Τι συμβαίνει με τα απόβλητα όταν καταλήγουν σε χωματερή

2024 Συγγραφέας: Malcolm Clapton | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 03:52

Σχετικά με τον κύκλο ζωής μιας χωματερής και πώς ακόμη και τα συνηθισμένα απόβλητα γίνονται τοξικά.

Όχι μακριά από το σπίτι σας - ίσως μερικές δεκάδες χιλιόμετρα, και ίσως πολύ πιο κοντά - υπάρχει ένας μεγάλης κλίμακας χημικός αντιδραστήρας, όπου κάθε μέρα φορτώνονται νέες μερίδες συστατικών, τη σύνθεση των οποίων κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα, και αποτέλεσμα του ίδιου του αντιδραστήρα δεν είναι αρκετά προβλέψιμο. Αυτός ο αντιδραστήρας ονομάζεται χωματερή ή, μεταφρασμένο στη γραφειοκρατική γλώσσα, χώρος υγειονομικής ταφής στερεών οικιακών απορριμμάτων. Όλα όσα πετούν οι κάτοικοι των πόλεων καταλήγουν εδώ. Οι N + 1 και Lifehacker αποφάσισαν να μάθουν τι συμβαίνει με τα σκουπίδια όταν καταλήγουν σε χωματερή.

Το 2015 στη Ρωσία, σύμφωνα με την αναλυτική εταιρεία Frost & Sullivan, παρήχθησαν 57 εκατομμύρια τόνοι αστικών στερεών αποβλήτων, που είναι μόνο ελαφρώς λιγότερο από τον όγκο της παραγωγής χάλυβα (71 εκατομμύρια τόνοι). Οικιακά απόβλητα στη Μόσχα και την περιοχή Τι είναι τα απόβλητα; (περίπου 11 εκατομμύρια τόνοι ετησίως) αποτελείται κυρίως από απορρίμματα τροφίμων (22 τοις εκατό), χαρτί και χαρτόνι (17 τοις εκατό), γυαλί (16 τοις εκατό) και πλαστικό (13 τοις εκατό), ύφασμα, μέταλλο και ξύλο το καθένα αντιπροσωπεύει το 3 τοις εκατό. άλλο 20 τοις εκατό για όλα τα άλλα.

Στη Ρωσία, οι χωματερές λαμβάνουν έως και το 94 τοις εκατό των σκουπιδιών, μόνο το 4 τοις εκατό ανακυκλώνεται, το 2 τοις εκατό αποτεφρώνεται.

Για σύγκριση: στην ΕΕ, το 45% των απορριμμάτων ανακυκλώνεται, το 28% καταλήγει σε χωματερές και το 27% αποτεφρώνεται.

Οι ρωσικές χωματερές εκπέμπουν ετησίως 1,5 εκατομμύρια τόνους μεθανίου και 21,5 εκατομμύρια τόνους CO στην ατμόσφαιρα₂… Συνολικά στη Ρωσία το 2015 υπήρχαν 13, 9 χιλιάδες χώροι υγειονομικής ταφής, εκ των οποίων στην περιοχή της Μόσχας - 14. Μόνο ένας ΧΥΤΑ της Μόσχας στην περιοχή Τσέχοφσκι (η χωματερή Kulakovo) ετησίως εξέδιδε ΓΗ ΑΣΑ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΜΟΣΧΑΣ: ΤΡΕΧΟΥΣΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΓΙΑ ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ 2,4 χιλιάδων τόνων μεθανίου, 39,4 τόνων διοξειδίου του άνθρακα, 1,8 τόνων αμμωνίας και 0,028 τόνων υδρόθειου στην ατμόσφαιρα.

Μια σωστά οργανωμένη χωματερή είναι μια σύνθετη δομή υψηλής τεχνολογίας. Πριν είναι έτοιμο να δεχθεί σκουπίδια, είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε τον πυθμένα: απλώστε τον με ένα στρώμα πηλού πάχους περίπου ενός μέτρου, βάλτε από πάνω μια αδιάβροχη γεωμεμβράνη, ένα στρώμα γεωύφασμα, ένα στρώμα μπάζα 30 εκατοστών, το οποίο πρέπει να τοποθετήσετε ένα σύστημα σωλήνων για τη συλλογή του διηθήματος - το υγρό που θα συλλεχθεί από τα συντρίμμια, και από πάνω θα υπάρχει επίσης μια προστατευτική διαπερατή μεμβράνη. Ο πυθμένας του ΧΥΤΑ πρέπει να βρίσκεται τουλάχιστον μισό μέτρο πάνω από τα υπόγεια ύδατα.

Δίπλα στον ΧΥΤΑ, θα απαιτηθεί σταθμός άντλησης και επεξεργασίας για την άντληση και εξουδετέρωση του διηθήματος, το οποίο είναι κορεσμένο με οργανικά οξέα και άλλες οργανικές ύλες, ενώσεις βαρέων μετάλλων. Επιπλέον, στο στρώμα των σκουπιδιών, όταν αρχίσουν να συσσωρεύονται, θα χρειαστεί να εγκατασταθεί σύστημα σωλήνων συλλογής και αξιοποίησης αερίου χωματερής, σταθμός καθαρισμού και αποτέφρωσής του.

Όταν ο χώρος υγειονομικής ταφής γεμίσει (συνήθως ο ΧΥΤΑ χρειάζεται 20-30 χρόνια σκουπιδιών), πρέπει να κλείσετε τον χώρο υγειονομικής ταφής από πάνω με άλλο προστατευτικό στρώμα, διατηρώντας το σύστημα συλλογής αερίων του ΧΥΤΑ - θα πρέπει να λειτουργήσει για άλλες δεκαετίες.

Διάρκεια υγειονομικής ταφής

Η χημική ζωή των σκουπιδιών σε έναν χώρο υγειονομικής ταφής μπορεί να χωριστεί χονδρικά σε τέσσερις κύριες φάσεις από τα Βασικά Αέρια Χωματερής. Στη διάρκεια πρώτη φάση αερόβια βακτήρια - βακτήρια που μπορούν να ζήσουν και να αναπτυχθούν παρουσία οξυγόνου - διασπούν όλες τις μακριές μοριακές αλυσίδες υδατανθράκων, πρωτεϊνών, λιπιδίων που συνθέτουν οργανικά απόβλητα, δηλαδή κυρίως απόβλητα τροφίμων.

Το κύριο προϊόν αυτής της διαδικασίας είναι το διοξείδιο του άνθρακα, καθώς και το άζωτο (η ποσότητα του οποίου μειώνεται σταδιακά κατά τη διάρκεια ζωής του ΧΥΤΑ). Η πρώτη φάση συνεχίζεται όσο υπάρχει αρκετό οξυγόνο στα συντρίμμια και μπορεί να χρειαστούν μήνες ή και μέρες για να είναι σχετικά φρέσκα τα συντρίμμια. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τον βαθμό συμπίεσης των συντριμμιών και πόσο βαθιά είναι θαμμένα.

Δεύτερη φάση ξεκινά όταν όλο το οξυγόνο στα σκουπίδια έχει ήδη εξαντληθεί. Τώρα τον κύριο ρόλο παίζουν τα αναερόβια βακτήρια, τα οποία μετατρέπουν ουσίες που δημιουργούνται από τα αερόβια αντίστοιχά τους σε οξικό, μυρμηκικό και γαλακτικό οξύ, καθώς και σε αλκοόλες - αιθύλιο και μεθύλιο.

Το περιβάλλον της χωματερής γίνεται πολύ όξινο. Καθώς τα οξέα αναμειγνύονται με την υγρασία, απελευθερώνει θρεπτικά συστατικά, καθιστώντας το άζωτο και τον φώσφορο διαθέσιμα σε μια διαφορετική κοινότητα βακτηρίων, τα οποία με τη σειρά τους παράγουν εντατικά διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο. Αν η χωματερή διαταραχθεί ή το οξυγόνο με κάποιο τρόπο εισχωρήσει στο πάχος των σκουπιδιών, όλα επιστρέφουν στην πρώτη φάση.

Τρίτη φάση στη χωματερή η ζωή ξεκινά με το γεγονός ότι ορισμένοι τύποι αναερόβιων βακτηρίων αρχίζουν να επεξεργάζονται οργανικά οξέα και να σχηματίζουν οξικά. Αυτή η διαδικασία κάνει το περιβάλλον πιο ουδέτερο, γεγονός που δημιουργεί συνθήκες για βακτήρια που παράγουν μεθάνιο. Τα βακτήρια μεθανογόνα και βακτήρια που παράγουν οξέα σχηματίζουν μια αμοιβαία ευεργετική σχέση: τα «όξινα» βακτήρια παράγουν ουσίες που καταναλώνουν μεθανογόνα - διοξείδιο του άνθρακα και οξικά, τα οποία σε μεγάλες ποσότητες είναι επιβλαβή για τα ίδια τα βακτήρια που παράγουν οξύ.

Τέταρτη φάση - το μεγαλύτερο - ξεκινά όταν η σύνθεση και το επίπεδο παραγωγής αερίου στον χώρο υγειονομικής ταφής γίνονται σχετικά σταθερά. Σε αυτό το στάδιο, το αέριο χωματερής περιέχει 45 έως 60 τοις εκατό μεθάνιο (κατ' όγκο), 40 έως 60 τοις εκατό διοξείδιο του άνθρακα και 2 έως 9 τοις εκατό άλλα αέρια, ιδιαίτερα ενώσεις θείου. Αυτή η φάση μπορεί να διαρκέσει περίπου 20 χρόνια, αλλά ακόμη και 50 χρόνια αφότου σταμάτησαν να μεταφέρονται τα σκουπίδια στη χωματερή, συνεχίζουν να εκπέμπουν αέριο.

Το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα είναι τα κύρια προϊόντα της αποσύνθεσης των απορριμμάτων, αλλά δεν είναι τα μόνα. Το ρεπερτόριο των χωματερών περιλαμβάνει εκατοντάδες διαφορετικές πτητικές οργανικές ενώσεις. Οι επιστήμονες που ερεύνησαν επτά χώρους υγειονομικής ταφής στη Βρετανία βρήκαν ίχνη οργανικών ενώσεων σε αέριο χωματερής στο Seven U. K. Οι χώροι διάθεσης απορριμμάτων περιέχουν περίπου 140 διαφορετικές ουσίες στα αέρια υγειονομικής ταφής, συμπεριλαμβανομένων αλκανίων, αρωματικών υδρογονανθράκων, κυκλοαλκανίων, τερπενίων, αλκοόλων και κετόνων, ενώσεων χλωρίου, συμπεριλαμβανομένων οργανοχλωρίων όπως το χλωροαιθυλένιο.

Τι μπορεί να πάει στραβά

Η Marianna Kharlamova, επικεφαλής του Τμήματος Περιβαλλοντικής Παρακολούθησης και Πρόβλεψης του Πανεπιστημίου RUDN, εξηγεί ότι η ακριβής σύνθεση του αερίου υγειονομικής ταφής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: από την εποχή του έτους, από τη συμμόρφωση με τις τεχνολογίες κατά την κατασκευή και τη λειτουργία του ΧΥΤΑ, ηλικία του ΧΥΤΑ, στη σύσταση των απορριμμάτων, στην κλιματική ζώνη, στη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα. …

«Αν πρόκειται για λειτουργική χωματερή, εάν συνεχιστεί η παροχή οργανικής ύλης, τότε η σύνθεση του αερίου μπορεί να είναι πολύ διαφορετική. Για παράδειγμα, μπορεί να υπάρξει μια διαδικασία πέψης μεθανίου, δηλαδή, κυρίως το μεθάνιο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα, μετά διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, υδρόθειο, μπορεί να υπάρχουν μερκαπτάνες, οργανικές ενώσεις που περιέχουν θείο », λέει η Kharlamova.

Τα πιο τοξικά από τα κύρια συστατικά των εκπομπών είναι το υδρόθειο και το μεθάνιο - μπορούν να προκαλέσουν δηλητηρίαση σε υψηλές συγκεντρώσεις.

Ωστόσο, σημειώνει η Kharlamova, ένα άτομο μπορεί να αισθάνεται υδρόθειο σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις, οι οποίες απέχουν πολύ από το να είναι επικίνδυνες, επομένως, εάν ένα άτομο μυρίζει υδρόθειο, αυτό δεν σημαίνει ότι απειλείται αμέσως με δηλητηρίαση. Επιπλέον, όταν καίγονται σκουπίδια, μπορούν να απελευθερωθούν διοξίνες - πολύ πιο τοξικές ουσίες, οι οποίες, ωστόσο, δεν έχουν άμεσο αποτέλεσμα.

Η τεχνολογία λειτουργίας ΧΥΤΑ προϋποθέτει ότι το αέριο υγειονομικής ταφής συλλέγεται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα απαέρωσης, στη συνέχεια καθαρίζεται από ακαθαρσίες και καίγεται σε φωτοβολίδες ή χρησιμοποιείται ως καύσιμο. Kharlamova σημειώνει ότι η καύση του ακατέργαστου αερίου υγειονομικής ταφής, όπως έγινε η απαέρωση στο "Kuchino". Ο τρόπος με τον οποίο αφαιρείται το αέριο των χωματερών στη χωματερή Balashikha, για παράδειγμα, στη χωματερή Kuchino, μπορεί να δημιουργήσει πολλά νέα προβλήματα με τα τοξικά προϊόντα καύσης.

Σε αυτή την περίπτωση, για παράδειγμα, σχηματίζεται διοξείδιο του θείου (κατά την καύση του υδρόθειου) και άλλες τοξικές ενώσεις θείου. Σε κανονική χρήση αερίου, είναι απαραίτητο να καθαριστεί πρώτα από ενώσεις θείου.

Μαριάννα Χαρλάμοβα

Μια άλλη απειλή προκύπτει όταν ξεκινά ισχυρή θέρμανση στη μάζα των συντριμμιών, μια φωτιά χωρίς πρόσβαση στον αέρα, παρόμοια με την τύρφη. Σε αυτή την περίπτωση, ο ΧΥΤΑ αλλάζει δραματικά το ρεπερτόριό του, αλδεΰδες, πολυαρωματικοί υδρογονάνθρακες, χλωριωμένα πολυαρωματικά εμφανίζονται σε εκπομπές σε μεγάλες ποσότητες. «Αυτό δημιουργεί μια χαρακτηριστική μυρωδιά. Μια κοινή μυρωδιά υγειονομικής ταφής είναι η σήψη από υδρόθειο και μερκαπτάνες. Σε περίπτωση πυρκαγιάς, αρχίζει να μυρίζει σαν τηγανητές πατάτες - αυτή είναι η μυρωδιά του υδροφθορίου, το οποίο σχηματίζεται κατά την καύση », εξηγεί η Kharlamova.

Σύμφωνα με αυτήν, μερικές φορές προσπαθούν να σταματήσουν την απελευθέρωση αερίου χωματερής στην ατμόσφαιρα καλύπτοντας τον χώρο υγειονομικής ταφής από πάνω με μια μεμβράνη και στη συνέχεια με ένα στρώμα γης. Αλλά αυτό δημιουργεί πρόσθετα προβλήματα: «Όταν αποσυντίθεται, σχηματίζονται κενά και εμφανίζονται βυθίσεις στο έδαφος, επιπλέον, το φιλμ δεν επιτρέπει στο νερό να περάσει, πράγμα που σημαίνει ότι θα προκύψουν βάλτοι από ψηλά», λέει.

Η κύρια πηγή προβλημάτων με τις χωματερές, σημειώνει η Kharlamova, είναι τα τρόφιμα και τα οργανικά απόβλητα. Είναι αυτοί που βασικά δημιουργούν τις προϋποθέσεις για την «παραγωγή» μεθανίου και υδρόθεου. Τα σκουπίδια μπορούν να ταξινομηθούν και να ανακυκλωθούν πολύ καλύτερα χωρίς απορρίμματα τροφίμων. «Αν καταφέρναμε να οργανώσουμε ένα σύστημα συλλογής απορριμμάτων έτσι ώστε η οργανική ύλη να μην φτάνει στις χωματερές στερεών αποβλήτων, αυτό θα έλυνε τα περισσότερα προβλήματα με τους χώρους υγειονομικής ταφής που προκύπτουν σήμερα», πιστεύει ο επιστήμονας.