Ինչ է տեղի ունենում թափոնների հետ, երբ դրանք հայտնվում են աղբավայրում

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 03:59

Աղբավայրի կյանքի ցիկլի և այն մասին, թե ինչպես են նույնիսկ սովորական թափոնները դառնում թունավոր:

Ձեր տնից ոչ հեռու, միգուցե մի քանի տասնյակ կիլոմետր, և միգուցե շատ ավելի մոտ, կա մի լայնածավալ քիմիական ռեակտոր, որտեղ ամեն օր բեռնվում են բաղադրիչների նոր չափաբաժիններ, որոնց բաղադրությունը ոչ ոք հաստատ չգիտի, և ռեակտորի արդյունքն ինքնին այնքան էլ կանխատեսելի չէ։ Այս ռեակտորը կոչվում է աղբավայր կամ, թարգմանաբար բյուրոկրատական լեզվով, կոշտ կենցաղային թափոնների աղբավայր: Այն ամենը, ինչ դեն են նետում քաղաքի բնակիչները, ավարտվում է այստեղ։ N + 1-ը և Lifehacker-ը որոշել են պարզել, թե ինչ է պատահում աղբի հետ, երբ այն հայտնվում է աղբավայրում։

2015 թվականին Ռուսաստանում, ըստ Frost & Sullivan վերլուծական ընկերության տվյալների, արտադրվել է 57 միլիոն տոննա քաղաքային կոշտ թափոն, ինչը միայն մի փոքր պակաս է պողպատի արտադրության ծավալից (71 միլիոն տոննա): Կենցաղային թափոններ Մոսկվայում և տարածաշրջանում Ինչ է թափոնը: (տարեկան մոտ 11 մլն տոննա) հիմնականում կազմված է սննդի թափոններից (22 տոկոս), թղթից և ստվարաթղթից (17 տոկոս), ապակուց (16 տոկոս) և պլաստմասսայից (13 տոկոս), կտորից, մետաղից և փայտից՝ յուրաքանչյուրը կազմում է 3 տոկոս: ևս 20 տոկոս մնացած ամեն ինչի համար:

Ռուսաստանում աղբավայրերը ստանում են աղբի մինչև 94 տոկոսը, միայն 4 տոկոսն է վերամշակվում, 2 տոկոսն է այրվում։

Համեմատության համար՝ ԵՄ-ում թափոնների 45 տոկոսը վերամշակվում է, 28 տոկոսը հայտնվում է աղբավայրերում, իսկ 27 տոկոսը այրվում է:

Ռուսական աղբավայրերը տարեկան մթնոլորտ են արտանետում 1,5 մլն տոննա մեթան և 21,5 մլն տոննա CO₂… Ընդհանուր առմամբ Ռուսաստանում 2015 թվականին եղել է 13,9 հազար գործող աղբավայր, որից Մոսկվայի մարզում՝ 14: Չեխովսկի շրջանում (Կուլակովոյի աղբավայր) տարեկան միայն մեկ մոսկովյան աղբավայր է թողարկել ԿԿՏ ՀՈՂԵՐ ՄՈՍԿՎԱՅԻ ՏԱՐԱԾԱՇՐՋՈՒՄ. ՆԵՐԿԱ ԲՆԱՊԱՀՊԱՆԱԿԱՆ ԻՐԱՎԻՃԱԿ:

ԵՎ Մթնոլորտ 2,4 հազար տոննա մեթան, 39,4 տոննա ածխաթթու գազ, 1,8 տոննա ամոնիակ և 0,028 տոննա ջրածնի սուլֆիդ ԱՐՏԱԴՐԵԼՈՒ ՀԵՌԱՆԿԱՐՆԵՐԸ։

Ճիշտ կազմակերպված աղբավայրը բարդ բարձր տեխնոլոգիական կառույց է: Նախքան աղբը ընդունելու պատրաստ լինելը, անհրաժեշտ է հատակը պատրաստել՝ շարել այն կավի շերտով մոտ մեկ մետր հաստությամբ, վրան դնել անջրանցիկ գեոմեմբրան, գեոտեքստիլի շերտ, 30 սանտիմետրանոց կոպիճ շերտ, որը դուք պետք է խողովակային համակարգ դնեք ֆիլտրատը հավաքելու համար - հեղուկը, որը կհավաքվի բեկորներից, իսկ վերևում կլինի նաև պաշտպանիչ թափանցելի թաղանթ: Աղբավայրի հատակը պետք է ստորերկրյա ջրերից առնվազն կես մետր բարձր լինի:

Աղբավայրի կողքին կպահանջվի պոմպային և մաքրման կայան՝ ֆիլտրատը դուրս մղելու և չեզոքացնելու համար, որը հագեցած է օրգանական թթուներով և այլ օրգանական նյութերով, ծանր մետաղների միացություններով: Բացի այդ, աղբի շերտում, երբ այն սկսի կուտակվել, անհրաժեշտ կլինի տեղադրել աղբավայրի գազի հավաքման և օգտագործման խողովակների համակարգ, դրա մաքրման և այրման կայան։

Երբ աղբավայրը լցված է (սովորաբար աղբավայրը 20-30 տարվա աղբ է պահանջում), պետք է աղբավայրը վերևից փակել մեկ այլ պաշտպանիչ շերտով՝ պահպանելով աղբավայրի գազահավաք համակարգը՝ այն պետք է աշխատի ևս տասնամյակներ։

Աղբավայրի կյանքը

Աղբավայրում աղբի քիմիական կյանքը կարելի է մոտավորապես բաժանել չորս հիմնական փուլերի՝ ըստ Աղբավայրի գազի հիմունքների: ընթացքում առաջին փուլ աերոբ բակտերիաները՝ բակտերիաները, որոնք կարող են ապրել և զարգանալ թթվածնի առկայության դեպքում, քայքայում են ածխաջրերի, սպիտակուցների, լիպիդների երկար մոլեկուլային շղթաները, որոնք կազմում են օրգանական թափոնները, այսինքն՝ հիմնականում սննդի թափոնները:

Այս գործընթացի հիմնական արտադրանքը ածխաթթու գազն է, ինչպես նաև ազոտը (որի քանակն աստիճանաբար նվազում է աղբավայրի կյանքի ընթացքում): Առաջին փուլը շարունակվում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ բեկորների մեջ բավականաչափ թթվածին կա, և կարող են ամիսներ կամ նույնիսկ օրեր տևել, որպեսզի բեկորները համեմատաբար թարմ լինեն:Թթվածնի պարունակությունը մեծապես տարբերվում է՝ կախված բեկորների խտացման աստիճանից և այն խորությամբ թաղված:

Երկրորդ փուլ սկսվում է այն ժամանակ, երբ աղբի ամբողջ թթվածինը արդեն սպառվել է: Այժմ գլխավոր դերը խաղում են անաէրոբ բակտերիաները, որոնք իրենց աերոբ գործընկերների կողմից ստեղծված նյութերը վերածում են քացախի, մածուցիկ և կաթնաթթվի, ինչպես նաև սպիրտների՝ էթիլ և մեթիլ։

Աղբավայրի միջավայրը դառնում է շատ թթվային։ Երբ թթուները խառնվում են խոնավության հետ, այն ազատում է սնուցիչները՝ ազոտն ու ֆոսֆորը հասանելի դարձնելով բակտերիաների բազմազան համայնքի համար, որոնք իրենց հերթին ինտենսիվ արտադրում են ածխածնի երկօքսիդ և ջրածին: Եթե աղբավայրը խանգարում է կամ թթվածինը ինչ-որ կերպ ներթափանցում է աղբի հաստության մեջ, ամեն ինչ վերադառնում է առաջին փուլ։

Երրորդ փուլ աղբավայրում կյանքը սկսվում է նրանից, որ անաէրոբ բակտերիաների որոշ տեսակներ սկսում են օրգանական թթուներ մշակել և ձևավորել ացետատներ: Այս գործընթացը շրջակա միջավայրն ավելի չեզոք է դարձնում, ինչը պայմաններ է ստեղծում մեթան արտադրող բակտերիաների համար։ Բակտերիաները մեթանոգենները և թթուներ արտադրող բակտերիաները փոխշահավետ հարաբերություններ են ձևավորում. «թթվային» բակտերիաները արտադրում են նյութեր, որոնք սպառում են մեթանոգենները՝ ածխածնի երկօքսիդը և ացետատները, որոնք մեծ քանակությամբ վնասակար են հենց թթու արտադրող բակտերիաների համար:

Չորրորդ փուլ - ամենաերկարը - սկսվում է այն ժամանակ, երբ աղբավայրում գազի արտադրության բաղադրությունը և մակարդակը դառնում են համեմատաբար կայուն: Այս փուլում աղբավայրի գազը պարունակում է 45-ից 60 տոկոս մեթան (ըստ ծավալի), 40-ից 60 տոկոս ածխաթթու գազ և 2-ից 9 տոկոս այլ գազեր, մասնավորապես՝ ծծմբային միացություններ: Այս փուլը կարող է տևել մոտ 20 տարի, բայց նույնիսկ աղբը աղբավայր բերելուց 50 տարի անց այն շարունակում է գազ արտանետել։

Մեթանը և ածխաթթու գազը թափոնների քայքայման հիմնական արգասիքներն են, բայց հեռու միակներից։ Աղբավայրերի ռեպերտուարը ներառում է հարյուրավոր տարբեր ցնդող օրգանական միացություններ: Գիտնականները, ովքեր ուսումնասիրել են Բրիտանիայի յոթ աղբավայրերը, հայտնաբերել են օրգանական միացություններ աղբավայրի գազում, Seven U. K. Թափոնների հեռացման վայրերը պարունակում են մոտ 140 տարբեր նյութեր աղբավայրի գազում, ներառյալ ալկաններ, անուշաբույր ածխաջրածիններ, ցիկլոալկաններ, տերպեններ, սպիրտներ և կետոններ, քլորի միացություններ, ներառյալ քլորօրգանական նյութեր, ինչպիսիք են քլորէթիլենը:

Ինչը կարող է սխալ լինել

RUDN համալսարանի շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի և կանխատեսման բաժնի ղեկավար Մարիաննա Խարլամովան բացատրում է, որ աղբավայրի գազի ճշգրիտ բաղադրությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից՝ տարվա եղանակից, աղբավայրի կառուցման և շահագործման ընթացքում տեխնոլոգիաներին համապատասխանությունից աղբավայրի տարիքը, թափոնների բաղադրության, կլիմայական գոտու, օդի ջերմաստիճանի և խոնավության վրա…

«Եթե սա գործող աղբավայր է, եթե օրգանական նյութերի մատակարարումը շարունակվի, ապա գազի բաղադրությունը կարող է շատ տարբեր լինել։ Օրինակ՝ կարող է լինել մեթանի մարսողության գործընթաց, այսինքն՝ հիմնականում մեթանը մտնում է մթնոլորտ, այնուհետև ածխաթթու գազ, ամոնիակ, ջրածնի սուլֆիդ, կարող են լինել մերկապտաններ, ծծմբ պարունակող օրգանական միացություններ»,- ասում է Խարլամովան։

Արտանետումների հիմնական բաղադրիչներից ամենաթունավորներն են ջրածնի սուլֆիդը և մեթանը. դրանք կարող են թունավորումներ առաջացնել բարձր կոնցենտրացիաներում:

Այնուամենայնիվ, նշում է Խարլամովան, մարդը կարողանում է զգալ ջրածնի սուլֆիդը շատ փոքր կոնցենտրացիաներում, որոնք դեռ շատ հեռու են վտանգավոր լինելուց, հետևաբար, եթե մարդը ծծմբաջրածնի հոտ է զգում, դա չի նշանակում, որ նրան անմիջապես թունավորում է սպառնում։ Բացի այդ, երբ աղբն այրվում է, կարող են արտանետվել դիօքսիններ՝ շատ ավելի թունավոր նյութեր, որոնք, սակայն, անմիջական ազդեցություն չեն ունենում։

Աղբավայրի շահագործման տեխնոլոգիան ենթադրում է, որ աղբավայրի գազը հավաքվում է գազազերծման համակարգի միջոցով, այնուհետև այն մաքրվում է կեղտից և այրվում բռնկումներում կամ օգտագործվում է որպես վառելիք:Խարլամովան նշում է, որ աղբավայրում չմշակված գազի այրումը, ինչպես արվել է «Կուչինո»-ում գազազերծում։ Ինչպես է հեռացվում աղբավայրի գազը Բալաշիխայի աղբավայրում, օրինակ՝ Կուչինոյի աղբավայրում, կարող է շատ նոր խնդիրներ առաջացնել թունավոր այրման արտադրանքի հետ կապված:

Այս դեպքում, օրինակ, առաջանում են ծծմբի երկօքսիդ (ջրածնի սուլֆիդի այրման ժամանակ) և ծծմբի այլ թունավոր միացություններ։ Գազի նորմալ օգտագործման դեպքում անհրաժեշտ է նախ այն մաքրել ծծմբային միացություններից։

Մարիաննա Խարլամովա

Մեկ այլ վտանգ է առաջանում, երբ բեկորների զանգվածում սկսվում է ուժեղ ջեռուցում, հրդեհ՝ առանց օդի մուտքի, տորֆի նման: Այս դեպքում աղբավայրը կտրուկ փոխում է իր ռեպերտուարը, մեծ քանակությամբ արտանետումներում հայտնվում են ալդեհիդներ, պոլիարոմատիկ ածխաջրածիններ, քլորացված պոլիարոմատիկ նյութեր։ «Սա ստեղծում է բնորոշ հոտ: Աղբավայրի տարածված հոտը ջրածնի սուլֆիդից և մերկապտաններից փտած է: Հրդեհի դեպքում այն սկսում է հոտել տապակած կարտոֆիլի նման. սա ջրածնի ֆտորիդի հոտ է, որը ձևավորվում է այրման ժամանակ », - բացատրում է Խարլամովան:

Նրա խոսքով՝ երբեմն փորձում են կասեցնել աղբավայրի գազի արտանետումը մթնոլորտ՝ աղբավայրը վերևից ծածկելով թաղանթով, իսկ հետո՝ հողի շերտով։ Բայց սա լրացուցիչ խնդիրներ է ստեղծում. «Երբ քայքայվում են, առաջանում են դատարկություններ և առաջանում են հողի թաթեր, բացի այդ, թաղանթը թույլ չի տալիս ջուրն անցնել, ինչը նշանակում է, որ վերևից ճահիճներ են առաջանալու»,- ասում է նա։

Աղբավայրերի հետ կապված խնդիրների հիմնական աղբյուրը, նշում է Խարլամովան, սննդամթերքն ու օրգանական թափոններն են։ Հենց նրանք են հիմնականում պայմաններ ստեղծում մեթանի ու ջրածնի սուլֆիդի «արտադրության» համար։ Աղբը կարելի է շատ ավելի լավ տեսակավորել և վերամշակել առանց սննդի թափոնների: «Եթե մեզ հաջողվեր կազմակերպել աղբահանության համակարգ, որպեսզի օրգանական նյութերը չհասնեն պինդ թափոնների աղբավայրեր, ապա դա կլուծեր աղբավայրերի հետ կապված այսօր առաջացող խնդիրների մեծ մասը»,- կարծում է գիտնականը։