خنثی کردن فیلتر که با اسیدهای آلی و سایر مواد آلی، ترکیبات فلزات سنگین اشباع شده است، مورد نیاز است. علاوه بر این، در لایه زباله، زمانی که شروع به انباشته شدن می کند، نصب یک سیستم لوله برای جمع آوری و استفاده از گاز محل دفن زباله، ایستگاهی برای تصفیه و سوزاندن آن ضروری است.

هنگامی که محل دفن زباله پر است (معمولاً محل دفن زباله 20-30 سال زباله طول می کشد) ، باید محل دفن زباله را از بالا با یک لایه محافظ دیگر ببندید و سیستم جمع آوری گاز محل دفن زباله را حفظ کنید - باید چندین دهه دیگر کار کند.

عمر دفن زباله

عمر شیمیایی زباله در محل دفن زباله را می توان به طور تقریبی به چهار فاز اصلی توسط مبانی گاز محل دفن تقسیم کرد. در حین فاز اول باکتری‌های هوازی - باکتری‌هایی که می‌توانند در حضور اکسیژن زندگی و رشد کنند - تمام زنجیره‌های مولکولی طولانی کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها، لیپیدها را که زباله‌های آلی را می‌سازند، یعنی عمدتاً زباله‌های مواد غذایی را می‌شکنند.

محصول اصلی این فرآیند دی اکسید کربن و همچنین نیتروژن است (میزان آن به تدریج در طول عمر محل دفن زباله کاهش می یابد). مرحله اول تا زمانی ادامه می یابد که اکسیژن کافی در زباله ها وجود داشته باشد و ممکن است ماه ها یا حتی روزها طول بکشد تا زباله ها نسبتا تازه شوند.میزان اکسیژن بسته به میزان فشرده شدن زباله ها و عمق مدفون شدن آنها بسیار متفاوت است.

فاز دوم زمانی شروع می شود که تمام اکسیژن موجود در زباله ها تمام شده باشد. اکنون نقش اصلی توسط باکتری های بی هوازی ایفا می شود که مواد ایجاد شده توسط همتایان هوازی خود را به اسید استیک، فرمیک و لاکتیک و همچنین به الکل ها - اتیل و متیل تبدیل می کنند.

محیط دفن زباله بسیار اسیدی می شود. از آنجایی که اسیدها با رطوبت مخلوط می شوند، مواد مغذی آزاد می کند و نیتروژن و فسفر را در دسترس جامعه متنوعی از باکتری ها قرار می دهد که به نوبه خود به شدت دی اکسید کربن و هیدروژن تولید می کنند. اگر محل دفن زباله مختل شود یا اکسیژن به نحوی به ضخامت زباله نفوذ کند، همه چیز به فاز اول باز می گردد.

فاز سوم زندگی در محل دفن زباله با این واقعیت آغاز می شود که انواع خاصی از باکتری های بی هوازی شروع به پردازش اسیدهای آلی و تشکیل استات می کنند. این فرآیند باعث خنثی‌تر شدن محیط می‌شود که شرایطی را برای باکتری‌هایی که متان تولید می‌کنند ایجاد می‌کند. باکتری‌های متانوژن و باکتری‌هایی که اسید تولید می‌کنند یک رابطه مفید متقابل ایجاد می‌کنند: باکتری‌های «اسیدی» موادی تولید می‌کنند که متانوژن‌ها - دی اکسید کربن و استات‌ها را مصرف می‌کنند، که در مقادیر زیاد برای خود باکتری‌های تولیدکننده اسید مضر هستند.

فاز چهارم - طولانی ترین - زمانی شروع می شود که ترکیب و سطح تولید گاز در محل دفن زباله نسبتاً پایدار شود. در این مرحله، گاز محل دفن زباله حاوی 45 تا 60 درصد متان (حجمی)، 40 تا 60 درصد دی اکسید کربن و 2 تا 9 درصد سایر گازها، به ویژه ترکیبات گوگردی است. این فاز می تواند حدود 20 سال طول بکشد، اما حتی 50 سال پس از اینکه زباله ها به محل دفن زباله منتقل نمی شوند، همچنان به انتشار گاز ادامه می دهند.

متان و دی اکسید کربن محصولات اصلی تجزیه ضایعات هستند، اما دور از آن تنها هستند. مجموعه دفن زباله ها شامل صدها ترکیب آلی فرار مختلف است. دانشمندانی که هفت محل دفن زباله را در بریتانیا بررسی کردند، ترکیبات آلی کمیاب را در گاز محل دفن زباله در Seven U. K یافتند. سایت های دفع زباله حاوی حدود 140 ماده مختلف در گازهای دفن زباله هستند، از جمله آلکان ها، هیدروکربن های معطر، سیکلوآلکان ها، ترپن ها، الکل ها و کتون ها، ترکیبات کلر، از جمله کلرهای آلی مانند کلرواتیلن.

چه چیزی می تواند اشتباه باشد

ماریانا خرلاموا، رئیس بخش نظارت و پیش بینی محیط زیست دانشگاه RUDN، توضیح می دهد که ترکیب دقیق گاز محل دفن زباله به عوامل زیادی بستگی دارد: در زمان سال، در انطباق با فناوری ها در طول ساخت و ساز و بهره برداری از محل دفن، سن محل دفن زباله، بر روی ترکیب زباله، در منطقه آب و هوایی، بر روی دما و رطوبت هوا.

«اگر این محل دفن زباله عملیاتی باشد، اگر عرضه مواد آلی ادامه یابد، ترکیب گاز می تواند بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، می تواند فرآیند هضم متان وجود داشته باشد، یعنی عمدتا متان وارد جو می شود، سپس دی اکسید کربن، آمونیاک، سولفید هیدروژن، می تواند مرکاپتان ها، ترکیبات آلی حاوی گوگرد وجود داشته باشد.

سمی ترین اجزای اصلی انتشار سولفید هیدروژن و متان هستند - آنها می توانند در غلظت های بالا باعث مسمومیت شوند.

با این حال، Kharlamova خاطرنشان می کند، فرد می تواند سولفید هیدروژن را در غلظت های بسیار کوچک احساس کند، که هنوز بسیار خطرناک است، بنابراین، اگر فردی سولفید هیدروژن را بو کند، این بدان معنا نیست که بلافاصله با مسمومیت مواجه می شود. علاوه بر این، هنگامی که زباله سوزانده می شود، دیوکسین ها می توانند آزاد شوند - مواد سمی بسیار بیشتری که، با این حال، اثر فوری ندارند.

فناوری عملیات دفن زباله فرض می‌کند که گاز محل دفن زباله با استفاده از سیستم گاززدایی جمع‌آوری می‌شود، سپس از ناخالصی‌ها پاک می‌شود و در شراره‌ها سوزانده می‌شود یا به عنوان سوخت استفاده می‌شود. Kharlamova اشاره می کند که سوزاندن گاز محل دفن تصفیه نشده، به عنوان گاز زدایی در "Kuchino" انجام شد. نحوه حذف گاز محل دفن زباله در محل دفن زباله بالاشیخا، به عنوان مثال، در محل دفن زباله کوچینو، می تواند مشکلات جدیدی را برای محصولات احتراق سمی ایجاد کند.

در این حالت، برای مثال، دی اکسید گوگرد (در حین احتراق سولفید هیدروژن) و سایر ترکیبات سمی گوگرد تشکیل می شود. در استفاده معمولی گاز، لازم است ابتدا آن را از ترکیبات گوگردی پاکسازی کرد.

ماریانا خرلاموا

تهدید دیگر زمانی ایجاد می شود که حرارت قوی در توده زباله ها شروع می شود، آتشی بدون دسترسی به هوا، شبیه به ذغال سنگ نارس. در این مورد، محل دفن زباله به طور چشمگیری مجموعه خود را تغییر می دهد، آلدئیدها، هیدروکربن های پلی آروماتیک، پلی آروماتیک های کلردار در انتشار در مقادیر زیاد ظاهر می شوند. «این یک بوی مشخص ایجاد می کند. بوی متداول دفن زباله، پوسیدگی ناشی از سولفید هیدروژن و مرکاپتان ها است. در صورت آتش سوزی، بوی سیب زمینی سرخ شده شروع می شود - این بوی هیدروژن فلوراید است که در هنگام احتراق ایجاد می شود.

به گفته وی، گاهی اوقات آنها سعی می کنند با پوشاندن محل دفن زباله با یک فیلم و سپس با لایه ای از خاک، انتشار گاز محل دفن زباله را در جو متوقف کنند. اما این مشکلات اضافی ایجاد می کند: "هنگام پوسیدگی، حفره ها ایجاد می شود و فرورفتگی خاک رخ می دهد، علاوه بر این، فیلم اجازه عبور آب را نمی دهد، به این معنی که باتلاق ها از بالا به وجود می آیند."

خرلاموا خاطرنشان می کند که منبع اصلی مشکلات مربوط به محل های دفن زباله مواد غذایی و زباله های آلی است. این آنها هستند که اساساً شرایط را برای "تولید" متان و سولفید هیدروژن ایجاد می کنند. زباله ها را می توان خیلی بهتر بدون ضایعات مواد غذایی دسته بندی و بازیافت کرد. این دانشمند معتقد است: "اگر ما موفق می شدیم یک سیستم جمع آوری زباله را سازماندهی کنیم تا مواد آلی به محل دفن زباله های جامد نرسد، این امر بسیاری از مشکلات محل های دفن زباله را که امروز ایجاد می شود حل می کند."