Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с сайта Landfill )
Перейти к навигации Перейти к поиску
О практике заполнения водоема для создания новой земли см. Мелиорация земель . Для использования в других целях, см Свалка (значения) .
Свалка в Польше

Свалка сайт, также известный как наконечник , свалки , помойки , свалки мусора , или свалки , является местом для утилизации отходов материалов. Свалка - самая старая и наиболее распространенная форма захоронения отходов , хотя систематическое захоронение отходов с ежедневным, промежуточным и окончательным закрытием началось только в 1940-х годах. Раньше мусор просто бросали в кучи или выбрасывали в ямы; в археологии это известно как мусор .

Некоторые свалки также используются для целей обращения с отходами, таких как временное хранение, консолидация и передача, или для различных этапов обработки отходов, таких как сортировка, обработка или переработка. Если они не будут стабилизированы, свалки могут подвергнуться сильному сотрясению или разжижению почвы во время землетрясения .

Операции [ править ]

Одна из нескольких свалок, используемых Драйденом, Онтарио , Канада.

Операторы хорошо управляемых полигонов для неопасных отходов соответствуют заранее определенным требованиям, применяя методы для: [1]

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

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

Во время работы на полигоне весы или мостовые весы могут взвешивать транспортные средства для сбора отходов по прибытии, а персонал может проверять грузы на предмет наличия отходов, которые не соответствуют критериям приемки отходов на полигоне. [2] После этого мусороуборочные машины используют существующую дорожную сеть на пути к разгрузочной поверхности или рабочему фронту, где они выгружают свое содержимое. После складирования грузов компакторы или бульдозеры могут разбрасывать и уплотнять отходы.на рабочем забое. Перед выездом за пределы полигона мусоровозы могут проезжать через установку для мойки колес. При необходимости они возвращаются на платформенные весы для повторного взвешивания без груза. В процессе взвешивания можно собирать статистику по тоннажу ежедневно поступающих отходов, которую базы данных могут сохранять для ведения учета. Помимо грузовиков, на некоторых полигонах может быть оборудование для обработки железнодорожных контейнеров. Использование «железнодорожных перевозок» позволяет размещать свалки в более удаленных местах без проблем, связанных с многочисленными поездками на грузовиках.

Обычно в забое уплотненные отходы ежедневно засыпают почвой или альтернативными материалами. Альтернативные материалы для укрытия отходов включают щебень или другие «зеленые отходы» [3], несколько напыляемых пеноматериалов, химически «закрепленные» твердые биологические вещества и временные одеяла. Одеяла можно поднять на ночь, а затем снять на следующий день перед размещением мусора. Пространство, которое ежедневно занимают уплотненные отходы и укрывной материал, называется дневной ячейкой. Уплотнение отходов имеет решающее значение для продления срока службы полигона. Такие факторы, как сжимаемость отходов, толщина слоя отходов и количество проходов уплотнителя над отходами, влияют на плотность отходов.

Жизненный цикл санитарной свалки [ править ]

Термин « свалка» обычно обозначает муниципальную свалку или санитарную свалку. Эти сооружения были впервые введены в эксплуатацию в начале 20-го века, но получили широкое распространение в 1960-х и 1970-х годах в попытке устранить открытые свалки и другие «антисанитарные» методы удаления отходов. Санитарная свалка - это инженерное сооружение, которое разделяет и удерживает отходы. Санитарные свалки представляют собой биологические реакторы ( биореакторы ), в которых микробы будут со временем расщеплять сложные органические отходы на более простые и менее токсичные соединения. Эти реакторы должны быть спроектированы и эксплуатироваться в соответствии с регулирующими стандартами и инструкциями (см. Экологическую инженерию ).

Обычно аэробное разложение - это первая стадия разложения отходов на свалке. За ними следуют четыре стадии анаэробной деградации. Обычно твердый органический материал в твердой фазе быстро распадается, поскольку более крупные органические молекулы распадаются на более мелкие. Эти более мелкие органические молекулы начинают растворяться и переходить в жидкую фазу с последующим гидролизом этих органических молекул, а затем гидролизованные соединения претерпевают преобразование и испарение в виде диоксида углерода (CO 2 ) и метана (CH 4 ) с остальными отходами. остающийся в твердой и жидкой фазах.

На ранних этапах в фильтрат поступает небольшой объем материала , так как биоразлагаемое органическое вещество отходов быстро уменьшается в объеме. Между тем, химическая потребность фильтрата в кислороде возрастает с увеличением концентраций более стойких соединений по сравнению с более химически активными соединениями в фильтрате. Успешное преобразование и стабилизация отходов зависит от того, насколько хорошо популяции микробов функционируют в процессе синтрофии , т. Е. От взаимодействия различных популяций для обеспечения потребностей друг друга в питании .: [4]

Жизненный цикл муниципальной свалки проходит пять различных фаз: [5] [4]

Первоначальная корректировка (фаза I) [ править ]

Поскольку отходы размещаются на свалке, пустые пространства содержат большие объемы молекулярного кислорода (O 2 ). При добавлении и уплотнении отходов содержание O 2 в пластах биореактора полигона постепенно снижается. Популяции микробов растут, плотность увеличивается. Преобладает аэробное биоразложение, т.е. первичным акцептором электронов является O 2 .

Переход (Фаза II) [ править ]

O 2 быстро разлагается существующими микробными популяциями. Уменьшение O 2 приводит к менее аэробным и более анаэробным условиям в слоях. Первичными акцепторами электронов во время перехода являются нитраты и сульфаты, поскольку O 2 быстро замещается CO 2 в отходящем газе.

Образование кислоты (Фаза III) [ править ]

Гидролиз биоразлагаемой фракции твердых отходов начинается в фазе образования кислоты, что приводит к быстрому накоплению летучих жирных кислот (ЛЖК) в фильтрате выщелачивания. Повышенное содержание органической кислоты снижает pH фильтрата примерно с 7,5 до 5,6. На этом этапе промежуточные соединения разложения, такие как ЛЖК, вносят значительный вклад в химическую потребность 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) и VOA концентрации, который инициирует H 2 производства путем ферментативных бактерий, который стимулирует рост Н 2 -oxidizing бактерий. Фаза образования H 2 относительно короткая, потому что она завершается к концу фазы образования кислоты. Увеличение биомассы ацидогенных бактерий увеличивает степень разложения отходов и потребление питательных веществ. Металлы, которые, как правило, более растворимы в воде при более низком pH, могут стать более подвижными в течение этой фазы, что приведет к увеличению концентрации металлов в фильтрате выщелачивания.

Метановое брожение (фаза IV) [ править ]

Промежуточные продукты фазы образования кислоты (например, уксусная, пропионовая и масляная кислоты) превращаются в CH 4 и CO 2 метаногенными микроорганизмами. Поскольку ЛЖК метаболизируются метаногенами, pH свалочной воды возвращается к нейтральному. Органическая прочность фильтрата, выраженная в потребности в кислороде, быстро снижается с увеличением производства газа CH 4 и CO 2 . Это самая продолжительная фаза разложения.

Окончательное созревание и стабилизация (Фаза V) [ править ]

Скорость микробиологической активности снижается во время последней фазы разложения отходов, поскольку поступление питательных веществ ограничивает химические реакции, например, поскольку биодоступный фосфор становится все более дефицитным. Производство CH 4 почти полностью исчезает, при этом O 2 и окисленные частицы постепенно снова появляются в газовых скважинах, поскольку O 2 проникает вниз из тропосферы. Это трансформирует окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) фильтрата в сторону окислительных процессов. Остаточные органические материалы можно постепенно преобразовывать в газовую фазу и по мере компостирования органических веществ; т.е. органическое вещество превращается в гуминовые соединения. [6]

Социальное и экологическое воздействие [ править ]

Свалка на Гавайях. Обратите внимание, что заполняемая область представляет собой единую четко очерченную «ячейку» и что защитная облицовка свалки находится на месте (обнаженная слева) для предотвращения загрязнения фильтрами, мигрирующими вниз через нижележащую геологическую формацию.

Свалки могут вызвать ряд проблем. Может произойти нарушение инфраструктуры , например, повреждение подъездных дорог тяжелыми транспортными средствами. Загрязнение местных дорог и водотоков от колес транспортных средств, когда они покидают полигон, может быть значительным, и его можно уменьшить с помощью систем мойки колес . Также может произойти загрязнение местной окружающей среды , такое как загрязнение грунтовых вод или водоносных горизонтов или загрязнение почвы .

Фильтрат [ править ]

Основная статья: фильтрат

Когда осадки выпадают на открытые свалки, вода просачивается через мусор и загрязняется взвешенными и растворенными веществами, образуя фильтрат. Если этого не сделать, это может привести к загрязнению грунтовых вод. На всех современных свалках используется комбинация непроницаемых футеровок толщиной несколько метров, геологически стабильных участков и систем сбора для удержания и улавливания этого фильтрата. Затем его можно обработать и выпарить. После заполнения свалки ее изолируют, чтобы предотвратить попадание осадков и образование нового фильтрата. Однако лайнеры должны иметь срок службы, будь то несколько сотен лет и более. В конце концов, может произойти утечка из любого вкладыша свалки [7], поэтому землю вокруг свалок необходимо проверить на фильтрацию, чтобы предотвратить загрязнение грунтовых вод загрязняющими веществами.

Газы разложения [ править ]

Основная статья: Свалочный газ

Гниющие продукты 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 полигона. Помимо доступного O 2 , доля составляющих газа будет варьироваться в зависимости от возраста полигона, типа отходов, содержания влаги и других факторов. Например, максимальное количество производимого свалочного газа можно проиллюстрировать упрощенной чистой реакцией диэтилоксалата, которая объясняет эти одновременные реакции: [8]

4 C 6 H 1 0 O 4 + 6 H 2 O → 13 CH 4 + 11 CO 2

В среднем около половины объемной 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 из полигона в окружающий воздух и почву. Метан - это парниковый газ , который при определенных концентрациях является горючим и потенциально взрывоопасным, 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 входит в углеродный цикл, и концентрация CO 2 в атмосфере не изменяется. Углекислый газ улавливает тепло в атмосфере, способствуя изменению климата . [9] На правильно управляемых свалках газ собирается и сжигается или утилизируется дляутилизация свалочного газа .

Векторы [ править ]

Плохо обслуживаемые свалки могут создавать неудобства из-за таких переносчиков , как крысы и мухи, которые могут распространять инфекционные заболевания . Возникновение таких переносчиков можно уменьшить за счет ежедневного укрытия .

Другие неприятности [ править ]

Группа диких слонов взаимодействует с мусорной свалкой на 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], пылью, запахом, шумовым загрязнением и снижением стоимости местной собственности.

Свалочный газ [ править ]

Основная статья: Свалочный газ

Газы образуются на свалках из-за анаэробного переваривания микробами. Этот газ собирается и используется на правильно управляемой свалке. Его применение варьируется от простого сжигания до утилизации свалочного газа и производства электроэнергии . Мониторинг свалочного газа предупреждает рабочих о скоплении газов до опасного уровня. В некоторых странах утилизация свалочного газа обширна; в Соединенных Штатах, например, более 850 полигонов имеют активные системы сбора свалочного газа. [12]

Газовый факел на свалке в Лейк Каунти, штат Огайо.

Региональная практика [ править ]

Свалка в Перте, Западная Австралия.
Свалка South East New Territories, Гонконг

Канада [ править ]

Свалки в Канаде регулируются провинциальными природоохранными агентствами и законодательством об охране окружающей среды. [13] Старые объекты, как правило, подпадают под действующие стандарты и контролируются на предмет выщелачивания . [14] Некоторые бывшие локации были преобразованы в парковые зоны.

Европейский Союз [ править ]

В Европейском союзе отдельные государства обязаны принять законодательство, соответствующее требованиям и обязательствам Европейской директивы о полигонах .

В большинстве стран-членов ЕС действуют законы, запрещающие или строго ограничивающие вывоз бытового мусора на свалки. [15]

Индия [ править ]

В настоящее время захоронение отходов является основным методом утилизации городских отходов в Индии. В Индии также есть самая большая свалка в Азии в Деонаре, Мумбаи. [16] Однако часто возникают проблемы из-за тревожных темпов роста свалок и плохого управления со стороны властей. [17] За последние несколько лет на индийских свалках часто наблюдались наземные и подземные пожары. [18]

Соединенное Королевство [ править ]

Основная статья: Свалки в Соединенном Королевстве

В последние годы практика захоронения отходов в Великобритании должна была измениться, чтобы соответствовать требованиям Европейской директивы по захоронению отходов . В настоящее время Великобритания вводит налог на захоронение биоразлагаемых отходов, которые вывозятся на полигоны. В дополнение к этому была создана Схема торговли разрешениями на захоронение отходов, позволяющая местным властям торговать квотами на захоронение отходов в Англии. Другая система действует в Уэльсе, где власти не могут «торговать» между собой, но имеют квоты, известные как Схема разрешений на захоронение отходов.

Соединенные Штаты [ править ]

Основная статья: Свалки в США

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

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

Типы [ править ]

  • Твердые бытовые отходы : собирает бытовые отходы и неопасные материалы. К этому типу свалки относится свалка биореактора, которая специально разлагает органические материалы.
  • Промышленные отходы : для коммерческих и промышленных отходов. Другие связанные свалки включают свалки строительного мусора и мусора после сноса и свалки остатков от сжигания угля.
  • Опасные отходы [21] или отходы ПХД : [22] Свалки полихлорированных дифенилов (ПХБ), которые контролируются в США Законом о контроле за токсичными веществами 1976 года (TSCA).

Микробные темы [ править ]

Статус микробного сообщества полигона может определять его пищеварительную эффективность. [23]

Бактерии, переваривающие пластик, были обнаружены на свалках. [24]

Восстановление материалов [ править ]

Основная статья: Разработка полигона

Можно рассматривать свалки как жизнеспособный и богатый 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 сбор материалов и энергии. [25] Хорошо известные примеры включают установки для сбора газа. [26] Другие коммерческие объекты включают установки для сжигания отходов со встроенной системой рекуперации материалов. Рекуперация материала возможна за счет использования фильтров ( электрофильтр , активированный уголь).и фильтр калия, закалка, HCl-машина, SO 2 -Стиральная машина, зольный -grating и т.д.).

Альтернативы [ править ]

См. Также: Список технологий обращения с твердыми отходами

Помимо стратегий по сокращению и переработке отходов , существуют различные альтернативы свалкам, включая сжигание отходов в энергию , анаэробное сбраживание , компостирование , механическую биологическую очистку , пиролиз и плазменную газификацию . В зависимости от местной экономики и стимулов их можно сделать более привлекательными с финансовой точки зрения, чем свалки.

Ограничения [ править ]

Страны, включая Германию , Австрию , Швецию , [27] Данию , Бельгию , Нидерланды и Швейцарию , запретили захоронение необработанных отходов на свалках. [ необходима цитата ] В этих странах могут по-прежнему храниться только определенные опасные отходы, летучая зола от сжигания или стабилизированная производительность установок механической биологической очистки . [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Свалка биореакторов
  • Ежедневное покрытие
  • Опрокидывание мухи
  • Модель гидрологической оценки характеристик полигона (HELP)
  • Рекультивация земель
  • Земледелие
  • Отвод свалки
  • Налог на свалки
  • Перечень технологий обращения с твердыми отходами
  • Морской мусор
  • Механическая биологическая очистка
  • Милорганит
  • Национальная ассоциация по переработке и переработке отходов
  • НИМБИ
  • Открытый дамп
  • Показатели утилизации по странам
  • Осадок
  • Ассоциация твердых отходов Северной Америки
  • Управление отходами
  • Мидден

Ссылки [ править ]

  1. ^ https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/dsd/dsd_aofw_ni/ni_pdfs/NationalReports/finland/WASTE.pdf
  2. ^ a b «Как работает свалка» . www.co.cumberland.nc.us . Проверено 22 февраля 2020 года .
  3. ^ «Альтернативное ежедневное покрытие (ADC)» . Проверено 14 сентября 2012 года .
  4. ^ a b Letcher, TM; Валлеро, Д.А., ред. (2019). Муниципальная свалка, Д. Валлеро и Г. Блайт, стр. 235–249 в книге «Отходы: руководство по управлению» . Амстердам, Нидерланды и Бостон, Массачусетс, Печатная книга: Elsevier Academic Press. ISBN 9780128150603. 804 страницы.
  5. ^ Агентство по охране окружающей среды США (2007) Характеристики биореактора для захоронения отходов: второй промежуточный отчет: объект 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. DOI : 10.1007 / BF02979496 . ISSN 0948-3349 . S2CID 108698198 .  
  7. ↑ Агентство по охране окружающей среды США, «Критерии утилизации твердых отходов; предлагаемое правило», Федеральный регистр 53 (168): 33314–33422, 40 CFR, части 257 и 258, Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, 30 августа (1988a).
  8. ^ a b Темелис, Николас Дж. и Присцилла А. Уллоа. «Образование метана на свалках». Возобновляемая энергия 32.7 (2007), 1243–1257
  9. ^ "CO2 101: Почему углекислый газ вреден?" . Сеть Матери-Природы . Проверено 30 ноября, 2016 .
  10. ^ "Как свалки и мусор влияют на нашу дикую природу?" . МОЙ НОЛЬ ОТХОДОВ . 30 января 2009 . Проверено 22 февраля 2020 года .
  11. ^ «Свалки губят жизни» . www.cdenviro.com . Проверено 22 февраля 2020 года .
  12. ^ Пауэлл, Джон Т .; Таунсенд, Тимоти Дж .; Циммерман, Джули Б. (21 сентября 2015 г.). «Оценка объемов захоронения твердых отходов и целевые показатели сокращения выбросов свалочного газа». Изменение климата природы . 6 (2): 162–165. DOI : 10.1038 / nclimate2804 .
  13. ^ Управление инвентаризацией свалок Онтарио - Как Онтарио регулирует свалки - Министерство окружающей среды
  14. ^ Старые свалки: Забытые загрязнители Онтарио - Экологические проблемы
  15. ^ https://www.cewep.eu/landfill-taxes-and-bans/
  16. ^ «Борьба с горами мусора: вот как индийские города справились с кризисом на свалках в 2018 году | Swachh Year Ender» . NDTV-Dettol Banega Swasth Swachh Индия . 31 декабря 2018 . Проверено 21 февраля 2020 года .
  17. ^ Касселла, Карли. «Мусорная гора Эверест в Индии растет так быстро, что для этого нужны сигнальные огни с самолетов» . ScienceAlert . Проверено 21 февраля 2020 года .
  18. ^ «Борьба с горами мусора: вот как индийские города справились с кризисом на свалках в 2018 году | Swachh Year Ender» . NDTV-Dettol Banega Swasth Swachh Индия . 31 декабря 2018 . Проверено 21 февраля 2020 года .
  19. ^ Хоринко, Марианна, Катрин Куртин. «Управление отходами: полвека прогресса». Ассоциация выпускников EPA. Март 2016 г.
  20. ^ «Современные свалки» . Архивировано из оригинального 22 февраля 2015 года . Проверено 21 февраля 2015 года .
  21. ^ EPA, OSWER, ORCR, США. «Основная информация о полигонах» . www.epa.gov . Проверено 14 марта 2017 года .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. ^ «Удаление и хранение отходов полихлорированных дифенилов (ПХБ)» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 10 мая 2017 года .
  23. ^ Гомес, AM; = Яннарелл, AC; Симс, ГК; Cadavid-Resterpoa, G .; Эррера, CXM (2011). «Характеристика бактериального разнообразия на разной глубине полигона Moravia Hill Landfill в Медельине, Колумбия». Биология и биохимия почвы . 43 (6): 1275–1284. DOI : 10.1016 / j.soilbio.2011.02.018 .
  24. ^ Гвинет Дики Zaikab (март 2011). «Морские микробы переваривают пластик» .
  25. ^ Многоцелевая промышленность с использованием полигонов для энергетики Archived 8 декабря 2009 года, в Wayback Machine
  26. ^ Коммерческая эксплуатация газа со свалок
  27. ^ "Regeringskansliets rättsdatabaser" . rkrattsbaser.gov.se (на шведском языке) . Проверено 9 мая 2019 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • «Современные свалки» . Архивировано из оригинального 22 февраля 2015 года . Проверено 21 февраля 2015 года .
  • «Директива Совета 1999/31 / EC от 26 апреля 1999 г. о захоронении отходов» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 5 июля 2010 года . Проверено 29 августа 2005 года .
  • "Экспертная веб-система советника по эксплуатации полигона" . Архивировано из оригинального 30 октября 2005 года . Проверено 29 августа 2005 года .
  • Х. Ланьер Хикман младший и Ричард У. Элдридж. «Часть 3: Санитарная свалка» . Краткая история обращения с твердыми отходами в США за последние 50 лет . Архивировано из оригинального 23 ноября 2005 года . Проверено 29 августа 2005 года .
  • Даниэль А. Валлеро, Экологическая биотехнология: биосистемный подход . 2-е издание. Academic Press, Амстердам, Нидерланды и Бостон, Массачусетс, ISBN печатной книги 9780124077768 ; электронная книга ISBN 9780124078970 . 2015 г.  

Внешние ссылки [ править ]

  • Национальная ассоциация по переработке и переработке отходов США
  • Ассоциация твердых отходов Северной Америки
  • Национальная ассоциация США по переработке и переработке отходов: начните с мусорного ведра
  • https://waste-management-world.com/a/a-compact-guide-to-landfill-operation-machinery-management-and-misconceptions