Con possibili problemi derivanti dalla combinazione di rifiuti liquidi e solidi nelle discariche, un nuovo studio dei ricercatori della Colorado State University potrebbe portare a una gestione più efficace basata sulle discariche di vari flussi di rifiuti.

"Le discariche sono sempre un argomento difficile di cui parlare, " ha detto Chris Bareither, professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale e uno dei principali ricercatori dello studio. "Ma i rifiuti non andranno mai via, è il problema della nostra società." Insieme a Bareither, il team include la professoressa associata civile e ambientale Sybil Sharvelle come ricercatrice co-principale, e due dottorandi, Emily Cook e Sajjad Karimi.

L'obiettivo dello studio è fornire una serie di linee guida per l'industria della gestione dei rifiuti, fornire ai proprietari delle discariche una base di riferimento sui potenziali effetti dello smaltimento congiunto di diversi tipi di rifiuti.

Preoccupazioni e vantaggi del co-smaltimento dei rifiuti

Lo studio si è evoluto dalle preoccupazioni sui tipi di rifiuti liquidi e solidi che vengono combinati nelle discariche. Alcuni proprietari di discariche non si sono preoccupati del tipo di liquido che veniva aggiunto, potenzialmente sconvolgente la stabilità della discarica. L'uso improprio dei materiali porta sia all'instabilità della discarica che a fumi nocivi.

Se fatto correttamente e in sicurezza, una benefica combinazione di flussi riduce i rifiuti organici, porta a una migliore stabilità per una discarica, e offre maggiori possibilità di raggiungere obiettivi di riduzione. L'aggiunta di rifiuti liquidi a una discarica solida enfatizza l'attività anaerobica, o senza ossigeno, decomposizione in un'intera discarica, un buon modello per la stabilità di un sito. Questo aiuta a ridurre la massa della discarica, e porta a bonificare sia la terra che i gas come il metano. I rifiuti liquidi possono anche essere un guadagno finanziario per i proprietari di discariche, poiché stati come il Wisconsin pagano i proprietari delle discariche per smaltire i rifiuti liquidi.

Per trovare flussi di rifiuti combinati che sono problematici o vantaggiosi, lo studio crea una serie di linee guida di base di diversi materiali e come reagiscono quando co-disposti. Affinché una linea di base sia preziosa, il team deve sapere come l'aggiunta di liquidi modifica le reazioni in una discarica.

Creare una linea di base attraverso la sperimentazione

Per creare questa linea di base, lo studio tratta una discarica come un reattore biologico di componenti, modellare una tipica discarica attraverso esperimenti. In condizioni controllate nello Scott Bioengineering Building, Bareither e il team emulano una discarica utilizzando grandi tubi di plastica pieni di diverse miscele di rifiuti domestici e rifiuti liquidi. Il team sta anche sperimentando rifiuti che stanno diventando più rilevanti, come fanghi di petrolio e gas dalla perforazione.

"Ad oggi, i rifiuti di tipo fanghi sembrano essere i più vantaggiosi per il co-smaltimento, " ha detto Cook. "Abbiamo osservato la più grande produzione di metano e la degradazione dei rifiuti nei reattori dei rifiuti a fanghi rispetto ad altri esperimenti".

Un obiettivo dello studio è identificare i rifiuti problematici, comprese le combinazioni che generano sostanze chimiche tossiche come l'idrogeno solforato o quelle che impediscono la degradazione microbiologica. Testare la composizione del liquido e del gas risultanti da ciascun esperimento condurrà il team a linee guida per la gestione dei rifiuti.

Fornire linee guida ai proprietari di discariche

Le linee guida costituiranno un test di screening per i materiali co-disposti, che i proprietari delle discariche possono utilizzare per identificare combinazioni di rifiuti sia vantaggiose che dannose. Le comunità e i proprietari di nuove discariche possono quindi pianificare le loro future esigenze di gestione dei rifiuti, attuare piani che tengano conto dei diversi flussi di rifiuti.

Anche i proprietari di vecchie discariche potrebbero trovare utili le linee guida, dove l'aggiunta di liquido potrebbe innescare reazioni anaerobiche nei rifiuti organici esistenti. Le comunità potrebbero bonificare la terra e ridurre gli sprechi, ed eventualmente utilizzare il metano recuperato prodotto durante le reazioni per operazioni di discarica sostenibili.

"Sapendo che genereremo rifiuti, dove può andare e cosa possiamo fare meglio alla fine è una conversazione molto importante, " ha detto Bareither. "Possiamo ottimizzare una discarica e lavorare in modo più efficace con essa invece di limitarci a gettarvi rifiuti, coprendolo, e lasciarlo per sempre."