Zbieranie odpadów stałych
Odbiór i transport
Właściwe zbieranie odpadów stałych jest ważne dla ochrony zdrowia publicznego, bezpieczeństwa i jakości środowiska. Jest to pracochłonne działanie, które stanowi około trzech czwartych całkowitego kosztu gospodarki odpadami stałymi. Pracownicy publiczni są często przydzielani do tego zadania, ale czasem bardziej opłacalne jest wykonywanie przez firmy prywatne prac na podstawie umowy z gminą lub opłacanie prywatnych kolekcjonerów przez indywidualnych właścicieli domów. Kierowca i jeden lub dwa ładowarki obsługują każdy pojazd do odbioru. Są to zazwyczaj ciężarówki typu zamkniętego, kompaktowe, o pojemności do 30 metrów sześciennych (40 metrów sześciennych). Ładowanie można wykonać z przodu, z tyłu lub z boku. Zagęszczanie zmniejsza ilość odpadów w ciężarówce do mniej niż połowy wolnej objętości.
Wybór optymalnej trasy zbiórki jest złożonym problemem, szczególnie w przypadku dużych i gęsto zaludnionych miast. Optymalna trasa to taka, która zapewnia najbardziej efektywne wykorzystanie siły roboczej i sprzętu, a wybranie takiej trasy wymaga zastosowania analiz komputerowych uwzględniających wszystkie liczne zmienne projektowe w dużej i złożonej sieci. Zmienne obejmują częstotliwość odbioru, odległość transportu, rodzaj usługi i klimat. Zbieranie odpadów na obszarach wiejskich może stanowić szczególny problem, ponieważ gęstość zaludnienia jest niska, co prowadzi do wysokich kosztów jednostkowych.
Zbieranie odpadków zwykle odbywa się co najmniej raz w tygodniu z powodu szybkiego rozkładu odpadów spożywczych. Ilość śmieci w odpadach z pojedynczego domu można zmniejszyć za pomocą młynków do śmieci lub wywozu śmieci. Zmielone śmieci stanowią dodatkowe obciążenie dla systemów kanalizacyjnych, ale zwykle można to uwzględnić. Wiele społeczności prowadzi obecnie programy separacji źródeł i recyklingu, w których właściciele domów i firmy oddzielają materiały nadające się do recyklingu od śmieci i umieszczają je w osobnych pojemnikach do zbierania. Ponadto niektóre społeczności mają centra dowozu, w których mieszkańcy mogą wnosić surowce wtórne.
Stacje transferowe
Jeśli ostateczne miejsce przeznaczenia śmieci nie znajduje się w pobliżu społeczności, w której jest wytwarzany, może być potrzebna jedna lub więcej stacji transferowych. Stacja transferowa to centralne urządzenie, w którym odpady z wielu pojazdów do zbiórki są łączone w większy pojazd, taki jak ciągnik z przyczepą. Przyczepy z otwartym dachem są przeznaczone do przewożenia około 76 metrów sześciennych (100 jardów sześciennych) niezniszczonych odpadów do regionalnego miejsca przetwarzania lub usuwania. Dostępne są również zamknięte przyczepy kompaktorowe, ale muszą być wyposażone w mechanizmy wypychające. W stacji z bezpośrednim rozładunkiem kilka ciężarówek zbiorczych opróżnia się bezpośrednio do pojazdu transportowego. W stacji rozładowczej typu magazynowego odpady są najpierw opróżniane do zbiornika magazynowego lub na platformę, a następnie używane są maszyny do podnoszenia lub wypychania odpadów stałych do pojazdu transportowego. Duże stacje przesyłu są w stanie obsłużyć ponad 500 ton odpadów dziennie.
Przetwarzanie i unieszkodliwianie odpadów stałych
Po zebraniu odpady komunalne stałe mogą być przetwarzane w celu zmniejszenia całkowitej objętości i masy materiału, który wymaga ostatecznego usunięcia. Obróbka zmienia formę odpadów i ułatwia ich przetwarzanie. Może również służyć do odzyskiwania niektórych materiałów, a także energii cieplnej, w celu recyklingu lub ponownego użycia.
Spopielanie
Działanie pieca
Spalanie jest bardzo skuteczną metodą zmniejszania objętości i masy odpadów stałych, chociaż jest źródłem emisji gazów cieplarnianych. W nowoczesnych spalarniach odpady są spalane w odpowiednio zaprojektowanym piecu w bardzo dokładnie kontrolowanych warunkach. Palna część odpadów łączy się z tlenem, uwalniając głównie dwutlenek węgla, parę wodną i ciepło. Spalanie może zmniejszyć objętość niezagniecionych odpadów o ponad 90 procent, pozostawiając obojętną pozostałość popiołu, szkła, metalu i innych materiałów stałych zwanych popiołem paleniskowym. Gazowe produkty uboczne niepełnego spalania, wraz z drobno rozdrobnionym materiałem cząsteczkowym zwanym popiołem lotnym, są przenoszone wraz z powietrzem spopielacza. Popioły lotne obejmują popioły, pył i sadzę. Aby usunąć popioły lotne i gazowe produkty uboczne, zanim zostaną one wydalone do atmosfery, nowoczesne spalarnie muszą być wyposażone w rozbudowane urządzenia kontroli emisji. Takie urządzenia obejmują tkaninowe filtry workowe, płuczki gazowe z kwasem i elektrofiltry. (Patrz także kontrola zanieczyszczenia powietrza.) Popioły denne i popioły lotne są zwykle łączone i usuwane na wysypiskach śmieci. Jeśli okaże się, że popiół zawiera toksyczne metale, należy nim zagospodarować jako odpad niebezpieczny.
Komunalne spalarnie odpadów stałych są zaprojektowane do przyjmowania i spalania ciągłych dostaw odpadów. Głęboki zbiornik na odpady lub obszar składowania zapewnia wystarczająco dużo miejsca na około jeden dzień przechowywania odpadów. Śmieci są podnoszone z dołu dźwigiem wyposażonym w łyżkę lub chwytak. Następnie umieszcza się go w zasobniku i rynnie nad piecem i uwalnia na ruszt ładujący lub palacz. Ruszt trzęsie się i przesuwa odpady przez piec, umożliwiając cyrkulację powietrza wokół płonącego materiału. Nowoczesne spalarnie są zwykle budowane z piecem prostokątnym, chociaż dostępne są piece obrotowe i pionowe piece okrągłe. Piece zbudowane są z ogniotrwałych cegieł, które mogą wytrzymać wysokie temperatury spalania.
Spalanie w piecu odbywa się w dwóch etapach: pierwotnym i wtórnym. Podczas pierwotnego spalania wilgoć jest usuwana, a odpady są zapalane i ulatniane. W przypadku spalania wtórnego pozostałe niespalone gazy i cząstki stałe są utleniane, co eliminuje zapachy i zmniejsza ilość popiołu lotnego w spalinach. Kiedy odpady są bardzo wilgotne, gaz pomocniczy lub olej opałowy czasami się pali, aby rozpocząć pierwotne spalanie.
Aby zapewnić wystarczającą ilość tlenu zarówno do pierwotnego, jak i wtórnego spalania, powietrze należy dokładnie wymieszać z odpadami palącymi. Powietrze jest dostarczane z otworów pod kratami lub jest wpuszczane do obszaru powyżej. Względne ilości tego powietrza podpalającego i powietrza podpalającego musi określić operator instalacji, aby osiągnąć dobrą wydajność spalania. Ciągły przepływ powietrza może być utrzymany przez naturalny ciąg w wysokim kominie lub przez mechaniczne wentylatory z wymuszonym ciągiem.
