science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe studie geeft richtlijnen voor effectiever afvalbeheer

Experimentele afvalreactoren voor co-verwijdering in het Scott Bioengineering Building. Krediet:Emily Cook/Chris Bareither

Met mogelijke problemen die voortvloeien uit de combinatie van vloeibaar en vast afval op stortplaatsen, een nieuwe studie door onderzoekers van de Colorado State University zou kunnen leiden tot een effectiever op stortplaatsen gebaseerd beheer van gevarieerde afvalstromen.

"Vuilstortplaatsen zijn altijd een moeilijk onderwerp om over te praten, " zei Chris Bareither, assistent-professor bij de afdeling Civiele en Milieutechniek en een van de hoofdonderzoekers van de studie. "Maar afval zal nooit verdwijnen, het is het probleem van onze samenleving." Samen met Bareither, het team omvat universitair hoofddocent burgerlijk en milieu, Sybil Sharvelle als co-hoofdonderzoeker, en twee afgestudeerde studenten, Emily Cook en Sajjad Karimi.

Het doel van de studie is om een ​​reeks richtlijnen te leveren aan de afvalbeheerindustrie, eigenaren van stortplaatsen een referentie geven van de mogelijke effecten van het gezamenlijk storten van verschillende soorten afval.

Zorgen en voordelen van gezamenlijke verwijdering van afval

Het onderzoek is voortgekomen uit zorgen over de soorten vloeibaar en vast afval die op stortplaatsen worden gecombineerd. Sommige eigenaren van stortplaatsen hebben zich geen zorgen gemaakt over wat voor soort vloeistof er werd toegevoegd, de stabiliteit van de stortplaats kan verstoren. Misbruik van materialen leidt zowel tot instabiliteit van de stortplaats als tot schadelijke dampen.

Indien correct en veilig gedaan, een gunstige combinatie van stromen vermindert organisch afval, leidt tot een betere stabiliteit voor een stortplaats, en biedt meer mogelijkheden om reductiedoelen te bereiken. Het toevoegen van vloeibaar afval aan een vaste stortplaats benadrukt anaërobe, of zuurstofvrij, ontbinding over een hele stortplaats, een goed model voor de stabiliteit van een site. Dit helpt de massa van de stortplaats te verminderen, en leidt tot het terugwinnen van zowel het land als gassen zoals methaan. Vloeibaar afval kan ook financieel voordeel opleveren voor stortplaatseigenaren, aangezien staten als Wisconsin eigenaren van stortplaatsen betalen om vloeibaar afval te verwijderen.

Om gecombineerde afvalstromen te vinden die ofwel problematisch ofwel nuttig zijn, de studie creëert een basisset van richtlijnen van verschillende materialen en hoe ze reageren wanneer ze samen worden verwijderd. Om een ​​baseline waardevol te laten zijn, het team moet weten hoe de toevoeging van vloeistof reacties op een stortplaats verandert.

Een basislijn creëren door te experimenteren

Om deze basislijn te creëren, de studie behandelt een stortplaats als een biologische reactor van componenten, het modelleren van een typische stortplaats door middel van experimenten. Onder gecontroleerde omstandigheden in het Scott Bioengineering Building, Bareither en het team bootsen een stortplaats na met behulp van grote plastic buizen vol met verschillende mengsels van huisvuil en vloeibaar afval. Het team experimenteert ook met afval dat steeds relevanter wordt, zoals olie- en gasslib van boren.

"Daten, het afval van het slibtype lijkt het meest gunstig voor gezamenlijke verwijdering, " zei Cook. "We hebben de grootste methaanproductie en afvalafbraak waargenomen in de slibafvalreactoren in vergelijking met andere experimenten."

Een doel van het onderzoek is het identificeren van afval dat problematisch is, inclusief combinaties die giftige chemicaliën genereren zoals waterstofsulfide of die microbiologische afbraak belemmeren. Het testen van de samenstelling van de resulterende vloeistof en gas uit elk experiment zal het team leiden tot richtlijnen voor afvalbeheer.

Richtlijnen leveren aan eigenaren van stortplaatsen

De richtlijnen zullen een screeningstest vormen voor meegegooide materialen, die eigenaren van stortplaatsen kunnen gebruiken om zowel nuttige als schadelijke afvalcombinaties te identificeren. Gemeenschappen en eigenaren van nieuwere stortplaatsen kunnen dan plannen voor hun toekomstige afvalbeheerbehoeften, plannen uitvoeren die rekening houden met verschillende afvalstromen.

Eigenaren van oudere stortplaatsen kunnen de richtlijnen ook nuttig vinden, waar het toevoegen van vloeistof anaërobe reacties in bestaand organisch afval op gang zou brengen. Gemeenschappen zouden het land kunnen terugwinnen en afval kunnen verminderen, en eventueel teruggewonnen methaan dat vrijkomt bij de reacties te gebruiken voor duurzame stortactiviteiten.

"Weten dat we afval gaan produceren, waar kan het heen en wat kunnen we beter doen in de eindtoestand is een heel belangrijk gesprek, " zei Bareither. "We kunnen een stortplaats optimaliseren en er effectiever mee werken in plaats van er alleen maar afval op te gooien, het bedekken, en het voor altijd verlaten."