Kas notiek ar atkritumiem, kad tie nonāk poligonā

2024 Autors: Malcolm Clapton | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 04:04

Par poligona dzīves ciklu un to, kā pat parastie atkritumi kļūst toksiski.

Netālu no jūsu mājām - varbūt pāris desmitus kilometru un varbūt daudz tuvāk - atrodas liela mēroga ķīmiskais reaktors, kurā katru dienu tiek ielādētas jaunas sastāvdaļu porcijas, kuru sastāvu neviens precīzi nezina, un paša reaktora rezultāts nav gluži paredzams. Šo reaktoru sauc par poligonu vai, tulkojot birokrātiskā valodā, par cieto sadzīves atkritumu poligonu. Šeit nonāk viss, ko izmet pilsētnieki. N + 1 un Lifehacker nolēma noskaidrot, kas notiek ar atkritumiem, kad tie nonāk poligonā.

2015. gadā Krievijā pēc analītiskās kompānijas Frost & Sullivan datiem tika saražoti 57 miljoni tonnu cieto sadzīves atkritumu, kas ir tikai nedaudz mazāk nekā tērauda ražošanas apjoms (71 miljons tonnu). Sadzīves atkritumi Maskavā un reģionā Kas ir atkritumi? (apmēram 11 miljonus tonnu gadā) galvenokārt veido pārtikas atkritumi (22 procenti), papīrs un kartons (17 procenti), stikls (16 procenti) un plastmasa (13 procenti), audums, metāls un koks katrs veido 3 procentus. vēl 20 procenti par visu pārējo.

Krievijā poligonos nonāk līdz 94 procentiem atkritumu, tikai 4 procenti tiek pārstrādāti, 2 procenti tiek sadedzināti.

Salīdzinājumam: ES 45 procenti atkritumu tiek pārstrādāti, 28 procenti nonāk poligonos, bet 27 procenti tiek sadedzināti.

Krievijas poligoni ik gadu atmosfērā izdala 1,5 miljonus tonnu metāna un 21,5 miljonus tonnu CO₂… Kopumā Krievijā 2015. gadā darbojās 13, 9 tūkstoši poligonu, no tiem Maskavas apgabalā - 14. Tikai viens Maskavas poligons Čehovskas rajonā (Kulakovas poligons) gadā izsniedza MSW ZEMES MASKAVAS REĢIONĀ: PAŠREIZĒJĀ VIDES SITUĀCIJA

UN PERSPĒJAS ATGRIEZT atmosfērā 2,4 tūkstošus tonnu metāna, 39,4 tonnas oglekļa dioksīda, 1,8 tonnas amonjaka un 0,028 tonnas sērūdeņraža.

Pareizi organizēts poligons ir sarežģīta augsto tehnoloģiju struktūra. Pirms tas ir gatavs atkritumu pieņemšanai, nepieciešams sagatavot dibenu: izklāt to ar apmēram metru biezu māla kārtu, uzklāt virsū ūdensizturīgu ģeomembranu, ģeotekstila slāni, 30 centimetru šķembu kārtu, kas jums jāiegulda cauruļu sistēma, lai savāktu filtrātu - šķidrumu, kas tiks savākts no gruvešiem, un virsū būs arī aizsargājoša caurlaidīga membrāna. Poligona dibenam jābūt vismaz pusmetram virs gruntsūdens.

Blakus poligonam būs nepieciešama sūknēšanas un attīrīšanas stacija, lai atsūknētu un neitralizētu filtrātu, kas piesātināts ar organiskajām skābēm un citām organiskajām vielām, smago metālu savienojumiem. Turklāt atkritumu slānī, kad tie sāks uzkrāties, būs jāierīko cauruļu sistēma poligona gāzes savākšanai un izmantošanai, stacija tās attīrīšanai un sadedzināšanai.

Kad poligons ir pilns (parasti poligons paņem atkritumus 20-30 gadus), poligons jānoslēdz no augšas ar citu aizsargkārtu, saglabājot poligona gāzes savākšanas sistēmu - tai būs jāstrādā vēl desmitiem gadu.

Atkritumu poligona kalpošanas laiks

Atkritumu ķīmisko kalpošanas laiku poligonā var aptuveni sadalīt četrās galvenajās fāzēs, izmantojot poligona gāzes pamatus. Laikā pirmā fāze aerobās baktērijas – baktērijas, kas spēj dzīvot un augt skābekļa klātbūtnē – sadala visas garās ogļhidrātu, olbaltumvielu, lipīdu molekulārās ķēdes, kas veido organiskos atkritumus, tas ir, galvenokārt pārtikas atkritumus.

Šī procesa galvenais produkts ir oglekļa dioksīds, kā arī slāpeklis (kura daudzums poligona darbības laikā pakāpeniski samazinās). Pirmā fāze turpinās tik ilgi, kamēr atlūzās ir pietiekami daudz skābekļa, un var paiet mēneši vai pat dienas, līdz gruveši ir salīdzinoši svaigi. Skābekļa saturs ļoti atšķiras atkarībā no gružu sablīvēšanās pakāpes un tā, cik dziļi tās ir apraktas.

Otrā fāze sākas, kad viss atkritumos esošais skābeklis jau ir izlietots. Tagad galveno lomu spēlē anaerobās baktērijas, kas savu aerobo kolēģu radītās vielas pārvērš etiķskābē, skudrskābē un pienskābē, kā arī spirtos - etil un metil.

Poligona vide kļūst ļoti skāba. Skābēm sajaucoties ar mitrumu, tas atbrīvo barības vielas, padarot slāpekli un fosforu pieejamu daudzveidīgai baktēriju kopienai, kas savukārt intensīvi ražo oglekļa dioksīdu un ūdeņradi. Ja tiek traucēta poligona darbība vai skābeklis kaut kādā veidā iekļūst atkritumu biezumā, viss atgriežas pirmajā fāzē.

Trešā fāze poligonos dzīve sākas ar to, ka noteikta veida anaerobās baktērijas sāk pārstrādāt organiskās skābes un veidot acetātus. Šis process padara vidi neitrālāku, kas rada apstākļus baktērijām, kas ražo metānu. Baktērijas metanogēni un baktērijas, kas ražo skābes, veido abpusēji izdevīgas attiecības: "skābes" baktērijas ražo vielas, kas patērē metanogēnus - oglekļa dioksīdu un acetātus, kas lielos daudzumos ir kaitīgi pašām skābi ražojošajām baktērijām.

Ceturtā fāze - visilgākais - sākas, kad poligona gāzes ieguves sastāvs un līmenis kļūst relatīvi stabils. Šajā posmā poligona gāze satur 45 līdz 60 procentus metāna (pēc tilpuma), 40 līdz 60 procentus oglekļa dioksīda un 2 līdz 9 procentus citu gāzu, jo īpaši sēra savienojumus. Šī fāze var ilgt aptuveni 20 gadus, bet pat 50 gadus pēc tam, kad atkritumi vairs netiek vesti uz poligonu, tie turpina izdalīt gāzi.

Metāns un oglekļa dioksīds ir galvenie atkritumu sadalīšanās produkti, taču nebūt nav vienīgie. Poligonu repertuārā ir simtiem dažādu gaistošu organisko savienojumu. Zinātnieki, kas apsekojuši septiņus poligonus Lielbritānijā, atrada organisko savienojumu pēdas atkritumu poligona gāzē Septiņos Apvienotās Karalistes. Atkritumu apglabāšanas vietās poligona gāzēs ir aptuveni 140 dažādas vielas, tostarp alkāni, aromātiskie ogļūdeņraži, cikloalkāni, terpēni, spirti un ketoni, hlora savienojumi, tostarp hlororganiskie savienojumi, piemēram, hloretilēns.

Kas var noiet greizi

RUDN Universitātes Vides monitoringa un prognožu nodaļas vadītāja Marianna Kharlamova skaidro, ka precīzs poligona gāzes sastāvs ir atkarīgs no daudziem faktoriem: no gadalaika, no tehnoloģiju ievērošanas poligona būvniecības un ekspluatācijas laikā, poligona vecumu, atkritumu sastāvu, klimatisko zonu, gaisa temperatūru un mitrumu. …

“Ja tas ir darbojošs poligons, ja turpinās organisko vielu padeve, tad gāzes sastāvs var būt ļoti atšķirīgs. Piemēram, var notikt metāna sadalīšanās process, tas ir, atmosfērā galvenokārt nokļūst metāns, pēc tam oglekļa dioksīds, amonjaks, sērūdeņradis, var būt merkaptāni, sēru saturoši organiskie savienojumi,”stāsta Kharlamova.

No galvenajām emisiju sastāvdaļām toksiskākie ir sērūdeņradis un metāns – lielā koncentrācijā tie var izraisīt saindēšanos.

Tomēr, atzīmē Kharlamova, cilvēks spēj sajust sērūdeņradi ļoti mazās koncentrācijās, kas vēl ir ļoti tālu no bīstamības, tāpēc, ja cilvēks sajūt sērūdeņraža smaku, tas nenozīmē, ka viņam uzreiz draud saindēšanās. Turklāt, sadedzinot atkritumus, var izdalīties dioksīni – daudz toksiskākas vielas, kas tomēr nedod tūlītēju efektu.

Poligona darbības tehnoloģija paredz, ka poligona gāze tiek savākta, izmantojot degazēšanas sistēmu, pēc tam to attīra no piemaisījumiem un sadedzina lāpās vai izmanto kā degvielu. Kharlamova atzīmē, ka dedzināšana neattīrīta poligona gāze, kā tas tika darīts Degassing "Kuchino". Poligona gāzes izvadīšana Balašihas poligonā, piemēram, Kučino poligonā, var radīt daudzas jaunas problēmas ar toksiskiem sadegšanas produktiem.

Šajā gadījumā, piemēram, veidojas sēra dioksīds (sērūdeņraža sadegšanas laikā) un citi toksiski sēra savienojumi. Parastā gāzes izmantošanā tā vispirms ir jāattīra no sēra savienojumiem.

Marianna Kharlamova

Vēl viens drauds rodas, kad gružu masā sākas spēcīga karsēšana, kūdrai līdzīgs ugunsgrēks bez gaisa pieejamības. Šajā gadījumā poligons krasi maina savu repertuāru, izmešu daudzumos parādās aldehīdi, poliaromātiskie ogļūdeņraži, hlorētie poliaromātiskie savienojumi. “Tas rada raksturīgu smaržu. Izplatīta atkritumu poligona smaka ir pūšana no sērūdeņraža un merkaptāniem. Ugunsgrēka gadījumā tas sāk smaržot pēc ceptiem kartupeļiem - tā ir fluorūdeņraža smarža, kas veidojas degšanas laikā,”skaidro Kharlamova.

Pēc viņas teiktā, dažkārt tiek mēģināts apturēt poligona gāzes izplūšanu atmosfērā, nosedzot poligonu virsū ar plēvi, bet pēc tam ar zemes kārtu. Taču tas rada papildu problēmas: “Trūstot veidojas tukšumi un augsnes iegrimumi, turklāt plēve nelaiž cauri ūdeni, kas nozīmē, ka no augšas radīsies purvi,” viņa stāsta.

Kharlamova atzīmē, ka galvenais atkritumu poligonu problēmu avots ir pārtika un organiskie atkritumi. Tieši viņi pamatā rada apstākļus metāna un sērūdeņraža "ražošanai". Atkritumus var šķirot un pārstrādāt daudz labāk bez pārtikas atkritumiem. “Ja izdotos sakārtot atkritumu savākšanas sistēmu tā, lai organiskās vielas nenonāktu cieto atkritumu poligonos, tas atrisinātu lielāko daļu problēmu ar poligoniem, kas mūsdienās rodas,” uzskata zinātnieks.