آرشیو اجزای تشکیل دهنده محل دفن زباله برای مهار شیرابه و گاز

تقریبا تمام زباله ها بجز مواد اینرت (مصالح ساختمانی، آهن آلات، و … ) قابل سوختن هستند. با سوزاندن زباله 90 % حجم آن کاهش می یابد و از گرمای حاصل از سوختن می توان بهره برداری کرد.

مخارج تاسيسات سوزاندن زباله بسيار سنگين است و اثرات آن بر محيط زیست نيز مشکوک به نظر مي رسد و گاز های ناشی از سوزاندن اثرات بدی روی محيط زیست می گذارند. گازهای SO2 و HCl در شدت استهلاک خود تاسیسات زباله سوز هم دیده می شوند .

 نکات مثبت سوزاندن زباله :

-کاهش بسيار زیاد حجم زباله

-استفاده از گرمای آزاد شده

-دفع مواد پلاستيکی

-جدا کردن فلزات جهت استفاده مجدد

 نکات منفی سوزاندن زباله:

-ایجاد آلودگی هوا

-احتمال دخول نمک های حلال در آب های زیر زمينی پس از انباشتن باقی مانده زباله

-هزینه بسيار زیاد

دفن زباله ها:

– رشد روز افزون جمعيت وگسترش شهرها تبعات زيست محيطی فراوانی به همراه داشته است.

دفع انبوه زباله های توليد شده خصوصا درشهرهای بزرگ اهميت بيشتری پيدا ميکند.

– دفن زباله يکی از رايج ترين روش دفن آن است.

– در طراحی مهندسی يک محل دفن از محيط مهمترين مسئله جداسازی محيط آلوده و انباشته از شيرابه از محيط خاک توسط لايه های آب بند است. طبق استاندارد آژانس حفاظت زيست محيطی امريکا(usepa) نفوذ پذيری پوشش رسی وکف وجداره نبايد بيش از10-7 باشد.

 ضوابط کلی انتخاب محل – آماده سازی با روش های مختلف دفن:

دفن بهداشتی زباله یعنی انتقال مواد زائد به محل ویژه – تخليه – لایه بندی و متراکم نمودن آن با پوششی از خاک.

انتخاب محل: محلی که برای دفن انتخاب می شود بایستی با توجه به رشد جمعيت محل با وسعت مناسب انتخاب شود و جوابگوی نيازها تا 30 تا 40 سال آینده باشد. فاصله محل تا مرکز جمعيت بایستی 10 تا 20 کيلومتر منظور گردد و مطالعات اوليه با نقشه برداری از نظر توپو گرافی مشخص شود .

 مطالعات زمين شناسی، هيدرولوژی، زهکشی طبيعی منطقه، خاک پوششی، قابليت دسترسی، هواشناسی، بادهای غالب و … مقبوليت عمومی مسائل بهداشتی با دقت انجام می گيرند و آماده سازی می شوند .

آماده سازی محل دفن: پس از انتخاب محل بر اساس ضوابط بایستی جهت آماده سازی محل جاده کشی، تسطيح ، نصب باسکول،  اتاق نگهبانی، فنس کشی، برق،  آب و … اقدام شود.

جلوگيری از نشت شيرابه زباله به داخل آب: بایستی جهت جلوگيری از نشت شيرابه تدابيری اتخاذ گردد .

شيب بندی مناسب 2 تا 4 درصد و برای شيب های جانبی تا 30 درصد و ایجاد سد یا حفاظ 3 متری خاک برای جلوگيری از نفوذ سيلاب و آبهای سطحی بسيار موثر است . در صورتيکه جایگاه دفن زباله مجاور دریا و یا روی سفره آبی آبهای زیر زمين باشد یا حرکت شيرابه به طرف سفره ها انجام شود آبهای زیر زمينی آلوده می شوند .

همچنين نفوذ گازهای توليد شده به داخل آب باعث افزایش سختی آب می شود. شيرابه زباله به شدت سمی است و علاوه برداشتن CO2، دارای BOD5  دو تا سه هزار ميلی گرم در ليتر و COD سی تا چهل و پنج هزار ميلی گرم در ليتر است.

و عناصری نظير کلرور سولفات، منيزیوم ، فسفر، کلسيم، آهن ، سدیم ، پتاسيم، نيترات، ازت آلی و آمونياکی و جامدات معلق را به آب ها وارد می کند.

شيرابه با روش های فيزیکی – شيميایی و بيولوژیکی تصفيه می شوند .

 کنترل بو: بو از طریق پوشاندن سریع زباله ؛ بستن شکاف ها و حفره ها و استفاده از مواد از بين برنده بو مثل: اورتو –دی – کلروبنزن به نسبت یک بيست و پنجم با آب و مصرف به مقدار 5000 ليتر در هکتار. و همراه با کنترل آتش سوزی در محل های دفن صورت گيرد .

روشهای مختلف دفن بهداشتی زباله :

 روشهای زیر برای دفن زباله وجود دارد :

1-به صورت مسطح( Area Method):

 وقتی که زمين برای گود برداری مناسب نباشد بعد از تخليه زباله بصورت نوار باریکی 40 تا 75 سانتيمتری روی زمين تسطيح و فشرده می شوند تا به ضخامت 180 تا 300 سانتيمتر برسند و آنگاه روی آنها قشری خاک به ضخامت 15 تا 30 سانتيمتر می ریزند و فشرده می نمایند. عرض هر لایه فشرده نباید از 240 سانتيمتر تجاوز نماید.

 2-روش سراشيبی( Ramp Method):

وقتی که خاک کمی برای پوشش زباله باشد و در مناطق کوهستانی و یا کم شيب از این روش استفاده می نمایند. زاویه شيب مورد نظر با زمين 30 % است و عرض باریکه با توجه به شيب سطح در طول عمليات با نقشه برداری و شدت ترافيک تردد ماشين آلات طراحی می شود . در این روش ابتدا شياری به موازات دامنه سراشيبی ایجاد می شود و اولين لایه زباله در داخل شيار جایگزین می شود و سپس مثل روس مسطح ادامه می یابد .

3-روش ترانشه یا گودالی( Trench Method):

در مناطقی که خاک با عمق کافی در دسترس است و سطح آبهای زیر زمينی به اندازه کافی پائين است ترانشه هائی به طول 30 تا 120 متر و به عمق 1 تا 4 متر و عرض5.4 تا 15 متر حفر می شود و زباله در آن ریخته و با خاک ریز به ضخامت 10 تا 30 سانتيمتر پوشانده می شود . هزینه این روش بعلت گود برداری زیاد بسيار زیاد است .

4-روش دره ای با شيب بسبتا زیاد(Ravine Method):

در مناطقی که گودالهای مصنوعی یا دره های مصنوعی وجود دارد از آنها استفاده می نمایند و فقط بایستی زمين شناسی منطقه – ویژگی های خاک منطقه و ضعيت آبهای سطحی و زیر زمينی – سيستم جمع آوری زباله مدنظر قرار گيرد .

 5-روش معمول در زمينهای باطلاقی:

در شرایط اضطراری می توان از زمينهای باتلاقی استفاده نمود ولی بایستی کنترل آلودگی صورت گيرد. زهکشی مناسب – احداث سد مطمئن با مصالح و ایزولاسيون با 30 تا 40 سانتيمتر خاک رس کوبيده مهم است .

 6-دفن در زمينهای ساحلی:

عمليات دفن بایستی با توجه به سطح زیر زمين – ميزان و نوع زباله صورت گرفته تا آب الوده نشوند و مثل روش روش فوق است. بایستی محل ایزوله شود .

 فضای لازم جهت دفن بهداشتی زباله :

جهت برآورد فضای لازم برای دفن بهداشتی زباله بایستی جمعيت و توليد سرانه زباله آنها را دقيقا بدانيسم و همچنين نرخ رشد این جمعيت و سرانه آن را تا 30 الی 40 سال آینده برآورد نموده تا بتوانيم زمين مورد نياز برای دفن بهداشتی زباله را در نظر بگيریم .

بنابراین فضای مورد نياز برای دفن زباله تابع جمعيت، ميزان خاک پوششی، امکانات بازیافت، دانسيته و ضخامت قشر زباله دفن شده است.

 شیرابه زباله(leachate):

 عبارتند از مايعی بد بو به رنگ قهوه ای تيره که اززباله ها تراوش کرده وحاوی مواد محلول ومعلق مي باشد و از تجزيه مواد آلی ومايعی که از آب های سطحی وباران وارد زباله ميشود حاصل مي گردد. شيرابه شامل مواد آلی مانند اسيدهای چرب ،الکل های آلی ،فلزات سنگين ،نيتروژن ،آمونيم وباکتريهای مختلف مي باشد. مشخصات شيرابه توليد شده بسيار متغيربوده وعواملی مانند ترکيبات پسماند جامد شهری ،ميزان نفوذ آب وهيدرولوژی منطقه ،ميزان فشردگی ،نوع پوشش وعمر پسماند مي باشد.

این مایع از زباله تراوش می کند و حاوی مواد معلق و محلول است. در اکثر لندفيل ها٬ شيرابه مایعی است که از منابع خارجی (مثل زهکش سطحی٬ رواناب٬ آب زیرزمينی٬ آب چشمه های زیرزمينی و مایعات حاصل از تجزیه ترکيبات زباله) حاصل می شود.

ترکيب شيميایی شيرابه تا حد زیادی متغير است و به ميزان زیادی به سن لندفيل و وقایعی که قبل از نمونه برداری اتفاق افتاد بستگی دارد.

مثلا اگر شيرابه زباله در طول مدت فاز اسيدی تجزیه، نمونه برداری شود، در آن PH پایین یا اسيدی بوده و در آن BOD5 و TOC و COD  بالا، و نوترینت ها و فلزات سنگين زیاد خواهند بود.

ولی چنانچه شيرابه زباله در طول مدت فاز تخمير متان نمونه برداری شود در آن PH بین 6.5-7.5 (نزدیک به خنثی)، BOD و COD و TOC پایين و نوترینت ها و فلزات سنگين کم (چون اکثر فلزات سنگين در پی اچ خنثی کمتر محلول هستند.) خواهد بود.

PH شيرابه زباله فقط به غلظت اسيدهای موجود در آن بستگی ندارد. بلکه به فشار جزئی کربن دی اکسيد موجود در گاز لندفيل که در تماس با شيرابه است نيز بستگی دارد.

قابليت تجزیه پذیری بيولوژیکی شيرابه بسته به زمان متغير است و تغييرات آن را می توان با کنترل نمودن نسبت BOD5 به CODمورد پایش و کنترل قرار داد.

-در شيرابه اوليه لندفيل نسبت BOD5/COD>0.5 بوده که محدوده این نسبت 0.6-0.4 است.

-در لندفيل های تکميل شده این نسبت 0.2-0.05 است.

 به عبارتی نسبت BOD5/CODشيرابه زباله به مرور زمان کاهش می یابد زیرا شيرابه ی لندفيل های تکميل شده حاوی موادی مثل اسيد هيوميک و اسيد فوليک است که به راحتی به طریق بیولوژیک تجزیه نمی شوند.

سيستم های تصفيه شيرابه در لندفيل های جدید با سيستم تصفيه شيرابه در لندفيل های تکميل شده کاملا متفاوت است.

یکی از مشکلات طراحی مربوط به پيچيدگی های روش های آناليز نتایج است. زیرا شيرابه ای که در هر نقطه و هر زمان توليد می شود در حقيقت مخلوطی از شيرابه های حاصل از زباله با سن های مختلف است.

آلودگیشيرابهبهمواردذيلتقسيممیشود:

1-آلودگی ميکروبی

2-آلودگی شيميايی که شامل موارد زیر می باشد :

الف-فلزات سنگين(کادميوم سرب جيوه و …)

ب-مواد آلی تجزيه نشده

 مشکلاتزيستمحيطیناشیازشيرابهوخطراتآنودلايلاهميتتصفيهشيرابه:

 شيرابه يکی از عوامل بسيار موثر در آلوده کننده آب وخاک مي باشد. شيرابه های خطرناک ناشی از تجمع زباله ها از زيانبارترين آلاينده های خاک مي باشد.

مواد شيميايی مانند آمونياک و نيتريت ونيترات که با فاضلاب همراهند وبصورت محلول مي باشند همراه آب ازلايه های زمين به آسانی می گذرند وبه سفره های آب زير زمينی می رسند. بار آلی بسيار بالا و نيز غلظت بيش از حد مواد سمی وآمونياک يکی از مواردی است که تصفيه شيرابه را دچار مشکل مي کند.

راه هایجمعآوریوتصفيهشيرابهوشيوههایتثبيتآن:

جمعآوریشيرابه:

برای جمع آوری شيرابه در روش دفن زباله مي بايست ابتدا لايه ها و دانه بندی خاک و مواد تشکيل دهنده زمين به نحوی که حداقل نفوذ پذيری وجود داشته باشد مد نظر باشد. وجود شيرابه به دوصورت کوتاه مدت وبلند مدت بر ميزان نفوذپذيری لايه موثر است.

در کوتاه مدت اختلاف نفوذپذيری بدليل لزجت بيشتر شيرابه نسبت به آب ونيز توليد گاز شيرابه در حين نفوذ

است.

ليکن اثر بلند مدت شيرابه مربوط به زمانی است که خاک پوششی مدت زيادی (2 تا 3 هفته) در مجاورت شيرابه قرار گرفته است وتغيير خواص ميدهد. طراحی محل دفن به نحوی بايد باشد که علاوه بر جلوگيری از خروج شيرابه ونفوذ آن به لايه های زيرين امکان جمع آوری آن نيز وجود داشته باشد.

عايق معمولا از چند لايه مواد طبيعی(خاک با نفوذ پذيری کم) ويا ژئو ممبران ها تشکيل ميشود عايق های طبيعی معمولا از خاک رس تشکيل ميشود.

ژئوممبران ها از ورقهای ضخيم نفوذ ناپذيرکه از رزين های مصنوعی مانند پلی اتيلن يا پلی وينول کلرايديا و پليمرهای ديگر ساخته ميشود.شيرابه استفاده شده ازيک لايه زهکش موثر از ماسه وشن تشکيل شده است که به کف محل دفن هدايت ميشود که در قسمتهای زيرين محل دفن در بالای محل عايق،لوله های سوراخ دارتعبيه شده است که شيرابه را جمع آوری کرده وباشيب ملايم به خارج از محل دفن هدايت ميشود.

هدف اصلی از ايجاد عايق در محل دفن حفاظت از آب های زير زمينی در مقابل آلودگی است.شيرابه جمع آوری شده بايد به سرعت از روی عايق جمع آوری شود و حداکثر ارتفاع جمع آوری شده بيشتر از 30 سانتی متر نبايد باشد(طبق استاندارد) ضمن اينکه شيرابه معمولا به دو روش ثقلی وبه شکل پمپاژ جمع آوری ميشود.

چرا تصفيه شيرابه مهم است؟

الف-رها سازی مستقيم شيرابه در محيط باعث آلودگی:

1-آب های سطحی

2-آب های زيرزمينی

3-زمين

ب-برای سلامتی افراد و اکوسيستم مضر می باشد.

راههای تصفيه شيرابه:

برای تصفيه شيرابه روش های گوناگونی بکار رفته است مانند روش های تصفيه بيولوژيکی هوازی وبي هوازی ،اکسيداسيون شيميايی ،ترسيب شيميايی،جذب توسط کربن فعال واستفاده از رزين مي باشد.در مورد شيرابه هايی که زمان کمی از توليد آن ها گذشته است استفاده از روش های بيولوژيکی برای تصفيه شيرابه موثرتر بنظر ميرسد. در مورد تصفيه به روش هوازی بدليل وجود ترکيبات سمی ومقاوم در برابر تجزيه بيولوژيکی استفاده مستقيم از تجزيه هوازی امکانپذير نميباشد واستفاده از تجزيه هوازی بدليل حساسيت کمترتوصيه ميشود.

مکانيزمازبينرفتنآلودگیميکروبی:

الف-اضافه نمودن آهک

ب-جامد بودن محصول نهايی و عدم وجود آب(آب يکی از عوامل مهم زنده ماندن ميکروارگانيسم هاست).

مزايا تثبيت شيرابه توسط آهک:

1-روش سريع

2-حمل و نقل ساده پس از بی خطر سازی

3-عدم نياز به تجهيزات خاص

4-حذف کامل عوامل بيماری زا

5-حذف عمده فلزات سنگين

6-بهره برداری ساده و کم هزينه

 معايب تثبيت شيرابه توسط آهک:

1-نياز به فضای زياد جهت خشک شدن

2-امکان طولانی شدن زمان خشک شدن در روزهای سرد

 گازهای متصاعد شده از زباله :

 وقتی که زباله به ایستگاه دفن منتقل و با هر یک از روش های موجود دفن می گردد به علت وجود فعل و انفعالات بيولوژیکی و شيميایی ،در زباله گازهائی بوجود می آید که حتی الامکان بایستی جمع آوری شده و برای توليد انرژی مصرف گردند .

این گازها شامل آمونيوم، دی اکسيد کربن، منواکسيد کربن، هيدروژن، سولفيد هيدروژن، متان، نيتروژن و اکسيژن هستند .

گازهای متان و دی اکسيد کربن گازهای اصلی توليد شده ناشی از تجزیه غير هوازی ترکيبات آلی زباله می باشند که بيش از 90 درصد حجم گازهای متصاعد شده را تشکيل ميدهند.

اگر غلظت گاز متان در هوا بين 5 الی 15 درصد برسد عمل انفجار به وقوع خواهد پيوست البته وجود گاز متان در لایه های زباله به علت عدم حضور اکسيژن باعث انفجار نمی گردد، اما در هر صورت بایستی بصورت کنترل شده به اتمسفر تخليه گردد .

اگر گاز متان با روش کنترل نشده به اتمسفر تخليه گردد می تواند در زیر ساختمانها و یا سایر فضاهای مسدودی که مجاور یا روی زمين های پر شده از زباله بنا گردیده اند متراکم گردد .

گاز متان از هوا سبک تر است ولی انيدرید کربنيک CO2در حد 1.5 بار از هوا و 2.8 بار از متان غليظ تر است بنابراین در محل دفن زباله متراکم می شود و با توجه به وزن مخصوص خود به اعماق محل دفن حرکت می کند .

گاز انيدرید کربنيک با عبور از لایه های زیرین در آبهای زیر زمينی نفوذ می کند و در آن حل می شود و باعث سختی آب می شود.

با توليد اسيد، کربنات کلسيم یا منيزیم را در خود حل کرده و در واقع علت اصلی افزایش سختی آبهای زیر زمينی در مناطق دفن زباله وجود گازکربنيک در لایه های دفن است. این گاز PH آب را پائين می آورد.

برای جمع آوری و کنترل گازها معمولًا از لوله های مشبکی استفاده می کنند که در لایه های شنی کف زمين تعبيه شده است. گازها بصورت جانبی در زیر خاک حرکت می کنند .

اگر تهویه گاز از اماکن دفن بصورت جانبی امکان پذیر نباشد الزاما باید از لوله های عمودی انتقال گاز استفاده نمایند تا گاز پمپاژ شده به اتمسفر رها گردد .

استفاده از لایه های رسی شنی برای کنترل گاز و جلوگيری از نفوذ بی رویه آن به اعماق زمين یک روش معمول در اماکن بهداشتی زباله است .

منبع:hkousha.com

پاسخ دهید