En yakın çöp kutusuna gittikten sonra çöpümüze ne olduğunu nadiren düşünürüz. İster bir kağıt parçası, ister yıpranmış bir çift parmak arası terlik veya buzdolabınızın arkasından arta kalanlar olsun, çöp genellikle aynı nihai varış noktasına ulaşır: bir çöplük. Düzenli depolama alanları, farklı türlerde kirliliğe yol açabilen vahşi kimyaya ev sahipliği yapar. Ayrıca, bu kirliliği hafifletmeyi amaçlayan akıllı mühendislik alanlarıdır.
Hinsby Cadillo-Quiroz, Gizmodo’ya verdiği demeçte, bir depolama sahasının özü çöple dolu bir çukur olsa da, depolama alanları aslında aşamalar halinde doldurulan ve kasıtlı mimariyle yönetilen yüksek mühendislik projeleridir. Cadillo-Quiroz, Arizona Eyalet Üniversitesi’nde yaşam bilimleri profesörüdür. önceden çalışılmış depolama alanlarındaki çöplerin parçalanmasına yol açan mikrobiyal süreçler. İnsanlar, bir katı atık sahasının çevresindeki çevreyi korumak için, daha ilk atık parçası dökülmeden önce bile büyük bir çaba sarf edildiğini öğrenince şaşırabilir.
Cadillo-Quiroz, “Çöp sahası büyük, büyük bir çukurla başlıyor” diye açıkladı. “Çevredeki havzayı korumanız gerekiyor ve suyun geçemeyeceği bir zar koyuyorsunuz.”
Düzenli depolama astarı genellikle kilden yapılır ve bazı tekstil türleri arasına yapıştırılır veya tabaka haline getirilir. bir bilgi formu ABD Çevre Koruma Ajansı’ndan. Astarlama çok önemli bir ilk adımdır, çünkü atık veya iklim ne kadar kuru olursa olsun, ister yağmur suyu sızması, ister yüzeysel akış, ister bir Cadillo-Quiroz işlemiyle çöp üzerinde yoğunlaşan su buharı olsun, depolama sahasından su sızması kaçınılmazdır. “terleme” diyor.
Suyun eninde sonunda çukurun dibine ulaşacağını bilen mühendisler, depolama sahasını zemini hafif eğimli olacak şekilde tasarlarlar. Eğim, gelen suyu, akıntıyı giderebilen emme pompalarıyla bir dizi kuyuya doğru zorlar. Astar ve su toplama sistemi yerinde olduğunda, operatörler çöp sahasını doldurmaya başlayabilir, ancak bu sadece çukura çöp atmak meselesi değildir: Atık, kasıtlı bir planla düzenli depolama sahasına yerleştirilir.
Cadillo-Quiroz, “Operatörler çöp sahasını farklı şekillerde doldurmaya başlıyor” dedi. “Bazıları doğudan batıya veya kuzeyden güneye gidiyor, ama dolmaya devam etmeleri için belirli bir yönleri olmalı, böylece üzerinden geçebilirler. [the garbage] doldurmaya devam etmek için.”
Cadillo-Quiroz, bir depolama sahasının aşamalar veya “hücreler” halinde doldurulduğunu ve bunlardan birkaçının bir kat çöp oluşturacağını açıkladı. Her bir atık tabakası yaklaşık 1,5 metre kalınlığındadır ve üzeri bir toprak tabakasıyla kapatılır, ardından başka bir çöp tabakası gelir, ardından bir başka toprak tabakası gelir ve bu böyle devam eder. Operatörler, atık ayrışmasıyla oluşan gaz miktarını kontrol etmek için toprak katmanlarında hücrelerin uzunluğu boyunca hendekler kazacak ve 1 fit çapında bir boru döşeyecektir. Bu tür karmaşık depolama mühendisliği nispeten yeni bir süreçtir—Cadillo-Quiroz, araştırdığı depolama alanlarına dayanarak bu gaz toplama borularının 1990’ların ortalarında yaygınlaştığını tahmin ediyor.
Çöp sahası operatörleri daha sonra çukuru, Cadillo-Quiroz’un dediği gibi, “değerin üzerinde” olana kadar doldurmaya devam edecekler, yani atık ve toprak katmanları çukuru bir dağa dönüştüren yer seviyesini geçti. Bu süreç, düzenli depolama sahasının ne kadar derin olduğuna bağlı olarak yıllar alabilir, ancak aynı zamanda, üstüne daha fazla çöp eklenmeden önce toprağın ve çöpün dengelenmesi gerektiğinden. ABD Tarım Bakanlığı stajyeri ve Missouri Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Liz Rodgers’a göre, çöplükler daha sonra tipik olarak bir çim tabakasıyla kapatılıyor. Tarım, Gıda ve Doğal Kaynaklar Departmanında profesör olan Chung-Ho Lin ile birlikte çalışıyor.
Bir depolama sahasının bileşimi, çevredeki topluluklara büyük ölçüde bağlıdır ve Cadillo-Quiroz, farklı mahallelerden ve nüfus davranışlarından farklı zamanlarda depolama alanlarına giren farklı çöp türleri sayesinde, depolama alanlarının inanılmaz derecede heterojen olduğunu söyledi.
“Diyelim ki herkes bu dönemde inşaat yapıyor. Bu çok fazla atık üretir. Artık bir hafta boyunca büyük kamyonlarla gelen tüm bu inşaat malzemelerine sahipsiniz,” dedi Cadillo-Quiroz. “Başka bir örnek de mevsimler. Artık kış aylarındayız ve kullandığımız daha çok malzeme var. [then] bunun sonu çöpe gidiyor.”
Rodgers ve Lin, çeşitli topluluklar ve mahalleler son derece farklı tüketim alışkanlıklarına sahip olabileceğinden, bir çöplükten yayılan kirliliğin diğerinden kaynaklanan kirlilikten farklı olabileceği benzer bir olguyu tanımladılar.
Lin, “Bir topluluk daha endüstriyelse, farklı bir kirletici sınıfına sahip olabiliriz” dedi. Rodgers ekledi: “Kırsal topluluklar, plastik gibi hepsini birbirine bağlayan ortak iplere sahip olsalar bile, endüstriyel topluluklardan, kentsel topluluklardan ve banliyö topluluklarından farklı bir atık bileşimine sahip olacaktır.”
Düzenli depolama alanlarından kaynaklanan iki ana kirlilik türü vardır – hava ve su kirliliği – ve bu kirliliğin özel kimyası büyük ölçüde bir depolama alanına neyin girdiğine bağlıdır. Bu özellikle sızıntı suyu veya bir depolama sahasına sızan ve daha sonra çürüyen çöplerden sızan kimyasallar ve kirleticiler için geçerlidir. Sızıntı suyuna karışan kimyasallar, elektronik atıklardan gelen ağır metalleri, parçalanan plastik parçalarını ve ayrışmış organik maddeleri içerebilir. Sorun şu ki, çöplükler mümkün olduğu kadar fazla sızıntı suyu toplayacak şekilde tasarlansa da, bir kısmı kaçmaya, topraktan ve akiferlerden içme suyuna ve doğal su rezervuarlarına nüfuz etmeye mahkumdur.
Rogers, “Bu sistemlerin çoğunda, atıklardan sızan yağmur suyu veya yüzeyden bir şeyler toplayabilecek akışla ilgileneceğimizi” söyledi. “Bu çöplüklerin astarları olsa da, hiçbir şey %100 mükemmel değildir. İşler onların içinden geçecek. Bir astar ne kadar iyi olursa olsun, atıkların depolama alanlarından dışarı sızmasını tamamen engelleyemiyoruz.”
Bu arada hava kirliliği, çöplüklerdeki atıkların parçalanmasıyla üretilen ve bazıları nitröz oksit, karbon dioksit veya hidrojen sülfür olabilen gazlardan oluşur. Ancak çöplüklerin ürettiği hava kirliliğinin çoğu metandır.
Depolama sahası kapatıldığında, kağıt, sebze artıkları ve hatta yemeklik yağ gibi organik maddeler oksijen açısından zengin bir ortamda parçalanacaktır. Çöpte bulunan mikroorganizmalar organik malzemeyle beslendikçe, kapak kapatıldıktan sonra çöplükte kalan oksijeni tüketirler. Mikroorganizmalar kendilerine sunulan oksijenin tamamını kullandıktan sonra, metan üreten anaerobik bir ortamda atıkları parçalamaya devam edeceklerdir. Çöp sahası operatörleri bu kimyanın farkındadır ve atmosfere salınmadan önce metan gazının bir kısmını emmeye yardımcı olmak için çöp sahasının toprak katmanlarından geçen boruları kullanabilirler.
Cadillo-Quiroz, “Yüksek vakum basıncı uyguladığınızda, difüzyon fiziği dışarıdan hava çekecek ve bu hava biraz oksijen getirecek” dedi. “Ne zaman [operators] Çıkardıkları gazda ortaya çıkmaya başlayan bir miktar oksijen görmeye başlarlarsa, basıncı düşürürler.”
Düzenli depolama işletmecileri metan emisyonunun bir kısmını yönetebilse de, metan güçlü bir sera gazıdır ve düzenli depolama alanları özellikle dikkate değer bir kirletici kaynağıdır. EPA bunu tahmin ediyor 2020’deki metan emisyonlarının %14,5’i çöplüklerden geliyordu ve bu da onları üçüncü en büyük gaz yayıcısı yapıyor.
Mevcut durumlarındaki çöplükler bir kaybet/kaybet gibi görünebilir – çöp oluşturma ve atma şeklimizi tamamen değiştirmezsek, kirlilik yaratan bu çöp çukurlarına saplanıp kalmış gibi görünebiliriz. Bununla birlikte, Lin ve Rodgers, depolama sahası akışında hangi kirleticilerin var olduğuna ve bunların insan sağlığı üzerindeki etkilerinin ne olabileceğine ilişkin eski düzenleyici listeleri güncellemek için sızıntı suyunda bulunabilecek çok sayıda kimyasal araştırıyorlar. Ek olarak, ikili, fitoremediasyon adı verilen bir süreçle, depolama sahası sızıntı suyunun havzalar ve akiferler üzerindeki etkisini en aza indirmek için bir yöntem üzerinde çalışıyor. Kapak kapatıldıktan sonra, depolama sahasının etrafına ağaçlardan bir bariyer dikilerek, bu ağaçların kökleri sızıntı suyunu bir su kaynağına ulaşmadan önce topraktan çekebilir.
Rodgers şöyle açıkladı: “Bu ağaçların tampon bölgelerini, bu bitki ıslah sistemlerini kurduk; bu sistemler, bazı kirleticileri almak ve bu alanları iyileştirmek için özelleşmiş, hızlı büyüyen ağaçlar olan kavak ve söğütleri kullanıyor. Michigan ve Wisconsin’in her yerinde çöplüklerde bulunuyorlar, çünkü bu alanların Büyük Göller havzası içinde olduğunu belirledik, bu nedenle bu alanlardan akan yeraltı suları potansiyel olarak Büyük Göller’e ulaşabilir.”
Bu arada Cadillo-Quiroz, çöplüklerin güçlü bir metan kaynağı olmasına rağmen, gazın enerji için büyük bir fırsat olabileceğini savunuyor. Cadillo-Quiroz, bir çöplükten yayılan metanı kontrol altına alabilirsek, bunun jeneratörlere güç vermek için kullanılabileceğini, yani bu atık gazın başka bir amaca uygun hale getirilebileceğini söylüyor. bir enerji kaynağı— ama yalnızca çöplükleri daha bilinçli ve daha iyi yönetim sistemleriyle tasarlarsak.
“Bence bakış açısı bu. Çöplükleri alet etmek ve mikropları manipüle etmek aslında bize bu yerleri sadece bir şeyler attığımız çukur olmanın ötesinde kullanmak için ekonomik ve ekolojik bir fırsat verebilir,” dedi Cadillo-Quiroz.
Çöplükler, tüm çeşitliliği ve aktif kimyasıyla çöp çukurlarından çok daha fazlasıdır. Yaşayan ve nefes alan, sürekli değişen kirlilik kaynaklarıdır, ancak bu şekilde kalmaları gerekmez. Şimdilik, çöplükler büyüyen iklim krizine katkıda bulunuyor, ancak biraz daha araştırma ve mühendislikle müttefikimiz haline gelebilirler.