Składowiska w Stanach Zjednoczonych - Landfills in the United States

Dawne miejskie wysypisko śmieci w New Jersey, obecnie pole golfowe
Mount Rumpke , jedno z największych składowisk odpadów w Stanach Zjednoczonych położone na północ od Cincinnati w stanie Ohio .

Stałe odpady komunalne (MSW) – bardziej znane jako śmieci lub śmieci – składają się z przedmiotów codziennego użytku, których ludzie używają, a następnie wyrzucają, takich jak opakowania produktów , ścinki trawy, meble, odzież, butelki, resztki żywności i papiery. W 2018 r. Amerykanie wytworzyli około 292,4 mln krótkich ton (265,3 mln ton) śmieci. W Stanach Zjednoczonych , wysypiska są regulowane przez Agencję Ochrony Środowiska (EPA) oraz agencji ochrony środowiska państw. Składowiska komunalnych odpadów stałych (MSWLF) muszą być zaprojektowane tak, aby chronić środowisko przed zanieczyszczeniami, które mogą znajdować się w strumieniu odpadów stałych.

Małe lokalne składowisko odpadów w Homer na Alasce

Niektóre materiały mogą być objęte zakazem usuwania na składowiskach odpadów komunalnych, w tym powszechnych artykułów gospodarstwa domowego, takich jak farby, środki czyszczące/ chemikalia , olej silnikowy , baterie , pestycydy i elektronika . Produkty te, jeśli są niewłaściwie obsługiwane, mogą być niebezpieczne dla zdrowia i środowiska, powodując odcieki do zbiorników wodnych i wód gruntowych, a gaz wysypiskowy przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza i emisji gazów cieplarnianych . Bezpieczne gospodarowanie odpadami stałymi poprzez wytyczne, pomoc techniczną, regulacje , pozwolenia, monitorowanie środowiska , ocenę zgodności i egzekwowanie jest celem EPA i państwowych agencji ochrony środowiska.

Historia

Fresno Miejskie Składowisko sanitarna , otwarty w Fresno w Kalifornii w 1937 roku, jest uważana była pierwszym nowoczesnym, składowisko odpadów sanitarnych w Stanach Zjednoczonych, innowacyjne techniki kopania, ubijania, a codziennie przykrycie odpadów z gleby . Został wyznaczony jako Narodowy Zabytek Historyczny , podkreślając znaczenie utylizacji odpadów w społeczeństwie miejskim.

Pierwszym federalnym ustawodawstwem dotyczącym gospodarki odpadami stałymi była ustawa o unieszkodliwianiu odpadów stałych z 1965 r. (SWDA), która utworzyła krajowy urząd ds. odpadów stałych. W połowie lat siedemdziesiątych wszystkie stany miały jakiś rodzaj przepisów dotyczących gospodarowania odpadami stałymi. W 1976 roku Izba Reprezentantów USA uchwaliła ustawę o ochronie i odzyskiwaniu zasobów (RCRA), która radykalnie rozszerzyła rolę rządu federalnego w zarządzaniu usuwaniem odpadów. RCRA podzieliła odpady na kategorie niebezpieczne i inne niż niebezpieczne i poleciła EPA opracowanie projektu i standardów operacyjnych dla sanitarnych składowisk odpadów oraz zamknięcie lub modernizację istniejących otwartych składowisk, które nie spełniały standardów sanitarnych składowisk odpadów.

W 1979 roku EPA opracowała kryteria dla składowisk sanitarnych, które obejmowały ograniczenia lokalizacji na terenach zalewowych ; ochrona zagrożonych gatunków ; ochrona wód powierzchniowych ; ochrona wód gruntowych ; zwalczanie chorób i wektorów (gryzoni, ptaków, owadów); otwieranie zakazów palenia; kontrola gazu wybuchowego ( metanu ); zapobieganie pożarom poprzez zastosowanie materiałów osłonowych; oraz zapobieganie zagrożeniom ptaków dla statków powietrznych.

RCRA została zmieniona w 1984 r. W 1991 r. EPA ustanowiła nowe normy federalne dla komunalnych składowisk odpadów stałych, które zaktualizowały normy lokalizacji i eksploatacji, dodano normy projektowe, wymogi dotyczące monitorowania wód gruntowych, wymogi działań naprawczych w przypadku znanych uwolnień do środowiska, wymogi dotyczące zamknięcia i po zamknięciu oraz gwarancje finansowe na opłacenie przyszłej opieki i konserwacji składowiska.

Rozporządzenie

EPA generalnie polega na egzekwowaniu przez stany ich własnych pozwoleń na prowadzenie działalności i przepisów federalnych . Jeśli agencje państwowe nie są agresywne, naruszenia mogą się pogorszyć, mnożąc wykładniczo negatywny wpływ na środowisko. Istnieje kilka szczególnie odnotowanych naruszeń w Stanach Zjednoczonych, takich jak składowisko odpadów na Hawajach, które w 2006 r. zostało ukarane grzywną w wysokości 2,8 miliona dolarów za naruszenia związane z eksploatacją, ale nie jest to powszechne.

Nowoczesne składowiska są specjalnie zaprojektowane w celu ochrony zdrowia ludzkiego i środowiska poprzez kontrolowanie emisji wody i powietrza. Wszystkie MSWLF muszą być zgodne z przepisami federalnymi zawartymi w 40 CFR Part 258 lub równoważnymi przepisami stanowymi. Niektóre z przepisów federalnych w 40 CFR część 258 obejmują:

  • Ograniczenia dotyczące lokalizacji – składowiska odpadów muszą być budowane na odpowiednich obszarach geologicznych , z dala od uskoków , terenów podmokłych , równin zalewowych lub innych obszarów o ograniczonym dostępie.
  • Wymagania dotyczące wkładów kompozytowych - obejmują elastyczną membranę ( geomembranę ) pokrywającą dwie stopy zagęszczonej gliny, wyścielającą dno i boki składowiska, chronią wody gruntowe i leżącą pod spodem glebę przed uwolnieniem odcieków .
  • Odcieki Gromadzenie i systemów usuwania - siedzieć na górze wykładziny złożonej i usuwa odcieku ze składowiska do obróbki i utylizacji .
  • Praktyki operacyjne – w tym zagęszczanie i przykrywanie odpadów często kilkoma centymetrami gleby w celu zmniejszenia nieprzyjemnego zapachu; kontrola ściółki , owadów i gryzoni ; i ochrony zdrowia publicznego .
  • Wymagania dotyczące monitoringu wód podziemnych - należy przeprowadzić badania studni wód podziemnych w celu ustalenia, czy materiały odpadowe wydostały się ze składowiska.
  • Wymogi dotyczące zamknięcia i opieki po zamknięciu - w tym pokrywanie składowisk i zapewnienie długoterminowej opieki nad zamkniętymi składowiskami.
  • Postanowienia dotyczące działań naprawczych – kontrola i oczyszczanie uwolnień na składowiskach oraz osiągnięcie standardów ochrony wód podziemnych.
  • Financial Assurance - zapewnia finansowanie ochrony środowiska w trakcie i po zamknięciu składowiska.

Zgodnie z podtytułem D RCRA, stany są zobowiązane do przyjęcia i wdrożenia programów pozwoleń w celu zapewnienia, że ​​składowiska w ich stanach są zgodne z odpowiednimi standardami federalnymi. Prawo wymaga również, aby EPA ustaliła, czy stanowe programy pozwoleń są odpowiednie do zapewnienia takiej zgodności. Aby programy wydawania pozwoleń zostały zatwierdzone, stany muszą zapewnić możliwości zaangażowania społecznego w proces składania wniosków o pozwolenie. Może to obejmować spotkania publiczne lub składanie uwag na piśmie do agencji wydającej zezwolenia. Ponadto stany muszą mieć uprawnienia do wydawania zezwoleń i przeprowadzania monitorowania zgodności i działań egzekucyjnych, które zapewniają zgodność ze standardami federalnymi.

Agencje, takie jak Oddział Zarządzania Składowiskami w Ameryce Północnej (SWANA), zapewniają szkolenia i porady techniczne związane z planowaniem, projektowaniem, budową, zamykaniem i po zamknięciu dzisiejszych składowisk. Pion regularnie monitoruje, przegląda i komentuje bieżące działania legislacyjne i regulacyjne, które mogą potencjalnie wpłynąć na działalność składowisk i nowe technologie . Waste Management z siedzibą w Houston w Teksasie zarządza/obsługuje pięć z 10 największych składowisk odpadów i posiada trzy z nich. [Forbes]

Zbieranie odcieków

Odciek ze składowiska jest wytwarzany z płynów znajdujących się w odpadach, gdy trafiają one na składowisko lub z wód opadowych, które przepływają przez odpady w obiekcie. Odciek składa się z różnych związków organicznych i nieorganicznych , które mogą być rozpuszczone lub zawieszone. Ważną częścią utrzymywania składowiska odpadów jest zarządzanie odciekami poprzez odpowiednie metody oczyszczania zaprojektowane w celu zapobiegania zanieczyszczeniu otaczających wód gruntowych i powierzchniowych. W przypadku składowisk przyjmujących odpady niebezpieczne pozwolenia wymagają wyłożenia składowisk oraz instalacji systemów zbierania odcieków. W oparciu o niedawne badania EPA, system zbierania wykładziny i odcieku skonstruowany zgodnie z obowiązującymi normami zazwyczaj ma wydajność usuwania cieczy na poziomie 99 do 100 procent, a często przekracza 99,99 procent.

System zbierania odcieków zbiera odcieki tak, aby można je było usunąć ze składowiska i odpowiednio przetworzyć lub zutylizować. Większość systemów zbierania odcieków składa się z następujących elementów:

  • Warstwa gromadząca odcieki - warstwa piasku lub żwiru lub gruba plastikowa siatka zwana geosiatką zbiera odcieki i umożliwia ich grawitacyjny odpływ do systemu rur gromadzących odcieki.
  • Geowłóknina filtracyjna – geowłóknina o wyglądzie podobnym do filcu , może być umieszczona w górnej części systemu rur zbiorczych odcieku w celu oddzielenia cząstek stałych od cieczy. Zapobiega to zatykaniu się systemu rur.
  • System rur zbiorczych odcieków - Rury perforowane, otoczone podsypką żwirową , transportują zebrany odciek do specjalnie zaprojektowanych dolnych punktów zwanych studzienkami. Pompy umieszczone w studzienkach automatycznie usuwają odcieki ze składowiska i transportują je do obiektów zagospodarowania odcieków w celu oczyszczenia lub innej właściwej metody utylizacji.

Wymagania federalne nakazuje, że leczenie musi spełniać woda pitna standardy jakości, które zostały przedstawione w celu zapobieżenia szkody dla zdrowia publicznego lub surowszych norm państwowych w celu ochrony wrażliwych środowisk (strumieni wysokiej jakości, pstrąg strumieni ).

Monitoring wód gruntowych

Prawie wszystkie komunalne składowiska odpadów stałych (MSWLF) są zobowiązane do monitorowania wód gruntowych pod kątem zanieczyszczenia podczas ich aktywnego życia i okresu opieki po zamknięciu. Wyjątkami od tego wymogu są małe składowiska, które przyjmują mniej niż 20 ton odpadów stałych dziennie oraz obiekty, które mogą wykazać, że nie ma możliwości migracji niebezpiecznych składników z jednostki do wód gruntowych. Wszystkie inne MSWLF muszą spełniać wymagania dotyczące monitorowania wód gruntowych zawarte w 40 CFR część 258, podczęść E – monitorowanie wód gruntowych i działania naprawcze.

System monitorowania wód gruntowych składa się z serii studni umieszczonych w górę i w dół w MSWLF. Próbki ze studni nachylonych pokazują stężenia tła składników w wodzie gruntowej, podczas gdy studnie opadające pokazują zakres zanieczyszczenia wód gruntowych spowodowanego przez MSWLF. Wymagana liczba studni, odstępy i głębokość studni są określane w zależności od miejsca, w oparciu o miąższość warstwy wodonośnej , natężenie i kierunek przepływu wód gruntowych oraz inne cechy geologiczne i hydrogeologiczne obszaru. Wszystkie systemy monitorowania wód gruntowych muszą być certyfikowane przez wykwalifikowanego naukowca wód gruntowych i muszą być zgodne z procedurami pobierania próbek i analizowania określonymi w przepisach.

Istnieją trzy fazy wymagań dotyczących monitorowania wód podziemnych:

  • Wykrywanie Monitorowanie – monitorowanie 62 składników wymienionych w Załączniku I 40 CFR Część 258 oraz pobieranie próbek, które odbywa się co najmniej raz na pół roku przez cały okres aktywności składowiska i okres po zamknięciu. Jeżeli którykolwiek ze składników zostanie wykryty na poziomie wyższym niż ustalony poziom tła, należy powiadomić państwowe agencje regulacyjne i rozpocząć program monitorowania oceny.
  • Monitorowanie oceny - w ciągu 90 dni od wykrycia wzrostu składników MSWLF musi rozpocząć program monitorowania oceny. Próbki należy pobrać ze wszystkich studni i przeanalizować na obecność wszystkich 214 składników wymienionych w dodatku II do 40 CFR część 258. Jeśli którykolwiek ze składników zostanie wykryty, należy określić poziomy tła dla tych składników i ustalić standard ochrony wód gruntowych (GWPS) dla każdego . W ciągu 90 dni od ustalenia poziomów tła i GWPS, ponowne próbki dla wszystkich składników w Dodatku I i Dodatku II. Ponowne próbkowanie musi być wtedy zakończone co najmniej co pół roku. Pod warunkiem, że poziomy pozostaną w określonych granicach po dwóch zdarzeniach pobierania próbek, zakład może powrócić do fazy monitorowania wykrywania. Jeżeli poziomy pozostają wyższe niż standardowe, właściciele/operatorzy MSWLF muszą scharakteryzować charakter uwolnienia, określić, czy skażenie przeniosło się poza granice obiektu i rozpocząć ocenę środków naprawczych.
  • Środki naprawcze – muszą zapewniać ochronę zdrowia ludzkiego i środowiska, spełniać wymogi GWPS, kontrolować źródła uwolnienia, aby zapobiec dalszym uwolnieniom oraz zarządzać wszelkimi odpadami stałymi wytworzonymi zgodnie ze wszystkimi obowiązującymi przepisami RCRA. Działania naprawcze muszą być kontynuowane przez trzy lata nieprzerwanej zgodności.

Wykorzystanie gazu wysypiskowego

Raport Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) wskazuje, że w 2016 r. liczba działających składowisk stałych odpadów komunalnych wahała się od 1900 do 2000. W ogólnokrajowym badaniu przeprowadzonym przez Environmental Research and Education Foundation w 2013 r. w całych Stanach Zjednoczonych policzono tylko 1540 działających składowisk stałych odpadów komunalnych. Rozkład odpadów na tych składowiskach wytwarza gaz wysypiskowy, który jest mieszaniną około połowy metanu i połowy dwutlenku węgla. Składowiska odpadów są trzecim co do wielkości źródłem emisji metanu w Stanach Zjednoczonych, a składowiska odpadów komunalnych stanowią 95 procent tej frakcji.

Według Agencji Ochrony Środowiska w USA liczba projektów dotyczących gazu wysypiskowego wzrosła z 399 w 2005 r. do 594 w 2012 r . Projekty te są popularne, ponieważ kontrolują koszty energii i redukują emisje gazów cieplarnianych . Projekty te zbierają gaz metanowy i przetwarzają go, dzięki czemu można go wykorzystać do produkcji energii elektrycznej lub przerobić na gaz do rurociągów. (Gaz metanowy ma dwadzieścia jeden razy większy potencjał globalnego ocieplenia niż dwutlenek węgla). Na przykład w USA Waste Management wykorzystuje gaz wysypiskowy jako źródło energii w 110 obiektach przekształcających gaz wysypiskowy w energię. Ta produkcja energii kompensuje prawie dwa miliony ton węgla rocznie, tworząc energię równą tej, której potrzebuje czterysta tysięcy domów. Projekty te ograniczają również emisje gazów cieplarnianych do atmosfery.

Agencja Ochrony Środowiska, która szacuje, że setki składowisk może wspierać projekty związane z gazem do celów energetycznych, ustanowiła również program pomocy na rzecz metanu na składowiskach odpadów. Program ten został opracowany w celu zmniejszenia emisji metanu ze składowisk w opłacalny sposób poprzez zachęcanie do rozwoju korzystnych dla środowiska i ekonomicznie projektów przekształcania gazu składowiskowego w energię.

Biblioteka Prezydencka i Muzeum JFK – składowisko kategorii 3 po zamknięciu

Po zamknięciu i rekultywacji

W USA struktura regulacyjna dla składowisk określa 30-letni okres monitorowania po zamknięciu. Zakłada się, że pod koniec 30-letniego okresu składowisko będzie stabilne i nie będzie już wymagało intensywnego monitoringu. Obecnie składowiska są projektowane od samego początku w celu zapewnienia ochrony środowiska i zdrowia publicznego oraz bezpiecznego i produktywnego korzystania z terenu po zamknięciu.

Istnieją trzy kategorie użytkowania składowisk po zamknięciu: Kategoria 1 – tereny otwarte, rolnicza i pasywna rekreacja; Kategoria 2 – Aktywny wypoczynek, parkowanie lub działalność przemysłowa/handlowa; oraz Kategoria 3 – Intensywne zastosowania, takie jak rezydencje, zabudowa przemysłowa i komercyjna.

Zamknięcia po zamknięciu kategorii 1 są najliczniejsze i mogą być najmniej rozpoznawalne, ponieważ wydają się być niczym innym jak otwartym polem. Oto kilka przykładów: Składowisko odpadów sanitarnych Westview w Georgii – obecnie cmentarz i Griffith Park w Kalifornii – wykorzystywane jako szlaki turystyczne.

Zamknięcia słupów kategorii 2 mogą mieć media, lekkie konstrukcje lub chodniki. Przykładami są składowisko Settler's Hill w stanie Illinois – obecnie pola golfowe i boisko do baseballu mniejszej ligi, czy też składowisko odpadów sanitarnych Germantown w Wisconsin, które jest obecnie stokiem narciarskim .

Zamknięcia po zamknięciu kategorii 3 zazwyczaj charakteryzują się włączeniem głównych struktur. Niektóre z najbardziej znanych to Mile High Stadium w Kolorado, który jest stadionem piłkarskim drużyny Denver Broncos ; Centrum Handlowe Brickyard w Illinois; i Columbia Punkt w stanie Massachusetts , w domu z Biblioteki John F. Kennedy Presidential i Muzeum i University of Massachusetts Boston „s Archives State Building.

Statystyka

Agencja Ochrony Środowiska zbiera i raportuje dane dotyczące wytwarzania i usuwania odpadów w Stanach Zjednoczonych od ponad 30 lat. Według najnowszych szacunków ilość odpadów komunalnych wyrzucanych na składowiska w USA rocznie wynosi około 265 milionów ton (261 000 000 długich ton; 292 000 000 krótkich ton) od 2013 roku.

Szacuje się, że największym składnikiem MSW są materiały organiczne. Papier i tektura stanowią 29%, a ścinki i resztki żywności stanowią kolejne 27%; tworzywa sztuczne 12%; metale 9%, guma, skóra i tekstylia 8%; drewno to około 6,4%, a szkło 5%. Pozostałe odpady różne stanowią około 3,4%.

W 2010 roku Amerykanie odzyskali prawie 65 mln ton MSW (bez kompostowania) poprzez recykling. W latach 1980-2013 ilość odpadów trafiających na składowiska zmniejszyła się z 89% do poniżej 53%.

W 2013 roku w celu odzyskania energii spalono około 32,7 mln ton MSW.

Badania wykazały, że zakłady oczyszczania odcieków na nowoczesnych składowiskach są w stanie usunąć 100 procent śladowych związków organicznych i ponad 85 procent metali ciężkich.

Puente Hills Składowisko to największe składowisko w Ameryce. Ponad 150 m (490 stóp) śmieci uniosło się z ziemi, odkąd obszar ten został wyznaczonym składowiskiem odpadów w 1957 roku.

W 1986 roku w Stanach Zjednoczonych było 7683 składowisk. Do 2009 r. w całym kraju było tylko 1908 składowisk, co oznacza 75-procentowy spadek liczby obiektów do utylizacji w ciągu niecałych 25 lat. Jednak ta liczba jest zwodnicza. Znaczna część spadku wynika z konsolidacji wielu składowisk w jeden, bardziej wydajny obiekt. Również technologia pozwoliła, aby każdy akr składowiska mógł przyjąć o 30% więcej odpadów. Tak więc w tym czasie dostępne składowisko na osobę zwiększyło się o prawie 30%.

Wybitne wysypiska śmieci

Główny artykuł: Lista składowisk w Stanach Zjednoczonych

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne