Que deviennent les déchets lorsqu'ils finissent dans une décharge

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 03:55

À propos du cycle de vie d'une décharge et de la façon dont même les déchets ordinaires deviennent toxiques.

Non loin de chez vous - peut-être à quelques dizaines de kilomètres, et peut-être beaucoup plus près - il y a un réacteur chimique à grande échelle, où chaque jour de nouvelles portions d'ingrédients sont chargées, dont personne ne connaît avec certitude la composition, et le résultat du réacteur lui-même n'est pas tout à fait prévisible. Ce réacteur est appelé une décharge, ou, traduit en langage bureaucratique, une décharge pour les déchets ménagers solides. Tout ce qui est jeté par les citadins finit ici. N+1 et Lifehacker ont décidé de découvrir ce qu'il advient des déchets lorsqu'ils finissent dans une décharge.

En 2015 en Russie, selon la société d'analyse Frost & Sullivan, 57 millions de tonnes de déchets solides municipaux ont été produites, ce qui n'est que légèrement inférieur au volume de production d'acier (71 millions de tonnes). Les déchets ménagers à Moscou et dans la région Qu'est-ce qu'un déchet ? (environ 11 millions de tonnes par an) est principalement composé de déchets alimentaires (22 pour cent), de papier et carton (17 pour cent), de verre (16 pour cent) et de plastique (13 pour cent), de tissu, de métal et de bois représentent chacun 3 pour cent. un autre 20 pour cent pour tout le reste.

En Russie, les décharges reçoivent jusqu'à 94 % des déchets, seulement 4 % sont recyclés, 2 % sont incinérés.

À titre de comparaison: dans l'UE, 45 % des déchets sont recyclés, 28 % finissent dans des décharges et 27 % sont incinérés.

Les décharges russes émettent chaque année 1,5 million de tonnes de méthane et 21,5 millions de tonnes de CO dans l'atmosphère₂… Au total en Russie en 2015, il y avait 13 000 décharges en exploitation, dont dans la région de Moscou - 14. Une seule décharge de Moscou dans le district de Tchekhovsky (la décharge de Kulakovo) par an a émis MSW LANDS DANS LA RÉGION DE MOSCOU: SITUATION ENVIRONNEMENTALE ACTUELLE

ET PERSPECTIVES DE RÉCLAMER 2,4 mille tonnes de méthane, 39,4 tonnes de dioxyde de carbone, 1,8 tonne d'ammoniac et 0, 028 tonne de sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère.

Une décharge bien organisée est une structure de haute technologie complexe. Avant qu'il ne soit prêt à recevoir les ordures, il faut préparer le fond: le disposer d'une couche d'argile d'environ un mètre d'épaisseur, poser par dessus une géomembrane étanche, une couche de géotextile, une couche de 30 centimètres de gravats, en dont vous avez besoin pour poser un système de canalisations pour collecter le filtrat - le liquide qui sera récupéré des débris, et en plus il y aura également une membrane perméable protectrice. Le fond de la décharge doit être à au moins un demi-mètre au-dessus de la nappe phréatique.

A côté de la décharge, une station de pompage et de traitement sera nécessaire pour pomper et neutraliser le filtrat saturé en acides organiques et autres matières organiques, composés de métaux lourds. De plus, dans la couche d'ordures, lorsqu'elle commencera à s'accumuler, il sera nécessaire d'installer un système de canalisations de collecte et d'utilisation du gaz de décharge, une station pour son épuration et son incinération.

Lorsque la décharge est pleine (généralement la décharge prend 20 à 30 ans de déchets), vous devez fermer la décharge par le haut avec une autre couche protectrice, préservant ainsi le système de collecte des gaz de décharge - il devra fonctionner pendant encore des décennies.

Durée de vie de la décharge

La durée de vie chimique des déchets dans une décharge peut être grossièrement divisée en quatre phases principales par Landfill Gas Basics. Pendant première phase les bactéries aérobies - bactéries qui peuvent vivre et se développer en présence d'oxygène - décomposent toutes les longues chaînes moléculaires de glucides, protéines, lipides qui composent les déchets organiques, c'est-à-dire principalement les déchets alimentaires.

Le principal produit de ce processus est le dioxyde de carbone, ainsi que l'azote (dont la quantité diminue progressivement au cours de la durée de vie de la décharge). La première phase se poursuit tant qu'il y a suffisamment d'oxygène dans les débris, et cela peut prendre des mois, voire des jours, pour que les débris soient relativement frais. La teneur en oxygène varie considérablement en fonction du degré de compactage des débris et de la profondeur de leur enfouissement.

Seconde phase commence lorsque tout l'oxygène contenu dans les ordures est déjà épuisé. Maintenant, le rôle principal est joué par les bactéries anaérobies, qui convertissent les substances créées par leurs homologues aérobies en acide acétique, formique et lactique, ainsi qu'en alcools - éthyle et méthyle.

L'environnement de la décharge devient très acide. Lorsque les acides se mélangent à l'humidité, il libère des nutriments, rendant l'azote et le phosphore disponibles pour une communauté diversifiée de bactéries, qui à leur tour produisent intensément du dioxyde de carbone et de l'hydrogène. Si la décharge est perturbée ou que l'oxygène pénètre d'une manière ou d'une autre dans l'épaisseur des déchets, tout revient à la première phase.

Troisième phase dans les décharges, la vie commence par le fait que certains types de bactéries anaérobies commencent à traiter les acides organiques et à former des acétates. Ce processus rend l'environnement plus neutre, ce qui crée des conditions pour les bactéries qui produisent du méthane. Les bactéries méthanogènes et les bactéries productrices d'acides forment une relation mutuellement bénéfique: les bactéries "acides" produisent des substances qui consomment des méthanogènes - dioxyde de carbone et acétates, qui en grande quantité sont nocifs pour les bactéries productrices d'acide elles-mêmes.

Quatrième phase - la plus longue - commence lorsque la composition et le niveau de production de gaz à la décharge deviennent relativement stables. À ce stade, le gaz de décharge contient 45 à 60 pour cent de méthane (en volume), 40 à 60 pour cent de dioxyde de carbone et 2 à 9 pour cent d'autres gaz, en particulier des composés soufrés. Cette phase peut durer environ 20 ans, mais même 50 ans après que les ordures aient cessé d'être mises en décharge, elles continuent d'émettre du gaz.

Le méthane et le dioxyde de carbone sont les principaux produits de décomposition des déchets, mais loin d'être les seuls. Le répertoire des décharges comprend des centaines de composés organiques volatils différents. Les scientifiques qui ont enquêté sur sept décharges en Grande-Bretagne ont trouvé des traces de composés organiques dans les gaz de décharge à Seven U. K. Les sites d'élimination des déchets contiennent environ 140 substances différentes dans les gaz d'enfouissement, notamment des alcanes, des hydrocarbures aromatiques, des cycloalcanes, des terpènes, des alcools et des cétones, des composés chlorés, y compris des organochlorés tels que le chloroéthylène.

Qu'est-ce qui pourrait mal se passer

Marianna Kharlamova, chef du département de surveillance et de prévision environnementales de l'université RUDN, explique que la composition exacte du gaz de décharge dépend de nombreux facteurs: de la période de l'année, du respect des technologies lors de la construction et de l'exploitation de la décharge, de la l'âge de la décharge, sur la composition des déchets, sur la zone climatique, sur la température et l'humidité de l'air. …

« S'il s'agit d'une décharge en exploitation, si l'approvisionnement en matière organique se poursuit, alors la composition du gaz peut être très différente. Par exemple, il peut y avoir un processus de digestion du méthane, c'est-à-dire que le méthane pénètre principalement dans l'atmosphère, puis le dioxyde de carbone, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène, il peut y avoir des mercaptans, des composés organiques soufrés », explique Kharlamova.

Les plus toxiques des principaux composants des émissions sont le sulfure d'hydrogène et le méthane - ils peuvent provoquer des intoxications à des concentrations élevées.

Cependant, note Kharlamova, une personne est capable de ressentir du sulfure d'hydrogène à de très faibles concentrations, qui sont encore très loin d'être dangereuses. Par conséquent, si une personne sent le sulfure d'hydrogène, cela ne signifie pas qu'elle est immédiatement menacée d'empoisonnement. De plus, lorsque les ordures sont brûlées, des dioxines peuvent être libérées - des substances beaucoup plus toxiques, qui n'ont cependant pas d'effet immédiat.

La technologie d'exploitation des décharges suppose que le gaz de décharge est collecté à l'aide d'un système de dégazage, puis il est nettoyé des impuretés et brûlé dans des torches ou utilisé comme combustible. Kharlamova note que la combustion du gaz de décharge non traité, comme cela a été fait Dégazage dans "Kuchino". La façon dont les gaz d'enfouissement sont éliminés à la décharge de Balashikha, par exemple à la décharge de Kuchino, peut créer de nombreux nouveaux problèmes avec les produits de combustion toxiques.

Dans ce cas, par exemple, du dioxyde de soufre (lors de la combustion du sulfure d'hydrogène) et d'autres composés soufrés toxiques se forment. Lors d'une utilisation normale du gaz, il est nécessaire de le nettoyer d'abord des composés soufrés.

Marianna Kharlamova

Une autre menace survient lorsqu'un fort échauffement commence dans la masse des débris, un incendie sans accès à l'air, semblable à la tourbe. Dans ce cas, la décharge change radicalement de répertoire, des aldéhydes, des hydrocarbures aromatiques polycycliques, des polyaromatiques chlorés apparaissent dans les émissions en grande quantité. « Cela crée une odeur caractéristique. Une odeur courante de décharge est la putréfaction du sulfure d'hydrogène et des mercaptans. En cas d'incendie, cela commence à sentir les pommes de terre frites - c'est l'odeur du fluorure d'hydrogène, qui se forme lors de la combustion », explique Kharlamova.

Selon elle, ils essaient parfois d'arrêter le rejet de gaz de décharge dans l'atmosphère en recouvrant la décharge d'un film, puis d'une couche de terre. Mais cela crée des problèmes supplémentaires: "Lors de la décomposition, des vides se forment et des creux de sol se produisent, en plus, le film ne permet pas à l'eau de passer, ce qui signifie que des marécages surgiront d'en haut", dit-elle.

La principale source de problèmes avec les décharges, note Kharlamova, sont les déchets alimentaires et organiques. Ce sont eux qui créent essentiellement les conditions de la "production" de méthane et d'hydrogène sulfuré. Les ordures peuvent être triées et recyclées beaucoup mieux sans déchets alimentaires. « Si nous parvenions à organiser un système de collecte des déchets pour que la matière organique n'atteigne pas les décharges de déchets solides, cela résoudrait la plupart des problèmes de décharges qui se posent aujourd'hui », estime le scientifique.