Депо за отпадъци (сметище) — дефиниция, процеси и енергия от метан

Научете как работят депата: дефиниция, анаеробни процеси, опасности от метан и как газът от сметищата може да се използва за чиста енергия и намаляване на емисиите.

Депото за отпадъци е място, където се съхраняват отпадъци. Обикновено отпадъците се погребват в депата, но преди това могат да бъдат сортирани, за да се отстранят всички рециклируеми материали. Съвременните депа не са просто дупки в земята — те имат конструктивни елементи като вадене на газ, система за събиране и третиране на лизврат (течности), геомембрани и други мерки за защита на почвата и подпочвените води.

Сметищата често имат лоша миризма и изглеждат зле, затова обикновено се намират далеч от местата, където живеят хората. Модерните санитарни депа обаче се проектират така, че да минимизират миризмата, привличането на вредители и другите неудобства чрез ежедневни покрития с почва или други материали и чрез системи за контрол на газа.

Процеси в сметището

След като отпадъците бъдат раздробени на много малки парчета, те се погребват, но при липсата на кислород се образува опасен газ, наречен метан. Този процес се нарича анаеробно разграждане. Процесът на разграждане преминава през няколко етапа:

• Аеробна фаза — краткотрайна, когато има достъп до въздух; органичната материя се окислява и отделя топлина и влага.
• Хидролиза и киселинна фаза — микроорганизмите разграждат сложните вещества до по-прости, появява се киселинност.
• Метаногенеза (анаеробно разграждане) — при липса на кислород, други микроби превръщат продуктите от предишните фази в метан (CH4) и въглероден диоксид (CO2).

Производството на газ трае с години или десетилетия — активна генерация може да продължи 10–50 години след затваряне на депото, в зависимост от състава и условията.

Метанът и използване за енергия

Метанът, образуван в сметищата, е мощен парников газ и представлява риск от възпламеняване и експлозия при натрупване. Затова в много страни се изграждат системи за събиране на депонирани газове. Когато метанът бъде събран, той може да се използва за:

• производство на електричество чрез газови двигатели или турбини;
• комбинирано производство на топлина и електричество (CHP);
• надграждане до био-метан и подаване в мрежата за природен газ или използване като гориво за превозни средства.

В някои страни метанът от сметищата се използва за производство на енергия, което намалява емисиите на парникови газове и осигурява възобновяем енергиен източник. Ако газът не се използва, той често се изгаря чрез факел (фларинг), което намалява въздействието надолу на парниковите газове, но представлява изгаряне на ресурс.

Опасности и екологични проблеми

• Парников ефект: Метанът има значително по-голям краткосрочен потенциал за глобално затопляне от CO2.
• Лизврат (лейчейт): течността, която се образува при разграждането, може да замърси подпочвените и повърхностните води, ако не бъде правилно събрана и третирана.
• Запалими и токсични газове: натрупването на газове може да доведе до пожари, взривове или отделяне на вредни съединения.
• Заплаха за здравето и екосистемите: прах, миризми, насекоми и гризачи могат да разпространяват болести и замърсяване.

Съвременно управление и превантивни мерки

Добрата практика при управление на депа включва:

• изграждане на санитарни депа с уплътнителни слоеве (геомембрани или глина) и системи за събиране на лизврат;
• инсталиране на тръбни мрежи и кладенци за събиране на газ с последващо използване или фларинг;
• редовно покриване (daily cover) и контрол на вятъра за намаляване на разпръскването на отпадъци;
• мониторинг на въздуха и подпочвените води, както и дългосрочна поддръжка след затваряне на депото (обикновено за десетки години).

Алтернативи и редуциране на отпадъците

Най-добрата „управленска“ мярка е превенцията. Полезни подходи са:

• приоритетна йерархия: намаляване, повторна употреба, рециклиране и компостиране преди депониране;
• разделно събиране на органични отпадъци за компостиране или анаеробна ферментация (биогаз);
• термично третиране (инсинерация/пиролиза) с енергийно възстановяване там, където е екологично и икономически оправдано;
• подобряване на опаковките и продуктите, за да се намали образуването на отпадъци.

Какво може да направи всеки

• съобразявайте покупките и избягвайте еднократни продукти;
• сортирaйте и предавайте рециклируеми материали на съответните пунктове;
• компостирайте кухненските биоотпадъци, когато е възможно;
• подкрепяйте политики и практики за по-добро управление на отпадъците и използване на събраните депонирани газове за енергия.

Обобщение: Депата за отпадъци са традиционно решение за елиминиране на отпадъците, но имат значими екологични предизвикателства. Модерните санитарни депа и системите за събиране и използване на метан могат да намалят вредите и да превърнат част от отпадъците в енергия, но най-ефективната стратегия остава намаляването на отпадъците и развитието на кръгова икономика.

Търсене по буква