شهریار تبریز – رضا عالش‌زاده: دفع نادرست زباله‌های جامد شهری می‌تواند شرایط غیربهداشتی ایجاد کند و این شرایط به نوبه خود منجر به آلودگی محیط‌زیست و شیوع بیماری‌های قابل انتقال از طریق ناقلین شود. نوشته زیر نگاه اجمالی به مقوله پسماندهای جامد شهری و مدیریت آنها داشته و سعی دارد روش‌هایی را برای ترغیب شهروندان […]

شهریار تبریز – رضا عالش‌زاده: دفع نادرست زباله‌های جامد شهری می‌تواند شرایط غیربهداشتی ایجاد کند و این شرایط به نوبه خود منجر به آلودگی محیط‌زیست و شیوع بیماری‌های قابل انتقال از طریق ناقلین شود. نوشته زیر نگاه اجمالی به مقوله پسماندهای جامد شهری و مدیریت آنها داشته و سعی دارد روش‌هایی را برای ترغیب شهروندان به مشارکت در مدیریت پسماند شهری ارائه کند.

پیشینه تاریخی پسماند

در شهرهای باستانی زباله‌ها به خیابان‌ها و جاده‌های آسفالت‌نشده ریخته می‌شدند و در آنجا انباشته می‌شدند. تا اینکه در سال ۳۲۰ قبل از میلاد در آتن اولین قانون شناخته شده‌ای که این عمل را منع می‌کرد وضع شد. در آن زمان یک سیستم برای حذف زباله در یونان و در شهرهای تحت تسلط یونان در شرق مدیترانه شروع به تکامل کرد. در روم باستان، صاحبان املاک مسئول تمیز کردن معبر روبروی ملک خود بودند. اما جمع‌آوری سازمان‌یافته زباله فقط با رویدادهایی مانند رژه‌ها مرتبط بود. روش‌های دفع بسیار خام بود و شامل گودال‌های روباز بود که درست خارج از دیوارهای شهر قرار داشتند. با افزایش جمعیت، تلاش‌هایی برای انتقال زباله به خارج از شهرها انجام شد.

پس از سقوط روم، جمع‌آوری زباله و بهداشت شهری شروع به کاهش کرد که در تمام قرون وسطی ادامه یافت. در اواخر قرن چهاردهم، سپورها وظیفه ریختن زباله‌ها را به بیرون از دیوارهای شهر بر عهده داشتند. اما در شهرهای کوچکتر که اکثر مردم زباله‌ها را به خیابان‌ها می‌ریختند، اینطور نبود. تا اینکه در سال ۱۷۱۴ هر شهر در انگلستان ملزم به داشتن یک سپور رسمی مسئول بود. در اواخر قرن هجدهم در آمریکا، جمع آوری زباله شهری در بوستون، نیویورک و فیلادلفیا آغاز شد. روش‌های دفع زباله هنوز بسیار خام بود. به عنوان مثال، زباله‌های جمع آوری شده در فیلادلفیا به سادگی به رودخانه دلاور در پایین دست شهر ریخته می‌شد.

یک رویکرد فن‌آوری برای مدیریت مواد زائد جامد در اواخر قرن نوزدهم شروع به توسعه کرد. سطل‌های زباله ضد آب برای اولین بار در ایالات متحده معرفی شد و از وسایل نقلیه محکم‌تری برای جمع آوری و حمل زباله استفاده شد. با ساخت اولین زباله‌سوز در انگلستان در سال ۱۸۷۴، پیشرفت قابل توجهی در روش‌های تصفیه و دفع زباله‌های جامد مشخص شد. در آغاز قرن بیستم، ۱۵ درصد از شهرهای بزرگ آمریکا زباله‌های جامد را می سوزاندند. با این حال، حتی در آن زمان، بیشتر شهرهای بزرگ هنوز از روش‌های دفع اولیه مانند تخلیه باز در خشکی یا آب استفاده می‌کردند.

پیشرفت‌های فن‌آوری در نیمه اول قرن بیستم ادامه یافت، از جمله توسعه آسیاب زباله، کامیون‌های تراکم‌کننده و سیستم‌های جمع‌آوری پنوماتیک. با این حال، در اواسط این قرن آشکار شد که تخلیه باز و سوزاندن نامناسب زباله‌های جامد باعث ایجاد مشکلات ناشی از آلودگی و به خطر افتادن سلامت عمومی می‌شود. در نتیجه، محل‌های دفن بهداشتی برای جایگزینی روش تخلیه باز و کاهش وابستگی به زباله‌سوز توسعه یافت. در بسیاری از کشورها پسماندها به دو دسته خطرناک و غیرخطرناک تقسیم شدند و مقررات جداگانه‌ای برای دفع آنها تدوین شد. محل‌های دفن زباله به گونه‌ای طراحی و مورد بهره برداری قرار گرفتند که خطرات سلامت عمومی و محیط زیست را به حداقل رساند. زباله‌سوزهای جدید برای بازیابی انرژی گرمایی از زباله‌ها طراحی شدند و دستگاه‌های کنترل آلودگی هوا گسترده‌ای برای برآورده‌سازی استانداردهای سختگیرانه کیفیت هوا ارائه شدند. اکنون کارخانه‌های مدیریت زباله جامد مدرن در اکثر کشورهای توسعه‌یافته بر روی بازیافت و کاهش زباله در منبع به جای سوزاندن و دفع در زمین تاکید دارند.

پسماند جامد چیست؟

ترکیب و خواص

منابع زباله جامد شامل فعالیت‌های مسکونی، تجاری، سازمانی و صنعتی است. انواع خاصی از ضایعات که باعث ایجاد خطر فوری برای افراد یا محیط‌های در معرض خطر می‌شوند، به عنوان خطرناک طبقه‌بندی شده و در مقوله‌ای فوق‌العاده تخصصی با عنوان مدیریت پسماندهای خطرناک گنجانده می‌شوند اما تمام زباله‌های جامد غیرخطرناک از یک جامعه که نیاز به جمع‌آوری و حمل‌ونقل به محل پردازش یا دفع دارند، زباله‌های جامد شهری نامیده می‌شوند. زباله‌ها عمدتا یا مواد غذایی قابل تجزیه و فاسد شدن هستند و یا مواد خشک مانند شیشه، کاغذ، پارچه یا چوب که به راحتی قابل تجزیه‌شدن نیستند. در قطعات به درد نخور اقلام حجیمی مانند یخچال‌های قدیمی، کاناپه‌ها یا کنده‌های بزرگ در دسته دوم جای می‌گیرند.

زباله‌های حاصل از ساخت‌وساز و تخریب، جزء قابل توجهی از کل مقادیر زباله جامد (حدود ۲۰ درصد در ایالات متحده) است که اگرچه به عنوان بخشی از جریان زباله‌های جامد شهری در نظر گرفته نمی‌شود اما از آنجایی که این زباله‌ها خنثی و غیرخطرناک هستند، معمولاً در محل‌های دفن بهداشتی شهری دفع می‌شوند.

نوع دیگری از زباله‌های جامد که شاید سریع‌ترین جزء در حال رشد در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته است، زباله‌های الکترونیکی است که شامل تجهیزات کامپیوتری دور ریخته شده، تلویزیون، تلفن و انواع دیگر وسایل الکترونیکی می‌شود. نگرانی در مورد این نوع زباله‌ها در حال افزایش است. سرب، جیوه و کادمیوم از جمله مواد مورد توجه در دستگاه‌های الکترونیکی هستند و ممکن است سیاست‌های دولتی خاصی برای تنظیم بازیافت و دفع آنها لازم باشند.

https://media.mehrnews.com/d/2018/09/23/4/2907236.jpg

ویژگی‌های پسماند جامد به طور قابل توجهی در بین جوامع و ملت‌ها متفاوت است. زباله‌های آمریکایی معمولا سبک تر از زباله‌های اروپایی یا ژاپنی هستند. به عنوان مثال، در ایالات متحده، محصولات کاغذ و مقوا نزدیک به ۴۰ درصد وزن کل زباله‌های جامد شهری را تشکیل می‌دهند در حالی‌که در این کشور ضایعات مواد غذایی کمتر از ۱۰ درصد است. بقیه مخلوطی از تزئینات حیاط، چوب، شیشه، فلز، پلاستیک، چرم، پارچه و سایر مواد متفرقه است. در حالت متراکم نشده، زباله‌های جامد شهری از این نوع تقریباً ۱۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب وزن دارد. این ارقام با توجه به موقعیت جغرافیایی، شرایط اقتصادی، فصل سال و بسیاری عوامل دیگر متفاوت خواهد بود. قبل از طراحی و ساخت هر گونه تاسیسات تصفیه یا دفع، ویژگی‌های زباله هر جامعه باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرد.

تولید زباله و نگهداری آن

نرخ تولید زباله جامد به طور گسترده‌ای متفاوت است. به عنوان مثال، در ایالات متحده، زباله‌های شهری به طور متوسط تقریباً ۲ کیلوگرم برای هر نفر در روز تولید می‌شود. ژاپن تقریباً نیمی از این مقدار را تولید می‌کند، اما در کانادا این میزان برای هر نفر ۲.۷ کیلوگرم در روز است. در برخی کشورهای در حال توسعه، این عدد می‌تواند کمتر از ۰.۵ کیلوگرم برای هر نفر در روز باشد. این داده‌ها شامل زباله‌های جامد شهری از منابع تجاری، سازمانی و صنعتی و همچنین مسکونی است. زمانی که یک جامعه یک پروژه مدیریت زباله جامد را برنامه‌ریزی می‌کند نرخ واقعی تولید زباله باید به دقت تعیین شود.

اکثر جوامع به منظور به حداقل‌رساندن هجوم جوندگان یا حشرات و بوهای زننده نیاز دارند زباله‌های خانگی در ظروف بادوام و به راحتی تمیز شونده و دارای پوشش‌های محکم نگهداری شوند. معمولاً از ظروف گالوانیزه فلزی یا پلاستیکی با ظرفیت حدود ۱۱۵ لیتر استفاده می‌شود، اگرچه برخی جوامع از ظروف بزرگ‌تری استفاده می‌کنند که می‌توانند به صورت مکانیکی بلند شده و در کامیون‌های جمع‌آوری تخلیه شوند. کیسه‌های پلاستیکی اغلب به عنوان آستر و یا به عنوان ظروف یکبار مصرف برای جمع آوری زباله استفاده می‌شود. در جاهایی که مقادیر زیادی زباله تولید می‌شود – مانند مراکز خرید، هتل‌ها یا ساختمان‌های آپارتمانی- می‌توان از سطل زباله برای نگهداری موقت تا زمان جمع آوری زباله استفاده کرد. برخی از ساختمان‌های اداری و تجاری برای کاهش حجم ضایعات از دستگاه‌های فشرده‌ساز در محل استفاده می‌کنند.

جمع‌آوری و حمل‌ونقل زباله‌های جامد

جمع‌آوری مناسب زباله‌های جامد برای حفاظت از سلامت عمومی، ایمنی و کیفیت محیطی مهم است. این یک فعالیت کار فشرده است که تقریباً سه چهارم کل هزینه مدیریت زباله جامد را شامل می‌شود. کارگران خدمات شهری اغلب انجام این امر مهم را بر عهده دارند، اما گاهی اوقات برای شرکت‌های خصوصی به صرفه‌تر است که کار را طبق قرارداد با شهرداری انجام دهند. یک راننده و یک یا دو نفر نیروی خدماتی در هر خودروی جمع آوری هستند که معمولاً کامیون‌هایی از نوع محصور و فشرده با ظرفیت حداکثر ۳۰ متر مکعب هستند. بارگیری را می‌توان از جلو، عقب یا کنار انجام داد. فشرده سازی حجم زباله در کامیون را به کمتر از نیمی از حجم حالت معمول آن کاهش می‌دهد.

وظیفه انتخاب مسیر جمع‌آوری بهینه یک مشکل پیچیده به ویژه برای شهرهای بزرگ و پرجمعیت است. یک مسیر بهینه مسیری است که به کارآمدترین استفاده از نیروی کار و تجهیزات منجر شود و انتخاب چنین مسیری مستلزم استفاده از تحلیل‌های کامپیوتری است که تمام متغیرهای طراحی لازم را در یک شبکه بزرگ و پیچیده مدنظر قرار می‌دهد. متغیرها عبارتند از دفعات جمع آوری، فاصله مسیر حمل و نقل، نوع سرویس و آب و هوا.

در حال حاضر بسیاری از جوامع برنامه‌های جداسازی و بازیافت از منبع را انجام می‌دهند که در آن صاحبان خانه و مشاغل مواد قابل بازیافت را از زباله جدا می‌کنند و آنها را در ظروف جداگانه برای جمع‌آوری قرار می‌دهند. علاوه بر این، برخی جوامع دارای مراکز رهاسازی هستند که ساکنان می‌توانند مواد قابل بازیافت را در آنجا خالی کنند.

ایستگاه‌های انتقال

اگر مقصد نهایی زباله در نزدیکی جامعه‌ای که در آن تولید می‌شود نباشد، ممکن است یک یا چند ایستگاه انتقال ضروری باشد. ایستگاه انتقال مرکزی است که زباله‌های بسیاری از خیل وسایل نقلیه جمع‌آوری شده در یک وسیله نقلیه بزرگتر مانند یک واحد تراکتور-تریلر ترکیب می‌شود. تریلرهای روباز برای حمل حدود ۷۶ متر مکعب زباله غیر متراکم به محل فرآوری یا دفع منطقه‌ای طراحی شده‌اند. تریلرهای بسته از نوع فشرده‌ساز نیز موجود هستند، اما باید به مکانیزم‌های اجکتور مجهز شوند. در یک ایستگاه تخلیه مستقیم، چندین کامیون جمع‌آوری مستقیماً به وسیله نقلیه بزرگ تخلیه می‌شوند. در یک نوع ایستگاه تخلیه انبار، زباله ابتدا در یک گودال ذخیره یا روی یک سکو تخلیه می‌شود و سپس از ماشین‌آلات برای بالا بردن یا فشار دادن زباله جامد به داخل وسیله نقلیه استفاده می‌شود. ایستگاه‌های انتقال بزرگ می‌توانند بیش از ۵۰۰ تن زباله در روز را جابجا کنند.

فرآوری و دفع زباله‌های جامد

پس از جمع‌آوری، زباله‌های جامد شهری ممکن است به منظور کاهش حجم و وزن کل موادی که نیاز به دفع نهایی دارند، تحت عملیات خاصی قرار گیرند که منجر به تغییر شکل آنها شده و رسیدگی به آنها را آسان می‌کند. این عملیات همچنین می‌تواند برای بازیابی مواد خاص و همچنین دستیابی به انرژی مفید باشد. برخی از انواع مهم عملیات فرآوری زباله از قرار زیرند:

سوزاندن زباله- کوره‌های زباله‌سوز

سوزاندن یک روش بسیار موثر برای کاهش حجم و وزن مواد زائد جامد است، اگرچه، متاسفانه منبعی برای انتشار گازهای گلخانه‌ای هم است. در کوره‌های زباله‌سوز مدرن، زباله‌ها در داخل یک کوره با طراحی مناسب و تحت شرایط بسیار دقیق کنترل شده سوزانده می‌شوند. بخش قابل احتراق زباله با اکسیژن ترکیب می‌شود و عمدتاً دی اکسید کربن، بخار آب و گرما آزاد می‌کند. سوزاندن می‌تواند حجم زباله‌های متراکم نشده را تا بیش از ۹۰ درصد کاهش دهد و پسماندهای بی‌اثری از خاکستر، شیشه، فلز و سایر مواد جامد به نام خاکستر رسوبی( تحتانی) باقی بگذارد. محصولات گازی فرعی حاصل از احتراق ناقص، همراه با ذرات ریز تقسیم شده به نام خاکستر هوابرد، در جریان هوای زباله‌سوز حمل می‌شوند. خاکستر هوابرد شامل خاکستر، گرد و غبار و دوده است. به منظور حذف خاکستر هوابرد و محصولات جانبی گازی قبل از تخلیه در جو، زباله‌سوزهای مدرن باید به دستگاه‌های کنترل انتشار گسترده مجهز شوند. چنین وسایلی عبارتند از فیلترهای کیسه‌ای پارچه‌ای، اسکرابرهای گاز اسیدی و رسوب دهنده‌های الکترواستاتیک. خاکستر رسوب شده پایین‌دست و خاکستر هوابرد معمولاً با هم ترکیب می‌شوند و در محل دفن زباله دفع می‌شوند. البته اگر مشخص شود خاکستر حاوی فلزات سمی است، باید به عنوان زباله خطرناک مدیریت شود.

زباله‌سوزهای شهری برای دریافت و سوزاندن ذخایر مستمر زباله طراحی شده‌اند. یک گودال عمیق ذخیره زباله، یا منطقه تخلیه، فضای کافی برای حدود یک روز ذخیره زباله را فراهم می‌کند. زباله‌ها توسط جرثقیل مجهز به سطل یا دستگاه چنگال از گودال بلند شده و سپس در یک قیف و لوله در بالای کوره قرار می‌گیرند و روی یک صفحه مشبک( توری ) یا استوکر رها می‌شوند. رنده تکان می‌خورد و زباله‌ها را در کوره حرکت داده و اجازه می‌دهد هوا در اطراف مواد در حال سوختن گردش کند. کوره‌های‌ زباله‌سوز مدرن معمولاً با یک کوره مستطیلی ساخته می‌شوند، اگرچه کوره‌های دوار و کوره‌های دایره‌ای عمودی نیز در دسترس هستند. کوره‌ها از آجرهای نسوز ساخته می‌شوند که می‌توانند دمای احتراق بالا را تحمل کنند.

احتراق در کوره در دو مرحله اولیه و ثانویه انجام می‌شود. در احتراق اولیه، رطوبت خارج می‌شود و زباله‌ها مشتعل و تبخیر می‌شوند. در احتراق ثانویه، گازها و ذرات نسوخته باقی مانده اکسید می‌شوند و بوها را از بین می‌برند و میزان خاکستر هوابرد را در قسمت خروجی کوره کاهش می‌دهند. هنگامی که زباله بسیار مرطوب است، گاهی اوقات گاز کمکی یا نفت کوره برای شروع احتراق اولیه سوزانده می‌شود.

به منظور تامین اکسیژن کافی برای احتراق اولیه و ثانویه، هوا باید به طور کامل با زباله‌های در حال سوختن مخلوط شود. هوا از دهانه‌های زیر توری‌ها تامین شده یا به منطقه بالا وارد می‌شود. مقادیر نسبی این هوای زیر آتش و هوای بیش از حد باید توسط اپراتور نیروگاه تعیین شود تا بازده احتراق خوب حاصل شود. جریان مداوم هوا را می‌توان با یک جریان طبیعی در یک دودکش بلند یا با بادکش‌های مکانیکی حفظ کرد.

ادامه دارد…

_____________________________________________________

منابع:

https://www.britannica.com/technology/solid-waste-management/Recycling

http://cpheeo.gov.in/upload/uploadfiles/files/chap18(1).pdf

Types of Waste That Can Be Turned Into Energy