Atkritumu izgāztuve (poligons): definīcija, darbība un metāna izmantošana

Poligons ir vieta, kur tiek uzglabāti atkritumi. Parasti atkritumus poligonos izvieto slāņos un tos var sašķirot pirms apglabāšanas, lai atdalītu pārstrādājamus materiālus, bīstamos atkritumus un organisko daļu. Dažos poligonos tiek izvietotas arī speciālas zonas atsevišķiem atkritumu veidiem un organizēta smalkāka šķirošana, lai samazinātu vides ietekmi un palielinātu pārstrādes iespējas.

Poligoniem bieži ir slikta smaka un neestētisks izskats, tāpēc tie parasti atrodas tālu no cilvēku dzīvesvietām. Mūsdienu prasības prasa rūpīgu vietas izvēli, ģeoloģisku izpēti, akustiskās un aromāta ievērošanu, kā arī sabiedrības informēšanu un monitoringu, lai samazinātu iedzīvotāju ietekmi.

Kad atkritumi, īpaši organiskā frakcija, sadalās bez skābekļa, notiek anaeroba mikrobu darbība, un rodas gāzes, no kurām galvenā ir metāns. Šo procesu sauc par anaerobo fermentāciju. Metāns ir siltumnīcefekta gāze, taču, ja to savāc, dažās valstīs to izmanto enerģijas ražošanai — degot metānu, ražo elektrību vai siltumu.

Kā poligons ir uzbūvēts un kā tas darbojas

Moderns poligons parasti sastāv no vairākiem funkcionāliem elementiem:

• Pamats un undējošās membrānas: pienācīga blīvuma un hermētiska oderējuma (liner) slānis, lai samazinātu izgāztuves šķidruma — leachate — iekļūšanu gruntsūdeņos.
• Leachate savākšanas sistēma: drenāžas caurules un rezervuāri, kuros uzkrājas un tiek attīrīts izgāztuvē izveidojušais šķidrums.
• Gāzes savākšanas tīkls: vertikālas un horizontālas caurules (gāzes urbumi), kas savāc poligonā radīto metānu un citas gāzes.
• Slāņošana un kompaktēšana: atkritumu slāņi tiek kompaktēti un klāti ar augsnes vai citu segumu, lai samazinātu skābekļa piekļuvi un kontrolētu smakas.
• Noslēgšana (capping): pēc daļējas vai pilnīgas aizpildīšanas poligonu vainago ar aizsargkārtu, kas samazina ūdens ieplūdi un gāzes nefiltrētu noplūdi.

Metāna rašanās, īpašības un vides ietekme

Landfill gāze rodas organisko vielu sadalē un satur galvenokārt metānu un ogļskābo gāzi (CO2), kā arī nelielas daļas slāpekļa, sēra saturošas savienojumus (piem., H2S), siloksānus un citas vielas. Parasti metāna īpatsvars svārstās ap 40–60 %, bet šīs proporcijas var atšķirties atkarībā no atkritumu sastāva un poligona vecuma.

Metāns ir jaudīga siltumnīcefekta gāze — tā globālais sasilšanas potenciāls ir vairākas reizes lielāks nekā CO2 (ilgtermiņa salīdzinājumos parasti lieto 100 gadu perioda ekvivalentus). Tā neparedzēta izplūde veicina klimata pārmaiņas, un metāna noplūde no poligoniem ir būtisks emisiju avots daudzās valstīs.

Gāzes savākšana un izmantošana

Ja metānu savāc, to var izmantot vairākos veidos:

• Degšana flērā: vienkāršākais risinājums — gāzi sadedzina kontrolētā veidā (flērā), pārvēršot metānu par CO2, kas ir mazāk jaudīga siltumnīcefekta gāze.
• Elektrības un siltuma ražošana: savākto gāzi var dedzināt dzinējos vai turbīnās, kas ražo elektrību un/vai siltumu (kogenerācija).
• Biometāna attīrīšana: pēc attīrīšanas (no H2S, siloksāniem, mitruma u.c.) metānu var uzpildīt kā transporta degvielu vai nosūtīt uz dabasgāzes tīklu kā biometānu.

Pirms gāzes izmantošanas nepieciešama kvalitātes kontrole un apstrāde, jo neattīrīta landfill gāze var saturēt kaitīgas piemaisījuma vielas, kas bojā motorus vai apkures iekārtas.

Vides riski, drošība un monitorings

Poligoni rada vairākus vides un veselības riskus, kas prasa pastāvīgu uzraudzību:

• Gruntsūdeņu un virszemes ūdeņu piesārņojums: leachate var iekļūt ūdens sistēmās, ja nav pienācīgi noenkurota oderējuma un kolekcijas sistēmas.
• Gaisa kvalitātes ietekme: noplūdes gāzes var radīt smakas un izraisīt vietējo gaisa piesārņojumu.
• Sprādziena/ugunsgrēka risks: metāns ir uzliesmojošs — nepieciešami monitoringa un ventilācijas risinājumi, lai novērstu gāzes uzkrāšanos tuvumā esošās būvēs vai tuneļos.
• Teritoriālā nogruvums un siltuma emisijas: atkritumu saraušanās un sadalīšanās var mainīt reljefu un radīt nestabilitāti.

Regulāri tiek veikti monitoringa mērījumi (gāzes plūsma, ģeoloģiskie un hidroloģiskie parametri, leachate kvalitāte), kā arī integrēta vadība, lai samazinātu riskus un ievērotu vides normas.

Praktiskie risinājumi un labākā prakse

Lai mazinātu poligonu negatīvo ietekmi, tiek izmantotas šādas pieejas:

• samazināt atkritumu daudzumu (atkritumu izvairīšanās), veicināt atkārtotu izmantošanu un intensīvu šķirošanu;
• atdalīt bioloģiski noārdāmo frakciju (kompostēšanai vai anaerobai fermentācijai), lai samazinātu organisko vielu daudzumu poligonos;
• instalēt efektīvas gāzes savākšanas un izmantošanas iekārtas;
• izmantot modernus linerus un leachate attīrīšanas tehnoloģijas;
• plānot poligona slēgšanu un rekultivāciju, tajā skaitā zaļo zonu atjaunošanu un ilgtermiņa uzraudzību.

Alternatīvas poligoniem

Lai mazinātu atkarību no poligoniem, tiek veicinātas alternatīvas atkritumu pārvaldības metodes:

• Atkārtota izmantošana un pārstrāde: maksimāli izņemt vērtīgos materiālus ārā no atkritumu plūsmas.
• Kompostēšana: organisko sadalāšanu aerobos apstākļos, lai ražotu kompostu augsnes uzlabošanai.
• Anaeroba fermentācija atsevišķi savāktiem organiskajiem atkritumiem: paredzēta biogāzes ražošanai kontrolētos apstākļos, kas dod lielāku un tīrāku gāzes ieguvumu nekā poligonā.
• Enerģijas atgūšana no atkritumiem (incinēšana): dažās vietās izmanto atkritumu sadedzināšanu ar enerģijas ražošanu, tomēr tas prasa rūpīgu emisiju kontroli.

Kopumā poligoni joprojām ir daļa no atkritumu pārvaldības sistēmas, taču mūsdienu tehnoloģijas un politika fokusējas uz emisiju samazināšanu, drošu konstrukciju un atkritumu daudzuma ierobežošanu, lai mazinātu gan vietējo, gan globālo vides ietekmi.

Meklēt pēc burta