2009 01 020355

<A W wLaoo. $ i l

ISBN 97UU4M5J240. C by W PW ZOirt

535

19.3. Mieszane odpady miejskie

usunięciu z nich składników nadających się do kompostownia lub recyklingu lub może być wykorzystane do usuwania popiołów po procesie spalania. W wielu przypadkach składowanie odpadów jest procesem jednoetapowym, w którym wszystkie zebrane materiały są bezpośrednio umieszczane na hałdzie. Ze względów sanitarnych i estetycznych odpowiednio usytuowanych w terenie składowisk nie należy lokalizować w bezpośrednim sąsiedztwie aglomeracji miejskich. Podejmując decyzję dotyczącą jego lokalizacji, należy uwzględnić koszty związane z transportem odpadów z miejsca ich wytworzenia do miejsca ich składowania. W celu maksymalnego wykorzystania pojemności składowiska odpady zwykle są prasowane, często z wykorzystaniem ciężkich maszyn. Rodzi się teraz pytanie, co może się wydarzyć w tej w wysokim stopniu zagęszczonej mieszaninie stałych materiałów.

W większości przypadków śmietnisko zawiera znaczne ilości ulegających rozkładowi substancji organicznych — odpadków spożywczych, drewna, papieru i innych włókien, które w większości są materiałami obojętnymi. Niektóre spośród materiałów organicznych są obecne nawet wówczas, gdy te pierwotne zostaną uprzednio poddane procesowi kompostowania i/lub segregacji. Rozkład materii organicznej jest procesem zachodzącym przy współudziale mikroorganizmów' i tak długo jak ditlcn jest obecny w środowisku, działa on jako akceptor elektronów, zazwyczaj w reakcjach utleniania zachodzących przez różne etapy pośrednie do ditlenku węgla i wody jako głównych produktów. Azot zazwyczaj ulega przekształceniu w azotany(V). Jednakże w typowym składowisku odpadów zbity charakter osadu utrudnia przepływ powietrza przez całą ich masę i lokalne środowisko staje się wkrótce anaerobowe. Pierwsze etapy rozkładu anaerobowego prowadzą do powstania kwasów organicznych o małej masie molowej, rozmaitych postaci węglanów oraz gazowego wodoru. Możliwą reakcję rozpoczynającą się od cząsteczki zwykłego węglowodanu można przedstawić następującym równaniem:

4 {CIł₂()) -» CIł,CIJ₂COOIł -t C0₂ + 11₂    (19.10)

Na tym etapie pH odcieku pochodzącego z wysypiska zmniejsza się do ok. 4.5. a więc wartości dostatecznie malej, aby niektóre metale przeszły do roztworu. Wapń i magnez należą w tym momencie do jonów metali najczęściej stwierdzanych w odcieku. W warunkach o tak niskim pH bakterie metanowe nie funkcjonują wydajnie i proces fermentacji zachodzi w ograniczonym zakresie. Z czasem jednak bakterie metanowe zaczynają dominować i główny proces rozkładu materii organicznej, którym jest fermentacja, prowadzi do utworzenia metanu i ditlenku węgla w stosunku molowym (i objętościowym) 1:1.

2 {CH₂0} —* CHLi -I- C0₂    (19.11)

Procesy te są podobne do związanych z. produkcją gospodarczą biogazu, a ilość metanu jest w tym przypadku również większa, gdy rozkładowi ulegają białka i tłuszcze. ..Średniej" wielkości składowisko odpadów wytwarza te gazy w przybliżeniu w jednakowych ilościach molowych.

Jeśli przyjmiemy, że średnia reakcja rozkładu jest reprezentowana przez równanie (19.11). to z 1 tony odpadów można wytworzyć 370 m^ł metanu. Ponieważ typowe mieszane odpady miejskie zawierają około 75% dającej się rozłożyć materii organicznej