สารบัญ:
2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12
เกี่ยวกับวัฏจักรชีวิตของหลุมฝังกลบและวิธีการที่แม้แต่ของเสียธรรมดาก็กลายเป็นสารพิษ
ไม่ไกลจากบ้านของคุณ - อาจจะสองสามสิบกิโลเมตรและอาจใกล้กว่านี้มาก - มีเครื่องปฏิกรณ์เคมีขนาดใหญ่ซึ่งบรรจุส่วนผสมส่วนใหม่ทุกวันองค์ประกอบที่ไม่มีใครรู้แน่นอนและ ผลลัพธ์ของเครื่องปฏิกรณ์เองไม่สามารถคาดเดาได้ เครื่องปฏิกรณ์นี้เรียกว่าหลุมฝังกลบหรือแปลเป็นภาษาราชการซึ่งเป็นหลุมฝังกลบขยะในครัวเรือน ทุกสิ่งที่ชาวเมืองโยนทิ้งไปจบลงที่นี่ N + 1 และ Lifehacker ตัดสินใจค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นกับขยะเมื่อมันจบลงที่หลุมฝังกลบ
ในปี 2015 ในรัสเซีย บริษัทวิเคราะห์ Frost & Sullivan ระบุว่ามีการผลิตขยะมูลฝอยชุมชน 57 ล้านตัน ซึ่งน้อยกว่าปริมาณการผลิตเหล็กเพียงเล็กน้อย (71 ล้านตัน) ขยะในครัวเรือนในมอสโกและภูมิภาค ขยะคืออะไร? (ประมาณ 11 ล้านตันต่อปี) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเศษอาหาร (22 เปอร์เซ็นต์) กระดาษและกระดาษแข็ง (17 เปอร์เซ็นต์) แก้ว (16 เปอร์เซ็นต์) และพลาสติก (13 เปอร์เซ็นต์) ผ้าโลหะและไม้คิดเป็น 3 เปอร์เซ็นต์ อีก 20 เปอร์เซ็นต์สำหรับอย่างอื่น
ในรัสเซีย หลุมฝังกลบได้รับขยะมากถึง 94 เปอร์เซ็นต์ รีไซเคิลเพียง 4% และเผา 2%
สำหรับการเปรียบเทียบ: ในสหภาพยุโรป 45 เปอร์เซ็นต์ของขยะถูกรีไซเคิล 28 เปอร์เซ็นต์จบลงในหลุมฝังกลบ และ 27 เปอร์เซ็นต์ถูกเผา
หลุมฝังกลบของรัสเซียทุกปีปล่อยก๊าซมีเทน 1.5 ล้านตันและ CO 21.5 ล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศ2… ทั้งหมดในรัสเซียในปี 2558 มีโรงฝังกลบฝังกลบ 13, 9,000 แห่งซึ่งในภูมิภาคมอสโก - 14 แห่งเดียวที่ฝังกลบในมอสโกในเขต Chekhovsky (หลุมฝังกลบ Kulakovo) ต่อปีที่ออกที่ดินขยะในเขตมอสโก: สถานการณ์สิ่งแวดล้อมปัจจุบัน
และแนวโน้มในการปล่อยก๊าซมีเทน 2.4 พันตัน คาร์บอนไดออกไซด์ 39.4 ตัน แอมโมเนีย 1.8 ตัน และไฮโดรเจนซัลไฟด์ 0, 028 ตันสู่ชั้นบรรยากาศ
การฝังกลบอย่างเหมาะสมเป็นโครงสร้างไฮเทคที่ซับซ้อน ก่อนที่จะพร้อมที่จะรับขยะ จำเป็นต้องเตรียมด้านล่าง: ปูด้วยชั้นของดินเหนียวหนาประมาณหนึ่งเมตร วาง geomembrane ที่กันน้ำไว้ด้านบน ชั้นของ geotextile ชั้นเศษหินหรืออิฐ 30 เซนติเมตรใน ซึ่งคุณต้องวางระบบท่อเพื่อรวบรวมตัวกรอง - ของเหลวที่จะรวบรวมจากเศษซากและด้านบนจะมีเมมเบรนป้องกันซึมผ่านได้ ด้านล่างของหลุมฝังกลบควรอยู่เหนือน้ำบาดาลอย่างน้อยครึ่งเมตร
ถัดจากหลุมฝังกลบ สถานีสูบน้ำและการบำบัดจะต้องสูบออกและทำให้กรองเป็นกลาง ซึ่งอิ่มตัวด้วยกรดอินทรีย์และสารอินทรีย์อื่นๆ สารประกอบโลหะหนัก นอกจากนี้ในชั้นของขยะเมื่อเริ่มสะสมจะต้องติดตั้งระบบท่อสำหรับรวบรวมและใช้ก๊าซที่ฝังกลบซึ่งเป็นสถานีสำหรับทำให้บริสุทธิ์และเผา
เมื่อหลุมฝังกลบเต็ม (โดยปกติหลุมฝังกลบจะใช้เวลาขยะ 20-30 ปี) คุณต้องปิดหลุมฝังกลบจากด้านบนด้วยชั้นป้องกันอื่น เพื่อรักษาระบบรวบรวมก๊าซจากหลุมฝังกลบ - จะต้องทำงานต่อไปอีกทศวรรษ
ชีวิตการฝังกลบ
อายุการใช้งานทางเคมีของขยะในหลุมฝังกลบสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสี่ขั้นตอนหลักโดยใช้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับก๊าซจากหลุมฝังกลบ ในระหว่าง เฟสแรก แบคทีเรียแอโรบิก - แบคทีเรียที่สามารถอยู่และเติบโตได้ในที่ที่มีออกซิเจน - ทำลายสายโซ่โมเลกุลยาวของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมันที่ประกอบขึ้นเป็นขยะอินทรีย์ ซึ่งก็คือ เศษอาหารเป็นหลัก
ผลิตภัณฑ์หลักของกระบวนการนี้คือคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน (ปริมาณที่ค่อยๆ ลดลงตลอดอายุของหลุมฝังกลบ) ระยะแรกจะดำเนินต่อไปตราบใดที่มีออกซิเจนเพียงพอในเศษซาก และอาจต้องใช้เวลาเป็นเดือนหรือเป็นวันกว่าที่เศษจะค่อนข้างสดปริมาณออกซิเจนจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับระดับการบดอัดของเศษซากและการฝังลึก
ระยะที่สอง เริ่มต้นเมื่อออกซิเจนในขยะหมดลงแล้ว ตอนนี้บทบาทหลักเล่นโดยแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งเปลี่ยนสารที่สร้างขึ้นโดยคู่แอโรบิกเป็นกรดอะซิติกฟอร์มิกและแลคติครวมถึงแอลกอฮอล์ - เอทิลและเมทิล
สภาพแวดล้อมของหลุมฝังกลบจะกลายเป็นกรดมาก เมื่อกรดผสมกับความชื้น มันจะปล่อยสารอาหาร ทำให้ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสพร้อมสำหรับชุมชนแบคทีเรียที่หลากหลาย ซึ่งจะผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนอย่างเข้มข้น หากหลุมฝังกลบถูกรบกวนหรือออกซิเจนแทรกซึมเข้าไปในความหนาของขยะ ทุกอย่างจะกลับสู่ระยะแรก
ระยะที่สาม ในชีวิตการฝังกลบเริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนบางชนิดเริ่มแปรรูปกรดอินทรีย์และก่อตัวเป็นอะซิเตท กระบวนการนี้ทำให้สภาพแวดล้อมเป็นกลางมากขึ้น ซึ่งสร้างสภาวะสำหรับแบคทีเรียที่ผลิตก๊าซมีเทน แบคทีเรียเมทาโนเจนและแบคทีเรียที่ผลิตกรดก่อให้เกิดความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกัน: แบคทีเรีย "กรด" ผลิตสารที่กินเมทาโนเจน - คาร์บอนไดออกไซด์และอะซิเตท ซึ่งในปริมาณมากจะเป็นอันตรายต่อแบคทีเรียที่ผลิตกรดเอง
ระยะที่สี่ - ยาวที่สุด - เริ่มต้นเมื่อองค์ประกอบและระดับการผลิตก๊าซที่หลุมฝังกลบค่อนข้างคงที่ ในขั้นตอนนี้ ก๊าซจากหลุมฝังกลบประกอบด้วยมีเทน 45 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ (โดยปริมาตร) คาร์บอนไดออกไซด์ 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ และก๊าซอื่นๆ 2 ถึง 9 เปอร์เซ็นต์ โดยเฉพาะสารประกอบกำมะถัน ระยะนี้สามารถอยู่ได้นานประมาณ 20 ปี แต่ถึง 50 ปีหลังจากที่ขยะหยุดถูกนำเข้าสู่หลุมฝังกลบแล้ว ก็ยังคงปล่อยก๊าซออกมาอย่างต่อเนื่อง
มีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์หลักของการสลายตัวของเสีย แต่ยังห่างไกลจากของเสียเพียงอย่างเดียว ละครหลุมฝังกลบประกอบด้วยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายหลายร้อยชนิด นักวิทยาศาสตร์ที่สำรวจหลุมฝังกลบเจ็ดแห่งในสหราชอาณาจักรพบร่องรอยสารประกอบอินทรีย์ในก๊าซจากหลุมฝังกลบที่ Seven U. K. สถานที่กำจัดของเสียประกอบด้วยสารต่างๆ ประมาณ 140 ชนิดในก๊าซที่ฝังกลบ รวมถึงอัลเคน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ไซโคลอัลเคน เทอร์พีน แอลกอฮอล์และคีโตน สารประกอบคลอรีน รวมถึงออร์กาโนคลอรีน เช่น คลอโรเอธิลีน
อะไรจะผิดพลาดได้
Marianna Kharlamova หัวหน้าแผนกตรวจสอบและพยากรณ์สิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัย RUDN อธิบายว่าองค์ประกอบที่แน่นอนของก๊าซจากหลุมฝังกลบนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ: ในช่วงเวลาของปี การปฏิบัติตามเทคโนโลยีระหว่างการก่อสร้างและการดำเนินงานของหลุมฝังกลบ อายุของหลุมฝังกลบ องค์ประกอบของของเสีย บนเขตภูมิอากาศ อุณหภูมิและความชื้นของอากาศ …
“หากนี่เป็นหลุมฝังกลบปฏิบัติการ หากยังมีอินทรียวัตถุอยู่ องค์ประกอบของก๊าซก็จะแตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่นอาจมีกระบวนการย่อยอาหารมีเทนซึ่งก็คือมีเทนส่วนใหญ่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์แอมโมเนียไฮโดรเจนซัลไฟด์อาจมีเมอร์แคปแทนสารประกอบอินทรีย์ที่มีกำมะถัน” Kharlamova กล่าว
ส่วนประกอบหลักที่เป็นพิษมากที่สุดคือไฮโดรเจนซัลไฟด์และมีเทน ซึ่งอาจทำให้เกิดพิษได้ในระดับความเข้มข้นสูง
อย่างไรก็ตาม Kharlamova ตั้งข้อสังเกตว่าบุคคลสามารถสัมผัสไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ในระดับความเข้มข้นที่น้อยมากซึ่งยังคงห่างไกลจากอันตรายมากดังนั้นหากบุคคลได้กลิ่นไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่ได้หมายความว่าเขาจะถูกคุกคามด้วยพิษทันที นอกจากนี้ เมื่อขยะถูกเผา สารไดออกซินจะถูกปล่อยออกมา - สารพิษอีกมากมาย ซึ่งไม่มีผลในทันที
เทคโนโลยีการดำเนินการฝังกลบถือว่าก๊าซที่ฝังกลบถูกรวบรวมโดยใช้ระบบกำจัดแก๊ส จากนั้นจึงทำความสะอาดสิ่งสกปรกและเผาในเปลวไฟหรือใช้เป็นเชื้อเพลิงKharlamova ตั้งข้อสังเกตว่าการเผาไหม้ก๊าซจากหลุมฝังกลบที่ไม่ผ่านการบำบัด เช่นเดียวกับการ Degassing ใน Kuchino วิธีกำจัดก๊าซจากหลุมฝังกลบที่หลุมฝังกลบบาลาชิฮา เช่น ที่หลุมฝังกลบคูชิโนะ สามารถสร้างปัญหาใหม่ๆ มากมายเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่เป็นพิษ
ในกรณีนี้ ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (ระหว่างการเผาไหม้ไฮโดรเจนซัลไฟด์) และสารประกอบกำมะถันที่เป็นพิษอื่น ๆ จะเกิดขึ้น ในการใช้ก๊าซตามปกติ จำเป็นต้องทำความสะอาดจากสารประกอบกำมะถันก่อน
Marianna Kharlamova
ภัยคุกคามอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อความร้อนแรงเริ่มก่อตัวขึ้นในมวลของเศษซาก ซึ่งเป็นไฟที่ไม่สามารถเข้าถึงอากาศได้ คล้ายกับถ่านหินพรุ ในกรณีนี้ หลุมฝังกลบจะเปลี่ยนการแสดงละคร อัลดีไฮด์ โพลีอะโรมาติก ไฮโดรคาร์บอน และโพลิอะโรมาติกที่มีคลอรีนปรากฏในปริมาณมาก “สิ่งนี้สร้างกลิ่นเฉพาะตัว กลิ่นที่ฝังกลบทั่วไปคือการเน่าเสียจากไฮโดรเจนซัลไฟด์และเมอร์แคปแทน ในกรณีเพลิงไหม้จะเริ่มมีกลิ่นเหมือนมันฝรั่งทอด - นี่คือกลิ่นของไฮโดรเจนฟลูออไรด์ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้” Kharlamova อธิบาย
ตามที่เธอกล่าว บางครั้งพวกเขาพยายามที่จะหยุดการปล่อยก๊าซจากหลุมฝังกลบสู่ชั้นบรรยากาศโดยคลุมหลุมฝังกลบด้วยฟิล์มแล้วปิดทับด้วยชั้นดิน แต่สิ่งนี้สร้างปัญหาเพิ่มเติม: “เมื่อผุพังจะเกิดช่องว่างและการจุ่มของดิน นอกจากนี้ ฟิล์มไม่อนุญาตให้น้ำผ่าน ซึ่งหมายความว่าหนองน้ำจะเกิดขึ้นจากเบื้องบน” เธอกล่าว
แหล่งที่มาหลักของปัญหากับหลุมฝังกลบ Kharlamova note คืออาหารและขยะอินทรีย์ พวกเขาคือผู้สร้างเงื่อนไขสำหรับ "การผลิต" ของมีเทนและไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยพื้นฐาน ขยะสามารถคัดแยกและรีไซเคิลได้ดีกว่ามากโดยไม่มีเศษอาหารเหลือทิ้ง “ถ้าเราสามารถจัดระบบรวบรวมขยะเพื่อไม่ให้อินทรียวัตถุเข้าไปในหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยได้ สิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาส่วนใหญ่เกี่ยวกับหลุมฝังกลบที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน” นักวิทยาศาสตร์เชื่อ