składowisko

Aby zapoznać się z praktyką wypełniania zbiornika wodnego w celu utworzenia nowego terenu, zobacz Rekultywacja gruntów . W przypadku innych zastosowań zobacz Składowisko (ujednoznacznienie) .

Część serii o
zanieczyszczeniu
Wysypisko.jpg
Wysypisko w Polsce
Powietrze
Biologiczny
Cyfrowy
Elektromagnetyczny
Naturalny
Hałas
Promieniowanie
Gleba
Stałe odpady
Przestrzeń
Termiczny
Wizualny
Wojna
Woda
Różne

Listy

Kategorie

Wysypisko , znane również jako wysypisko , wysypisko , wysypisko śmieci , wysypisko śmieci lub wysypisko , jest miejscem usuwania odpadów . Składowisko jest najstarszą i najpowszechniejszą formą unieszkodliwiania odpadów , chociaż systematyczne zakopywanie odpadów przykrywami dobowymi, pośrednimi i końcowymi rozpoczęło się dopiero w latach czterdziestych XX wieku. W przeszłości odpady po prostu zostawiano w stosach lub wrzucano do dołów; w archeologii jest to znane jako midden .

Niektóre składowiska są wykorzystywane do celów gospodarowania odpadami, takich jak tymczasowe składowanie, konsolidacja i przenoszenie lub do różnych etapów przetwarzania odpadów, takich jak sortowanie, przetwarzanie lub recykling. O ile nie zostaną ustabilizowane, składowiska mogą podlegać silnym wstrząsom lub upłynnieniu gleby podczas trzęsienia ziemi . Po zapełnieniu, obszar nad składowiskiem może zostać zrekultywowany do innych celów.

Operacje

Jedno z kilku składowisk odpadów używanych przez Dryden, Ontario , Kanada
Śmieci porzucone na środku drogi w Karaczi

Operatorzy dobrze zarządzanych składowisk odpadów innych niż niebezpieczne spełniają z góry określone specyfikacje, stosując techniki w celu:

  1. ograniczyć odpady do jak najmniejszej powierzchni
  2. kompaktowanie odpadów w celu zmniejszenia objętości

Mogą również pokrywać odpady (zwykle dzienne) warstwami ziemi lub innego rodzaju materiałów, takich jak zrębki i drobne cząstki.

Podczas operacji na składowisku waga lub waga pomostowa mogą ważyć pojazdy do zbiórki odpadów w momencie ich przybycia, a personel może sprawdzać ładunki pod kątem odpadów, które nie spełniają kryteriów przyjęcia odpadów na składowisko. Następnie pojazdy do odbioru odpadów korzystają z istniejącej sieci drogowej w drodze na przodek lub front roboczy, gdzie rozładowują swoją zawartość. Po złożeniu ładunku zagęszczarki lub spycharki mogą rozłożyć i ubić odpady na twarzy roboczej. Przed opuszczeniem granic składowiska pojazdy do odbioru odpadów mogą przejechać przez myjnię do kół. W razie potrzeby wracają na wagę pomostową w celu ponownego zważenia bez ładunku. Proces ważenia może gromadzić statystyki dotyczące dziennego tonażu przychodzących odpadów, które można przechowywać w bazach danych w celu prowadzenia dokumentacji. Oprócz samochodów ciężarowych na niektórych składowiskach może znajdować się sprzęt do obsługi kontenerów kolejowych. Wykorzystanie „kolejowych przewozów” pozwala na lokalizowanie składowisk w bardziej odległych miejscach, bez problemów związanych z wieloma przejazdami ciężarówek.

Zwykle w przodku sprasowane odpady są codziennie przysypywane ziemią lub materiałami alternatywnymi. Alternatywne materiały pokrywające odpady obejmują rozdrobnione drewno lub inne „odpady zielone”, kilka natryskiwanych produktów piankowych, chemicznie „utrwalone” bio-stałe substancje stałe i tymczasowe koce. Koce można podnieść na miejsce w nocy, a następnie usunąć następnego dnia przed umieszczeniem odpadów. Przestrzeń, którą codziennie zajmują sprasowane odpady i materiał pokryciowy, nazywana jest komórką dobową. Zagęszczanie odpadów ma kluczowe znaczenie dla przedłużenia żywotności składowiska. Czynniki takie jak ściśliwość odpadów, grubość warstwy odpadów oraz liczba przejazdów zagęszczarki nad odpadami wpływają na gęstość odpadów.

Cykl życia składowiska odpadów sanitarnych

Termin składowisko jest zwykle skrótem dla składowiska komunalnego lub składowiska sanitarnego. Obiekty te zostały wprowadzone po raz pierwszy na początku XX wieku, ale zyskały szerokie zastosowanie w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku w celu wyeliminowania otwartych wysypisk i innych „niehigienicznych” praktyk usuwania odpadów. Wysypisko sanitarne to obiekt inżynieryjny, który oddziela i ogranicza odpady. Składowiska sanitarne są pomyślane jako reaktory biologiczne ( bioreaktory ), w którym drobnoustroje będą z czasem rozkładać złożone odpady organiczne na prostsze, mniej toksyczne związki. Te reaktory muszą być zaprojektowane i obsługiwane zgodnie z normami i wytycznymi regulacyjnymi (patrz inżynieria środowiska ).

Zwykle rozkład tlenowy jest pierwszym etapem rozkładu odpadów na składowisku. Po nich następują cztery etapy degradacji beztlenowej. Zwykle stały materiał organiczny w fazie stałej rozpada się szybko, gdy większe cząsteczki organiczne rozkładają się na mniejsze cząsteczki. Te mniejsze cząsteczki organiczne zaczynają się rozpuszczać i przechodzić do fazy ciekłej, po czym następuje hydroliza tych cząsteczek organicznych, a zhydrolizowane związki ulegają następnie przemianie i ulatnianiu się jako dwutlenek węgla (CO 2 ) i metan (CH 4 ) , z resztą odpadów pozostając w fazie stałej i ciekłej.

odcieku dociera niewielka ilość materiału , ponieważ biodegradowalna materia organiczna odpadów ulega szybkiemu zmniejszeniu objętości. Tymczasem chemiczne zapotrzebowanie odcieku na tlen wzrasta wraz ze wzrostem stężenia bardziej opornych związków w porównaniu z bardziej reaktywnymi związkami w odcieku. Pomyślna konwersja i stabilizacja odpadów zależą od tego, jak dobrze populacje drobnoustrojów funkcjonują w syntrofii , tj. interakcji różnych populacji w celu wzajemnego zaspokojenia potrzeb żywieniowych.

Cykl życia składowiska odpadów komunalnych składa się z pięciu odrębnych faz:

Wstępna regulacja (faza I)

Gdy odpady są umieszczane na składowisku, puste przestrzenie zawierają duże ilości tlenu cząsteczkowego (O 2 ). Wraz z dodanymi i zagęszczonymi odpadami zawartość O 2 w warstwach bioreaktora składowiska stopniowo maleje. Populacje drobnoustrojów rosną, gęstość wzrasta. Dominuje biodegradacja tlenowa, tj. pierwotnym akceptorem elektronów jest O 2 .

Przejście (faza II)

O 2 jest szybko rozkładany przez istniejące populacje drobnoustrojów. Zmniejszająca się ilość O 2 prowadzi do mniej tlenowych i bardziej beztlenowych warunków w warstwach. Głównymi akceptorami elektronów podczas przejścia są azotany i siarczany, ponieważ O2 jest szybko wypierany przez CO2 w gazie odlotowym.

Tworzenie kwasu (faza III)

Hydroliza biodegradowalnej frakcji odpadów stałych rozpoczyna się w fazie kwasotwórczej, co prowadzi do szybkiej akumulacji lotnych kwasów tłuszczowych (VFA) w odcieku. Zwiększona zawartość kwasów organicznych obniża pH odcieku z około 7,5 do 5,6. Podczas tej fazy związki pośrednie rozkładu, takie jak LKT, przyczyniają się do znacznego chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT). Lotne kwasy organiczne o długim łańcuchu (VOA) są przekształcane w kwas octowy (C 2 H 4 O 2 ), CO 2 i gazowy wodór (H 2 ). Wysokie stężenia LKT zwiększają zarówno biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT), jak i stężenia VOA, co inicjuje produkcję H 2 przez bakterie fermentacyjne, co stymuluje wzrost bakterii utleniających H 2 . Faza wytwarzania H2 jest stosunkowo krótka, ponieważ kończy się pod koniec fazy tworzenia kwasu. Wzrost biomasy kwasotwórczej Bakterie zwiększają stopień degradacji materiału odpadowego i zużywają składniki odżywcze. Metale, które na ogół są lepiej rozpuszczalne w wodzie przy niższym pH, mogą stać się bardziej ruchliwe podczas tej fazy, co prowadzi do zwiększenia stężenia metali w odcieku.

Fermentacja metanowa (faza IV)

Produkty pośrednie fazy tworzenia kwasu (np. kwas octowy, propionowy i masłowy) są przekształcane w CH 4 i CO 2 przez mikroorganizmy metanogenne. Ponieważ LKT są metabolizowane przez metanogeny, pH wody składowiska powraca do neutralności. Siła organiczna odcieku, wyrażona jako zapotrzebowanie na tlen, spada w szybkim tempie wraz ze wzrostem produkcji gazów CH 4 i CO 2 . To najdłuższa faza rozkładu.

Dojrzewanie końcowe i stabilizacja (faza V)

Tempo aktywności mikrobiologicznej spada w ostatniej fazie rozkładu odpadów, ponieważ dopływ substancji odżywczych ogranicza reakcje chemiczne, np. coraz mniej dostępnego biologicznie fosforu. Produkcja CH 4 prawie całkowicie zanika, a O 2 i utlenione związki stopniowo pojawiają się ponownie w odwiertach gazowych, gdy O 2 przenika w dół z troposfery. To przekształca utlenianie-redukcję potencjału (ORP) w odcieku w kierunku procesów utleniających. Pozostałości materiałów organicznych można stopniowo przekształcać w fazę gazową, aw miarę kompostowania materii organicznej; tj. materia organiczna jest przekształcana w związki humusowe .

Wpływ społeczny i środowiskowy

Operacja wysypiska na Hawajach. Należy zauważyć, że wypełniany obszar jest pojedynczą, dobrze zdefiniowaną „komórką” i że ochronna wykładzina składowiska znajduje się na miejscu (odsłonięta po lewej stronie), aby zapobiec zanieczyszczeniu przez odcieki migrujące w dół przez leżącą poniżej formację geologiczną.

Składowiska mogą powodować wiele problemów. Mogą wystąpić zakłócenia w infrastrukturze , takie jak uszkodzenia dróg dojazdowych przez ciężkie pojazdy. Zanieczyszczenie lokalnych dróg i cieków wodnych przez koła pojazdów opuszczających wysypisko może być znaczne i można je złagodzić za pomocą systemów mycia kół . Może również wystąpić zanieczyszczenie lokalnego środowiska , takie jak zanieczyszczenie wód gruntowych lub warstw wodonośnych lub zanieczyszczenie gleby .

odciek

Główny artykuł: odciek

Kiedy opady spadają na otwarte wysypiska śmieci, woda przesącza się przez śmieci i zostaje zanieczyszczona zawieszonym i rozpuszczonym materiałem, tworząc odcieki. Jeśli nie zostanie to powstrzymane, może zanieczyścić wody gruntowe. Wszystkie nowoczesne składowiska odpadów wykorzystują kombinację nieprzepuszczalnych wykładzin o grubości kilku metrów, stabilnych geologicznie miejsc i systemów zbierania, aby zatrzymać i wychwycić odciek. Następnie można go poddać obróbce i odparować. Po zapełnieniu składowiska jest ono zamykane, aby zapobiec przedostawaniu się opadów atmosferycznych i tworzeniu się nowych odcieków. Jednak wkładki muszą mieć żywotność, czy to kilkaset lat, czy więcej. W końcu każda wykładzina składowiska może przeciekać, więc grunt wokół składowisk musi zostać przetestowany pod kątem odcieków, aby zapobiec zanieczyszczeniu wód gruntowych przez zanieczyszczenia.

Gazy rozkładowe

Główny artykuł: Gaz wysypiskowy

Gnijąca żywność i inne rozkładające się odpady organiczne wytwarzają gazy rozkładowe , zwłaszcza CO 2 i CH 4 odpowiednio z rozkładu tlenowego i beztlenowego. Oba procesy zachodzą jednocześnie w różnych częściach składowiska. Oprócz dostępnego O 2 frakcja składników gazu będzie się różnić w zależności od wieku składowiska, rodzaju odpadów, zawartości wilgoci i innych czynników. Na przykład maksymalną ilość wytwarzanego gazu wysypiskowego można zilustrować uproszczoną reakcją netto szczawianu dietylu, która odpowiada za te jednoczesne reakcje:

4 C 6 H 10 O 4 + 6 H 2 O → 13 CH 4 + 11 CO 2

Średnio około połowa objętościowego stężenia gazu wysypiskowego to CH 4 , a nieco mniej niż połowa to CO 2 . Gaz zawiera również około 5% azotu cząsteczkowego (N2 ) , mniej niż 1% siarkowodoru (H2S ) i niskie stężenie niemetanowych związków organicznych (NMOC), około 2700 ppmv .

Utylizacja odpadów w Atenach, Grecja

Gazy wysypiskowe mogą przedostawać się ze składowiska do otaczającego powietrza i gleby. Metan jest gazem cieplarnianym , łatwopalnym i potencjalnie wybuchowym w pewnych stężeniach, co czyni go idealnym do spalania w celu czystego wytwarzania energii elektrycznej. Ponieważ rozkładająca się materia roślinna i odpady żywnościowe uwalniają tylko węgiel, który został wychwycony z atmosfery w procesie fotosyntezy, żaden nowy węgiel nie wchodzi do obiegu węgla , a stężenie CO 2 w atmosferze nie ulega zmianie. Dwutlenek węgla zatrzymuje ciepło w atmosferze, przyczyniając się do zmian klimatycznych . Na odpowiednio zarządzanych składowiskach gaz jest gromadzony i spalany w pochodniach lub odzyskiwany w celu wykorzystania gazu wysypiskowego .

Wektory

Źle zarządzane wysypiska mogą stać się uciążliwe z powodu wektorów , takich jak szczury i muchy, które mogą przenosić choroby zakaźne . Występowanie takich wektorów można złagodzić poprzez stosowanie dziennej osłony .

Inne uciążliwości

Grupa dzikich słoni wchodzących w interakcję z wysypiskiem śmieci na Sri Lance

Inne potencjalne problemy obejmują zakłócenia dzikiej fauny i flory spowodowane zajęciem siedlisk i zakłócenia zdrowia zwierząt spowodowane konsumpcją odpadów ze składowisk, pyłem, zapachem, zanieczyszczeniem hałasem i obniżoną wartością lokalnych nieruchomości.

Gaz wysypiskowy

Główny artykuł: Gaz wysypiskowy

Gazy powstają na składowiskach odpadów w wyniku fermentacji beztlenowej przez drobnoustroje. Na odpowiednio zagospodarowanym składowisku gaz ten jest gromadzony i wykorzystywany. Jego zastosowania obejmują zarówno proste spalanie w pochodniach, jak i wykorzystanie gazu wysypiskowego oraz wytwarzanie energii elektrycznej . Monitorowanie gazów wysypiskowych ostrzega pracowników o obecności nagromadzonych gazów do szkodliwego poziomu. W niektórych krajach odzyskiwanie gazu wysypiskowego jest szeroko zakrojone; na przykład w Stanach Zjednoczonych ponad 850 składowisk ma aktywne systemy odzyskiwania gazu wysypiskowego.

Pochodnia gazowa wytwarzana przez wysypisko śmieci w hrabstwie Lake w stanie Ohio

Praktyka regionalna

Wysypisko w Perth w Zachodniej Australii
Wysypisko Nowych Terytoriów Południowo-Wschodnich, Hongkong

Kanada

Składowiska w Kanadzie są regulowane przez prowincjonalne agencje ochrony środowiska i przepisy dotyczące ochrony środowiska. Starsze obiekty zwykle nie spełniają obecnych standardów i są monitorowane pod kątem wypłukiwania . Niektóre dawne lokalizacje zostały przekształcone w park.

Unia Europejska

W Unii Europejskiej poszczególne państwa są zobowiązane do uchwalenia przepisów prawnych w celu spełnienia wymagań i zobowiązań Europejskiej Dyrektywy Składowiskowej .

W większości państw członkowskich UE obowiązują przepisy zakazujące lub poważnie ograniczające wyrzucanie odpadów z gospodarstw domowych na składowiska.

Indie

Składowanie jest obecnie główną metodą unieszkodliwiania odpadów komunalnych w Indiach. Indie mają również największe w Azji wysypisko w Deonar w Bombaju. Jednak często pojawiają się problemy z powodu alarmującego tempa wzrostu składowisk i złego zarządzania przez władze. W ciągu ostatnich kilku lat na składowiskach w Indiach powszechnie obserwowano pożary na powierzchni i pod nią.

Zjednoczone Królestwo

Główny artykuł: Wysypiska w Wielkiej Brytanii

Praktyki składowania odpadów w Wielkiej Brytanii musiały ulec zmianie w ostatnich latach, aby sprostać wyzwaniom Europejskiej Dyrektywy Składowiskowej . Wielka Brytania nakłada obecnie podatek od składowania na odpady ulegające biodegradacji , które trafiają na składowiska. Oprócz tego ustanowiono system handlu uprawnieniami do składowania odpadów, aby władze lokalne mogły handlować kwotami składowania odpadów w Anglii. Inny system działa w Walii , gdzie władze nie mogą „handlować” między sobą, ale mają uprawnienia znane jako Landfill Allowance Scheme.

Stany Zjednoczone

Główny artykuł: Wysypiska w Stanach Zjednoczonych

Składowiska w USA są regulowane przez agencję ochrony środowiska każdego stanu, która ustanawia minimalne wytyczne; jednakże żaden z tych standardów nie może spaść poniżej standardów określonych przez Agencję Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA).

Wydawanie zezwoleń na składowiska zwykle trwa od pięciu do siedmiu lat, kosztuje miliony dolarów i wymaga rygorystycznych badań lokalizacyjnych, inżynieryjnych i środowiskowych oraz demonstracji, aby zapewnić zaspokojenie lokalnych problemów związanych z ochroną środowiska i bezpieczeństwem.

typy

Tematy mikrobiologiczne

Stan społeczności mikrobiologicznej składowiska odpadów może decydować o jego wydajności trawiennej.

Na wysypiskach znaleziono bakterie trawiące plastik.

Odzyskiwanie materiałów

Główny artykuł: Wydobycie na wysypiskach

Można traktować składowiska odpadów jako realne i obfite źródło surowców i energii . W krajach rozwijających się zbieracze odpadów często szukają materiałów, które nadal nadają się do użytku. W komercyjnym firmy odkryły również wysypiska śmieci, a wiele [ ilościowo ] rozpoczęło zbieranie materiałów i energii. Dobrze znane przykłady obejmują instalacje do odzyskiwania gazu. Inne obiekty komercyjne obejmują spalarnie odpadów z wbudowanym odzyskiem materiałów. Odzysk materiału jest możliwy dzięki zastosowaniu filtrów ( elektrofiltr , filtr z węglem aktywnym i potasem, hartowanie, płuczka HCl, płuczka SO 2 , kratka popiołu dennego itp.).

Alternatywy

Zobacz też: Wykaz technologii przetwarzania odpadów stałych

Oprócz strategii ograniczania ilości odpadów i recyklingu istnieją różne alternatywy dla składowisk, w tym spalanie odpadów w celu uzyskania energii , fermentacja beztlenowa , kompostowanie , przetwarzanie mechaniczno-biologiczne , piroliza i gazyfikacja łukiem plazmowym . W zależności od lokalnej ekonomii i zachęt, mogą one stać się bardziej atrakcyjne finansowo niż składowiska.

Ograniczenia

Kraje, w tym Niemcy , Austria , Szwecja , Dania , Belgia , Holandia i Szwajcaria , zakazały składowania nieprzetworzonych odpadów na składowiskach. [ potrzebne źródło ] W krajach tych nadal można deponować tylko niektóre odpady niebezpieczne, popioły lotne ze spalania lub ustabilizowaną produkcję mechaniczno-biologiczną oczyszczalni . [ potrzebne źródło ]

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Landfill&oldid=1136199970 ”