O que acontece com o lixo quando termina em um aterro sanitário

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 04:08

Sobre o ciclo de vida de um aterro e como até o lixo comum se torna tóxico.

Não muito longe de sua casa - talvez algumas dezenas de quilômetros, e talvez muito mais perto - há um reator químico de grande escala, onde todos os dias novas porções de ingredientes são carregadas, cuja composição ninguém sabe ao certo, e o resultado do próprio reator não é bastante previsível. Esse reator é chamado de aterro ou, traduzido para a linguagem burocrática, aterro para resíduos sólidos domésticos. Tudo o que é jogado fora pelos citadinos acaba aqui. N + 1 e Lifehacker decidiram descobrir o que acontece com o lixo quando vai parar em um aterro sanitário.

Em 2015, na Rússia, de acordo com a empresa analítica Frost & Sullivan, foram produzidos 57 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos, o que é apenas um pouco menos que o volume da produção de aço (71 milhões de toneladas). Resíduos domésticos em Moscou e na região O que são resíduos? (cerca de 11 milhões de toneladas por ano) é composto principalmente de resíduos de alimentos (22 por cento), papel e papelão (17 por cento), vidro (16 por cento) e plástico (13 por cento), tecido, metal e madeira, cada um representando 3 por cento. outros 20 por cento para todo o resto.

Na Rússia, os aterros sanitários recebem até 94% do lixo, apenas 4% são reciclados e 2% são incinerados.

Para efeito de comparação: na UE, 45% dos resíduos são reciclados, 28% vão para aterros e 27% são incinerados.

Aterros sanitários russos emitem anualmente 1,5 milhão de toneladas de metano e 21,5 milhões de toneladas de CO na atmosfera₂… No total, na Rússia, em 2015, havia 13.9 mil aterros em operação, dos quais na região de Moscou - 14. Apenas um aterro de Moscou no distrito de Chekhovsky (o aterro de Kulakovo) por ano emitiu terras de RSU NA REGIÃO DE MOSCOU: SITUAÇÃO AMBIENTAL ATUAL

E PERSPECTIVAS PARA RECLAR 2,4 mil toneladas de metano, 39,4 toneladas de dióxido de carbono, 1,8 toneladas de amônia e 0,028 toneladas de sulfeto de hidrogênio para a atmosfera.

Um aterro sanitário bem organizado é uma estrutura complexa de alta tecnologia. Antes de estar pronto para receber o lixo, é necessário preparar o fundo: espalhar com uma camada de argila com cerca de um metro de espessura, colocar por cima uma geomembrana impermeável, uma camada de geotêxtil, uma camada de entulho de 30 centímetros, em que você precisa colocar um sistema de tubulação para coletar o filtrado - o líquido que será coletado dos detritos, e no topo também haverá uma membrana permeável protetora. O fundo do aterro deve estar pelo menos meio metro acima do lençol freático.

Próximo ao aterro, uma estação de bombeamento e tratamento será necessária para bombear e neutralizar o filtrado, que está saturado com ácidos orgânicos e outras matérias orgânicas, compostos de metais pesados. Além disso, na camada de lixo, quando ele começar a se acumular, será necessário instalar um sistema de tubulações para coleta e aproveitamento do gás de aterro, uma estação para sua purificação e incineração.

Quando o aterro sanitário está cheio (geralmente o aterro leva de 20 a 30 anos de lixo), é necessário fechar o aterro por cima com outra camada de proteção, preservando o sistema de coleta de gás do aterro - terá que funcionar por outras décadas.

Vida em aterro

A vida química do lixo em um aterro sanitário pode ser aproximadamente dividida em quatro fases principais pelo Landfill Gas Basics. No decorrer primeira fase bactérias aeróbias - bactérias que podem viver e crescer na presença de oxigênio - quebram todas as longas cadeias moleculares de carboidratos, proteínas, lipídios que constituem o lixo orgânico, ou seja, principalmente o lixo alimentar.

O principal produto desse processo é o dióxido de carbono, bem como o nitrogênio (cuja quantidade diminui gradualmente ao longo da vida útil do aterro). A primeira fase continua enquanto houver oxigênio suficiente nos detritos e pode levar meses ou mesmo dias para que os detritos estejam relativamente frescos. O conteúdo de oxigênio varia muito, dependendo do grau de compactação dos detritos e da profundidade de sua penetração.

Segunda fase começa quando todo o oxigênio do lixo já foi usado. Agora, o papel principal é desempenhado pelas bactérias anaeróbias, que convertem substâncias criadas por suas contrapartes aeróbias em ácido acético, fórmico e láctico, bem como em álcoois - etílico e metílico.

O ambiente do aterro torna-se muito ácido. À medida que os ácidos se misturam com a umidade, ele libera nutrientes, disponibilizando nitrogênio e fósforo para uma comunidade diversificada de bactérias, que por sua vez produzem dióxido de carbono e hidrogênio intensamente. Se o aterro sanitário for perturbado ou o oxigênio de alguma forma penetrar na espessura do lixo, tudo volta à primeira fase.

Terceira fase em aterros sanitários, a vida começa com o fato de que certos tipos de bactérias anaeróbias começam a processar ácidos orgânicos e formar acetatos. Esse processo torna o meio ambiente mais neutro, o que cria condições para as bactérias que produzem metano. Bactérias metanógenos e bactérias que produzem ácidos formam uma relação mutuamente benéfica: as bactérias "ácidas" produzem substâncias que consomem metanógenos - dióxido de carbono e acetatos, que em grandes quantidades são prejudiciais às próprias bactérias produtoras de ácido.

Quarta fase - o mais longo - começa quando a composição e o nível de produção de gás no aterro sanitário se tornam relativamente estáveis. Nesse estágio, o gás de aterro contém 45 a 60 por cento de metano (por volume), 40 a 60 por cento de dióxido de carbono e 2 a 9 por cento de outros gases, em particular compostos de enxofre. Essa fase pode durar cerca de 20 anos, mas mesmo 50 anos após o lixo parar de ser levado para o aterro, ele continua emitindo gases.

O metano e o dióxido de carbono são os principais produtos da decomposição dos resíduos, mas estão longe de ser os únicos. O repertório dos aterros sanitários inclui centenas de diferentes compostos orgânicos voláteis. Cientistas que pesquisaram sete aterros na Grã-Bretanha encontraram vestígios de compostos orgânicos no gás de aterro sanitário em Seven UK. Os locais de eliminação de resíduos contêm cerca de 140 substâncias diferentes no gás de aterro, incluindo alcanos, hidrocarbonetos aromáticos, cicloalcanos, terpenos, álcoois e cetonas, compostos de cloro, incluindo organoclorados como o cloroetileno.

O que poderia dar errado

Marianna Kharlamova, chefe do Departamento de Previsão e Monitoramento Ambiental da Universidade RUDN, explica que a composição exata do gás de aterro sanitário depende de muitos fatores: da época do ano, do cumprimento das tecnologias durante a construção e operação do aterro, no idade do aterro sanitário, composição dos resíduos, zona climática, temperatura e umidade do ar. …

“Se este for um aterro em operação, se o fornecimento de matéria orgânica continuar, a composição do gás pode ser muito diferente. Por exemplo, pode haver um processo de digestão do metano, ou seja, principalmente o metano entra na atmosfera, depois o dióxido de carbono, a amônia, o sulfeto de hidrogênio, pode haver mercaptanos, compostos orgânicos com enxofre”, diz Kharlamova.

Os mais tóxicos dos principais componentes das emissões são o sulfeto de hidrogênio e o metano - eles podem causar envenenamento em altas concentrações.

No entanto, observa Kharlamova, uma pessoa é capaz de sentir sulfeto de hidrogênio em concentrações muito pequenas, que ainda estão longe de ser perigosas, portanto, se uma pessoa sentir o cheiro de sulfeto de hidrogênio, isso não significa que ela está imediatamente ameaçada de envenenamento. Além disso, quando o lixo é queimado, podem ser liberadas dioxinas - substâncias muito mais tóxicas, mas que não têm efeito imediato.

A tecnologia de operação de aterro pressupõe que o gás de aterro seja coletado por meio de um sistema de desgaseificação e, em seguida, ele é limpo de impurezas e queimado em flares ou usado como combustível. Kharlamova observa que a queima de gás de aterro sanitário não tratado, como foi feito Desgaseificação em "Kuchino". A forma como o gás do aterro sanitário é removido no aterro Balashikha, por exemplo, no aterro Kuchino, pode criar muitos novos problemas com produtos de combustão tóxicos.

Neste caso, por exemplo, dióxido de enxofre (durante a combustão do sulfeto de hidrogênio) e outros compostos de enxofre tóxicos são formados. Na utilização normal do gás, é necessário primeiro limpá-lo dos compostos de enxofre.

Marianna Kharlamova

Outra ameaça surge quando o forte aquecimento começa na massa dos destroços, um incêndio sem acesso ao ar, semelhante à turfa. Neste caso, o aterro muda drasticamente seu repertório, aldeídos, hidrocarbonetos poliaromáticos, poliaromáticos clorados aparecem em emissões em grandes quantidades. “Isso cria um cheiro característico. Um cheiro comum de aterro sanitário é a putrefação de sulfeto de hidrogênio e mercaptanos. Em caso de incêndio, passa a cheirar a batata frita - é o cheiro do fluoreto de hidrogênio, que se forma durante a combustão”, explica Kharlamova.

Segundo ela, às vezes eles tentam impedir a liberação de gás de aterro na atmosfera cobrindo o aterro com uma película e depois com uma camada de terra. Mas isso cria problemas adicionais: “Ao se decompor, formam-se vazios e ocorrem depressões no solo, além disso, o filme não deixa passar a água, o que significa que os pântanos vão surgir de cima”, diz ela.

A principal fonte de problemas com aterros sanitários, observa Kharlamova, são os alimentos e os resíduos orgânicos. São eles que basicamente criam as condições para a "produção" de metano e de sulfeto de hidrogênio. O lixo pode ser separado e reciclado muito melhor, sem desperdício de alimentos. “Se conseguíssemos organizar um sistema de coleta de lixo para que a matéria orgânica não chegue aos aterros de resíduos sólidos, isso resolveria a maioria dos problemas com aterros que hoje surgem”, acredita o cientista.