מה קורה לפסולת כשהיא מגיעה למזבלה

2024 מְחַבֵּר: Malcolm Clapton | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 03:56

על מחזור החיים של מזבלה וכיצד אפילו פסולת רגילה הופכת לרעילה.

לא רחוק מהבית שלך - אולי כמה עשרות קילומטרים, ואולי הרבה יותר קרוב - יש כור כימי בקנה מידה גדול, שבו כל יום מוטענים מנות חדשות של מרכיבים, שאת הרכבם אף אחד לא יודע בוודאות, וה התוצאה של הכור עצמו לא ממש צפויה. כור זה נקרא מזבלה, או, בתרגום לשפה הבירוקרטית, מזבלה לפסולת ביתית מוצקה. כל מה שנזרק על ידי תושבי העיר מגיע לכאן. N + 1 ו-Lifehacker החליטו לברר מה קורה לאשפה כשהיא מגיעה למזבלה.

בשנת 2015 ברוסיה, לפי חברת האנליטיקה Frost & Sullivan, הופקו 57 מיליון טון של פסולת עירונית מוצקה, שזה רק מעט פחות מהיקף ייצור הפלדה (71 מיליון טון). פסולת ביתית במוסקבה והאזור מהי פסולת? (כ-11 מיליון טון בשנה) מורכב בעיקר מפסולת מזון (22 אחוז), נייר וקרטון (17 אחוז), זכוכית (16 אחוז) ופלסטיק (13 אחוז), בד, מתכת ועץ מהווים כל אחד 3 אחוז. עוד 20 אחוז לכל השאר.

ברוסיה, מזבלות מקבלים עד 94 אחוז מהאשפה, רק 4 אחוז ממוחזרים, 2 אחוז משורפים.

לשם השוואה: באיחוד האירופי, 45 אחוז מהפסולת ממוחזרת, 28 אחוז מגיעים למזבלות, ו-27 אחוז משורפים.

מטמנות רוסיות פולטות מדי שנה 1.5 מיליון טון מתאן ו-21.5 מיליון טון CO לאטמוספירה₂… בסך הכל ברוסיה בשנת 2015 היו 13, 9,000 מזבלות הפעלה, מתוכם באזור מוסקבה - 14. רק מזבלה אחת במוסקבה במחוז צ'כובסקי (מזבלת Kulakovo) בשנה הנפיקה MSW אדמות באזור מוסקבה: מצב סביבתי נוכחי

וסיכויים להשבת 2.4 אלף טון מתאן, 39.4 טון פחמן דו חמצני, 1.8 טון אמוניה ו-0,028 טון מימן גופרתי לאטמוספירה.

מזבלה מסודרת כהלכה היא מבנה הייטק מורכב. לפני שהוא מוכן לקבל אשפה, יש צורך להכין את התחתית: לפרוס אותה בשכבת חימר בעובי של כמטר, להניח מעל גיאוממברנה עמידה למים, שכבת גיאוטקסטיל, שכבת הריסות של 30 ס מ, ב שבו אתה צריך להניח מערכת צינורות כדי לאסוף את התסנין - הנוזל שייאסף מפסולת, ומעל תהיה גם קרום מגן חדיר. תחתית המזבלה צריכה להיות לפחות חצי מטר מעל מי התהום.

לצד המזבלה תידרש תחנת שאיבה וטיפול לשאיבת ולנטרל את התסנין הרווי בחומצות אורגניות ושאר חומרים אורגניים, תרכובות מתכות כבדות. כמו כן, בשכבת האשפה, כאשר תתחיל להצטבר, יהיה צורך להתקין מערכת צינורות לאיסוף וניצול גז הטמנה, תחנה לטיהורו ושריפתו.

כאשר המזבלה מלאה (בדרך כלל המזבלה לוקחת 20-30 שנה של אשפה), צריך לסגור את המזבלה מלמעלה בשכבת הגנה נוספת, תוך שמירה על מערכת איסוף הגז במזבלה - היא תצטרך לעבוד עוד עשרות שנים.

חיי מזבלה

ניתן לחלק באופן גס את החיים הכימיים של אשפה במזבלה לארבעה שלבים עיקריים על ידי יסודות הגז למזבלה. בְּמַהֲלָך שלב ראשון חיידקים אירוביים – חיידקים שיכולים לחיות ולגדול בנוכחות חמצן – מפרקים את כל השרשראות המולקולריות הארוכות של פחמימות, חלבונים, שומנים המרכיבים פסולת אורגנית, כלומר בעיקר פסולת מזון.

התוצר העיקרי של תהליך זה הוא פחמן דו חמצני, וכן חנקן (שכמותו פוחתת בהדרגה לאורך חיי המזבלה). השלב הראשון נמשך כל עוד יש מספיק חמצן בפסולת, ויכולים לחלוף חודשים ואף ימים עד שהפסולת תהיה טרייה יחסית.תכולת החמצן משתנה מאוד בהתאם למידת הדחיסה של הפסולת ועד כמה עמוקה היא נטמנת.

שלב שני מתחיל כאשר כל החמצן באשפה כבר נגמר. כעת את התפקיד העיקרי ממלאים חיידקים אנאירוביים, אשר ממירים חומרים שנוצרו על ידי עמיתיהם האירוביים לחומצה אצטית, פורמית ולקטית, וכן לאלכוהול - אתיל ומתיל.

סביבת המזבלה נעשית חומצית מאוד. כאשר חומצות מתערבבות עם לחות, היא משחררת חומרים מזינים, מה שהופך חנקן וזרחן לזמינים לקהילה מגוונת של חיידקים, אשר בתורם מייצרים באופן אינטנסיבי פחמן דו חמצני ומימן. אם המזבלה מופרעת או שחמצן חודר איכשהו לעובי האשפה, הכל חוזר לשלב הראשון.

שלב שלישי החיים במזבלה מתחילים בעובדה שסוגים מסוימים של חיידקים אנאירוביים מתחילים לעבד חומצות אורגניות וליצור אצטט. תהליך זה הופך את הסביבה לניטרלית יותר, מה שיוצר תנאים לחיידקים המייצרים מתאן. חיידקים מתנוגנים וחיידקים המייצרים חומצות יוצרים קשר מועיל הדדי: חיידקים "חומציים" מייצרים חומרים הצורכים מתנוגנים - פחמן דו חמצני ואצטטים, אשר בכמויות גדולות מזיקים לחיידקים המייצרים חומצה עצמם.

שלב רביעי - הארוך ביותר - מתחיל כאשר הרכב ורמת הפקת הגז במזבלה הופכים יציבים יחסית. בשלב זה, גז הטמנה מכיל 45 עד 60 אחוז מתאן (בנפח), 40 עד 60 אחוז פחמן דו חמצני ו-2 עד 9 אחוז גזים אחרים, במיוחד תרכובות גופרית. שלב זה יכול להימשך כ-20 שנה, אך גם 50 שנה לאחר הפסקת הבאת האשפה למזבלה, היא ממשיכה לפלוט גז.

מתאן ופחמן דו חמצני הם התוצרים העיקריים של פירוק הפסולת, אך רחוקים מלהיות היחידים. רפרטואר המזבלות כולל מאות תרכובות אורגניות נדיפות שונות. מדענים שסקרו שבעה מזבלות בבריטניה מצאו עקבות תרכובות אורגניות בגז מזבלה בשבע בריטניה. אתרי פינוי פסולת מכילים כ-140 חומרים שונים בגז הטמנה, לרבות אלקנים, פחמימנים ארומטיים, ציקלו-אלקנים, טרפנים, אלכוהולים וקטונים, תרכובות כלור, לרבות אורגנוכלורינים כגון כלורואתילן.

מה יכול להשתבש

מריאנה חרלמובה, ראש מחלקת ניטור וחיזוי סביבתי של אוניברסיטת RUDN, מסבירה כי ההרכב המדויק של גז ההטמנה תלוי בגורמים רבים: בתקופת השנה, בעמידה בטכנולוגיות במהלך הבנייה והתפעול של המזבלה, ב- גיל המזבלה, על הרכב הפסולת, על אזור האקלים, על טמפרטורת האוויר והלחות. …

"אם מדובר במזבלה פעילה, אם אספקת החומרים האורגניים נמשכת, אז הרכב הגז יכול להיות שונה מאוד. לדוגמה, יכול להיות תהליך של עיכול מתאן, כלומר, בעיקר מתאן נכנס לאטמוספירה, ואז פחמן דו חמצני, אמוניה, מימן גופרתי, יכולים להיות מרקפטנים, תרכובות אורגניות המכילות גופרית", אומרת חרלמובה.

הרעילים ביותר מבין מרכיבי הפליטה העיקריים הם מימן גופרתי ומתאן - הם עלולים לגרום להרעלה בריכוזים גבוהים.

עם זאת, מציינת Kharlamova, אדם מסוגל להרגיש מימן גופרתי בריכוזים קטנים מאוד, שעדיין רחוקים מאוד ממסוכן, לכן, אם אדם מריח מימן גופרתי, זה לא אומר שהוא מאוים מיד בהרעלה. בנוסף, כאשר שורפים אשפה עלולים להשתחרר דיוקסינים - הרבה יותר חומרים רעילים, שלמרות זאת אין להם השפעה מיידית.

טכנולוגיית פעולת ההטמנה מניחה שגז מטמנה נאסף באמצעות מערכת הסרת גז, ואז הוא מנוקה מזיהומים ונשרף באבוקות או משמש כדלק. Kharlamova מציין כי שריפת גז מטמנה לא מטופל, כפי שנעשה Degassing ב "Kuchino". אופן פינוי גז המזבלה במזבלה בלאשיכא, למשל, במזבלה קוצ'ינו, יכול ליצור בעיות חדשות רבות עם מוצרי בעירה רעילים.

במקרה זה, למשל, נוצרים דו תחמוצת הגופרית (בעת בעירה של מימן גופרתי) ותרכובות גופרית רעילות אחרות. בניצול גז רגיל, יש צורך תחילה לנקות אותו מתרכובות גופרית.

מריאנה חרלמובה

איום נוסף מתעורר כאשר מתחיל חימום חזק במסת הפסולת, שריפה ללא גישה לאוויר, בדומה לכבול. במקרה זה, המזבלה משנה באופן דרמטי את הרפרטואר שלה, אלדהידים, פחמימנים פוליארומטיים, פוליארומטיים כלוריים מופיעים בפליטות בכמויות גדולות. "זה יוצר ריח אופייני. ריח נפוץ למזבלה הוא ריקבון ממימן גופרתי ומרקפטנים. במקרה של שריפה, זה מתחיל להריח כמו תפוחי אדמה מטוגנים - זה ריח של מימן פלואוריד, שנוצר בזמן בעירה", מסביר חרלמובה.

לדבריה, לפעמים מנסים לעצור את שחרור גז ההטמנה לאטמוספירה על ידי כיסוי המזבלה מלמעלה בסרט, ולאחר מכן בשכבת אדמה. אבל זה יוצר בעיות נוספות: "בעת ריקבון נוצרים חללים ומתרחשות טבילות אדמה, בנוסף, הסרט לא מאפשר למים לעבור, מה שאומר שביצות יצמחו מלמעלה", היא אומרת.

המקור העיקרי לבעיות במזבלות, מציין חרלמובה, הוא מזון ופסולת אורגנית. הם בעצם יוצרים את התנאים ל"ייצור" של מתאן ומימן גופרתי. ניתן למיין ולמחזר אשפה הרבה יותר טוב ללא פסולת מזון. "אם היינו מצליחים לארגן מערכת איסוף פסולת כך שחומר אורגני לא יגיע למזבלות של פסולת מוצקה, זה היה פותר את רוב הבעיות במזבלות שמתעוררות היום", מאמין המדען.