Какво се случва с отпадъците, когато попаднат на депо

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

За жизнения цикъл на депото и как дори обикновените отпадъци стават токсични.

Недалеч от дома ви - може би няколко десетки километра, а може би и много по-близо - има мащабен химически реактор, където всеки ден се зареждат нови порции съставки, чийто състав никой не знае със сигурност, и резултатът от самия реактор не е съвсем предвидим. Този реактор се нарича депо или, в превод на бюрократичен език, депо за твърди битови отпадъци. Всичко, което е изхвърлено от градските жители, се озовава тук. N + 1 и Lifehacker решиха да разберат какво се случва с боклука, когато попадне на сметището.

През 2015 г. в Русия, според аналитичната компания Frost & Sullivan, са произведени 57 милиона тона твърди битови отпадъци, което е само малко по-малко от обема на производството на стомана (71 милиона тона). Битовите отпадъци в Москва и региона Какво представляват отпадъците? (около 11 милиона тона годишно) се състои главно от хранителни отпадъци (22 процента), хартия и картон (17 процента), стъкло (16 процента) и пластмаса (13 процента), плат, метал и дърво са по 3 процента. още 20 процента за всичко останало.

В Русия сметищата получават до 94 процента от боклука, само 4 процента се рециклират, 2 процента се изгарят.

За сравнение: в ЕС 45 процента от отпадъците се рециклират, 28 процента завършват в депата, а 27 процента се изгарят.

Руските депа годишно изхвърлят 1,5 милиона тона метан и 21,5 милиона тона CO в атмосферата₂… Общо в Русия през 2015 г. е имало 13,9 хиляди действащи депа, от които в Московска област - 14. Само едно московско депо в Чеховски район (сметището Кулаково) годишно е издавало ЗЕМИ за битови отпадъци В МОСКОВСКА ОБЛАСТЬ: ТЕКУЩА ЕКОЛОГИЧНА СИТУАЦИЯ

И ПЕРСПЕКТИВИ ЗА РЕЦИЛИРАНЕ НА 2,4 хил. тона метан, 39,4 тона въглероден диоксид, 1,8 тона амоняк и 0,028 тона сероводород в атмосферата.

Правилно организираното депо е сложна високотехнологична структура. Преди да е готов за приемане на боклука, е необходимо да подготвите дъното: да го изложите със слой глина с дебелина около метър, поставете отгоре водоустойчива геомембрана, слой геотекстил, 30-сантиметров слой от развалини, в която трябва да поставите тръбна система за събиране на филтрата - течността, която ще се събира от отломките, а отгоре ще има и защитна пропусклива мембрана. Дъното на депото трябва да е най-малко на половин метър над подпочвените води.

До депото ще е необходима помпена и пречиствателна станция за изпомпване и неутрализиране на филтрата, който е наситен с органични киселини и други органични вещества, съединения на тежки метали. Освен това в слоя боклук, когато започне да се натрупва, ще е необходимо да се монтира система от тръби за събиране и оползотворяване на сметищен газ, станция за неговото пречистване и изгаряне.

Когато депото е пълно (обикновено сметището отнема 20-30 години боклук), трябва да затворите депото отгоре с друг защитен слой, запазвайки системата за събиране на депонен газ - тя ще трябва да работи още десетилетия.

Живот на депото

Химическият живот на боклука в депото може да бъде грубо разделен на четири основни фази от Основите на депото за газ. По време на първа фаза аеробни бактерии - бактерии, които могат да живеят и растат в присъствието на кислород - разграждат всички дълги молекулярни вериги от въглехидрати, протеини, липиди, които съставляват органичните отпадъци, тоест главно хранителните отпадъци.

Основният продукт на този процес е въглеродният диоксид, както и азотът (чието количество постепенно намалява през целия живот на депото). Първата фаза продължава, докато има достатъчно кислород в отломките и може да отнеме месеци или дори дни, докато отломките са сравнително свежи. Съдържанието на кислород варира значително в зависимост от степента на уплътняване на отломките и от това колко дълбоко са заровени.

Втора фаза започва, когато целият кислород в боклука вече е изразходван. Сега основната роля играят анаеробните бактерии, които превръщат веществата, създадени от техните аеробни колеги, в оцетна, мравчена и млечна киселина, както и в алкохоли - етил и метил.

Средата на депото става много кисела. Тъй като киселините се смесват с влагата, те освобождават хранителни вещества, правейки азота и фосфора достъпни за разнообразна общност от бактерии, които от своя страна интензивно произвеждат въглероден диоксид и водород. Ако депото е нарушено или кислородът по някакъв начин проникне в дебелината на боклука, всичко се връща към първата фаза.

Трета фаза в депа животът започва с факта, че някои видове анаеробни бактерии започват да преработват органични киселини и да образуват ацетати. Този процес прави околната среда по-неутрална, което създава условия за бактерии, които произвеждат метан. Бактериите метаногени и бактериите, които произвеждат киселини, образуват взаимноизгодна връзка: "киселинните" бактерии произвеждат вещества, които консумират метаногени - въглероден диоксид и ацетати, които в големи количества са вредни за самите бактерии, произвеждащи киселина.

Четвърта фаза - най-продължителният - започва, когато съставът и нивото на добив на газ на депото станат относително стабилни. На този етап депонираният газ съдържа 45 до 60 процента метан (по обем), 40 до 60 процента въглероден диоксид и 2 до 9 процента други газове, по-специално серни съединения. Тази фаза може да продължи около 20 години, но дори 50 години след като боклукът е спрял да се изнася на депото, той продължава да отделя газ.

Метанът и въглеродният диоксид са основните продукти на разлагането на отпадъците, но далеч не единствените. Репертоарът на депата включва стотици различни летливи органични съединения. Учени, изследвали седем депа във Великобритания, откриха следи от органични съединения в депонирания газ в Seven U. K. Местата за изхвърляне на отпадъци съдържат около 140 различни вещества в депонирания газ, включително алкани, ароматни въглеводороди, циклоалкани, терпени, алкохоли и кетони, хлорни съединения, включително органохлорни като хлоретилен.

Какво може да се обърка

Мариана Харламова, ръководител на катедра „Мониторинг и прогнозиране на околната среда в РУДН“обяснява, че точният състав на депонирания газ зависи от много фактори: от времето на годината, от спазването на технологиите при изграждането и експлоатацията на депото, от възрастта на депото, състава на отпадъците, климатичната зона, температурата и влажността на въздуха…

„Ако това е действащо депо, ако доставките на органични вещества продължават, тогава съставът на газа може да бъде много различен. Например, може да има процес на смилане на метан, тоест предимно метанът попада в атмосферата, след това въглероден диоксид, амоняк, сероводород, може да има меркаптани, сяросъдържащи органични съединения “, казва Харламова.

Най-токсичните от основните компоненти на емисиите са сероводородът и метанът – те могат да причинят отравяне във високи концентрации.

Въпреки това, отбелязва Харламова, човек е в състояние да почувства сероводород в много малки концентрации, които все още са много далеч от опасни, следователно, ако човек помирише сероводород, това не означава, че веднага е застрашен от отравяне. Освен това при изгаряне на боклука могат да се отделят диоксини – много по-токсични вещества, които обаче нямат незабавен ефект.

Технологията за експлоатация на депото предполага, че депоният газ се събира чрез дегазационна система, след което се почиства от примеси и се изгаря в факели или се използва като гориво. Kharlamova отбелязва, че изгарянето на необработен депонен газ, както е направено Дегазиране в "Kuchino". Как се отстранява сметищния газ на депото Балашиха, например в депото Кучино, може да създаде много нови проблеми с токсичните продукти на горенето.

В този случай например се образува серен диоксид (по време на горенето на сероводород) и други токсични серни съединения. При нормално използване на газ е необходимо първо да се почисти от серни съединения.

Мариана Харламова

Друга заплаха възниква, когато в масата на отломките започне силно нагряване, пожар без достъп на въздух, подобно на торфа. В този случай депото променя драстично своя репертоар, в емисиите в големи количества се появяват алдехиди, полиароматни въглеводороди, хлорирани полиароматни съединения. „Това създава характерна миризма. Често срещана миризма на депа е гниене от сероводород и меркаптани. В случай на пожар започва да мирише на пържени картофи - това е миризмата на флуороводород, която се образува по време на горенето “, обяснява Харламова.

Според нея понякога се опитват да спрат изпускането на сметищен газ в атмосферата, като покрият сметището отгоре с филм, а след това и със слой пръст. Но това създава допълнителни проблеми: „При разпадане се образуват кухини и се появяват потъвания в почвата, освен това филмът не позволява на водата да преминава, което означава, че отгоре ще възникнат блата“, казва тя.

Основният източник на проблеми с депата, отбелязва Харламова, са храните и органичните отпадъци. Именно те създават по същество условия за "производство" на метан и сероводород. Боклукът може да се сортира и рециклира много по-добре без хранителни отпадъци. „Ако успеем да организираме система за събиране на отпадъци, така че органичните вещества да не стигат до депата за твърди отпадъци, това би решило повечето проблеми с депата, които възникват днес“, смята ученият.