الرشح
السائل المتسرب هو أي سائل يستخرج أثناء مروره عبر المادة المواد الصلبة القابلة للذوبان أو المعلقة ، أو أي مكون آخر من المادة التي مر من خلالها.
الرشح هو مصطلح يستخدم على نطاق واسع في العلوم البيئية حيث يحمل معنى محددًا للسائل الذي أذاب أو حمل مواد ضارة بالبيئة والتي قد تدخل البيئة بعد ذلك. يُستخدم هذا المصطلح بشكل شائع في سياق مكبات النفايات القابلة للتحلل أو الصناعية.
وفي السياق البيئي الضيق، فإن السائل المتسرب هو أي مادة سائلة تتسرب من الأرض أو المواد المخزنة وتحتوي على تركيزات مرتفعة بشكل كبير من المواد غير المرغوب فيها المستمدة من المواد التي مرت من خلالها.
رشح مكبات النفايات
يختلف السائل المتسرب من مكب النفايات بشكل كبير في التركيب اعتمادًا على عمر مكب النفايات ونوع النفايات التي يحتوي عليها. [1] [2] وعادةً ما يحتوي على مواد مذابة ومعلقة. يحدث تكوين السائل المتسرب بشكل أساسي بسبب الترسيب المتسرب من خلال النفايات المودعة في مكب النفايات. بمجرد ملامسته للنفايات الصلبة المتحللة، يصبح الماء المتسرب ملوثًا، وإذا تدفق بعد ذلك من مادة النفايات، يطلق عليه السائل المتسرب. [ 3] يتم إنتاج حجم إضافي من السائل المتسرب أثناء تحلل المواد الكربونية مما ينتج عنه مجموعة واسعة من المواد الأخرى بما في ذلك الميثان وثاني أكسيد الكربون ومزيج معقد من الأحماض العضوية والألدهيدات والكحوليات والسكريات البسيطة.
يمكن التخفيف من مخاطر توليد الرشح من خلال مواقع مكبات النفايات المصممة والمصممة بشكل صحيح، مثل تلك التي تم بناؤها على مواد غير منفذة جيولوجياً أو المواقع التي تستخدم بطانات غير منفذة مصنوعة من الأغشية الجيولوجية أو الطين الهندسي . أصبح استخدام البطانات إلزاميًا الآن داخل الولايات المتحدة وأستراليا والاتحاد الأوروبي باستثناء الحالات التي يُعتبر فيها النفايات خاملة. بالإضافة إلى ذلك، يتم الآن استبعاد معظم المواد السامة والصعبة على وجه التحديد من مكبات النفايات. ومع ذلك، وعلى الرغم من الضوابط القانونية الأكثر صرامة، غالبًا ما نجد أن الرشح من المواقع الحديثة يحتوي على مجموعة من الملوثات الناجمة عن الأنشطة غير القانونية أو المنتجات المنزلية والمنزلية التي تم التخلص منها بشكل قانوني.
في مسح أُجري عام 2012 في ولاية نيويورك، كان معدل التسرب في جميع خلايا مكبات النفايات ذات الخطوط المزدوجة التي تم مسحها أقل من 500 لتر لكل هكتار يوميًا. وكانت معدلات التسرب المتوسطة أقل بكثير من تلك الخاصة بمكبات النفايات المبنية وفقًا للمعايير القديمة قبل عام 1992. [4]
تركيبة مياه الرشح من مكب النفايات
عندما يتسرب الماء عبر النفايات، فإنه يعزز ويساعد عملية التحلل بواسطة البكتيريا والفطريات . وتطلق هذه العمليات بدورها منتجات ثانوية للتحلل وتستهلك بسرعة أي أكسجين متاح، مما يخلق بيئة خالية من الأكسجين . وفي التحلل النشط للنفايات، ترتفع درجة الحرارة وينخفض الرقم الهيدروجيني بسرعة مما يؤدي إلى إذابة العديد من الأيونات المعدنية التي لا تذوب نسبيًا عند الرقم الهيدروجيني المحايد في الرشح النامي. وتطلق عمليات التحلل نفسها المزيد من الماء، مما يزيد من حجم الرشح. ويتفاعل الرشح أيضًا مع المواد التي لا تميل إلى التحلل في حد ذاتها، مثل رماد النار ومواد البناء القائمة على الأسمنت والمواد القائمة على الجبس مما يغير التركيب الكيميائي. وفي المواقع التي تحتوي على أحجام كبيرة من نفايات البناء، وخاصة تلك التي تحتوي على جص الجبس ، يمكن أن يؤدي تفاعل الرشح مع الجبس إلى توليد أحجام كبيرة من كبريتيد الهيدروجين ، والتي قد يتم إطلاقها في الرشح وقد تشكل أيضًا مكونًا كبيرًا من غاز مكب النفايات. المظهر المادي للرشح عندما يخرج من موقع مكب النفايات النموذجي هو سائل غائم قوي الرائحة أسود أو أصفر أو برتقالي اللون. الرائحة حمضية وكريهة وقد تكون منتشرة للغاية بسبب الأنواع العضوية الغنية بالهيدروجين والنيتروجين والكبريت مثل الميركابتان .
في مكب النفايات الذي يستقبل مزيجًا من النفايات البلدية والتجارية والصناعية المختلطة ولكنه يستبعد كميات كبيرة من النفايات الكيميائية المركزة، يمكن وصف تسرب المكب بأنه محلول مائي لأربع مجموعات من الملوثات: المواد العضوية المذابة (الكحوليات والأحماض والألدهيدات والسكريات قصيرة السلسلة وما إلى ذلك) والمكونات الكبرى غير العضوية (الكاتيونات والأنيونات الشائعة بما في ذلك الكبريتات والكلوريد والحديد والألمنيوم والزنك والأمونيا) والمعادن الثقيلة (الرصاص والنيكل والنحاس والزئبق) والمركبات العضوية الغريبة مثل المواد العضوية المهلجنة ( ثنائي الفينيل متعدد الكلور والديوكسينات وما إلى ذلك). [5] كما تم الكشف عن عدد من الملوثات العضوية المعقدة في تسرب المكب. أسفرت العينات من تسرب المكب الخام والمعالج عن 58 ملوثًا عضويًا معقدًا بما في ذلك 2-OH-benzothiazole في 84٪ من العينات وحمض البيرفلوروكتانويك في 68٪. كان متوسط تركيزات البيسفينول أ والفالسارتان و2-OH-بنزوثيازول في الرشاحات الخام أعلى بعد المعالجة البيولوجية وبعد التناضح العكسي على التوالي. [6]
إدارة الرشح
في مكبات النفايات القديمة وتلك التي لا يوجد بها غشاء بين النفايات والجيولوجيا الأساسية، يكون الرشح حرًا في ترك النفايات والتدفق مباشرة إلى المياه الجوفية . في مثل هذه الحالات، غالبًا ما توجد تركيزات عالية من الرشح في الينابيع والجداول القريبة. عندما يخرج الرشح لأول مرة، يمكن أن يكون أسود اللون، وخاليًا من الأكسجين، وربما فوارًا ، مع الغازات المذابة والمحمولة. عندما يصبح مؤكسجًا، يميل إلى التحول إلى اللون البني أو الأصفر بسبب وجود أملاح الحديد في المحلول وفي المعلق. كما أنه يطور بسرعة نباتات بكتيرية غالبًا ما تتكون من نمو كبير من Sphaerotilus natans .
تاريخ جمع مياه الرشح من مكبات النفايات
في المملكة المتحدة، في أواخر الستينيات، كانت سياسة الحكومة المركزية هي ضمان اختيار مواقع مكبات نفايات جديدة ذات طبقات جيولوجية أساسية نفاذة لتجنب تراكم الرشح. وقد أُطلق على هذه السياسة اسم "التخفيف والتشتيت". ومع ذلك، بعد عدد من الحالات التي تبين فيها فشل هذه السياسة، وكشف صحيفة صنداي تايمز عن أضرار بيئية خطيرة ناجمة عن التخلص غير المناسب من النفايات الصناعية، تم تغيير كل من السياسة والقانون. جعل قانون إيداع النفايات السامة لعام 1972 ، [7] جنبًا إلى جنب مع قانون الحكومة المحلية لعام 1974 ، الحكومة المحلية مسؤولة عن التخلص من النفايات وإنفاذ المعايير البيئية المتعلقة بالتخلص من النفايات.
كان لابد من تبرير مواقع مكبات النفايات المقترحة ليس فقط من الناحية الجغرافية بل وأيضاً من الناحية العلمية. وقد قررت العديد من الدول الأوروبية اختيار مواقع مكبات النفايات في ظروف جيولوجية طينية خالية من المياه الجوفية أو اشتراط وجود بطانة هندسية للموقع. وفي أعقاب التقدم الأوروبي، زادت الولايات المتحدة من تطويرها لأنظمة الاحتفاظ بالرشح وجمعه. وقد أدى هذا بسرعة من التبطين من حيث المبدأ إلى استخدام طبقات بطانة متعددة في جميع مكبات النفايات (باستثناء تلك الخاملة حقًا). [8]
أهداف أنظمة جمع الرشح
المعيار الأساسي لتصميم نظام الرشح هو أن يتم جمع كل الرشح وإزالته من مكب النفايات بمعدل كافٍ لمنع حدوث ارتفاع هيدروليكي غير مقبول في أي نقطة فوق نظام البطانة.
مكونات أنظمة جمع الرشح
يتكون نظام التجميع من العديد من المكونات بما في ذلك المضخات وفتحات الصرف وخطوط التفريغ وأجهزة مراقبة مستوى السائل. ومع ذلك، هناك أربعة مكونات رئيسية تحكم الكفاءة الإجمالية للنظام. هذه العناصر الأربعة هي البطانات والمرشحات والمضخات وأحواض التجميع.
بطانات
يمكن استخدام البطانات الطبيعية والاصطناعية كجهاز تجميع وكوسيلة لعزل الرشح داخل الحشو لحماية التربة والمياه الجوفية أدناه. والاهتمام الرئيسي هو قدرة البطانة على الحفاظ على سلامتها وعدم نفاذيتها طوال عمر مكب النفايات. عادةً ما يتم تضمين مراقبة المياه الجوفية وجمع الرشح وبطانات الطين في تصميم وإنشاء مكب النفايات. لخدمة غرض احتواء الرشح في مكب النفايات بشكل فعال، يجب أن يتمتع نظام البطانة بعدد من الخصائص الفيزيائية. يجب أن تتمتع البطانة بقوة شد عالية ومرونة واستطالة دون فشل. من المهم أيضًا أن تقاوم البطانة التآكل والثقب والتدهور الكيميائي بسبب الرشح. أخيرًا، يجب أن تتحمل البطانة تغير درجات الحرارة، ويجب أن تقاوم الأشعة فوق البنفسجية (التي تؤدي إلى تحول معظم البطانات إلى اللون الأسود)، ويجب أن تكون سهلة التركيب، ويجب أن تكون اقتصادية.
هناك عدة أنواع من البطانات المستخدمة في التحكم في الرشح وجمعه. تشمل هذه الأنواع الأغشية الجيولوجية وبطانات الطين الجيوسينثيتيكية والمنسوجات الجيولوجية والشبكات الجيولوجية والشبكات الجيولوجية والمركبات الجيولوجية . كل نمط من البطانات له استخدامات وقدرات محددة. تُستخدم الأغشية الجيولوجية لتوفير حاجز بين المواد الملوثة المتنقلة المنبعثة من النفايات والمياه الجوفية. عند إغلاق مكبات النفايات، تُستخدم الأغشية الجيولوجية لتوفير حاجز غطاء منخفض النفاذية لمنع تسرب مياه الأمطار. يتم تصنيع بطانات الطين الجيوسينثيتيك (GCLs) عن طريق توزيع بنتونيت الصوديوم بسمك موحد بين المنسوجات الجيولوجية المنسوجة وغير المنسوجة. يتميز بنتونيت الصوديوم بنفاذية منخفضة، مما يجعل بطانات الطين الجيوسينثيتيك بديلاً مناسبًا للبطانات الطينية في نظام البطانة المركبة. تُستخدم المنسوجات الجيولوجية كفاصل بين نوعين مختلفين من التربة لمنع تلوث الطبقة السفلية بالطبقة العليا. تعمل الجيوتكستايل أيضًا كوسادة لحماية الطبقات الاصطناعية من الثقب من الصخور الأساسية والمتراكبة. الشبكات الجيولوجية هي مواد تركيبية هيكلية تستخدم في استقرار القشرة المنحدرة لخلق استقرار للتربة الغطائية فوق البطانات الاصطناعية أو كتعزيز للتربة في المنحدرات الشديدة. الشبكات الجيولوجية هي مواد تصريف صناعية تُستخدم غالبًا بدلاً من الرمل والحصى. يمكن لـ Radz استيعاب 12 بوصة (30 سم) من رمل الصرف، وبالتالي زيادة مساحة مكب النفايات. المركبات الجيولوجية هي مزيج من المواد الاصطناعية التي تُستخدم عادةً بمفردها. النوع الشائع من الجيوتكستايل هو الشبكة الجيولوجية الملتصقة بالحرارة بطبقتين من الجيوتكستايل، واحدة على كل جانب. تعمل الجيوتكستايل كمرشح ووسط تصريف.
تعتبر بطانات الطين الجيوسينثيتيكية نوعًا من أنواع البطانات المركبة. تتمثل إحدى مزايا استخدام بطانة الطين الجيوسينثيتيكية (GCL) في القدرة على طلب كميات دقيقة من البطانة. إن طلب كميات دقيقة من الشركة المصنعة يمنع الفائض والإنفاق الزائد. ميزة أخرى لبطانة الطين الجيوسينثيتيكية هي أنه يمكن استخدام البطانة في المناطق التي لا يوجد بها مصدر طين مناسب. من ناحية أخرى، فإن بطانة الطين الجيوسينثيتيكية ثقيلة ومرهقة، ويتطلب تركيبها الكثير من العمالة. بالإضافة إلى كونها شاقة وصعبة في الظروف العادية، يمكن إلغاء التركيب أثناء الظروف الرطبة لأن البنتونيت يمتص الرطوبة، مما يجعل المهمة أكثر إرهاقًا وإرهاقًا.
نظام تصريف الرشح
إن نظام تصريف الرشح هو المسؤول عن جمع ونقل الرشح الذي يتم جمعه داخل البطانة. يجب التخطيط لأبعاد الأنابيب ونوعها وتخطيطها مع وضع وزن وضغط النفايات ومركبات النقل في الاعتبار. توجد الأنابيب على أرضية الخلية. وفوق الشبكة توجد كمية هائلة من الوزن والضغط. لدعم هذا، يمكن أن تكون الأنابيب مرنة أو صلبة، ولكن الوصلات التي تربط الأنابيب تعطي نتائج أفضل إذا كانت الوصلات مرنة. البديل لوضع نظام التجميع تحت النفايات هو وضع الأنابيب في الخنادق أو فوق مستوى الأرض.
تعمل شبكة أنابيب التجميع لنظام جمع الرشح على تصريف الرشح وتجميعه ونقله عبر طبقة الصرف إلى حوض التجميع حيث يتم إزالته لمعالجته أو التخلص منه. تعمل الأنابيب أيضًا كمصارف داخل طبقة الصرف لتقليل تراكم الرشح في الطبقة. تم تصميم هذه الأنابيب بفتحات مائلة بزاوية 120 درجة، مما يمنع دخول الجزيئات الصلبة. [9]
المرشحات
تُستخدم طبقة المرشح فوق طبقة الصرف في تجميع الرشح. وعادةً ما يتم استخدام نوعين من المرشحات في الممارسات الهندسية: المرشحات الحبيبية والمرشحات الجيوتكسيلية. تتكون المرشحات الحبيبية من طبقة أو أكثر من التربة أو طبقات متعددة ذات تدرج أكثر خشونة في اتجاه التسرب من التربة المراد حمايتها.
بئر الصرف أو بئر الترشيح
عندما يدخل السائل إلى خلية مكب النفايات، فإنه يتحرك إلى أسفل المرشح، ويمر عبر شبكة الأنابيب، ويستقر في الحوض. عند تخطيط أنظمة التجميع، فإن عدد وموقع وحجم الأحواض أمر حيوي لتشغيل فعال. عند تصميم الأحواض، فإن كمية السائل والرشح المتوقع هي الشاغل الأول. المناطق التي يكون فيها معدل هطول الأمطار أعلى من المتوسط عادةً ما يكون بها أحواض أكبر. معيار آخر لتخطيط الحوض هو حساب سعة المضخة. العلاقة بين سعة المضخة وحجم الحوض عكسية. إذا كانت سعة المضخة منخفضة، فيجب أن يكون حجم الحوض أكبر من المتوسط. من الأهمية بمكان أن يكون حجم الحوض قادرًا على تخزين الرشح المتوقع بين دورات الضخ. تساعد هذه العلاقة في الحفاظ على تشغيل صحي. يمكن لمضخات الحوض أن تعمل بأوقات طور محددة مسبقًا. إذا لم يكن التدفق قابلاً للتنبؤ، فيمكن لمستوى ارتفاع الرشح المحدد مسبقًا تشغيل النظام تلقائيًا.
من الشروط الأخرى لتخطيط الحوض الصيانة وسحب المضخة . تنقل أنابيب التجميع عادةً السائل المتسرب بالجاذبية إلى حوض واحد أو أكثر، اعتمادًا على حجم المنطقة التي تم تصريفها. تتم إزالة السائل المتسرب الذي تم جمعه في الحوض عن طريق الضخ إلى مركبة، أو إلى منشأة احتجاز لالتقاط المركبة لاحقًا، أو إلى منشأة معالجة في الموقع. تخضع أبعاد الحوض لكمية السائل المتسرب المراد تخزينه، وسعة المضخة، والحد الأدنى لسحب المضخة. يجب أن يكون حجم الحوض كافيًا لاحتواء الحد الأقصى لكمية السائل المتسرب المتوقعة بين دورات المضخة، بالإضافة إلى حجم إضافي يساوي الحد الأدنى لسحب المضخة. يجب أن يأخذ حجم الحوض أيضًا في الاعتبار المتطلبات الأبعادية لإجراء أنشطة الصيانة والتفتيش. قد تعمل مضخات الحوض بأوقات دورة محددة مسبقًا أو، إذا كان تدفق السائل المتسرب أقل قابلية للتنبؤ، فقد يتم تشغيل المضخة تلقائيًا عندما يصل السائل المتسرب إلى مستوى محدد مسبقًا.
الغشاء والتجميع للعلاج
تحتوي مكبات النفايات الحديثة في العالم المتقدم على شكل من أشكال الأغشية التي تفصل النفايات عن الأرض المحيطة بها، وفي مثل هذه المواقع غالبًا ما توجد سلسلة من الأنابيب لجمع السوائل المتسربة موضوعة على الغشاء لنقل السوائل المتسربة إلى موقع التجميع أو المعالجة. ومن الأمثلة على نظام المعالجة الذي لا يستخدم سوى القليل من الأغشية موقع مكب النفايات نانتميل .
إن جميع الأغشية مسامية إلى حد محدود، وبالتالي فإن كميات قليلة من السائل المتسرب سوف تعبر الغشاء بمرور الوقت. إن تصميم أغشية مكبات النفايات يتم على أساس أحجام منخفضة بحيث لا ينبغي لها أن يكون لها تأثير سلبي ملموس على جودة المياه الجوفية المستقبلة. وقد يكون هناك خطر أكبر يتمثل في فشل أو هجر نظام جمع السائل المتسرب. إن مثل هذه الأنظمة معرضة للفشل الداخلي حيث تعاني مكبات النفايات من تحركات داخلية كبيرة مع تحلل النفايات بشكل غير متساوٍ وبالتالي انحناء وتشوه الأنابيب. وإذا فشل نظام جمع السائل المتسرب، فإن مستويات السائل المتسرب سوف تتراكم ببطء في الموقع وقد تتجاوز الغشاء المحتوي وتتدفق إلى البيئة. كما يمكن أن تؤدي مستويات السائل المتسرب المرتفعة إلى تبليل كتل النفايات التي كانت جافة في السابق، مما يؤدي إلى المزيد من التحلل النشط وتوليد السائل المتسرب. وبالتالي، فإن الموقع الذي يبدو مستقرًا وغير نشط يمكن أن يعاد تنشيطه ويعيد تشغيل إنتاج الغاز بشكل كبير ويظهر تغييرات كبيرة في مستويات الأرض النهائية.
إعادة الحقن في مكب النفايات
كانت إحدى طرق إدارة الرشح الأكثر شيوعًا في المواقع غير المحمية هي إعادة تدوير الرشح، حيث يتم جمع الرشح وإعادة حقنه في كتلة النفايات. أدت هذه العملية إلى تسريع التحلل وبالتالي إنتاج الغاز بشكل كبير وكان لها تأثير تحويل بعض حجم الرشح إلى غاز مدافن النفايات وتقليل الحجم الإجمالي للرشح للتخلص منه. ومع ذلك، فقد كانت تميل أيضًا إلى زيادة تركيزات المواد الملوثة بشكل كبير، مما يجعلها نفايات أكثر صعوبة في المعالجة. [10]
علاج

الطريقة الأكثر شيوعًا للتعامل مع الرشح المجمع هي المعالجة في الموقع. عند معالجة الرشح في الموقع، يتم ضخ الرشح من الحوض إلى خزانات المعالجة. يمكن بعد ذلك خلط الرشح مع الكواشف الكيميائية لتعديل الرقم الهيدروجيني وتخثر وترسيب المواد الصلبة وتقليل تركيز المواد الخطرة. تتضمن المعالجة التقليدية شكلًا معدلاً من الحمأة المنشطة لتقليل المحتوى العضوي المذاب بشكل كبير. يمكن أن يتسبب اختلال التوازن الغذائي في صعوبات في الحفاظ على مرحلة معالجة بيولوجية فعالة. نادرًا ما يكون السائل المعالج بجودة كافية ليتم إطلاقه في البيئة وقد يتم نقله في صهاريج أو أنابيب إلى منشأة معالجة مياه الصرف الصحي المحلية؛ يعتمد القرار على عمر مكب النفايات وعلى حد جودة المياه التي يجب تحقيقها بعد المعالجة. مع الموصلية العالية، يصعب معالجة الرشح بالمعالجة البيولوجية أو المعالجة الكيميائية.
كما أن المعالجة بالتناضح العكسي محدودة، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات الاسترداد وتوسخ أغشية التناضح العكسي. كما أن قابلية تطبيق التناضح العكسي محدودة بالتوصيل والمواد العضوية والعناصر غير العضوية المتقشرة مثل كبريتات الكالسيوم والسيليكون والباريوم.


الإزالة إلى نظام الصرف الصحي
في بعض مكبات النفايات القديمة، كان يتم توجيه الرشح إلى المجاري ، ولكن هذا يمكن أن يسبب عددًا من المشاكل. تتركز المعادن السامة من الرشح الذي يمر عبر محطة معالجة مياه الصرف الصحي في الحمأة، مما يجعل من الصعب أو الخطير التخلص من الحمأة دون التعرض لمخاطر على البيئة. في أوروبا ، تحسنت اللوائح والضوابط في العقود الأخيرة، ولم يعد يُسمح الآن بالتخلص من النفايات السامة في مكبات النفايات الصلبة البلدية، وفي معظم البلدان المتقدمة تضاءلت مشكلة المعادن. ومع ذلك، من المفارقات أنه مع تحسن تصريفات محطة معالجة مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء أوروبا والعديد من البلدان الأخرى، يجد مشغلو المحطة أن الرشح عبارة عن تيارات نفايات يصعب معالجتها. وذلك لأن الرشح يحتوي على تركيزات عالية جدًا من النيتروجين الأموني ، وعادة ما يكون حمضيًا جدًا، وغالبًا ما يكون خاليًا من الأكسجين، وإذا تم استلامه بكميات كبيرة نسبيًا لتدفق مياه الصرف الصحي الواردة، فإنه يفتقر إلى الفوسفور اللازم لمنع نقص المغذيات للمجتمعات البيولوجية التي تقوم بعمليات معالجة مياه الصرف الصحي. النتيجة هي أن السوائل المتسربة هي عبارة عن مجرى نفايات يصعب معالجته. [ بحاجة لمصدر ]
ومع ذلك، في مكبات النفايات الصلبة البلدية القديمة ، قد لا تكون هذه مشكلة حيث يعود الرقم الهيدروجيني إلى ما يقرب من الحياد بعد المرحلة الأولية من تحلل الرشح الحمضي. يحد العديد من متعهدي الصرف الصحي من تركيز النيتروجين الأمونيا الأقصى [12] في مجاري الصرف الصحي الخاصة بهم إلى 250 مجم / لتر لحماية عمال صيانة المجاري، حيث سيتم تجاوز حد السلامة المهنية الأقصى لمنظمة الصحة العالمية عند أعلى من الرقم الهيدروجيني 9 إلى 10، وهو غالبًا أعلى رقم هيدروجيني مسموح به في تصريفات المجاري.
كما تحتوي العديد من مجاري المياه المتسربة القديمة على مجموعة متنوعة من الأنواع العضوية الاصطناعية ومنتجات تحللها، وبعضها لديه القدرة على إحداث أضرار حادة بالبيئة.
التأثير البيئي
إن المخاطر الناجمة عن تسرب النفايات ترجع إلى تركيزاتها العالية من الملوثات العضوية وتركيز الأمونيا العالي . وكثيراً ما يُشار إلى الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض التي قد تكون موجودة فيها باعتبارها الأكثر أهمية، ولكن أعداد الكائنات الحية المسببة للأمراض تنخفض بسرعة مع مرور الوقت في مكب النفايات، لذا فإن هذا ينطبق فقط على أحدث تسرب للنفايات. ومع ذلك، قد تكون المواد السامة موجودة بتركيزات متفاوتة، ويرتبط وجودها بطبيعة النفايات المودعة.
إن أغلب مكبات النفايات التي تحتوي على مواد عضوية تنتج غاز الميثان ، وبعضه يذوب في السائل المتسرب. ومن الناحية النظرية، يمكن إطلاق هذا الغاز في مناطق سيئة التهوية في محطة المعالجة. والآن يتعين تقييم كافة المحطات في أوروبا بموجب توجيه الاتحاد الأوروبي بشأن الانبعاثات والنفايات الخطرة وتصنيفها إلى مناطق تحدد فيها مخاطر الانفجار لمنع وقوع حوادث مستقبلية. والمتطلب الأكثر أهمية هو منع تصريف غاز الميثان المذاب من السائل المتسرب غير المعالج إلى المجاري العامة، وتحدد معظم سلطات معالجة مياه الصرف الصحي تركيز تصريف غاز الميثان المذاب المسموح به إلى 0.14 ملغم/لتر، أو 1/10 من الحد الأدنى للانفجار. وهذا يستلزم نزع غاز الميثان من السائل المتسرب.
إن أعظم المخاطر البيئية تحدث في عمليات التفريغ من المواقع القديمة التي تم بناؤها قبل أن تصبح معايير الهندسة الحديثة إلزامية وكذلك من المواقع في العالم النامي حيث لم يتم تطبيق المعايير الحديثة. هناك أيضًا مخاطر كبيرة من المواقع غير القانونية والمواقع المؤقتة التي تستخدمها المنظمات خارج القانون للتخلص من المواد النفايات. إن مجاري المياه المتسربة التي تتدفق مباشرة إلى البيئة المائية لها تأثير حاد ومزمن على البيئة، والذي قد يكون شديدًا جدًا ويمكن أن يقلل بشدة من التنوع البيولوجي ويقلل بشكل كبير من أعداد الأنواع الحساسة. حيث توجد المعادن السامة والمواد العضوية، يمكن أن يؤدي هذا إلى تراكم مزمن للسموم في كل من السكان المحليين والبعيدين. غالبًا ما تكون الأنهار المتأثرة بالمياه المتسربة صفراء المظهر وغالبًا ما تدعم النمو المفرط الشديد لفطريات الصرف الصحي .
تمت مراجعة الأبحاث المعاصرة في مجال تقنيات التقييم وتكنولوجيا العلاج للقضايا البيئية الناجمة عن تسربات مكبات النفايات في مقال نُشر في مجلة Critical Reviews in Environmental Science and Technology. [13]
وقد تم الإبلاغ أيضًا عن تهديد بيئي محتمل للبيئة المائية بسبب وجود ملوثات عضوية دقيقة في مياه الصرف الخام والمعالجة من مكبات النفايات. [6] [14]
المشاكل والأعطال في أنظمة التحصيل
قد تواجه أنظمة جمع الرشح العديد من المشاكل بما في ذلك الانسداد بالطين أو الطمي. ويمكن أن يتفاقم الانسداد البيولوجي بسبب نمو الكائنات الحية الدقيقة في الأنابيب. وتعتبر الظروف في أنظمة جمع الرشح مثالية لتكاثر الكائنات الحية الدقيقة. كما قد تتسبب التفاعلات الكيميائية في الرشح في الانسداد من خلال تكوين بقايا صلبة. ويمكن أن يؤدي التركيب الكيميائي للرشح إلى إضعاف جدران الأنابيب، والتي قد تفشل بعد ذلك.
أنواع أخرى من الرشح
يمكن أيضًا إنتاج الرشح من الأرض الملوثة بالمواد الكيميائية أو المواد السامة المستخدمة في الأنشطة الصناعية مثل المصانع أو المناجم أو مواقع التخزين. كما تنتج مواقع التسميد في المناطق ذات الأمطار الغزيرة أيضًا رشحًا. [ بحاجة لتوضيح ]
يرتبط الرشح بالفحم المخزن وبمواد النفايات الناتجة عن تعدين خام المعادن وعمليات استخراج الصخور الأخرى، وخاصة تلك التي تتعرض فيها المواد المحتوية على الكبريتيد للهواء مما ينتج عنه حمض الكبريتيك ، وغالبًا ما يكون ذلك بتركيزات معدنية مرتفعة.
في سياق الهندسة المدنية (على وجه التحديد تصميم الخرسانة المسلحة)، يشير مصطلح الرشح إلى مياه غسل الرصيف (التي قد تشمل ذوبان الثلج والجليد بالملح) التي تتخلل عجينة الأسمنت إلى سطح التسليح الفولاذي، وبالتالي تحفز أكسدته وتحلله . يمكن أن تكون مياه الرشح سامة للجينات بطبيعتها. [15]
وقد تم الإبلاغ أيضًا في دراسات حديثة عن خطر محتمل على البيئة المائية بسبب وجود ملوثات عضوية دقيقة في مياه الرشح الخام أو المعالجة من مكبات النفايات. [ بحاجة لمصدر ]
مراجع
- ^ هنري، ج.؛ هاينكي، ج. (1996). العلوم البيئية والهندسة . برنتيس هول. ISBN 0-13-120650-8.
- ^ يونغ، أ. (1992). تقرير وزارة الطاقة CWM039A+B/92 (تقرير).
- ^ "دليل تصميم مكبات النفايات الصلبة" (PDF) . وزارة البيئة في ولاية واشنطن. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2012-02-07.
- ^ جينسن، هايدي (15 أغسطس 2014). "ما مقدار التسرب في مكب النفايات الخاص بي؟".
- ^ Kjeldsen, Peter; Barlaz, Morton A.; Rooker, Alix P.; Baun, Anders; Ledin, Anna; Christensen, Thomas H. (أكتوبر 2002). "التركيب الحالي والطويل الأمد لرشح مكبات النفايات البلدية الصلبة: مراجعة". المراجعات النقدية في العلوم البيئية والتكنولوجيا . 32 (4): 297-336. رمز Bibcode :2002CREST..32..297K. doi :10.1080/10643380290813462. S2CID 53553742.
- ^ ab Nika, MC; Ntaiou, K.; Elytis, K.; Thomaidi, VS; Gatidou, G.; Kalantzi, OI; Thomaidis, NS; Stasinakis, AS (15 يوليو 2020). "تحليل هدف واسع النطاق للملوثات الناشئة في رشح مدافن النفايات وتقييم المخاطر باستخدام منهجية حاصل المخاطر". مجلة المواد الخطرة . 394 : 122493. رمز Bibcode : 2020JHzM..39422493N. doi : 10.1016/j.jhazmat.2020.122493. PMID 32240898. S2CID 214766390.
- ^ "قانون إيداع النفايات السامة لعام 1972 (هانزارد)". المناقشات البرلمانية (هانزارد) .
- ^ "مقدمة عن رشح النفايات". رشح النفايات من مكبات النفايات. مؤرشف من الأصل في 12 يوليو 2004.
- ^ Christensen, TH; Cossu, R.; Stegmann, R., eds. (1992-10-07). طمر النفايات: الرشح (0 ed.). CRC Press. doi :10.1201/9781482288933. ISBN 978-0-429-08221-4.
- ^ "ممارسات ووجهات نظر حول إعادة تدوير الرشح". 2012-10-20 . تم الاسترجاع في 2017-08-18 .
- ^ "طلب الحصول على جائزة التميز SWANA 2012 "التحكم في غازات مدافن النفايات" Seneca Landfill, Inc" (PDF) . SWANA . تم الاسترجاع في 27 أكتوبر 2016 .
- ^ Porteous, Andrew (26 October 2000). Dictionary of Environmental Science and Technology (Third ed.). Wiley. p. 25. ISBN 0-471-63470-0.
- ^ موخيرجي، سومونا؛ موخوبادهياي، سومياديب؛ هاشم، محمد علي؛ سين جوبتا، بهسكار (19 نوفمبر 2014). "القضايا البيئية المعاصرة لرشح مكبات النفايات: التقييم والعلاجات" (PDF) . المراجعات النقدية في العلوم والتكنولوجيا البيئية . 45 (5): 472-590. doi :10.1080/10643389.2013.876524. S2CID 95712955.
- ^ تشي، تشنغدو؛ هوانغ، جون؛ وانغ، بين؛ دينغ، شوبو؛ وانغ، يوجو؛ يو، جانج (2018). "الملوثات الناشئة المثيرة للقلق في مياه الرشح من مدافن النفايات في الصين: مراجعة". الملوثات الناشئة . 4 (1): 1-10. doi : 10.1016/j.emcon.2018.06.001 .
- ^ سينغ، أ؛ شاندرا، س؛ كومار جوبتا، س؛ تشوهان، ل ك؛ كومار راث، س (فبراير 2007). "الطفرات في الراشح من النفايات الصلبة الصناعية باستخدام اختبار الطفرة العكسية للسالمونيلا". Ecotoxicol Environ Saf . 66 (2): 210–6. Bibcode :2007EcoES..66..210S. doi :10.1016/j.ecoenv.2006.02.009. PMID 16620981. S2CID 39747962.
