Deponija
Deponija predstavlja mesto, lokalitet, za odlaganje otpadnih materijala. Na deponiji nekada može da se vrši selekcija i reciklaža otpada.
Obično se u današnje vreme vrši kategorizacija (klasifikacija) otpada prema tipu otpada koji se na njima odlaže. Deponije mogu biti savremeno inženjerski osmišljene i pripremljene tako da se iskorišćavaju tečni produkti ili gas putem raspadanja organskog otpada. Savremene deponije generalno moraju imati minimalno jedan pokrivni sloj, koji se sastoji od nabijene gline sa minimalnom potrebnom debljinom za maksimalnu hidrauličnu prepreku.
Deponije uglavnom grade lokalne samouprave. U skorije vreme na deponijama postoje mašine za sabijanje otpada da bi uštedele prostor. Kada se deponija ispuni đubretom često se zatrpava slojem zemlje.
Deponija više nije samo mesto za odlaganje otpada. Danas, deponija predstavlja i centar za upravljanje otpadom kao sekundarnom sirovinom.
Operacije[uredi | uredi izvor]
Operateri dobro vođenih deponija za nehazardan otpad ispunjavaju unapred definisane specifikacije primenom tehnika na:[1]
- ograničavanje otpada na što manju površinu
- kompaktiranje otpada zarad smanjenja zapremine[2]
Oni takođe mogu da prekriju otpad (obično svakodnevno) slojevima zemlje ili drugim vrstama materijala kao što su drvena sečka i sitne čestice.
Tokom rada na deponiji, vaga ili kamionska vaga mogu vagati vozila za prikupljanje otpada po dolasku, a osoblje može pregledati teret za otpad koji nije u skladu sa kriterijumima za prihvatanje otpada na deponiji.[2] Nakon toga, vozila za sakupljanje otpada koriste postojeću putnu mrežu na putu do istovarnog ili radnog fronta, gde istovaruju svoj sadržaj. Nakon odlaganja tereta, kompaktori ili buldožeri mogu da rašire i sabijaju otpad na radnoj površini. Pre napuštanja granica deponije, vozila za sakupljanje otpada mogu proći kroz postrojenje za čišćenje točkova. Ako je potrebno, vraćaju se na vagu na ponovno vaganje bez svog tereta. Proces vaganja može sastaviti statistiku o dnevnoj pristigloj tonaži otpada, koju baze podataka mogu zadržati za vođenje evidencije. Pored kamiona, neke deponije mogu imati opremu za rukovanje železničkim kontejnerima. Upotreba „prevoza železnicom“ omogućava da se deponije nalaze na udaljenijim lokacijama, bez problema povezanih sa mnogim putovanjima kamionima.
Tipično, na radnoj površini, sabijeni otpad se svakodnevno prekriva zemljom ili alternativnim materijalima. Alternativni materijali za pokrivanje otpada uključuju usitnjeno drvo ili drugi „zeleni otpad“,[3] nekoliko proizvoda od pene za naprskavanje, hemijski „fiksirane“ bio-čvrste materije i privremeni prekrivači. Prekrivači se mogu podići na mesto noću, a zatim ukloniti sledećeg dana pre odlaganja otpada. Prostor koji svakodnevno zauzima sabijeni otpad i pokrivni materijal naziva se dnevna ćelija. Sabijanje otpada je ključno za produženje veka deponije. Faktori kao što su kompresibilnost otpada, debljina sloja otpada i broj prolaza kompaktora preko otpada utiču na gustinu otpada.
Životni ciklus sanitarne deponije[uredi | uredi izvor]
Termin deponija je obično skraćenica za opštinsku deponiju ili sanitarnu deponiju. Ovi objekti su prvi put uvedeni početkom 20. veka, ali su dobili široku upotrebu 1960-ih i 1970-ih, u nastojanju da se eliminišu otvorene deponije i druge „nehigijenske” prakse odlaganja otpada. Sanitarna deponija je projektovani objekat koji odvaja i ograničava otpad. Sanitarne deponije su zamišljene kao biološki reaktori (bioreaktori) u kojima će mikrobi tokom vremena razgraditi složeni organski otpad na jednostavnija, manje toksična jedinjenja. Ovi reaktori moraju biti projektovani i korišćeni u skladu sa regulatornim standardima i smernicama (videti inženjering zaštite životne sredine).
Obično je aerobna razgradnja prva faza u kojoj se otpad razlaže na deponiji. Nakon njih slede četiri faze anaerobne degradacije. Obično se čvrsti organski materijal u čvrstoj fazi brzo raspada kako se veći organski molekuli razgrađuju u manje molekule. Ovi manji organski molekuli počinju da se rastvaraju i prelaze u tečnu fazu, nakon čega sledi hidroliza ovih organskih molekula, a hidrolizovana jedinjenja zatim prolaze kroz transformaciju i isparavanje kao ugljen dioksid (CO2) i metan (CH4, a ostatak otpada ostaje u čvrste i tečne faze.
Tokom ranih faza, mala zapremina materijala dospeva u procednu vodu, pošto biorazgradiva organska materija otpada podleže brzom smanjenju zapremine. U međuvremenu, hemijska potražnja za kiseonikom u procednoj vodi se povećava sa povećanjem koncentracija neposlušnijih jedinjenja u poređenju sa reaktivnijim jedinjenjima u procednoj vodi. Uspešna konverzija i stabilizacija otpada zavise od toga koliko dobro mikrobne populacije funkcionišu u sintrofiji, odnosno interakciji različitih populacija da obezbede nutritivne potrebe jedne drugima.[4]
Životni ciklus opštinske deponije prolazi kroz pet različitih faza:[5][4]
Početno prilagođavanje (Faza I)[uredi | uredi izvor]
Kako se otpad odlaže na deponiju, prazni prostori sadrže velike količine molekularnog kiseonika (O2). Sa dodatim i sabijenim otpadom, sadržaj O2 u slojevima bioreaktora deponije postepeno se smanjuje. Populacije mikroba rastu, gustina se povećava. Dominira aerobna biorazgradnja, odnosno primarni akceptor elektrona je O2.
Tranzicija (Faza II)[uredi | uredi izvor]
O2 se brzo razgrađuje od strane postojećih mikrobnih populacija. Smanjenje O2 dovodi do manje aerobnih i više anaerobnih uslova u slojevima. Primarni akceptori elektrona tokom tranzicije su nitrati i sulfati pošto se O2 brzo zamenjuje CO2 u otpadnom gasu.
Formiranje kiseline (Faza III)[uredi | uredi izvor]
Hidroliza biorazgradive frakcije čvrstog otpada počinje u fazi formiranja kiseline, što dovodi do brze akumulacije isparljivih masnih kiselina (VFA) u procednoj vodi. Povećani sadržaj organske kiseline smanjuje pH procedne vode sa približno 7,5 na 5,6. Tokom ove faze, intermedijarna jedinjenja raspadanja kao što su VFA doprinose velikoj hemijskoj potražnji kiseonika (COD). Dugolančane isparljive organske kiseline (VOA) se pretvaraju u sirćetnu kiselinu (C2H4O2), CO2 i gasoviti vodonik (H2). Visoke koncentracije VFA povećavaju i biohemijsku potražnju za kiseonikom (BOD) i koncentraciju VOA, što pokreće proizvodnju H2 od strane fermentativnih bakterija, što stimuliše rast H2-oksidirajućih bakterija. Faza generisanja H2 je relativno kratka jer je završena do kraja faze formiranja kiseline. Povećanje biomase acidogenih bakterija povećava količinu razgradnje otpadnog materijala i potrošnju hranljivih materija. Metali, koji su generalno rastvorljiviji u vodi pri nižem pH, mogu postati pokretljiviji tokom ove faze, što dovodi do povećanja koncentracije metala u procednoj vodi.
Metanska fermentacija (Faza IV)[uredi | uredi izvor]
Intermedijarni proizvodi faze formiranja kiseline (npr. sirćetna, propionska i buterna kiselina) se pretvaraju u CH4 i CO2 pomoću metanogenih mikroorganizama. Kako se VFA metaboliziraju metanogeni, pH vode na deponiji se vraća u neutralnost. Organska snaga procedne vode, izražena kao potreba za kiseonikom, opada velikom brzinom sa povećanjem proizvodnje gasa CH4 i CO2. Ovo je najduža faza raspadanja.
Konačno sazrevanje i stabilizacija (Faza V)[uredi | uredi izvor]
Stopa mikrobiološke aktivnosti se usporava tokom poslednje faze razlaganja otpada pošto snabdevanje hranljivim materijama ograničava hemijske reakcije, npr. kako biološki raspoloživi fosfor postaje sve ređi. Proizvodnja CH4 skoro potpuno nestaje, sa O2 i oksidovanim vrstama koje se postepeno ponovo pojavljuju u gasnim bušotinama kako O2 prodire naniže iz troposfere. Ovo transformiše oksidaciono-redukcioni potencijal (ORP) u procednoj vodi ka oksidativnim procesima. Preostali organski materijali mogu se postepeno pretvarati u gasnu fazu, dok se organska materija kompostira; odnosno organska materija se pretvara u jedinjenja slična humusu.[6]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ „Waste Management, General objectives of waste policy” (PDF).
- ^ a b „How a Landfill Operates”. www.co.cumberland.nc.us. Arhivirano iz originala 27. 02. 2021. g. Pristupljeno 2020-02-22.
- ^ „Alternative Daily Cover (ADC)”. Arhivirano iz originala 5. 6. 2012. g. Pristupljeno 14. 9. 2012.
- ^ a b D. Vallero and G. Blight (2019). Letcher, T.M.; Vallero, D.A., ur. Waste: A Handbook for Management. Amsterdam, Netherlands and Boston MA, Print Book: Elsevier Academic Press. str. 235—249. ISBN 9780128150603.
- ^ U.S. Environmental Protection Agency (2007) Landfill bioreactor performance: second interim report: outer loop recycling & disposal facility - Louisville, Kentucky, EPA/600/R-07/060
- ^ Weitz, Keith; Barlaz, Morton; Ranjithan, Ranji; Brill, Downey; Thorneloe, Susan; Ham, Robert (jul 1999). „Life Cycle Management of Municipal Solid Waste”. The International Journal of Life Cycle Assessment (na jeziku: engleski). 4 (4): 195—201. ISSN 0948-3349. S2CID 108698198. doi:10.1007/BF02979496.
Literatura[uredi | uredi izvor]
- „Modern landfills”. Arhivirano iz originala 22. 02. 2015. g. Pristupljeno 21. 02. 2015.
- „Council Directive 1999/31/EC of 26 April 1999, on the landfill of waste” (PDF). Pristupljeno 29. 8. 2005.
- „The Landfill Operation Management Advisor Web Based Expert System”. Arhivirano iz originala 30. 10. 2005. g. Pristupljeno 29. 08. 2005.
- H. Lanier Hickman Jr. and Richard W. Eldredge. „Part 3: The Sanitary Landfill”. A Brief History of Solid Waste Management in the US During the Last 50 Years. Arhivirano iz originala 23. 11. 2005. g. Pristupljeno 29. 08. 2005.
- „Methane Emissions”. Environmental Protection Agency. 23. 12. 2015. Pristupljeno 13. 6. 2016.
- „Landfill Gas and Biogas”. U.S. Energy Information Administration. Pristupljeno 2015-11-22.
- „Landfill Gas Control Measures”. Agency for Toxic Substances & Disease Registry. Pristupljeno 2010-04-26.
- Sullivan, Patrick. „The Importance of Landfill Gas Capture and Utilization in the U.S” (PDF). SUR. Pristupljeno 27. 9. 2013.
- „Landfill Gas Power Plants”. California Energy Commission. Pristupljeno 27. 9. 2013.
- „Landfill Methane Outreach program”. EPA. Pristupljeno 27. 9. 2013.
- Powell, Jon T.; Townsend, Timothy G.; Zimmerman, Julie B. (2015-09-21). „Estimates of solid waste disposal rates and reduction targets for landfill gas emissions”. Nature Climate Change (na jeziku: engleski). advance online publication (2): 162—165. ISSN 1758-6798. doi:10.1038/nclimate2804.
- Koch, Wendy (2010-02-25). „Landfill Projects on the rise”. USA Today. Pristupljeno 2010-04-25.
- „Danish EPA”. mst.dk.
- GA Mansoori, N Enayati, LB Agyarko (2006). Energy: Sources, Utilization, Legislation, Sustainability, Illinois as Model State. World Sci. Pub. Co. ISBN 978-981-4704-00-7.
- „Primer on Landfill Gas as "Green Energy"”. Energy Justice Network. Pristupljeno 2010-04-25.
- Koch, Wendy (2010-02-25). „Landfill Projects on the rise”. USA Today. Pristupljeno 2010-04-25.
- „Landfill Gas to Energy”. Waste Management. Pristupljeno 2010-04-26.
- „Landfill Gas”. Gas Separation Technology LLC. Arhivirano iz originala 2017-05-06. g. Pristupljeno 2010-04-26.
- „Landfill Gas Control Measures”. Agency for Toxic Substances & Disease Registry. Pristupljeno 2010-04-26.
- Sarsby, R.W.; Felton, A.J., ur. (2006). Geotechnical and Environmental Aspects of Waste Disposal Sites: Proceedings of the 4th International Symposium on Geotechnics Related to the Environment - GREEN 4, Wolverhampton, UK, 28 June-1 July 2004. CRC Press. ISBN 9781439833551. Pristupljeno 22. 8. 2019. „Within the UK, high population density and increased traffic volumes has [sic] led to the expansion of urban areas which have encroached on former landfill sites where refuse is present in significant quantity.”
- „Maendy and Broofiscin quarries”. Hansard. 25. 6. 1973. Pristupljeno 29. 12. 2019.
