Свалки
| Часть серии на |
| Загрязнение |
|---|
 |
Свалка [ А ] это место для утилизации отходов . Это самая старая и наиболее распространенная форма утилизации отходов , хотя систематическое захоронение отходов с ежедневными, промежуточными и окончательными покрытиями началось только в 1940 -х годах. В прошлом отходы оставались просто в грудах или брошены в ямы (известные в археологии как Мидденс ).
Некоторые участки свалки используются в целях управления отходами, таких как временное хранение, консолидация и перенос, или для различных этапов обработки отходов, таких как сортировка, обработка или утилизация. Если они не стабилизированы, свалки могут подвергаться сильному встряхиванию или разжижению почвы земли во время землетрясения . После заполнения район над участком свалки может быть восстановлен для других видов использования.
Операции
[ редактировать ]
Операторы хорошо заработанных свалок для неопасных отходов соответствуют предопределенным спецификациям, применяя методы к: [ 1 ]
- ограничить отходы максимально небольшой площадью, насколько это возможно
- компактные отходы для уменьшения объема [ 2 ]
Они также могут покрывать отходы (обычно ежедневно) слоями почвы или другими типами материала, такими как леса и мелкие частицы.
Во время операций на свалке масштаб или мост Весы могут взвесить транспортные средства для сбора отходов по прибытии, и персонал может осмотреть нагрузки на наличие отходов, которые не соответствуют критериям приема отходов. [ 2 ] После этого транспортные средства для сбора отходов используют существующую дорожную сеть по дороге к лицевой стороне или работающего фронта, где они разгружают свое содержимое. После того, как нагрузки наносятся, уплотнители или бульдозеры могут распространять и уплотнять отходы на рабочей поверхности. Перед тем, как покинуть границы свалки, транспортные средства для сбора отходов могут пройти через заводитель колеса. При необходимости они возвращаются в Весущий мост для повторного взрыва без их нагрузки. Процесс взвешивания может собирать статистику ежедневного входящего тоннажа отходов, который базы данных могут сохранять для ведения записей. В дополнение к грузовикам, у некоторых свалок может быть оборудование для обработки железнодорожных контейнеров. Использование «железнодорожного» позволяет располагаться на свалке на более отдаленных участках без проблем, связанных со многими поездками на грузовиках.
Как правило, на рабочей стороне уплотненные отходы ежедневно покрыты почвой или альтернативными материалами. Альтернативные материалы для отходов включают в себя кусочку или другие «зеленые отходы», [ 3 ] Несколько разбрызгиваемых пенопластовых продуктов, химически «фиксированных» биосолидов и временных одеял. Одеяла можно поднять на место ночью, а затем удалить на следующий день до размещения отходов. Пространство, которое занимается ежедневно уплотненными отходами, и материалом для покрытия называется ежедневной ячейкой. Уплотнение отходов имеет решающее значение для продления срока службы свалки. Такие факторы, как сжимаемость отходов, толщина слоя отходов и количество проходов компактора по отходам, влияют на плотность отходов.
Жизненный цикл санитарного свалки
[ редактировать ]
Термин свалки , как правило, сокращается для муниципальной свалки или санитарной свалки. Эти объекты были впервые введены в начале 20 -го века, но в 1960 -х и 1970 -х годах получили широкое использование, чтобы устранить открытые свалки и другие «антисанитарные» методы утилизации отходов. Санитарная свалка - это инженерное средство, которое отделяет и ограничивает отходы. Санитарные свалки предназначены как биологические реакторы ( биореакторы ), в которых микробы разбивают сложные органические отходы на более простые и менее токсичные соединения с течением времени. Эти реакторы должны быть спроектированы и эксплуатированы в соответствии с нормативными стандартами и руководящими принципами (см. Экологическую инженерию ).
Обычно аэробное разложение - это первая стадия, на которой отходы разбиваются на свалке. За ними следуют четыре этапа анаэробной деградации. Обычно твердый органический материал в твердой фазе распадается быстро, поскольку более крупные органические молекулы разлагаются на более мелкие молекулы. Эти меньшие органические молекулы начинают растворять и перемещаться в жидкую фазу, с последующим гидролизом этих органических молекул, и гидролизованные соединения затем подвергаются трансформации и летучке в виде диоксида углерода (CO 2 ) и метана (CH 4 ), с остальными отходами. оставаясь в твердой и жидкой фазах.
На ранних этапах небольшой объем материала достигает выщелачивания , так как биоразлагаемое органическое вещество отходов подвергается быстрому уменьшению объема. выщерящего Между тем, химическая потребность в химическом кислороде увеличивается с увеличением концентраций более непокорных соединений по сравнению с более реактивными соединениями в шлепаном. Успешная конверсия и стабилизация отходов зависят от того, насколько хорошо функционируют микробные популяции в синтрофии , то есть взаимодействие различных популяций для удовлетворения потребностей друг друга в питании.: [ 4 ]
Жизненный цикл муниципальной свалки претерпевает пять отдельных этапов: [ 5 ] [ 4 ]
Начальная корректировка (этап I)
[ редактировать ]Когда отходы помещаются на свалку, пустое пространства содержат высокие объемы молекулярного кислорода (O 2 ). С добавленными и уплотненными отходами содержание O 2 на свалке биореакторных слоев постепенно уменьшается. Микробные популяции растут, плотность увеличивается. Доминирует аэробная биодеградация, то есть основной акцептор электронов - O 2 .
Переход (фаза II)
[ редактировать ]O 2 быстро разлагается существующими микробными популяциями. Уменьшение O 2 приводит к менее аэробным и более анаэробным условиям в слоях. Основными акцепторами электронов во время перехода являются нитраты и сульфаты, поскольку O 2 быстро вытесняется CO 2 в газе сточных вод.
Формирование кислоты (фаза III)
[ редактировать ]Гидролиз биоразлагаемой фракции твердых отходов начинается в фазе образования кислоты, что приводит к быстрому накоплению летучих жирных кислот (VFA) в выщелачивании. Повышенное содержание органической кислоты уменьшает рН выщелачивания с приблизительно 7,5 до 5,6. На этом этапе промежуточные соединения разложения, такие как VFA, способствуют большую химическую потребность в кислороде (COD). Длинные летучие органические кислоты (VOAS) преобразуются в уксусную кислоту (C 2 H 4 O 2 ), CO 2 и газ водорода (H 2 ). Высокие концентрации VFA увеличивают как биохимическую потребность в кислороде (BOD), так и концентрации VOA, что инициирует продукцию H 2 с помощью ферментативных бактерий, что стимулирует рост бактерий H 2 . Фаза генерации H 2 относительно короткая, потому что она завершена к концу фазы образования кислоты. Увеличение биомассы ацидогенных бактерий увеличивает количество деградации отходов и употребления питательных веществ. Металлы, которые, как правило, более растворимы в воде при более низком pH, могут стать более подвижными на этом этапе, что приводит к увеличению концентрации металлов в шлепаю.
Ферментация метана (фаза IV)
[ редактировать ]Фаза кислотной фазы промежуточных продуктов (например, уксусные, пропионические и батиковые кислоты) превращаются в CH 4 и CO 2 с помощью метаногенных микроорганизмов. Поскольку VFA метаболизируются метаногенами, PH свалки воды возвращается к нейтральности. Органическая сила выщелачивания, выражаемая как потребность в кислороде, быстро уменьшается с увеличением CH 4 и CO 2 производства газа . Это самая длинная фаза разложения.
Окончательное созревание и стабилизация (фаза V)
[ редактировать ]Скорость микробиологической активности замедляется во время последней фазы разложения отходов, поскольку поставка питательных веществ ограничивает химические реакции, например, как биодоступный фосфор становится все более скудным. Производство CH 4 почти полностью исчезает, а 2 и окисленные виды постепенно появляются в газовых скважинах, когда O 2 проникает вниз от тропосферы. Это трансформирует потенциал окисления -восстановления (ORP) в выщелачивании в направлении окислительных процессов. Остаточные органические материалы могут постепенно преобразовать в газовую фазу, и в качестве органического вещества компостируется; т.е. органическое вещество преобразуется в гумино -подобные соединения. [ 6 ]
Влияние социального и окружающего
[ редактировать ]
Свалки могут вызвать ряд проблем. Может произойти нарушение инфраструктуры , такое как повреждение доступа к дорогам тяжелыми транспортными средствами. Загрязнение местных дорог и водотоков от колес на транспортных средствах, когда они покидают свалку, может быть значительным и может быть смягчено систем промывки колес . загрязнение местной окружающей среды , такую как загрязнение подземных вод или водоносных горизонтов или загрязнение почвы Также может произойти .
Выщелачивание
[ редактировать ]Когда осадки падают на открытых свалках, вода просачивается через мусор и загрязнена подвешенным и растворенным материалом, образуя выщелачивание. Если это не содержится, он может загрязнять подземные воды. Все современные участки свалки используют комбинацию непроницаемых вкладов толщиной несколько метров, геологически стабильных участков и систем сбора для содержания и захвата этого выщелачивания. Затем его можно лечить и испарить. После того, как место захоронения захоронения заполнена, он запечатан для предотвращения входа в осадки и нового образования выщелачивания. Тем не менее, лайнеры должны иметь срок службы, будь то несколько сотен лет или более. В конце концов, любой лайнер на свалке мог протечь, [ 7 ] Таким образом, земля вокруг свалок должна быть проверена на выщелачивание, чтобы не допустить загрязнения загрязняющих веществ.
Разложение газов
[ редактировать ]Гнитные продукты питания и другие разлагающиеся органические отходы создают газы разложения , особенно CO 2 и CH 4 от аэробного и анаэробного разложения соответственно. Оба процесса происходят одновременно в разных частях свалки. В дополнение к доступному O 2 доля газовых компонентов будет различаться в зависимости от возраста свалки, типа отходов, содержания влаги и других факторов. Например, максимальное количество полученного газа сходного захода может быть проиллюстрирована упрощенной чистой реакцией диэтилсалата, которая объясняет эти одновременные реакции: [ 8 ]
4 C 6 H 10 O 4 + 6 H 2 O → 13 CH 4 + 11 CO 2
В среднем, около половины объемной концентрации газа свалочка составляет 4 , а чуть меньше половины - CO 2 . Газ также содержит около 5% молекулярного азота (N 2 ), менее 1% сероводорода (H 2 S) и низкую концентрацию неметановых органических соединений (NMOC) , около 2700 ppmv . [ 8 ]
Газы свалки могут просачиваться из свалки и в окружающий воздух и почву. Метан является парниковым газом , и в определенных концентрациях является воспламеняющимся и потенциально взрывоопасным, что делает его идеальным для сжигания для чистого вырабатывания электроэнергии. Поскольку разложение растительных веществ и пищевых отходов высвобождает только углерод, который был захвачен из атмосферы посредством фотосинтеза, ни один новый углерод не попадает в углеродный цикл , а атмосферная концентрация CO 2 не влияет. Углекислый газ ловит тепло в атмосфере, способствуя изменению климата . [ 9 ] На правильно управляемых свалках газ собирается и расщепляется или восстанавливается для использования газа свалок .
Векторы
[ редактировать ]Плохо заезжая свалка могут стать неприятностями из -за таких векторов, как крысы и мухи, которые могут распространять инфекционные заболевания . Появление таких векторов может быть смягчено за счет использования ежедневного покрытия .
Другие неприятности
[ редактировать ]
Другие потенциальные проблемы включают нарушение дикой природы из -за оккупации среды обитания [ 10 ] и нарушение здоровья животных, вызванные потреблением отходов с свалок, [ 11 ] пыль, запах, шумовое загрязнение и снижение местных значений свойств.
Заходной заход
[ редактировать ]
Газы производятся на свалках из -за анаэробного пищеварения микробами. На правильно управляемой свалке этот газ собирается и используется. Его использование варьируется от простого вспышки до использования газа свалки и генерации электроэнергии . Мониторинг газа свалочного захода предупреждает работников о наличии наращивания газов на вредный уровень. В некоторых странах восстановление газа в свалке является обширным; Например, в Соединенных Штатах более 850 свалок имеют активные системы восстановления газа. [ 12 ]
Солнечная свалка
[ редактировать ]
Солнечная свалка представляет собой перепрофилированную использованную свалку, которая преобразуется в батареи солнечную ферму солнечной . [ 13 ]
Региональная практика
[ редактировать ]
Канада
[ редактировать ]Свалки в Канаде регулируются провинциальными экологическими агентствами и законодательством о защите окружающей среды. [ 14 ] Старые объекты, как правило, подпадают под текущие стандарты и контролируются на предмет выщелачивания . [ 15 ] Некоторые бывшие места были преобразованы в Паркленд.
Евросоюз
[ редактировать ]
В Европейском союзе отдельные государства обязаны принимать закон для соблюдения требований и обязательств Европейской директивы на свалке .
Большинство государств -членов ЕС имеют законы, запрещающие или строго ограничивая распоряжение мусором бытового мусора на свалках. [ 16 ]
Индия
[ редактировать ]В настоящее время является основным методом утилизации муниципальных отходов в Индии. В Индии также есть крупнейшая сброс в Азии в Деонаре, Мумбаи. [ 17 ] Тем не менее, проблемы часто возникают из -за тревожных темпов роста свалок и плохого управления со стороны властей. [ 18 ] За последние несколько лет на индийских свалках обычно наблюдались огни на поверхности и под ногами. [ 17 ]
Великобритания
[ редактировать ]В последние годы практика захоронения в Великобритании должна была измениться, чтобы решить проблемы Европейской директивы на свалке . В настоящее время Великобритания налагает налог на свалку на биоразлагаемые отходы , которые помещаются на свалках. В дополнение к этому, схема торговли пособием на свалке была создана для местных властей для торговли квотами на свалку в Англии. Другая система работает в Уэльсе , где власти не могут «торговать» между собой, но имеют пособия, известные как схема пособий на свалку.
Соединенные Штаты
[ редактировать ]Свалки США регулируются экологическим агентством каждого штата, которое устанавливает минимальные руководящие принципы; Тем не менее, ни один из этих стандартов не может упасть ниже тех, которые установлены Агентством по охране окружающей среды США (EPA). [ 19 ]
Разрешение на свалку обычно занимает от пяти до семи лет, стоит миллионы долларов и требует строгого размещения, инженерных и экологических исследований и демонстраций, чтобы обеспечить удовлетворение местных проблем окружающей среды и безопасности. [ 20 ]
Типы
[ редактировать ]- Муниципальные твердые отходы : принимают бытовые отходы и негардисные материалы. В этот тип свалки включен биореакторская свалка , которая специально разлагает органический материал.
- Промышленные отходы : для коммерческих и промышленных отходов. Другие связанные свалки включают в себя свалки и снос обломков и остаточные свалки сжигания угля.
- Опасные отходы [ 21 ] или отходы печатной платы : [ 22 ] Свалки полихлорированного бифенила (PCB), которые контролируются в Соединенных Штатах в соответствии с Законом о контроле от токсичных веществ 1976 года (TSCA).
Микробные темы
[ редактировать ]Статус микробного сообщества свалки может определить его пищеварительную эффективность. [ 23 ]
Бактерии, которые переваривают пластик, были обнаружены на свалках. [ 24 ]
Восстановление материалов
[ редактировать ]Можно рассматривать свалка как жизнеспособный и обильный источник материалов и энергии . В развивающемся мире сборщики отходов часто собирают все еще используемые материалы. В коммерческих контекстах компании также обнаружили участки свалки и многие [ количественно ] начали урожай материалов и энергии. [ 25 ] Хорошо известные примеры включают в себя газовые объекты. [ 26 ] Другие коммерческие объекты включают мусоросжигательные заводы отходов , которые имеют встроенное восстановление материала. Это восстановление материала возможна благодаря использованию фильтров ( электрофильтр , активный углеродный и калийский фильтр, утоление, HCL -Washer, SO 2 -Washer, нижний япел и т. Д.).
Альтернативы
[ редактировать ]В дополнение к стратегиям сокращения отходов и утилизации , существуют различные альтернативы свалкам, в том числе отходов к энергии сжигание , анаэробное пищеварение , компостирование , механическую биологическую обработку , пиролиз и газификацию дуги плазмы . В зависимости от местной экономики и стимулов, они могут стать более финансово привлекательными, чем свалки.
Ограничения
[ редактировать ]Страны, включая Германию , Австрия , Швецию , [ 27 ] Дания , Бельгия , Нидерланды и Швейцария , запретили утилизацию необработанных отходов на свалках. [ Цитация необходима ] В этих странах могут все еще быть отложены только определенные опасные отходы, летучая пеплу от сжигания или стабилизированная мощность механических биологических очистных сооружений. [ Цитация необходима ]
Смотрите также
[ редактировать ]
- Биореакторская свалка
- Ежедневное покрытие
- Поживание на мух
- Гидрологическая оценка модели производительности свалки (помощь)
- Земля
- Земля
- Отвращение свалки
- Восстановление свалок
- Налог на свалку
- Список технологий обработки твердых отходов
- Морской мусор
- Механическая биологическая обработка
- Середина
- Милорит
- Национальная ассоциация отходов и утилизации
- Нимби
- Открытая свалка
- Ставки переработки по стране
- Осадок
- Управление отходами
Примечания
[ редактировать ]- ^ Также известный как наконечник , свалку , мусорная свалка , мусорная свалка , мусорная свалка или грунт .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Управление отходами. Справочная информация. Общие цели политики отходов» (PDF) . www.sustainableedevelopment.un.org . Получено 10 мая 2024 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Как работает свалка» . www.co.cumberland.nc.us . Получено 22 февраля 2020 года .
- ^ «Альтернативное ежедневное покрытие (ADC)» . Архивировано из оригинала 5 июня 2012 года . Получено 14 сентября 2012 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Летчер, ТМ; Валлеро, да, ред. (2019). Муниципальная свалка, Д. Валлеро и Г. Блайт, с. 235–249 в отходах: справочник по управлению . Амстердам, Нидерланды и Бостон М.А., печатная книга: Elsevier Academic Press. ISBN 9780128150603 Полем 804 страниц.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США (2007).
- ^ Вейц, Кит; Барлаз, Мортон; Ранджитан, Ранджи; Брилл, Дауни; Торнело, Сьюзен; Хэм, Роберт (июль 1999 г.). «Управление жизненным циклом муниципальных твердых отходов». Международный журнал оценки жизненного цикла . 4 (4): 195–201. Bibcode : 1999ijlca ... 4..195W . doi : 10.1007/bf02979496 . ISSN 0948-3349 . S2CID 108698198 .
- ^ US EPA, «Критерии установки твердых отходов; предлагаемое правило», Федеральный реестр 53 (168): 33314–33422, 40 частей CFR 257 и 258, EPA США, Вашингтон, округ Колумбия, 30 августа (1988a).
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Themelis, Nickolas J. и Priscilla A. Ulloa. «Генерация метана на свалках». Возобновляемая энергия 32,7 (2007), 1243–1257
- ^ "CO2 101: Почему углекислый газ плохой?" Полем Мать -природа сеть . Получено 30 ноября 2016 года .
- ^ "Как свалки и мусор влияют на нашу дикую природу?" Полем Мои нулевые отходы . 30 января 2009 г. Получено 22 февраля 2020 года .
- ^ «Свалки разрушают жизни» . www.cdenviro.com . Получено 22 февраля 2020 года .
- ^ Пауэлл, Джон Т.; Таунсенд, Тимоти Г.; Циммерман, Джули Б. (21 сентября 2015 г.). «Оценки показателей утилизации твердых отходов и целей сокращения выбросов свалок». Изменение климата природы . 6 (2): 162–165. doi : 10.1038/nclimate2804 .
- ^ «Американские свалки получают вторую жизнь в качестве солнечных ферм» . ВРЕМЯ . 2 июня 2022 года.
- ^ «Министерство окружающей среды, сохранения и парков | Онтарио.ca» . www.ontario.ca .
- ^ «Стареющие свалки: Забытые загрязнители Онтарио = экологические проблемы» . 28 сентября 2010 г. Архивировано с оригинала 28 сентября 2010 года.
- ^ «Cewep-Конфедерация европейских растений отходов к энергии» .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Борьба с горами мусора: вот как индийские города имели дело с кризисом на свалке в 2018 году | Swachh Year Ender» . NDTV . 31 декабря 2018 года . Получено 21 февраля 2020 года .
- ^ Касселла, Карли (5 июня 2019 г.). «Индия« гора Эверест »мусора растет так быстро, что ей нужны предупреждающие огни самолетов» . Sciencealert . Получено 21 февраля 2020 года .
- ^ Horinko, Марианна, Кэтрин Кортин. "Напрасно тратить. Ассоциация выпускников EPA. Маршировать
- ^ «Современные свалки» . Архивировано с оригинала 22 февраля 2015 года . Получено 21 февраля 2015 года .
- ^ EPA, Oswer, Orcr, США (24 марта 2016 г.). «Основная информация о свалках» . www.epa.gov . Получено 14 марта 2017 года .
{{cite web}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Утилизация и хранение полихлорированных бифениловых (PCB) отходов» . Агентство по охране окружающей среды США . 19 августа 2015 . Получено 10 мая 2017 года .
- ^ Гомес, Ам; Яннарелл, AC; Sims, GK; Cadavid-Resterpoa, G.; Эррера, CXM (2011). «Характеристика бактериального разнообразия на разных глубинах на территории свалки Моравией в Медельине, Колумбия». Почвенная биология и биохимия . 43 (6): 1275–1284. Bibcode : 2011sbibi..43.1275g . doi : 10.1016/j.soilbio.2011.02.018 .
- ^ Гвинет Дики Зайкаб (март 2011 г.). «Морские микробы переваривают пластик» . Природа . doi : 10.1038/news.2011.191 .
- ^ «Sinologie Spectrum» . www.chinalize.nl . Архивировано из оригинала 8 декабря 2009 года.
- ^ «Коммерческая эксплуатация газа с свалок» . Архивировано из оригинала 24 октября 2011 года . Получено 28 ноября 2009 года .
- ^ «Правительственные офисы« правовые базы данных » . rakratsbaser.gov.se (на шведском языке) . Получено 9 мая 2019 года .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Современные свалки» . Архивировано с оригинала 22 февраля 2015 года . Получено 21 февраля 2015 года .
- «Директива Совета 1999/31/EC от 26 апреля 1999 года на свалке отходов» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2010 года . Получено 29 августа 2005 г.
- «Сборная экспертная система на основе управления операцией на свалке» . Архивировано с оригинала 30 октября 2005 года . Получено 29 августа 2005 г.
- Х. Ланье Хикман -младший и Ричард В. Элдредж. «Часть 3: санитарная свалка» . Краткая история управления твердыми отходами в США за последние 50 лет . Архивировано с оригинала 23 ноября 2005 года . Получено 29 августа 2005 г.
{{cite web}}: Cs1 maint: непредвзятый URL ( ссылка ) - Даниэль А. Валлеро, Экологическая биотехнология: подход биосистем . 2 -е издание. Академическая пресса, Амстердам, Нидерланды и Бостон М.А., печатная книга ISBN 9780124077768 ; Электронная книга ISBN 9780124078970 . 2015.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
