در این بحث ، معیارهای مکان یابی محل دفن بهداشتی زباله بررسی خواهد شد. این مطلب کارشناسان HSE ، ایمنی و بهداشت حرفه ای مشغول به کار در سایت های بازیافت و پردازش پسماند بسیار مفید و کاربردی می باشد.
انتخاب محل دفن مهمترین قدم برای ایجاد و توسعه یک برنامه رضایت بخش جهت دفن است. در صورت امکان محل دفن بهداشتی باید هنگام تهیه طرح جامع تعیین زمین آن خریداری گردد. مهم ترین عامل در بهره برداری موفقیت آمیز از یک محل دفن انتخاب مناسب آن است. عوامل زیادی را برای مناسب بودن زمین محل دفن باید ارزیابی نمود. نوع زمین انتخابی در طراحی و عملیات بهره برداری و ابزار مورد نیاز تاثیری مستقیم دارد.
گاز حاصل از محل دفن (LFG)، از انجام مجموعه ای از واکنش های زیست شیمیایی بر مواد آلی تجزیه پذیر موجود در زباله در شرایط هوازی و بی هوازی بدست می آید. این گاز شامل متان، دی اکسید کربن، هیدروژن، ترکیبات آلی فرار و . . . می باشد. که قسمت عمده آن را گازهای متان ( 50 الی 60 درصد حجمی) و دی اکسید کربن (30 الی 40 درصد حجمی ) تشکیل می دهند.
به مرور زمان با گسترش فعالیت های جمع آوری و کنترل گاز قوانین و استانداردهای مربوط به انتشار و جمع آوری این گازها تدوین شده است. در این مورد لازم به ذکر است که پروتکل کیوتو نیز توسط مجلس شورای اسلامی پذیرفته شده است و طبق این پروتکل، کشورهای مختلف می توانند در پروژه هایی که باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه گازهای حاصل از محل های دفن در کشورهای در حال توسعه می شوند، سرمایه گذاری کنند.
نحوه تولید گاز در لندفیل
یکی از عواملی که در دراز مدت می تواند بهره برداري از لندفیل را با اشکالات و خطراتی مواجه کند، مساله تولید گاز در محل هاي دفن است. در یک لندفیل در اثر فرآیندهاي مختلفی شامل تجزیه باکتریایی
(Bacterial decomposition )، تغییر شکل (volatilization) و واکنش های شیمیایی (chemical reactions) بین مواد زائد در شرایط هوازی و بی هوازی گاز تولید می شود. بیشتر این گازها از آلاینده هاي هوا تشکیل شده است که می توانند در صورت خروج کنترل نشده از مدفن، خطراتی را براي پرسنل و افرادي که در نزدیکی مدفن زندگی می کنند ایجاد نمایند. بررسی هایی که در این مورد انجام شده اند نشان می دهد که حدود یک ماه پس از دفن، شرایط بی هوازي بر فرآیند اغلب واکنش هاي شیمیایی غالب خواهد شد. در طی این واکنش ها، اسیدهاي چرب و هیدروکربن ها به طور عمده تجزیه و به آب و گازهاي متان و دي اکسید کربن تبدیل می شوند. در کنار این موارد ، گازهاي خطرناک و ترکیبات ناپایدار دیگری نیز در مدفن تولید می شوند که به ترکیبات VOC معروفند.
عوامل موثر بر تولید گاز
عوامل متعددي شامل خصوصيات مواد زائد جامد مانند ترکيب و مدت زمان دفن آنها، درصد رطوبت، دما، PH محیط و وجود اکسیژن در لندفيل بر ميزان و نحوه توليد گاز در لندفيل موثرند. تاثير هر يک از اين عوامل به شرح زير مي باشد:
1- ترکیب مواد زائد جامد: هر چه ميزان مواد زائد طبيعي و تجزيه پذير از قبيل زائدات مواد غذايي، پارچه، چوب و کاغذ بيشتر باشد ميزان گازهاي توليد شده به خصوص متان، دي اکسيد کربن و نيتروژن در اثر تجزيه باکتريايي افزايش مي يابد. از لحاظ تئوري از هر تن ماده زائد طبيعي بين 120 تا 300 مترمکعب گاز توليد مي شود.
2- مدت زمان دفن مواد زائد جامد : مواد زائدي که مدت زمان کمتري از دفن آن ها می گذرد نسبت به مواد زائدي که مدت زمان زیادي است دفن شده اند توانایی تولید گاز بیشتري دارند. لندفیل ها مقدار گاز قابل توجهی را در مدت 3 تا 5 سال پس از دفن تولید می کنند. بیشترین مقدار گاز معمولا بین 5 تا 7 سال و تقریبا تمام گاز در مدت 20 سال پس از دفن تولید می شود.
3- درصد رطوبت : به طور کلي ميزان درصد رطوبت در يک لندفيل بين 15 تا 40 درصد مي باشد. نرخ توليد گاز با افزايش در صد رطوبت و به تبع آن افزايش رشد باکتري ها و تجزيه ناشي از آن، افزايش مي يابد. وجود درصد رطوبت 40 درصد يا بيشتر موجب توليد حداکثر گاز در لندفيل مي شود .
4- دما : تغییرات دما باعث تغییر در فعالیت باکتري ها و میکروارگانیسم هاي موجود در مواد زائد می شود. دماي بهینه براي تولید گاز در لندفیل بین 30 تا 45 درجه سانتی گراد می باشد. با کاهش دما میزان تولید گاز کاهش می یابد به طوري که در دماهاي زیر 10 در جه سانتی گراد میزان تولید بسیار اندك می باشد. تاثیر تغییرات دما بر تولید گاز به خصوص در لندفیل هاي کم عمق بیشتر می باشد.
5- PH محیط: محدوده مناسب PH محیط برای تولید گاز در لندفیل بین 6.5 تا 8.5 می باشد. وجود شرایط اسیدی مانند تجمع H2، CH 3COOH باعث کاهش PH و در نتیجه کاهش تولید متان می شود.
6- اکسیژن: وجود اکسيژن در لندفيل مانع از توليد گاز متان مي شود. اکسيژن ممکن است از طريق اتمسفر و لوله هاي تهويه وارد لندفيل شود.
حرکت و خروج گاز از لندفیل
گازهاي تولید شده در لندفیل، تمایل دارند تا با گسترش و پر کردن فضاهاي خالی موجود درون مواد زائد یا پوشش هاي خاکی حرکت کرده و در نتیجه از لندفیل خارج شوند. حرکت گاز از میان لایه هاي مواد زائد و پوشش هاي خاکی بستگی به خصوصیات گاز مانند ویسکوزیته و توانایی پخش (Diffusivity) آن، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد زائد مانند نفوذپذیري، درصد رطوبت و دما، خواص خاك هاي پوششی شامل ضخامت، درصد رطوبت و نفوذ پذیري آنها و هم چنین به طراحی و کارآیی سیستم جمع آوري گاز بستگی دارد
به عنوان یک قاعده کلی، گازها از مسیري که داراي کمترین مقاومت و بیشترین نفوذپذیري است حرکت می کنند. هم چنین گازها معمولا از بخش غیر اشباع خاك انتقال می یابند اما چون گاز یک ماده قابل حل است می تواند تحت یک فشار مناسب از بین بخش اشباع خاك نیز عبور کند. گازهاي تولیدي مانند متان معمولا سبک تر از هوا بوده بوده و تمایل به حرکت به سمت بالا دارند که می توان با متراکم کردن مواد زائد و استفاده از پوشش هاي خاکی نفوذناپذیر (خاك هاي رسی) این حرکت را محدود کرد. زمانی که حرکت روبه بالا محدود شود، گاز به صورت افقی به سایر مناطق لندفیل یا مناطقی خارج از آن حرکت خواهد کرد.
ارزيابي اثرات زيست محيطي ( Environmental impact assessment )یک ابزار طراحی شده جهت شناسایی و پیش بینی پیامدهای یک پروژه بر محیط زیست، سلامت، بهداشت و رفاه جوامع می باشد. تهیه گزارش EIA برای پروژه های دفن زباله و مواد زائد جامد نیز همانند سایر طرح های توسعه ضروری است.
در زمينه ارزيابي پيامدهاي زيست محيطي محل هاي دفن در مطالعه اي توسط عبدلي و همكاران بر روي جايگاه دفن مواد زايد شهر انديمشك با استفاده از روش ارزيابي وستمن صورت گرفته و نتايج حاصل از تحقيق نشان داده است گزينه پيشنهادي نسبت به محل موجود از شرا يط بهتري برخوردار مي باشد.
موندال و همكارانش در سال 2009، اثرات زيست محيطي گزينه هاي مختلف دفع پسماند، دفن روباز، استخراج گاز، استخراج متان و زباله سوزي را در شهر واراناسی هند با استفاده از روش ماتریس سریع ( پاستاکیا ) مورد مطالعه قراردادند و نتيجه حاصل از تحقيقاتشان نشان داد روش دفن روباز به دليل اين كه هيچ گونه سيستم تصفيه اي در آن به كار گرفته نشده است، داراي اثرات زيست محيطي به مراتب بیشتری می باشد.
