Jump to content

Свалка

(Перенаправлено со свалки мусора )

Свалка [ а ] представляет собой площадку для утилизации отходов . Это старейшая и наиболее распространенная форма утилизации отходов , хотя систематическое захоронение отходов с ежедневным, промежуточным и окончательным укрытием началось только в 1940-х годах. Раньше мусор просто складывали в кучи или бросали в ямы (известные в археологии как кучи ).

Некоторые свалки используются для целей управления отходами, таких как временное хранение, консолидация и транспортировка, или для различных этапов переработки отходов, таких как сортировка, обработка или переработка. Если их не стабилизировать, свалки могут подвергнуться сильному сотрясению или разжижению почвы во время землетрясения . После заполнения территория над свалкой может быть использована для других целей.

Операции

[ редактировать ]
Одна из нескольких свалок, используемых Драйденом, Онтарио , Канада.
Мусор вывален посреди дороги в Карачи , Пакистан.

Операторы хорошо управляемых свалок неопасных отходов соблюдают заранее установленные требования, применяя методы для: [ 1 ]

  1. ограничивать отходы на как можно меньшей площади
  2. компактный мусор для уменьшения объема [ 2 ]

Они также могут покрывать отходы (обычно ежедневно) слоями почвы или других материалов, таких как древесная щепа и мелкие частицы.

Во время работы на полигоне весы или мостовые весы могут взвешивать транспортные средства для сбора мусора по прибытии, а персонал может проверять грузы на наличие отходов, которые не соответствуют критериям приемки отходов на полигоне. [ 2 ] После этого автомобили для сбора мусора используют существующую дорожную сеть на пути к отвалу или рабочему фронту, где они выгружают свое содержимое. После размещения груза компакторы или бульдозеры могут распределять и уплотнять отходы на забое. Перед выездом за пределы полигона мусороуборочные машины могут пройти через установку по очистке колес. При необходимости они возвращаются на весы для повторного взвешивания без груза. В процессе взвешивания можно собирать статистические данные о ежедневном тоннаже поступающих отходов, которые можно сохранять в базах данных для ведения учета. Помимо грузовиков, на некоторых свалках может быть оборудование для обработки железнодорожных контейнеров. Использование «железнодорожного транспорта» позволяет размещать свалки в более отдаленных местах без проблем, связанных с многочисленными поездками на грузовиках.

Обычно в забое уплотненные отходы ежедневно засыпаются грунтом или альтернативными материалами. Альтернативные материалы для покрытия отходов включают древесную щепу или другие «зеленые отходы», [ 3 ] несколько напыляемых пенопластов, химически «фиксированные» биологические вещества и временные одеяла. Одеяла можно поднять на место на ночь, а затем снять на следующий день перед вывозом мусора. Пространство, которое ежедневно занимают уплотненные отходы и покровный материал, называется суточной ячейкой. Уплотнение отходов имеет решающее значение для продления срока службы свалки. На плотность отходов влияют такие факторы, как сжимаемость отходов, толщина слоя отходов и количество проходов уплотнителя над отходами.

Жизненный цикл санитарной свалки

[ редактировать ]
Схема санитарной свалки

Термин «свалка» обычно является сокращением от муниципальной свалки или санитарной свалки. Эти объекты были впервые созданы в начале 20-го века, но получили широкое распространение в 1960-х и 1970-х годах в попытке ликвидировать открытые свалки и другие «антисанитарные» методы удаления отходов. Санитарная свалка представляет собой инженерно-техническое сооружение, предназначенное для разделения и локализации отходов. Санитарные свалки задуманы как биологические реакторы ( биореакторы ), в которых микробы со временем будут расщеплять сложные органические отходы на более простые и менее токсичные соединения. Эти реакторы должны быть спроектированы и эксплуатироваться в соответствии с нормативными стандартами и рекомендациями (см. Экологическая инженерия ).

Обычно аэробное разложение является первым этапом разложения отходов на свалке. За ними следуют четыре стадии анаэробной деградации. Обычно твердый органический материал в твердой фазе быстро разлагается, поскольку более крупные органические молекулы распадаются на более мелкие молекулы. Эти более мелкие органические молекулы начинают растворяться и переходить в жидкую фазу, после чего происходит гидролиз этих органических молекул, а гидролизованные соединения затем претерпевают трансформацию и улетучивание в виде диоксида углерода (CO 2 ) и метана (CH 4 ), а остальные отходы остающиеся в твердой и жидкой фазах.

На ранних этапах в фильтрат попадает небольшой объем материала , поскольку биоразлагаемые органические вещества отходов быстро уменьшаются в объеме. фильтрата в Между тем, химическая потребность кислороде увеличивается с увеличением концентрации более стойких соединений по сравнению с более реакционноспособными соединениями в фильтрате. Успешная конверсия и стабилизация отходов зависят от того, насколько хорошо микробные популяции функционируют в условиях синтрофии , то есть взаимодействия различных популяций для обеспечения потребностей друг друга в питании: [ 4 ]

Жизненный цикл муниципальной свалки состоит из пяти отдельных этапов: [ 5 ] [ 4 ]

Первоначальная корректировка (Этап I)

[ редактировать ]

Когда отходы помещаются на свалку, пустые пространства содержат большие объемы молекулярного кислорода (O 2 ). При добавлении и уплотнении отходов содержание О 2 в слоях полигонного биореактора постепенно снижается. Популяции микроорганизмов растут, плотность увеличивается. Доминирует аэробная биодеградация, т.е. первичным акцептором электронов является O 2 .

Переход (Фаза II)

[ редактировать ]

O 2 быстро разлагается существующими микробными популяциями. Уменьшение O 2 приводит к созданию менее аэробных и более анаэробных условий в слоях. Первичными акцепторами электронов во время перехода являются нитраты и сульфаты, поскольку O 2 быстро замещается CO 2 в отходящих газах.

Образование кислоты (Фаза III)

[ редактировать ]

Гидролиз биоразлагаемой фракции твердых отходов начинается в фазе кислотообразования, что приводит к быстрому накоплению летучих жирных кислот (ЛЖК) в фильтрате. фильтрата Повышенное содержание органических кислот снижает pH примерно с 7,5 до 5,6. На этом этапе промежуточные соединения разложения, такие как ЛЖК, способствуют значительной химической потребности в кислороде (ХПК). Летучие органические кислоты с длинной цепью (VOA) превращаются в уксусную кислоту (C 2 H 4 O 2 ), CO 2 и газообразный водород (H 2 ). Высокие концентрации ЛЖК увеличивают как биохимическую потребность в кислороде (БПК), так и концентрацию VOA, что инициирует выработку H 2 ферментативными бактериями, что стимулирует рост H 2 -окисляющих бактерий. Фаза генерации H 2 относительно коротка, поскольку она завершается к концу фазы образования кислоты. Увеличение биомассы ацидогенных бактерий увеличивает степень разложения отходов и потребления питательных веществ. Металлы, которые обычно более растворимы в воде при более низком pH, могут стать более подвижными на этом этапе, что приводит к увеличению концентрации металлов в фильтрате.

Метановая ферментация (Фаза IV)

[ редактировать ]

Промежуточные продукты фазы кислотообразования (например, уксусная, пропионовая и масляная кислоты) превращаются в CH 4 и CO 2 метаногенными микроорганизмами. Поскольку ЛЖК метаболизируются метаногенами, pH воды на свалке возвращается к нейтральному значению. Органическая сила фильтрата, выраженная как потребность в кислороде, снижается быстрыми темпами с увеличением CH 4 и CO 2 производства газов . Это самая длительная фаза разложения.

Окончательное созревание и стабилизация (Фаза V)

[ редактировать ]

Скорость микробиологической активности замедляется на последней фазе разложения отходов, поскольку поступление питательных веществ ограничивает химические реакции, например, поскольку биодоступного фосфора становится все меньше. Производство CH 4 почти полностью исчезает, при этом O 2 и окисленные соединения постепенно вновь появляются в газовых скважинах по мере проникновения O 2 вниз из тропосферы. Это трансформирует окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) фильтрата в сторону окислительных процессов. Остаточные органические материалы могут постепенно переводиться в газовую фазу и по мере компостирования органических веществ; т.е. органическое вещество превращается в гуминовые соединения. [ 6 ]

Социальное и экологическое воздействие

[ редактировать ]
Операция на свалке на Гавайях. Засыпаемая территория представляет собой единую, четко очерченную «ячейку», и на ней имеется защитная оболочка свалки (обнаженная слева), чтобы предотвратить загрязнение фильтратами , мигрирующими вниз через нижележащую геологическую формацию.

Свалки могут стать причиной ряда проблем. Могут произойти нарушения инфраструктуры , такие как повреждение подъездных дорог тяжелыми транспортными средствами. Загрязнение местных дорог и водотоков колесами транспортных средств, покидающих свалку, может быть значительным и может быть уменьшено с помощью систем мойки колес . загрязнение местной окружающей среды , например, загрязнение грунтовых вод или водоносных горизонтов или загрязнение почвы Также может произойти .

Фильтрат

[ редактировать ]

Когда осадки выпадают на открытые свалки, вода просачивается сквозь мусор и загрязняется взвешенными и растворенными материалами, образуя фильтрат. Если его не соблюдать, он может загрязнить грунтовые воды. На всех современных свалках используется сочетание непроницаемых слоев толщиной в несколько метров, геологически стабильных участков и систем сбора для сдерживания и улавливания фильтрата. Затем его можно обработать и испарить. После заполнения полигона его изолируют, чтобы предотвратить попадание осадков и образование новых сточных вод. Однако лайнеры должны иметь срок службы, будь то несколько сотен лет и более. В конце концов, любая оболочка свалки может дать течь. [ 7 ] поэтому землю вокруг свалок необходимо проверять на наличие фильтрата, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в грунтовые воды.

Газы разложения

[ редактировать ]

Гниющая пища и другие разлагающиеся органические отходы создают газы разложения , особенно CO 2 и CH 4 в результате аэробного и анаэробного разложения соответственно. Оба процесса происходят одновременно в разных частях свалки. Помимо доступного O 2 , доля газовых составляющих будет варьироваться в зависимости от возраста свалки, типа отходов, содержания влаги и других факторов. Например, максимальное количество образующегося свалочного газа можно проиллюстрировать упрощенной суммарной реакцией диэтилоксалата, которая объясняет эти одновременные реакции: [ 8 ]

4 С 6 Н 10 О 4 + 6 Н 2 О → 13 СН 4 + 11 СО 2

В среднем около половины объёмной концентрации свалочного газа составляет CH 4 и 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 ]

Вывоз мусора в Афинах, Греция

Свалочные газы могут просачиваться за пределы свалки в окружающий воздух и почву. Метан является парниковым газом , он легковоспламеняющийся и потенциально взрывоопасный при определенных концентрациях, что делает его идеальным для сжигания для экологически чистого производства электроэнергии. Поскольку при разложении растительных веществ и пищевых отходов выделяется только углерод, который был уловлен из атмосферы в результате фотосинтеза, новый углерод не попадает в углеродный цикл , и концентрация CO 2 в атмосфере не изменяется. Углекислый газ удерживает тепло в атмосфере, способствуя изменению климата . [ 9 ] На правильно управляемых свалках газ собирается и сжигается или восстанавливается для утилизации свалочного газа .

Плохо управляемые свалки могут стать помехой из-за таких переносчиков , как крысы и мухи, которые могут распространять инфекционные заболевания . Появление таких переносчиков можно уменьшить за счет использования ежедневного укрытия .

Прочие неприятности

[ редактировать ]
Группа диких слонов взаимодействует с мусорной свалкой в ​​Шри-Ланке.

Другие потенциальные проблемы включают нарушение дикой природы из-за оккупации среды обитания. [ 10 ] и нарушение здоровья животных, вызванное потреблением отходов со свалок, [ 11 ] пыль, запах, шумовое загрязнение и снижение стоимости местной собственности.

Свалочный газ

[ редактировать ]
Газовый факел на свалке в округе Лейк, штат Огайо.

Газы образуются на свалках в результате анаэробного расщепления микробами. На правильно управляемой свалке этот газ собирается и используется. Область его применения варьируется от простого сжигания на факелах до утилизации свалочного газа и производства электроэнергии . Мониторинг свалочного газа предупреждает рабочих о наличии скопления газов до опасного уровня. В некоторых странах утилизация свалочного газа широко распространена; в Соединенных Штатах, например, более 850 свалок оснащены активными системами утилизации свалочного газа. [ 12 ]

Солнечная свалка

[ редактировать ]
Солнечные батареи на заполненной свалке в Рехоботе, Массачусетс

Солнечная свалка — это перепрофилированная бывшая в употреблении свалка, преобразованная в с солнечными батареями солнечную ферму . [ 13 ]

Региональная практика

[ редактировать ]
Свалка в Перте, Западная Австралия.
Юго-восточная свалка Новых территорий, Гонконг

Свалки в Канаде регулируются провинциальными экологическими агентствами и законодательством об охране окружающей среды. [ 14 ] Старые объекты, как правило, подпадают под действующие стандарты и контролируются на предмет выщелачивания . [ 15 ] Некоторые бывшие места были преобразованы в парковые зоны.

Евросоюз

[ редактировать ]
Свалка Руско в Оулу, Финляндия.

В Европейском Союзе отдельные государства обязаны принять законодательство для соблюдения требований и обязательств Европейской Директивы о свалках .

В большинстве стран-членов ЕС действуют законы, запрещающие или строго ограничивающие вывоз бытового мусора на свалки. [ 16 ]

В настоящее время захоронение отходов является основным методом утилизации муниципальных отходов в Индии. В Индии также есть крупнейшая в Азии свалка в Деонаре, Мумбаи. [ 17 ] Однако проблемы часто возникают из-за тревожных темпов роста свалок и плохого управления ими со стороны властей. [ 18 ] В последние несколько лет на индийских свалках часто наблюдались поверхностные и подземные пожары. [ 17 ]

Великобритания

[ редактировать ]

Практика захоронения мусора в Великобритании в последние годы должна была измениться, чтобы соответствовать требованиям Европейской Директивы о свалках . Великобритания теперь взимает налог на свалку биоразлагаемых отходов , которые выбрасываются на свалки. В дополнение к этому была создана Схема торговли квотами на свалки, позволяющая местным властям торговать квотами на свалки в Англии. Другая система действует в Уэльсе , где власти не могут «торговать» между собой, но имеют разрешения, известные как Схема разрешений на свалку.

Соединенные Штаты

[ редактировать ]

Свалки в США регулируются агентством по охране окружающей среды каждого штата, которое устанавливает минимальные правила; однако ни один из этих стандартов не может быть ниже стандартов, установленных Агентством по охране окружающей среды США (EPA). [ 19 ]

Разрешение на размещение свалки обычно занимает от пяти до семи лет, стоит миллионы долларов и требует тщательного выбора места, инженерных и экологических исследований и демонстраций, чтобы гарантировать соблюдение местных требований по охране окружающей среды и безопасности. [ 20 ]

Микробные темы

[ редактировать ]

Статус микробного сообщества на свалке может определять эффективность ее пищеварения. [ 23 ]

На свалках обнаружены бактерии, переваривающие пластик. [ 24 ]

Восстановление материалов

[ редактировать ]

Свалки можно рассматривать как жизнеспособный и обильный источник материалов и энергии . В развивающихся странах сборщики мусора часто ищут материалы, которые еще можно использовать. В коммерческом контексте компании также обнаружили свалки, и многие [ количественно ] начали собирать материалы и энергию. [ 25 ] Хорошо известными примерами являются установки по улавливанию газа. [ 26 ] Другие коммерческие объекты включают мусоросжигательные заводы со встроенными системами рекуперации материалов. Такая рекуперация материала возможна за счет использования фильтров ( электрофильтр , фильтр с активированным углем и калием, закалочный фильтр, HCl-промыватель, SO 2 -промыватель, донная зольная решетка и т. д.).

Альтернативы

[ редактировать ]

Помимо отходов стратегий сокращения и переработки , существуют различные альтернативы свалкам, включая сжигание отходов для получения энергии , анаэробное сбраживание , компостирование , механическую биологическую очистку , пиролиз и плазменно-дуговую газификацию . В зависимости от местной экономики и стимулов их можно сделать более привлекательными с финансовой точки зрения, чем свалки.

Ограничения

[ редактировать ]

Страны, включая Германию , Австрию , Швецию , [ 27 ] Дания , Бельгия , Нидерланды и Швейцария запретили вывоз непереработанных отходов на свалки. [ нужна ссылка ] В этих странах только некоторые опасные отходы, летучая зола от сжигания или стабилизированная продукция механо-биологических очистных сооружений. по-прежнему могут храниться [ нужна ссылка ]

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Также известен как свалка , свалка , свалка мусора , свалка мусора , свалка мусора или свалка .
  1. ^ «Управление отходами. Справочная информация. Общие цели политики в отношении отходов» (PDF) . www.sustainabledevelopment.un.org . Проверено 10 мая 2024 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б «Как работает свалка» . www.co.cumberland.nc.us . Проверено 22 февраля 2020 г.
  3. ^ «Альтернативная ежедневная обложка (ADC)» . Архивировано из оригинала 5 июня 2012 года . Проверено 14 сентября 2012 г.
  4. ^ Перейти обратно: а б Летчер, ТМ; Валлеро, Д.А., ред. (2019). Муниципальная свалка, Д. Валлеро и Г. Блайт, стр. 235–249 в книге «Отходы: Справочник по управлению» . Амстердам, Нидерланды и Бостон, Массачусетс, печатная книга: Elsevier Academic Press. ISBN  9780128150603 . 804 страницы.
  5. ^ Агентство по охране окружающей среды США (2007) Производительность биореактора на свалке: второй промежуточный отчет: установка по переработке и утилизации внешнего контура - Луисвилл, Кентукки, EPA/600/R-07/060
  6. ^ Вайц, Кейт; Барлаз, Мортон; Ранджитан, Ранджи; Брилл, Дауни; Торнело, Сьюзен; Хэм, Роберт (июль 1999 г.). «Управление жизненным циклом твердых бытовых отходов». Международный журнал оценки жизненного цикла . 4 (4): 195–201. Бибкод : 1999IJLCA...4..195W . дои : 10.1007/BF02979496 . ISSN   0948-3349 . S2CID   108698198 .
  7. ^ Агентство по охране окружающей среды США, «Критерии объектов по удалению твердых отходов; предлагаемое правило», Федеральный реестр 53 (168): 33314–33422, 40 CFR, части 257 и 258, Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, 30 августа (1988a).
  8. ^ Перейти обратно: а б Темелис, Николас Дж. и Присцилла А. Уллоа. «Образование метана на свалках». Возобновляемая энергетика 32,7 (2007), 1243–1257.
  9. ^ «CO2 101: Чем вреден углекислый газ?» . Сеть «Мать-природа» . Проверено 30 ноября 2016 г.
  10. ^ «Как свалки и мусор влияют на нашу дикую природу?» . МОЙ НОЛЬ ОТХОДОВ . 30 января 2009 года . Проверено 22 февраля 2020 г.
  11. ^ «Свалки губят жизни» . www.cdenviro.com . Проверено 22 февраля 2020 г.
  12. ^ Пауэлл, Джон Т.; Таунсенд, Тимоти Г.; Циммерман, Джули Б. (21 сентября 2015 г.). «Оценки темпов утилизации твердых отходов и целевые показатели сокращения выбросов свалочных газов». Природа Изменение климата . 6 (2): 162–165. дои : 10.1038/nclimate2804 .
  13. ^ «Свалки в США получают вторую жизнь в виде солнечных ферм» . ВРЕМЯ . 2 июня 2022 г.
  14. ^ «Министерство окружающей среды, охраны природы и парков | ontario.ca» . www.ontario.ca .
  15. ^ «Стареющие свалки: забытая работа по загрязнению окружающей среды Онтарио = экологические проблемы» . 28 сентября 2010 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2010 г.
  16. ^ «CEWEP — Конфедерация европейских предприятий по переработке отходов в энергию» .
  17. ^ Перейти обратно: а б «Борьба с горами мусора: вот как индийские города справились с кризисом свалок в 2018 году | Конец года в Свах» . НДТВ . 31 декабря 2018 года . Проверено 21 февраля 2020 г.
  18. ^ Касселла, Карли (5 июня 2019 г.). «Индийская «гора Эвереста» мусора растет так быстро, что нужны сигнальные огни для самолетов» . НаукаАлерт . Проверено 21 февраля 2020 г.
  19. ^ Хоринко, Марианна, Кэтрин Куртин. «Управление отходами: полвека прогресса». Ассоциация выпускников EPA. Март 2016.
  20. ^ «Современные свалки» . Архивировано из оригинала 22 февраля 2015 года . Проверено 21 февраля 2015 г.
  21. ^ EPA, OSWER, ORCR, США (24 марта 2016 г.). «Основные сведения о свалках» . www.epa.gov . Проверено 14 марта 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. ^ «Утилизация и хранение отходов полихлордифенила (ПХБ)» . Агентство по охране окружающей среды США . 19 августа 2015 года . Проверено 10 мая 2017 г.
  23. ^ Гомес, AM; Яннарелл, AC; Симс, ГК; Кадавид-Рестерпоа, Г.; Эррера, CXM (2011). «Характеристика бактериального разнообразия на разных глубинах на свалке Моравия-Хилл в Медельине, Колумбия». Биология и биохимия почвы . 43 (6): 1275–1284. Бибкод : 2011SBiBi..43.1275G . doi : 10.1016/j.soilbio.2011.02.018 .
  24. ^ Гвинет Дики Зайкаб (март 2011 г.). «Морские микробы переваривают пластик» . Природа . дои : 10.1038/news.2011.191 .
  25. ^ «Китаеведческий спектр» . www.chinalize.nl . Архивировано из оригинала 8 декабря 2009 года.
  26. ^ «Коммерческая эксплуатация газа свалок» . Архивировано из оригинала 24 октября 2011 года . Проверено 28 ноября 2009 г.
  27. ^ «Правовые базы данных аппарата правительства» . rkrattsbaser.gov.se (на шведском языке) . Проверено 9 мая 2019 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 51e1d052b34c2d76b59f0f7049a93568__1723529220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/51/68/51e1d052b34c2d76b59f0f7049a93568.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Landfill - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)