Депонија

Депонија — место за отстранување на отпадни материјали. Селекцијата и рециклирањето на отпадот понекогаш можат да се вршат и на самата депонија.

Компактор за отпад

Организирана депонија

Денес, отпадот обично се категоризира (класификува) според видот на отпад што се отстранува таму. Депониите можат да бидат современо проектирани и подготвени за користење на течни производи или гас преку распаѓање на органскиот отпад. Современите депонии генерално мора да имаат минимум еден покривен слој, кој се состои од набиена глина со минимална потребна дебелина за максимална хидраулична бариера.

Депониите најчесто ги градат локалните самоуправи. Неодамна, на депониите се поставуваат компактори за отпад за да се заштеди простор. Кога депонијата е полна со ѓубре, таа често е покриена со слој почва.

Депонија повеќе не е само место за отстранување на отпад, туку претставува и центар за управување со отпад како секундарна суровина.

Операции

Една од неколкуте депонии што ги користи Драјден, во Онтарио, Канада

Ѓубре фрлено на средина од патот во Карачи

Операторите на добро управувани депонии за неопасен отпад ги исполнуваат претходно дефинираните спецификации со примена на техники за:^[1]

• ограничување на отпадот на најмалата можна површина
• набивање на отпад за намалување на неговиот волумен^[2]

Тие исто така можат да го покријат отпадот (обично секојдневно) со слоеви на почва или други видови материјали како што се дрвени струготини и фини честички.

За време на работењето на депонијата, вагата или камион-вагата може да ги измери возилата за собирање отпад по пристигнувањето, а персоналот може да го провери товарот за отпад што не ги исполнува критериумите за прифаќање отпад на депонијата.^[2] Потоа, возилата за собирање отпад ја користат постојната патна мрежа на пат кон истовар или работно место, каде што ја истоваруваат својата содржина. Откако товарот ќе се исфрли, компактори или булдожери можат да го расфрлаат и компактираат отпадот на површината предвидена за отпад. Пред да ги напуштат границите на депонијата, возилата за собирање отпад може да поминат низ објект за чистење на тркала на возилата. Доколку е потребно, тие се враќаат на вагата за повторно мерење без нивниот товар. Процесот на мерење може да собере статистика за дневната тонажа на примениот отпад, која базите на податоци можат да ја задржат за водење на евиденција. Покрај камионите, некои депонии може да имаат опрема за ракување со железни контејнери. Употребата на „железнички транспорт“ овозможува депониите да се лоцираат на пооддалечени локации, без проблеми кои се поврзани со многуте патувања со камиони.

Типично, на работното место, збиениот отпад се покрива секојдневно со почва или алтернативни материјали. Алтернативните материјали за покривање на отпадот вклучуваат дрвени струготини или друг „зелен отпад“,^[3] неколку производи од пена за прскање, хемиски „фиксирани“ био-цврсти материи и привремени покривки. Капаците може да се подигнат на местото ноќе, а потоа да се отстранат следниот ден пред отстранувањето на отпадот. Просторот што го зафаќа набиениот отпад и материјалот за покривање секојдневно се нарекува дневна ќелија. Компакцијата на отпадот е клучна за продолжување на животниот век на депонијата. Фактори како што се компресибилноста на отпадот, дебелината на слојот од отпад и бројот на поминувања на компакторот над отпадот влијаат на густината на отпадот.

Животен циклус на санитарна депонија

Терминот депонија обично е кратенка за општинска депонија или санитарна депонија. Овие објекти за прв пат биле воведени на почетокот на 20 век, но добиле широка употреба во 1960-ти и 1970-ти години, во обид да се елиминираат отворените депонии и другите „нехигиенски“ практики за отстранување на отпадот. Санитарна депонија е дизајниран објект што го одвојува и ограничува отпадот. Санитарните депонии се дизајнирани како биолошки реактори (биореактори) во кои микробите со текот на времето ќе го разградат сложениот органски отпад во поедноставни, помалку токсични соединенија. Овие реактори мора да бидат дизајнирани и да работат во согласност со регулаторните стандарди и упатства (видете инженерство за заштита на животната средина).

Типично, аеробната деградација е првата фаза во која отпадот се распаѓа на депонија. По нив следат четири фази на анаеробна деградација. Типично, цврстиот органски материјал во цврстата фаза брзо се распаѓа бидејќи поголемите органски молекули се распаѓаат на помали молекули. Овие помали органски молекули почнуваат да се раствораат и преминуваат во течна фаза, по што следува хидролиза на овие органски молекули, а хидролизираните соединенија потоа се трансформираат и испаруваат како јаглерод диоксид (_CO2) и метан (CH4), при што остатокот од отпадот останува во цврста и течна фаза.

Во раните фази, мала количина на материјал влегува во исцедокот, бидејќи биоразградливата органска материја од отпадот брзо се намалува во волуменот. Во меѓувреме, хемиската побарувачка за кислород во исцедокот се зголемува со зголемување на концентрациите на порезистентни соединенија во споредба со пореактивните соединенија во исцедокот. Успешната конверзија и стабилизација на отпадот зависи од тоа колку добро функционираат микробните популации во синтрофија, односно од интеракцијата на различните популации за да се задоволат меѓусебните нутритивни потреби.^[4]

Животниот циклус на општинска депонија поминува низ пет различни фази:^[4]

Првично прилагодување (Фаза I)

Бидејќи отпадот се отстранува на депонија, празните простори содржат големи количини на молекуларен кислород (_O2). Со додаден и компактен отпад, содржината на _O2 во слоевите на биореакторската депонија постепено се намалува. Микробните популации растат, густината се зголемува. Аеробната биоразградба доминира, т.е. примарниот електронски акцептор е _O2.

Транзиција (Фаза II)

O2 брзо се разградува од постојните микробни популации. Намалувањето на O2 води кон помалку аеробни и повеќе анаеробни услови во слоевите. Примарните акцептори на електрони за време на транзицијата се нитрати и сулфати, бидејќи O2 брзо се заменува со CO2 во отпадниот гас.

Формирање на киселина (Фаза III)

Хидролизата на биоразградливата фракција од цврст отпад започнува во фазата на формирање киселина, што доведува до брзо акумулирање на испарливи масни киселини (VFA) во исцедокот. Зголемената содржина на органски киселини ја намалува pH вредноста на исцедокот од приближно 7,5 на 5,6. За време на оваа фаза, соединенијата во средното распаѓање, како што се VFA, придонесуваат за висока хемиска побарувачка на кислород (COD). Долговерижните испарливи органски киселини (VOA) се претвораат во оцетна киселина ( _{C2H4O2 )}, _CO2 и водороден гас (_H2). Високите концентрации на VFA ја зголемуваат и биохемиската побарувачка за кислород (BOD) и концентрацијата на VOA, што го поттикнува производството на H₂ од страна на ферментативните бактерии, што го стимулира растот на бактериите што оксидираат H₂. Фазата на генерирање на H₂ е релативно кратка бидејќи завршува до крајот на фазата на формирање на киселина. Зголемувањето на биомасата на ацидогените бактерии го зголемува количеството на распаѓање на отпадните материјали и потрошувачката на хранливи материи. Металите, кои генерално се порастворливи во вода при пониска pH вредност, можат да станат помобилни во текот на оваа фаза, што доведува до зголемување на концентрацијата на метали во исцедокот.

Ферментација на метан (Фаза IV)

Меѓу производите од фазата на формирање киселина (на пр. оцетни, пропионски и бутерни киселини) се претвораат во _CH4 и _CO2 од страна на метаногени микроорганизми. Бидејќи VFA се метаболизираат од метаногени, pH вредноста на водата оддепонијата се враќа на неутрална. Органската моќност на исцедокот, изразена како побарувачка на кислород, брзо се намалува со зголемување на производството на гасови _CH4 и _CO2. Ова е најдолгата фаза на распаѓање.

Конечно созревање и стабилизација (Фаза V)

Стапката на микробна активност се забавува за време на последната фаза од распаѓањето на отпадот, бидејќи снабдувањето со хранливи материи ги ограничува хемиските реакции, на пр. бидејќи биодостапниот фосфор станува сè поретко. Производството на CH₄ речиси целосно исчезнува, при што O₂ и оксидираните видови постепено се појавуваат повторно во гасните бунари како што O₂ продира надолу од тропосферата. Ова го трансформира оксидациско-редукцискиот потенцијал (ORP) во исцедокот кон оксидативни процеси. Останатите органски материјали можат постепено да се претворат во гасна фаза, додека органската материја се компостира; односно, органската материја се претвора во соединенија слични на хумусна земја.^[5]