Apa yang terjadi pada sampah ketika berakhir di tempat pembuangan akhir?

2024 Pengarang: Malcolm Clapton | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 04:00

Tentang siklus hidup TPA dan bagaimana sampah biasa menjadi beracun.

Tidak jauh dari rumah Anda - mungkin beberapa puluh kilometer, dan mungkin lebih dekat - ada reaktor kimia skala besar, di mana setiap hari porsi bahan baru dimuat, komposisi yang tidak ada yang tahu pasti, dan hasil dari reaktor itu sendiri tidak cukup dapat diprediksi. Reaktor ini disebut tempat pembuangan akhir, atau diterjemahkan ke dalam bahasa birokrasi, tempat pembuangan sampah padat rumah tangga. Segala sesuatu yang dibuang oleh penduduk kota berakhir di sini. N+1 dan Lifehacker memutuskan untuk mencari tahu apa yang terjadi pada sampah ketika berakhir di tempat pembuangan sampah.

Pada tahun 2015 di Rusia, menurut perusahaan analitik Frost & Sullivan, 57 juta ton limbah padat kota diproduksi, yang hanya sedikit kurang dari volume produksi baja (71 juta ton). Sampah rumah tangga di Moskow dan sekitarnya Apa itu sampah? (sekitar 11 juta ton per tahun) terutama terdiri dari sisa makanan (22 persen), kertas dan karton (17 persen), kaca (16 persen) dan plastik (13 persen), kain, logam dan kayu masing-masing menyumbang 3 persen. 20 persen lagi untuk yang lainnya.

Di Rusia, tempat pembuangan sampah menerima hingga 94 persen sampah, hanya 4 persen yang didaur ulang, 2 persen dibakar.

Sebagai perbandingan: di UE, 45 persen sampah didaur ulang, 28 persen berakhir di tempat pembuangan sampah, dan 27 persen dibakar.

Tempat pembuangan sampah Rusia setiap tahun mengeluarkan 1,5 juta ton metana dan 21,5 juta ton CO ke atmosfer₂… Secara total di Rusia pada tahun 2015 ada 13, 9 ribu tempat pembuangan sampah yang beroperasi, di antaranya di wilayah Moskow - 14. Hanya satu tempat pembuangan sampah Moskow di distrik Chekhovsky (tempat pembuangan sampah Kulakovo) per tahun yang dikeluarkan TANAH MSW DI WILAYAH MOSKOW: SITUASI LINGKUNGAN SAAT INI

DAN PROSPEK REKLASI 2,4 ribu ton metana, 39,4 ton karbon dioksida, 1,8 ton amonia, dan 0,028 ton hidrogen sulfida ke atmosfer.

Tempat pembuangan sampah yang terorganisir dengan baik adalah struktur teknologi tinggi yang kompleks. Sebelum siap menerima sampah, perlu menyiapkan bagian bawahnya: letakkan dengan lapisan tanah liat setebal sekitar satu meter, letakkan di atas geomembran tahan air, lapisan geotekstil, lapisan puing 30 sentimeter, di yang Anda butuhkan untuk meletakkan sistem pipa untuk mengumpulkan filtrat - cairan yang akan dikumpulkan dari puing-puing, dan di atasnya juga akan ada membran permeabel pelindung. Bagian bawah TPA harus setidaknya setengah meter di atas air tanah.

Di sebelah TPA, stasiun pemompaan dan pengolahan akan diperlukan untuk memompa keluar dan menetralkan filtrat, yang jenuh dengan asam organik dan bahan organik lainnya, senyawa logam berat. Selain itu, di lapisan sampah, ketika mulai menumpuk, perlu dipasang sistem pipa untuk mengumpulkan dan memanfaatkan gas TPA, stasiun untuk pemurnian dan pembakarannya.

Ketika TPA penuh (biasanya TPA membutuhkan 20-30 tahun sampah), Anda perlu menutup TPA dari atas dengan lapisan pelindung lain, melestarikan sistem pengumpulan gas TPA - itu harus bekerja selama beberapa dekade lagi.

Kehidupan TPA

Kehidupan kimiawi sampah di TPA secara kasar dapat dibagi menjadi empat fase utama berdasarkan Landfill Gas Basics. Selama fase pertama bakteri aerobik - bakteri yang dapat hidup dan tumbuh dengan adanya oksigen - memecah semua rantai molekul panjang karbohidrat, protein, lipid yang membentuk sampah organik, yaitu, terutama sisa makanan.

Produk utama dari proses ini adalah karbon dioksida, serta nitrogen (jumlahnya berkurang secara bertahap selama umur TPA). Fase pertama berlanjut selama ada cukup oksigen di dalam puing-puing, dan dapat memakan waktu berbulan-bulan atau bahkan berhari-hari agar puing-puing relatif segar. Kandungan oksigen sangat bervariasi tergantung pada tingkat pemadatan puing-puing dan seberapa dalam terkubur.

Fase kedua dimulai ketika semua oksigen dalam sampah telah habis. Sekarang peran utama dimainkan oleh bakteri anaerob, yang mengubah zat yang dibuat oleh rekan aerobik mereka menjadi asam asetat, format dan laktat, serta menjadi alkohol - etil dan metil.

Lingkungan TPA menjadi sangat asam. Saat asam bercampur dengan kelembaban, ia melepaskan nutrisi, membuat nitrogen dan fosfor tersedia untuk komunitas bakteri yang beragam, yang pada gilirannya menghasilkan karbon dioksida dan hidrogen secara intensif. Jika TPA terganggu atau oksigen entah bagaimana menembus ke dalam ketebalan sampah, semuanya kembali ke fase pertama.

Fase ketiga dalam kehidupan TPA dimulai dengan fakta bahwa beberapa jenis bakteri anaerobik mulai memproses asam organik dan membentuk asetat. Proses ini membuat lingkungan lebih netral, yang menciptakan kondisi bagi bakteri yang menghasilkan metana. Bakteri metanogen dan bakteri yang menghasilkan asam membentuk hubungan yang saling menguntungkan: bakteri "asam" menghasilkan zat yang mengonsumsi metanogen - karbon dioksida dan asetat, yang dalam jumlah besar berbahaya bagi bakteri penghasil asam itu sendiri.

Fase keempat - paling lama - dimulai saat komposisi dan tingkat produksi gas di TPA relatif stabil. Pada tahap ini, gas TPA mengandung 45 hingga 60 persen metana (berdasarkan volume), 40 hingga 60 persen karbon dioksida, dan 2 hingga 9 persen gas lainnya, khususnya senyawa belerang. Fase ini bisa berlangsung sekitar 20 tahun, tapi bahkan 50 tahun setelah sampah berhenti dibawa ke TPA, masih terus mengeluarkan gas.

Metana dan karbon dioksida adalah produk utama dekomposisi limbah, tetapi jauh dari satu-satunya. Repertoar tempat pembuangan sampah mencakup ratusan senyawa organik volatil yang berbeda. Para ilmuwan yang mensurvei tujuh tempat pembuangan sampah di Inggris menemukan Senyawa Organik Jejak dalam Gas TPA di Seven U. K. Tempat Pembuangan Limbah mengandung sekitar 140 zat berbeda dalam gas TPA, termasuk alkana, hidrokarbon aromatik, sikloalkana, terpen, alkohol dan keton, senyawa klorin, termasuk organoklorin seperti kloroetilen.

Apa yang bisa salah?

Marianna Kharlamova, kepala Departemen Pemantauan dan Peramalan Lingkungan Universitas RUDN, menjelaskan bahwa komposisi yang tepat dari gas TPA tergantung pada banyak faktor: pada waktu dalam setahun, kepatuhan terhadap teknologi selama konstruksi dan pengoperasian TPA, pada umur TPA, komposisi sampah, zona iklim, suhu dan kelembaban udara. …

“Kalau ini TPA yang beroperasi, kalau suplai bahan organik terus, maka komposisi gasnya bisa sangat berbeda. Misalnya, mungkin ada proses pencernaan metana, yaitu, sebagian besar metana masuk ke atmosfer, kemudian karbon dioksida, amonia, hidrogen sulfida, mungkin ada merkaptan, senyawa organik yang mengandung belerang,”kata Kharlamova.

Komponen utama emisi yang paling beracun adalah hidrogen sulfida dan metana - mereka dapat menyebabkan keracunan dalam konsentrasi tinggi.

Namun, Kharlamova mencatat, seseorang dapat merasakan hidrogen sulfida dalam konsentrasi yang sangat kecil, yang masih sangat jauh dari bahaya, oleh karena itu, jika seseorang mencium hidrogen sulfida, ini tidak berarti bahwa ia langsung terancam keracunan. Selain itu, ketika sampah dibakar, dioksin dapat dilepaskan - jauh lebih banyak zat beracun, yang, bagaimanapun, tidak memiliki efek langsung.

Teknologi operasi TPA mengasumsikan bahwa gas TPA dikumpulkan menggunakan sistem degassing, kemudian dibersihkan dari kotoran dan dibakar dalam flare atau digunakan sebagai bahan bakar. Kharlamova mencatat bahwa pembakaran gas TPA yang tidak diolah, seperti yang dilakukan Degassing di "Kuchino". Bagaimana pembuangan gas TPA di TPA Balashikha, misalnya, di TPA Kuchino, dapat menciptakan banyak masalah baru dengan produk pembakaran beracun.

Dalam hal ini, misalnya, belerang dioksida (selama pembakaran hidrogen sulfida) dan senyawa belerang beracun lainnya terbentuk. Dalam pemanfaatan gas secara normal, perlu dibersihkan terlebih dahulu dari senyawa sulfur.

Marianna Kharlamova

Ancaman lain muncul ketika pemanasan yang kuat dimulai di massa puing-puing, api tanpa akses ke udara, mirip dengan gambut. Dalam hal ini, TPA secara dramatis mengubah repertoarnya, aldehida, hidrokarbon poliaromatik, poliaromatik terklorinasi muncul dalam emisi dalam jumlah besar. “Ini menciptakan bau yang khas. Bau TPA yang umum adalah pembusukan dari hidrogen sulfida dan merkaptan. Jika terjadi kebakaran, baunya seperti kentang goreng - ini adalah bau hidrogen fluorida, yang terbentuk selama pembakaran,”jelas Kharlamova.

Menurutnya, terkadang mereka mencoba menghentikan pelepasan gas TPA ke atmosfer dengan menutupi TPA di atasnya dengan film, kemudian dengan lapisan tanah. Tetapi ini menciptakan masalah tambahan: "Ketika membusuk, rongga terbentuk dan penurunan tanah terjadi, di samping itu, film tidak memungkinkan air untuk melewatinya, yang berarti bahwa rawa akan muncul dari atas," katanya.

Sumber utama masalah dengan tempat pembuangan sampah, catat Kharlamova, adalah makanan dan sampah organik. Merekalah yang pada dasarnya menciptakan kondisi untuk "produksi" metana dan hidrogen sulfida. Sampah dapat dipilah dan didaur ulang jauh lebih baik tanpa sisa makanan. “Jika kita berhasil mengatur sistem pengumpulan sampah sehingga bahan organik tidak sampai ke tempat pembuangan sampah padat, ini akan menyelesaikan sebagian besar masalah dengan tempat pembuangan sampah yang muncul saat ini,” ilmuwan percaya.