¿Qué sucede con los residuos cuando terminan en un vertedero?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 03:53

Acerca del ciclo de vida de un vertedero y cómo incluso los desechos ordinarios se vuelven tóxicos.

No muy lejos de su casa, tal vez un par de decenas de kilómetros, y tal vez mucho más cerca, hay un reactor químico a gran escala, donde todos los días se cargan nuevas porciones de ingredientes, cuya composición nadie sabe con certeza, y el El resultado del reactor en sí no es del todo predecible. Este reactor se llama vertedero o, traducido al lenguaje burocrático, vertedero de residuos sólidos domésticos. Todo lo que tiran los habitantes de la ciudad termina aquí. N + 1 y Lifehacker decidieron averiguar qué pasa con la basura cuando termina en un vertedero.

En 2015 en Rusia, según la empresa analítica Frost & Sullivan, se produjeron 57 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos, que es solo un poco menos que el volumen de producción de acero (71 millones de toneladas). Residuos domésticos en Moscú y la región ¿Qué son los residuos? (alrededor de 11 millones de toneladas por año) se compone principalmente de desperdicios de alimentos (22 por ciento), papel y cartón (17 por ciento), vidrio (16 por ciento) y plástico (13 por ciento), tela, metal y madera, cada uno representa el 3 por ciento. otro 20 por ciento para todo lo demás.

En Rusia, los vertederos reciben hasta el 94 por ciento de la basura, solo el 4 por ciento se recicla y el 2 por ciento se incinera.

A modo de comparación: en la UE, el 45 por ciento de los residuos se recicla, el 28 por ciento termina en vertederos y el 27 por ciento se incinera.

Los vertederos rusos emiten anualmente 1,5 millones de toneladas de metano y 21,5 millones de toneladas de CO a la atmósfera.₂… En total en Rusia en 2015 había 13,9 mil vertederos operativos, de los cuales en la región de Moscú - 14. Solo un vertedero de Moscú en el distrito de Chekhovsky (el vertedero de Kulakovo) por año emitió RSU TERRENOS EN LA REGIÓN DE MOSCÚ: SITUACIÓN AMBIENTAL ACTUAL

Y PERSPECTIVAS PARA RECLINAR 2,4 mil toneladas de metano, 39,4 toneladas de dióxido de carbono, 1,8 toneladas de amoniaco y 0, 028 toneladas de sulfuro de hidrógeno a la atmósfera.

Un vertedero debidamente organizado es una estructura compleja de alta tecnología. Antes de que esté listo para recibir la basura, es necesario preparar el fondo: colocarlo con una capa de arcilla de aproximadamente un metro de espesor, colocar encima una geomembrana impermeable, una capa de geotextil, una capa de escombros de 30 centímetros, en que debe colocar un sistema de tuberías para recolectar el filtrado, el líquido que se recolectará de los escombros, y en la parte superior también habrá una membrana protectora permeable. El fondo del vertedero debe estar al menos a medio metro por encima del agua subterránea.

Junto al relleno sanitario, se requerirá una estación de bombeo y tratamiento para bombear y neutralizar el filtrado, que se encuentra saturado con ácidos orgánicos y otras materias orgánicas, compuestos de metales pesados. Además, en la capa de basura, cuando comience a acumularse, será necesario instalar un sistema de tuberías para la recolección y aprovechamiento del gas de relleno sanitario, una estación para su depuración e incineración.

Cuando el vertedero está lleno (por lo general, el vertedero tarda entre 20 y 30 años de basura), debe cerrar el vertedero desde arriba con otra capa protectora, preservando el sistema de recolección de gas del vertedero; tendrá que funcionar durante otras décadas.

Vida en vertedero

La vida química de la basura en un relleno sanitario se puede dividir aproximadamente en cuatro fases principales según los conceptos básicos del gas de relleno sanitario. Durante primera fase Las bacterias aeróbicas, bacterias que pueden vivir y crecer en presencia de oxígeno, descomponen todas las cadenas moleculares largas de carbohidratos, proteínas y lípidos que componen los desechos orgánicos, es decir, principalmente los desechos de alimentos.

El producto principal de este proceso es el dióxido de carbono, así como el nitrógeno (cuya cantidad disminuye gradualmente a lo largo de la vida del vertedero). La primera fase continúa mientras haya suficiente oxígeno en los escombros, y pueden pasar meses o incluso días para que los escombros estén relativamente frescos. El contenido de oxígeno varía mucho según el grado de compactación de los escombros y la profundidad a la que están enterrados.

Segunda fase comienza cuando ya se ha agotado todo el oxígeno de la basura. Ahora el papel principal lo desempeñan las bacterias anaeróbicas, que convierten las sustancias creadas por sus contrapartes aeróbicas en ácido acético, fórmico y láctico, así como en alcoholes: etilo y metilo.

El entorno del vertedero se vuelve muy ácido. A medida que los ácidos se mezclan con la humedad, liberan nutrientes, lo que hace que el nitrógeno y el fósforo estén disponibles para una comunidad diversa de bacterias, que a su vez producen de forma intensiva dióxido de carbono e hidrógeno. Si el vertedero se altera o el oxígeno penetra de alguna manera en el espesor de la basura, todo vuelve a la primera fase.

Tercera fase En los vertederos, la vida comienza con el hecho de que ciertos tipos de bacterias anaeróbicas comienzan a procesar ácidos orgánicos y forman acetatos. Este proceso hace que el medio ambiente sea más neutral, lo que crea las condiciones para las bacterias que producen metano. Las bacterias metanógenas y las bacterias que producen ácidos forman una relación mutuamente beneficiosa: las bacterias "ácidas" producen sustancias que consumen metanógenos: dióxido de carbono y acetatos, que en grandes cantidades son perjudiciales para las propias bacterias productoras de ácido.

Cuarta fase - el más largo - comienza cuando la composición y el nivel de producción de gas en el relleno sanitario se vuelven relativamente estables. En esta etapa, el gas de relleno sanitario contiene del 45 al 60 por ciento de metano (por volumen), del 40 al 60 por ciento de dióxido de carbono y del 2 al 9 por ciento de otros gases, en particular compuestos de azufre. Esta fase puede durar unos 20 años, pero incluso 50 años después de que la basura deja de ser llevada al vertedero, sigue emitiendo gas.

El metano y el dióxido de carbono son los principales productos de la descomposición de residuos, pero no son los únicos. El repertorio de vertederos incluye cientos de diferentes compuestos orgánicos volátiles. Los científicos que estudiaron siete vertederos en Gran Bretaña encontraron compuestos orgánicos traza en el gas de vertedero en Seven U. K. Los sitios de eliminación de desechos contienen alrededor de 140 sustancias diferentes en el gas de relleno sanitario, incluidos alcanos, hidrocarburos aromáticos, cicloalcanos, terpenos, alcoholes y cetonas, compuestos de cloro, incluidos organoclorados como el cloroetileno.

Qué puede salir mal

Marianna Kharlamova, jefa del Departamento de Monitoreo y Pronóstico Ambiental de la Universidad de la RUDN, explica que la composición exacta del gas de vertedero depende de muchos factores: en la época del año, en el cumplimiento de las tecnologías durante la construcción y operación del vertedero, en el edad del vertedero, sobre la composición de los residuos, sobre la zona climática, sobre la temperatura y humedad del aire. …

“Si se trata de un relleno sanitario en funcionamiento, si el suministro de materia orgánica continúa, entonces la composición del gas puede ser muy diferente. Por ejemplo, puede haber un proceso de digestión del metano, es decir, principalmente el metano llega a la atmósfera, luego el dióxido de carbono, el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno, puede haber mercaptanos, compuestos orgánicos que contienen azufre”, dice Kharlamova.

Los componentes principales más tóxicos de las emisiones son el sulfuro de hidrógeno y el metano; pueden causar intoxicación en altas concentraciones.

Sin embargo, señala Kharlamova, una persona puede sentir sulfuro de hidrógeno en concentraciones muy pequeñas, que aún están muy lejos de ser peligrosas, por lo tanto, si una persona huele sulfuro de hidrógeno, esto no significa que esté inmediatamente amenazada de envenenamiento. Además, cuando se quema la basura, se pueden liberar dioxinas, sustancias mucho más tóxicas que, sin embargo, no tienen un efecto inmediato.

La tecnología de operación de relleno sanitario asume que el gas de relleno sanitario se recolecta mediante un sistema de desgasificación, luego se limpia de impurezas y se quema en bengalas o se usa como combustible. Kharlamova señala que la quema de gas de vertedero sin tratar, como se hizo desgasificación en "Kuchino". La forma en que se elimina el gas de vertedero en el vertedero de Balashikha, por ejemplo, en el vertedero de Kuchino, puede crear muchos problemas nuevos con los productos de combustión tóxicos.

En este caso, por ejemplo, se forman dióxido de azufre (durante la combustión de sulfuro de hidrógeno) y otros compuestos de azufre tóxicos. En la utilización normal de gas, primero es necesario limpiarlo de compuestos de azufre.

Marianna Kharlamova

Otra amenaza surge cuando comienza un fuerte calentamiento en la masa de los escombros, un incendio sin acceso al aire, similar a la turba. En este caso, el vertedero cambia drásticamente su repertorio, aldehídos, hidrocarburos poliaromáticos, poliaromáticos clorados aparecen en las emisiones en grandes cantidades. “Esto crea un olor característico. Un olor común en los vertederos es la putrefacción por sulfuro de hidrógeno y mercaptanos. En caso de incendio, empieza a oler a patatas fritas; este es el olor a fluoruro de hidrógeno que se forma durante la combustión”, explica Kharlamova.

Según ella, a veces intentan detener la liberación de gas de vertedero a la atmósfera cubriendo el vertedero en la parte superior con una película y luego con una capa de tierra. Pero esto crea problemas adicionales: “Cuando se descomponen, se forman vacíos y se producen hundimientos del suelo, además, la película no deja pasar el agua, lo que significa que surgirán pantanos desde arriba”, dice ella.

La principal fuente de problemas con los vertederos, señala Kharlamova, son los alimentos y los desechos orgánicos. Son ellos quienes básicamente crean las condiciones para la "producción" de metano y sulfuro de hidrógeno. La basura se puede clasificar y reciclar mucho mejor sin desperdiciar alimentos. “Si logramos organizar un sistema de recolección de residuos para que la materia orgánica no llegue a los vertederos de residuos sólidos, esto resolvería la mayoría de los problemas con los vertederos que surgen hoy”, opina el científico.