Подписывайтесь на наш канал в Telegram
В день вывоза мусора в вашем районе вы тащите мусорные баки на обочину, а рабочие сбрасывают их содержимое в большой грузовик и вывозят на свалку. Но, возможно, вы задавались вопросом, наблюдая, как уезжает мусоровоз, что такое свалка и где оказывается этот мусор.
Американцы производят мусор с поразительной скоростью: 4,9 фунта (2,2 килограмма) на человека каждый день, что в совокупности составляет 292,4 миллиона тонн (265,3 миллиона метрических тонн) в год [источник: EPA ]. Согласно отчету исследовательской компании Verisk Maplecroft за 2019 год, американцы производят мусор примерно в три раза больше, чем в среднем в мире [источник: Смит ].
Что происходит с этим мусором? Некоторые из них перерабатываются или восстанавливаются, некоторые сжигаются, но большая часть закапывается на свалках . В этой статье мы рассмотрим управление отходами, в том числе, как строятся свалки, что происходит с мусором на свалках, какие проблемы связаны со свалками и как эти проблемы решаются.
Сколько мусора производят США?
Из 292,4 миллиона тонн (265,3 миллиона метрических тонн) мусора, образующегося в США в 2018 году (последний год, по которому доступны данные), 69 миллионов тонн (62,6 миллиона метрических тонн) были переработаны, а еще 25 миллионов тонн ( 22,7 миллиона метрических тонн) были компостированы .
Переработанный и компостированный мусор составил 32,1 процента от общего количества. Еще почти 35 миллионов тонн (31,75 миллиона метрических тонн) было сожжено для рекуперации энергии. Но половина национального мусора — 146 миллионов тонн (132,4 миллиона метрических тонн) — оказалась захоронена на свалках [источник: Агентство по охране окружающей среды ].
Что происходит с мусором?
Около 32,1 процента мусора перерабатывается или компостируется, и только около 50 процентов захоранивается на свалках [источник: Агентство по охране окружающей среды ]. Количество мусора, захороненного на свалках, примерно в полтора раза превышает количество мусора, выброшенного на свалки в 1960 году, а общий объем производства мусора в Соединенных Штатах с тех пор утроился.
США являются третьим по величине производителем мусора после Китая и Индии, но США создают непропорционально 12 процентов мирового мусора, учитывая, что в них проживает только 4 процента мирового населения [источник: Смит ].
Что такое свалка?
Управление твердыми отходами было проблемой в Соединенных Штатах с момента создания страны. Вплоть до конца 1800-х годов в таких городах, как Нью-Йорк, люди часто просто выбрасывали домашний мусор в сточную канаву, где на углах улиц можно было увидеть кучи пищевых отходов высотой по колено, сломанную мебель, конский навоз и даже мертвых животных. источник: Отман-Стэнфорд ].
Проблема
Со временем в городах начали собирать мусор, но зачастую мусор вывозили на свалки — открытые ямы в земле — где он часто сжигался, создавая загрязнение воздуха, представляющее опасность для здоровья человека. Однако к 1960-м годам местным чиновникам, властям штата и федеральному правительству стало очевидно, что с утилизацией отходов необходимо что-то делать.
Отчет USPHS
В 1964 году Служба общественного здравоохранения США (USPHS) опубликовала тревожный отчет, в котором предсказала, что образование твердых отходов удвоится через 20 лет и что в городских районах закончится близлежащая земля для вывоза мусора. Кроме того, USPHS обнаружило, что открытое сжигание свалок причиняет вред респираторным заболеваниям и создает угрозу заболеваний, а также загрязняет грунтовые воды [источник: Хикман ].
Решение
Решением этой проблемы стали современные санитарные свалки, первая из которых была создана в Калифорнии еще в 1937 году. Вместо того, чтобы просто выбрасывать или сжигать мусор, отходы систематически закапывали, уплотняли тяжелой техникой, а затем накрывали. В 1976 году Конгресс принял Закон о сохранении и восстановлении ресурсов , который наложил требования на свалки, чтобы не допустить загрязнения ими окружающей среды [источник: Зильберберг ].
Текущее состояние
Сегодня в США существует около 2600 свалок, на которых перерабатываются твердые бытовые отходы [источник: Агентство по охране окружающей среды ].
Эти объекты, спроектированные и эксплуатируемые в соответствии с федеральными нормами, в первую очередь предназначены для переработки бытового мусора. Кроме того, на полигоны ТБО разрешено принимать и некоторые другие виды неопасных промышленных отходов.
Проектирование и эксплуатация
У них есть композитный слой поверх уплотненной глинистой почвы толщиной 2 фута (0,61 метра) снизу и по бокам, а также системы для улавливания фильтрата, воды, которая просачивается сквозь мусор, прежде чем она сможет загрязнить грунтовые воды.
Кроме того, свалки оборудованы колодцами для проверки грунтовых вод, чтобы убедиться, что загрязнения не выходят наружу. На свалках также должны использоваться утвержденные на федеральном уровне методы работы с мусором, которые включают уплотнение и частое засыпание его несколькими дюймами почвы. Этот слой почвы помогает уменьшить запах и уменьшить проблемы с насекомыми и грызунами, а также предотвращает попадание мусора за пределы свалки и превращение в мусор [источник: Агентство по охране окружающей среды ].
Получение разрешения на строительство свалки
Нормативный процесс
Получение разрешения на строительство полигона требует прохождения сложной нормативной процедуры. Федеральные правила ограничивают застройку свалок в некоторых местах, включая водно-болотные угодья , зоны затопления и районы с нестабильной почвой. Хотя свалки не обязательно запрещены в этих местах, они должны соответствовать более строгим стандартам производительности.
Кроме того, новые или расширенные свалки, расположенные рядом с аэропортами, должны доказать, что они не создают опасности для птиц для самолетов, и это ограничение не позволяет строить некоторые проекты свалок [источник: Уолш и О’Лири ].
Компания, которая хочет построить свалку, должна соблюдать федеральные правила, а также законы штата, где находится полигон. В Висконсине, например, существуют правила, запрещающие размещать свалки вблизи ручьев, озер и прудов, а также запрещающие их размещение вблизи автомагистралей и парков, если только нет барьеров или ландшафтного дизайна, закрывающих обзор [источник: Уолш и О’Лири ].
Процесс утверждения
Получение разрешения на строительство свалки требует большого количества тщательных исследований, поскольку такие факторы, как контуры земли и геологические образования под землей, могут повлиять на то, подходит ли участок для захоронения мусора [источник: Уолш и О’Лири ].
Разработчики свалки также должны уведомить общественность и провести публичные слушания, и им, возможно, придется бороться с противодействием со стороны соседей и представителей общественности, которые не хотят, чтобы мусор закапывали поблизости [источник: Уолш и О’Лири ].
Части свалки
Современные свалки не все одинаковы по конструкции, но на большинстве из них используются схожие технологии, хотя точная последовательность и тип используемых материалов могут отличаться от объекта к объекту [источник: WM.com ]. Некоторые основные части свалки, как показано на изображении выше, включают в себя:
- пластиковые вкладыши (C): отделяют мусор и последующие фильтраты от грунтовых вод.
- ячейки (I и J): где мусор хранится на свалке.
- системы ливневой канализации (G): собирают дождевую воду, попадающую на свалку.
- системы сбора фильтрата (D и K): собирают воду, которая просочилась через саму свалку и содержит загрязняющие вещества (фильтрат).
- системы сбора метана: мониторинг свалочного газа, который позволяет собирать метан, образующийся при разложении мусора.
- покрытие или колпаки: закройте верхнюю часть свалки
Каждая из этих частей предназначена для решения конкретных проблем на свалке.
Итак, обсуждая каждую часть свалки, мы объясним, какая проблема решается.
Система нижнего вкладыша
Основная цель свалки и одна из ее самых больших задач — удержать мусор так, чтобы мусор не вызывал проблем в окружающей среде. Нижний вкладыш, изготовленный из толстого пластика, предотвращает контакт мусора с внешней почвой, особенно с грунтовыми водами [источник: WM.com ].
Клетки
Тяжелое оборудование уплотняет мусор в области, называемые ячейками, которые обычно содержат дневной запас мусора, чтобы максимально эффективно использовать объем пространства на свалке. После того, как ячейка изготовлена, ее засыпают слоем почвы толщиной 6 дюймов (15 сантиметров) и уплотняют еще больше [источник: Болтон ].
Ливневая канализация
Чтобы не допустить попадания дождевой воды, на свалке имеется система ливневой канализации, которая направляет стоки в дренажные канавы, подальше от захороненного мусора. Другие части системы включают бетонные, пластиковые или металлические водопропускные трубы под близлежащими дорогами и бассейнами для ливневых вод, которые могут уменьшить количество взвешенных отложений в воде и минимизировать потерю почвы со свалки [источник: Uteir ].
Пластиковые дренажные трубы и ливневые вкладыши собирают воду с участков свалки и направляют ее в дренажные канавы, окружающие основание свалки. Канавы либо бетонированы, либо выложены гравием и несут воду в накопительные пруды, расположенные сбоку от свалки.
В прудах-сборниках взвешенным частицам почвы позволяют оседать, а вода проверяется на содержание химических веществ в фильтрате. После того, как произошло осаждение и вода прошла испытания, ее откачивают насосом или позволяют вытекать за пределы площадки.
Система сбора фильтрата
Ни одна система исключения воды из свалки не идеальна, и вода попадает на свалку. Вода просачивается через клетки и почву на свалке, подобно тому, как вода просачивается через молотый кофе в капельной кофеварке. Протекая через мусор, вода собирает в себя загрязнения. Такая вода с примесями называется фильтратом и обычно является кислой.
Для сбора фильтрата по всей свалке проложены перфорированные трубы. Эти трубы затем стекают в трубу для сбора фильтрата, по которой фильтрат поступает в пруд для сбора фильтрата [источник: Свалка сообщества Остина ].
Система сбора метана
Бактерии разлагают мусор при отсутствии кислорода (анаэробно), поскольку свалка герметична. Побочным продуктом этого анаэробного распада является свалочный газ, который содержит примерно 50 процентов метана и 50 процентов углекислого газа с небольшим количеством азота и кислорода.
Метан представляет собой серьезную проблему для свалок, поскольку это мощный парниковый газ, который примерно в 28–36 раз более эффективен, чем углекислый газ, в удержании тепла в атмосфере. Выбросы свалочного газа являются третьим по величине источником выбросов метана в США, на их долю приходится около 15 процентов газа, попавшего в атмосферу в 2019 году [источник: EPA ]. Метан также представляет собой потенциальную угрозу безопасности, поскольку метан может взорваться и сгореть [источник: Департамент здравоохранения Нью-Йорка ].
Покрытие или колпачок
Укладка слоя утрамбованной почвы изолирует мусор от воздуха и предотвращает попадание в мусор вредителей (птиц, крыс, мышей, летающих насекомых и т. д.). На свалке Fresh Kills в Нью-Йорке мусор покрыт слоем почвы толщиной не менее 2 футов (0,61 метра) с градацией от 4 до 33 процентов, чтобы облегчить отвод ливневых вод. Этот слой покрыт дополнительными слоями синтетической ткани и пластика, а также слоем почвы, позволяющим растительности расти на свалке [источник: Freshkills Park Alliance ].
Мониторинг подземных вод
Во многих точках вокруг свалки расположены станции мониторинга подземных вод. Это трубы, которые погружаются в грунтовые воды, чтобы можно было взять пробы воды и проверить их на наличие химических веществ в фильтрате. Также измеряется температура грунтовых вод.
Поскольку при разложении твердых отходов температура повышается, повышение температуры грунтовых вод может указывать на то, что фильтрат просачивается в грунтовые воды. Кроме того, если pH грунтовых вод становится кислым, это может указывать на просачивание фильтрата [источник: EPA ].
Как работают свалки
Заказчиками свалок обычно являются муниципалитеты и строительные/демонтажные компании, хотя полигоном могут пользоваться и жители. Здесь показана схема типичной свалки с несущими конструкциями.
Это описание типичной свалки, которую HowStuffWorks посетил много лет назад. Рядом со входом на территорию находится центр переработки отходов (А), куда жители могут сдавать вторсырье (например, алюминиевые банки, стеклянные бутылки, газеты, смешанную бумагу, гофрированный картон). Это помогает уменьшить количество материала на свалке. Некоторые из этих материалов запрещены к вывозу на свалки по закону, поскольку их можно переработать.
Станции входа и высадки
Когда клиенты заходят на площадку, их грузовики взвешиваются на весах (B). С клиентов взимаются чаевые за использование сайта. Эти сборы используются для оплаты облигаций или операционных расходов.
Вдоль свалки расположены станции приема материалов, которые нежелательны или запрещены законом. Станция приема различных материалов используется для шин, моторного масла, свинцово-кислотных аккумуляторов и гипсокартона. Некоторые из этих материалов могут быть переработаны.
Кроме того, имеется пункт приема опасных бытовых отходов для химикатов (красок, пестицидов и т. д.), запрещенных к вывозу на свалку. Эти химикаты утилизируются частными компаниями. Некоторые краски можно перерабатывать, а некоторые органические химикаты можно сжигать в мусоросжигательных заводах или на электростанциях.
Другие сооружения рядом со свалкой включают арендованную территорию, которая поставляет почву для свалки, пруд для сбора сточных вод (N), пруды для сбора фильтрата (I) и метановую станцию (L).
Свалки представляют собой сложные конструкции, которые при правильном проектировании и управлении служат важной цели.