매립지

Landfill
폴란드의 매립지

쓰레기 매립장은 팁, 쓰레기 매립장, 쓰레기 매립장 또는 쓰레기 매립장으로도 알려져 있으며 폐기물을 처리하는 장소이다.매립지는 폐기물의 가장 오래되고 일반적인 형태이지만, 일일, 중간 및 최종 덮개로 폐기물을 체계적으로 매립하는 것은 1940년대에 시작되었습니다.과거에 쓰레기는 단순히 쌓아두거나 구덩이에 던져졌다; 고고학에서는 이것을 난쟁이로 알려져 있다.

일부 매립지는 임시 보관, 통합 및 이동과 같은 폐기물 관리 목적 또는 분류, 처리 또는 재활용과 같은 다양한 폐기물 처리 단계로 사용됩니다.매립지가 안정되지 않으면 지진 발생 시 지반이 심하게 흔들리거나 토양이 액상화될 수 있다.매립지가 가득 차면 매립지 위의 지역은 다른 용도로 매립될 수 있다.

운용

캐나다 온타리오주 드라이든이 사용하는 여러 매립지 중 하나

비위험 폐기물에 대한 잘 운영되는 매립지의 운영자는 다음과 같은 [1]기법의 적용을 통해 사전 정의된 규격을 충족합니다.

  1. 폐기물을 가능한 한 좁은 면적으로 제한하다
  2. 부피를 줄이기[2] 위해 폐기물을 압축하다

또한 흙 층이나 나뭇가지나 미세한 입자와 같은 다른 유형의 물질로 폐기물(일반적으로 매일)을 덮을 수 있습니다.

매립지 운영 중에 저울 또는 웨이트브릿지는 도착 시 폐기물 수거 차량의 무게를 측정할 수 있으며 직원은 매립지의 폐기물 허용 [2]기준에 부합하지 않는 폐기물을 검사할 수 있습니다.그 후, 폐기물 수거 차량은 경사진 면이나 작업 전선으로 가는 길에 기존의 도로망을 이용하여 내용물을 하역합니다.하중이 퇴적된 후에는 압축기나 불도저가 폐기물을 작업면에 확산시켜 압축할 수 있습니다.폐기물 수거 차량은 매립지 경계를 벗어나기 전에 바퀴 청소 시설을 통과할 수 있습니다.필요한 경우 중량교로 돌아가 짐을 싣지 않고 재측량을 실시합니다.계량 프로세스에서는 매일 유입되는 폐기물 톤수에 대한 통계를 수집할 수 있으며, 데이터베이스는 이를 기록 보관에 사용할 수 있습니다.트럭 외에도 일부 매립지에는 철도 컨테이너를 취급하는 장비가 있을 수 있습니다."철도 항로"를 사용하면 많은 트럭 이동과 관련된 문제 없이 더 먼 곳에 매립지를 배치할 수 있습니다.

일반적으로 작업면에서 압축된 폐기물은 매일 토양이나 대체 물질로 덮여 있습니다.대체 폐기물 커버 재료에는 조각난 목재 또는 기타 "녹색 폐기물",[3] 여러 개의 분무 폼 제품, 화학적으로 "고정된" 바이오 용액 및 임시 담요가 포함됩니다.밤에 담요를 들어 올린 후 다음날 폐기물을 처리하기 전에 제거할 수 있습니다.압축된 폐기물과 덮개재가 매일 차지하는 공간을 일일 셀이라고 합니다.폐기물 압축은 매립지의 수명을 연장하는 데 매우 중요합니다.폐기물 압축성, 폐기물 층 두께 및 폐기물 대비 압축기의 통과 횟수와 같은 요소가 폐기물 밀도에 영향을 미칩니다.

위생 매립지 라이프 사이클

매립이라는 용어는 보통 도시 매립지 또는 위생 매립지의 약어입니다.이 시설들은 20세기 초에 처음 도입되었지만, 1960년대와 1970년대에 오픈 덤프와 다른 "비위생적인" 폐기물 처리 관행을 없애기 위한 노력으로 널리 사용되었다.위생 매립장은 폐기물을 분리하여 가두는 엔지니어링된 시설입니다.위생 매립지는 미생물이 시간이 지남에 따라 복잡한 유기 폐기물을 보다 단순하고 독성이 적은 화합물로 분해하는 생물학적 원자로(바이오 반응기)를 의도한다.이러한 원자로는 규제 표준 및 지침에 따라 설계 및 운영되어야 한다(환경공학 참조).

보통, 에어로빅 분해는 쓰레기 매립지에서 폐기물이 분해되는 첫 번째 단계이다.그 뒤에 네 단계의 혐기성 분해가 뒤따른다.일반적으로 고체 상태의 고체 유기 물질은 더 큰 유기 분자가 더 작은 분자로 분해됨에 따라 빠르게 부패합니다.이러한 작은 유기 분자는 용해되어 액체 단계로 이동하기 시작하고, 그 후 이러한 유기 분자의 가수 분해가 이루어지며, 가수 분해된 화합물은 이산화탄소와 메탄(CH4)으로2 변형되고 휘발되며, 나머지 폐기물은 고체 및 액체 상태로 남습니다.

폐기물의 생분해성 유기물은 부피가 급격히 감소하기 때문에 초기 단계에서는 물질의 부피가 침출수에 거의 도달하지 않습니다.한편 침출수의 화학적 산소 요구량은 침출수 내 반응성이 높은 화합물에 비해 저항성이 높은 화합물의 농도가 증가함에 따라 증가한다.폐기물의 성공적인 전환과 안정화는 미생물 집단이 Syntrophy에서 얼마나 잘 기능하느냐에 달려있다. 즉, 서로 다른 집단의 상호작용을 통해 서로의 영양 요구를 충족시키는 것이다.[4]

도시 매립지의 라이프 사이클은 5가지 단계를 [5][4]거친다.

초기 조정(단계 I)

폐기물이 매립지에 저장될 때 보이드 공간에는 대량의 분자 산소2(O)가 포함되어 있습니다.첨가 및 압축된 폐기물과 함께 매립 생물반응기 층의 O 함량은2 점차 감소한다.미생물 개체수는 증가하고, 밀도는 증가합니다.호기성 생물 분해가 지배적이다. 즉, 1차 전자 수용체는 O이다2.

이행(단계 II)

O는2 기존 미생물 집단에 의해 빠르게 분해된다.감소하는2 O는 층에서 더 적은 호기성 조건과 더 많은 혐기성 조건을 초래합니다.O가 배출 가스의 CO에 의해2 빠르게 치환되기 때문에2 전환 중에 1차 전자 수용체는 질산염과 황산염입니다.

산형성(제II상)

고형 폐기물의 생분해성 분율은 산성 형성 단계에서 가수 분해가 시작되어 침출수에 휘발성 지방산(VFA)이 빠르게 축적됩니다.유기산 함량이 증가하면 침출수 pH가 약 7.5에서 5.6으로 감소합니다.이 단계에서 VFA와 같은 분해 중간 화합물은 많은 화학적 산소 요구량(COD)에 기여합니다.긴 사슬 휘발성 유기산(VOAs)은 아세트산242(CHO), CO2 및 수소 가스2(H)로 변환된다.고농도의 VFA는 생화학적 산소 요구량(BOD)과 VOA 농도를 모두 증가시켜 발효균에 의한 H 생산을 시작하며2, 이는 H산화세균의2 성장을 자극한다.H2 생성 단계는 산 형성 단계가 끝날 때까지 완료되기 때문에 상대적으로 짧습니다.산생균의 바이오매스가 증가하면 폐기물의 분해량과 영양소 섭취량이 증가한다.일반적으로 낮은 pH에서 수용성이 높은 금속은 이 단계에서 이동성이 향상되어 침출수 내 금속 농도가 증가할 수 있습니다.

메탄 발효 (4단계)

산 형성 단계 중간 생성물(예: 아세트산, 프로피온산, 낙산)은 메타노겐 미생물에 의해 CH 및 CO로42 변환된다.VFA가 메타노겐에 의해 대사되면 매립수 pH는 중립으로 돌아간다.산소 수요로 표현되는 침출수의 유기 강도는 CH 및 CO2 가스 생산 증가와4 함께 빠른 속도로 감소합니다.이것은 가장 긴 분해 단계입니다.

최종 성숙 및 안정화(5단계)

미생물 활동 속도는 영양소의 공급이 화학 반응을 제한하기 때문에 폐기물 분해의 마지막 단계에서 느려집니다. 예를 들어, 생물 가용 인이 점점 부족해지고 있습니다.CH42 생성은 거의 완전히 사라지며, O가 대류권에서 아래로 침투함에 따라2 O와 산화종이 가스정에서 점차 다시 나타난다.이것은 침출수의 산화 환원 전위(ORP)를 산화 과정으로 변환한다.잔류 유기물은 점차적으로 기체상으로 전환될 수 있으며, 유기물이 퇴비화됨에 따라 유기물이 부식성 [6]화합물로 전환된다.

사회 및 환경에 미치는 영향

하와이의 쓰레기 매립장 운영.채워지는 영역은 단일 "셀"이며, 기초 지질 형성을 통해 아래로 이동하는 침출수에 의한 오염을 방지하기 위해 보호 매립 라이너가 배치되어 있다(왼쪽에 노출되어 있음).

매립지는 많은 문제를 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다.중형차량에 의한 접근 도로 손상 등 기반시설 중단이 발생할 수 있습니다.매립지를 떠날 때 차량의 바퀴에서 나오는 지방 도로와 수로의 오염은 심각할 수 있으며 바퀴 세척 시스템을 통해 완화될 수 있습니다.지하수대수층의 오염이나 토양 오염 등 지역 환경의 오염도 발생할 수 있습니다.

침출수

개방된 매립지에 비가 내리면 물이 쓰레기로 스며들어 부유물과 용해물로 오염돼 침출수를 형성한다.이를 포함하지 않을 경우 지하수를 오염시킬 수 있습니다.현대의 모든 매립지는 수 미터 두께의 불침투 라이너와 지질학적으로 안정적인 현장 및 수거 시스템을 결합하여 침출수를 저장하고 포획한다.그런 다음 처리 및 증발할 수 있습니다.매립지가 가득 차면 침출수 유입과 새로운 침출수 형성을 방지하기 위해 매립지가 봉쇄된다.하지만, 수백 년 혹은 그 이상이어도, 라이너에는 수명이 있어야 한다.결국, 어떤 매립지 라이너도 [7]누출될 수 있으므로, 오염 물질이 지하수를 오염시키지 않도록 매립지 주변의 지반에서 침출수를 검사해야 한다.

분해 가스

부패하는 식품과 다른 부패하는 유기 폐기물은 분해 가스, 특히2 호기성 및 혐기성 분해에서 각각 CO와4 CH를 생성한다.두 공정 모두 매립지의 서로 다른 부분에서 동시에 발생합니다.사용 가능한2 O 외에 가스 성분의 비율은 매립 연령, 폐기물 유형, 수분 함량 및 기타 요인에 따라 달라집니다.예를 들어, 생성되는 매립 가스의 최대량은 다음과 같은 동시 [8]반응을 설명하는 디에틸 옥살산염의 단순화된 순 반응을 설명할 수 있다.

46104 CHO + 62 HO → 13 CH4 + 11 CO2

평균적으로 매립 가스의 체적 농도의 약 절반이 CH이고4 CO가 절반보다2 약간 적다.또한 이 가스는 분자 질소(N2) 약 5%, 황화 수소(HS2) 1% 미만, 비메탄 유기 화합물(NMOC) 약 2700ppmv[8]저농도를 포함하고 있다.

그리스 아테네의 폐기물 처리

매립 가스는 매립지에서 나와 주변 공기와 토양으로 스며들 수 있습니다.메탄온실 가스이며, 가연성이 있고 특정 농도로 폭발할 가능성이 있어 전기를 깨끗하게 생성하기 위해 연소하기에 완벽합니다.분해되는 식물성 물질과 음식물 쓰레기는 광합성을 통해 대기 중 회수된 탄소만 배출하기 때문에 탄소 순환에 새로운 탄소가 유입되지 않고 대기 중 CO2 농도에 영향을 미치지 않는다.이산화탄소는 대기 중의 열을 가두어 기후 [9]변화에 기여한다.적절하게 관리되는 매립지에서는 매립지 가스 이용을 위해 가스를 수집, 연소 또는 회수한다.

벡터

제대로 운영되지 않은 매립지는 전염병을 퍼뜨릴 수 있는 쥐와 파리 같은 벡터 때문에 성가신 존재가 될 수 있다.이러한 벡터의 발생은 일일 커버를 사용함으로써 완화될 수 있다.

기타 뉘앙스

스리랑카의 쓰레기장과 교류하는 야생 코끼리 무리

다른 잠재적 문제로는 서식지 점거로[10] 인한 야생동물 파괴와 쓰레기 매립지,[11] 먼지, 냄새, 소음 공해, 그리고 지역 재산 가치의 감소로 인한 동물 건강 파괴가 있다.

매립 가스

가스는 미생물에 의한 혐기성 소화 작용으로 매립지에서 생성됩니다.적절하게 관리되는 매립지에서는 이 가스가 수집되어 사용됩니다.용도는 단순 플레어링부터 매립 가스 사용발전까지 다양합니다.매립지 가스 모니터링은 위험한 수준으로 가스가 축적된 것을 근로자에게 경고합니다.일부 국가에서는 매립지 가스 회수가 광범위합니다. 예를 들어 미국에서는 850개 이상의 매립지가 활성 매립지 가스 회수 [12]시스템을 갖추고 있습니다.

가스 폭발 레이크 카운티, 오하이오에 있는 매립지에서 생성된다.

지역 프랙티스

퍼스, 서부 호주의 한 매립지다.
동남 신제 매립장 홍콩이었다.

캐나다

캐나다에서 매립지 지방 환경 보호 단체들과 환경 보호 법에 의해 규제하고 있다.[13]나이 든 시설 현재 기준을 아래로 떨어지기, 침출을 모니터링하는 경향이 있다.[14]몇명의 과거 위치 parkland로 전환되었다.

유럽 연합

유럽 연합에서는, 각각의 나라 법안은 유럽 매립장 명령의 요건과 의무를 준수할 법을 제정하는 의무가 있다.

EU회원국 전체의 대다수 법이나 심하게 생활 쓰레기의 매립지를 통해 처분을 제한하는 것을 금지하고 있다.[15]

인도

인도의 도시 폐기물 처리 Landfilling은 현재 주요 방법이다.인도 또한 Deonar, 뭄바이에서 아시아 최대의 유기 장소 가지고 있다.[16]하지만 문제가 자주 당국에 의해 매립지의 당연한 놀라운 성장율과 부실 경영한 것이다.[17]표층 불 아래에는 일반적으로 인도 매립지의 지난 몇년간 보아 왔다.[16]

영국

영국에서Landfilling 관행 최근 몇년의 유럽 매립장 지침의 도전에 응하를 바꾸기도 했다.영국은 현재 매립지에 뿌려 생분해 가능한 폐기물을 매립 세금이 부과되어 있다.이것 이외에는 매립장 보조금 거래 제도 지역 당국은 영국 내의 매립지 쿼터에 무역이 확립되어 졌다.웨일즈에서는 다른 시스템이 운영되고 있는데, 이 시스템은 당국이 그들끼리 '거래'할 수는 없지만 매립지 수당 제도라고 알려진 수당을 가지고 있다.

미국

미국 매립지는 각 주의 환경청에 의해 규제되며, 각 주의 환경청은 최소 지침을 수립한다. 그러나 이러한 기준 중 어느 것도 미국 환경보호청(EPA)[18]이 정한 기준보다 낮아지지 않을 수 있다.

매립을 허용하려면 일반적으로 5~7년이 걸리고 수백만 달러가 소요되며, 지역의 환경 및 안전에 대한 우려를 [19]충족시키기 위해 엄격한 입지, 엔지니어링 및 환경 조사와 시연도 필요합니다.

종류들

  • 도시 고체 폐기물: 가정용 폐기물 및 비위험 물질을 흡수합니다.이러한 유형의 매립지에는 유기물을 특별히 분해하는 바이오액터 매립지가 포함됩니다.
  • 산업 폐기물: 상업 및 산업 폐기물용.기타 관련 매립지로는 건설 및 해체 잔해 매립지와 석탄 연소 잔류 매립지가 있습니다.
  • 유해[20] 폐기물 또는 PCB 폐기물:[21]1976년 독성물질관리법(TSCA)에 의해 미국에서 감시되고 있는 폴리염화비페닐(PCB) 매립지.

미생물 토픽

매립지의 미생물 군집의 상태에 따라 소화 [22]효율이 결정될 수 있다.

플라스틱을 소화시키는 박테리아가 [23]매립지에서 발견되었다.

재료의 회수

매립지를 물질과 에너지의 실용적이고 풍부한 원천으로 취급할 수 있다.제3세계 국가에서는 쓰레기 수거업자들이 여전히 사용할 수 있는 물질을 찾아 헤매는 경우가 많습니다.상업적인 맥락에서, 기업들도 매립지를 발견했고, 많은[quantify] 기업들이 자재와 [24]에너지를 수확하기 시작했습니다.잘 알려진 예로는 가스 회수 [25]시설이 있다.다른 상업 시설로는 재료 회수가 내장된 폐기물 소각로가 있습니다.이 재료는 필터(일렉트로 필터, 활성탄 및 칼륨 필터, 퀀치, HCl-워셔, SO-워셔2, 하단 재질 그레이팅 등)를 사용하여 회수할 수 있습니다.

대체 수단

폐기물 감소 및 재활용 전략 에도 폐기물-에너지 소각, 혐기성 소화, 퇴비화, 기계적 생물학적 처리, 열분해 플라즈마 아크 가스화 등 매립지에 대한 다양한 대안이 있습니다.지역 경제 및 인센티브에 따라 매립지보다 재정적으로 더 매력적일 수 있습니다.

제약 사항

독일, 오스트리아, 스웨덴,[26] 덴마크, 벨기에, 네덜란드, 스위스포함한 국가들은 처리되지 않은 쓰레기를 [citation needed]매립지에 버리는 것을 금지했다.이러한 국가에서는 특정 유해 폐기물, 소각으로 인한 비산재 또는 기계적 생물학적 처리 공장의 안정적인 생산량만 여전히 [citation needed]축적될 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/dsd/dsd_aofw_ni/ni_pdfs/NationalReports/finland/WASTE.pdf[베어 URL PDF]
  2. ^ a b "How a Landfill Operates". www.co.cumberland.nc.us. Retrieved February 22, 2020.
  3. ^ "Alternative Daily Cover (ADC)". Retrieved September 14, 2012.
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  6. ^ Weitz, Keith; Barlaz, Morton; Ranjithan, Ranji; Brill, Downey; Thorneloe, Susan; Ham, Robert (July 1999). "Life Cycle Management of Municipal Solid Waste". The International Journal of Life Cycle Assessment. 4 (4): 195–201. doi:10.1007/BF02979496. ISSN 0948-3349. S2CID 108698198.
  7. ^ 미국 EPA, "고체 폐기물 처리 시설 기준; 제안된 규칙", 연방관보 53(168): 33314-33422, 40 CFR Parts 257 및 258, 미국 EPA, 워싱턴 DC, 8월 30일(1988a)
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  9. ^ "CO2 101: Why is carbon dioxide bad?". Mother Nature Network. Retrieved November 30, 2016.
  10. ^ "How does landfill and litter affect our wildlife?". MY ZERO WASTE. January 30, 2009. Retrieved February 22, 2020.
  11. ^ "Landfills are Ruining Lives". www.cdenviro.com. Retrieved February 22, 2020.
  12. ^ Powell, Jon T.; Townsend, Timothy G.; Zimmerman, Julie B. (September 21, 2015). "Estimates of solid waste disposal rates and reduction targets for landfill gas emissions". Nature Climate Change. 6 (2): 162–165. doi:10.1038/nclimate2804.
  13. ^ 매립지 재고 관리 온타리오 – 매립지 규제 방법 – 환경부
  14. ^ 노후화된 매립지: 온타리오의 잊혀진 오염원– 환경 문제
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  23. ^ Gwyneth Dickey Zaikab (March 2011). "Marine microbes digest plastic". Nature. doi:10.1038/news.2011.191.
  24. ^ 에너지용으로 매립지를 사용하는 다목적 산업 2009년 12월 8일 웨이백 머신에서 아카이브
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  26. ^ "Regeringskansliets rättsdatabaser". rkrattsbaser.gov.se (in Swedish). Retrieved May 9, 2019.

추가 정보

외부 링크