廃棄物管理

廃棄物収集

収集と輸送

適切な固形廃棄物収集は、公衆衛生、安全、および環境の品質を保護するために重要です。これは労働集約型の活動であり、固形廃棄物管理の総コストの約4分の3を占めます。多くの場合、公務員が任務に割り当てられますが、民間企業が自治体との契約の下で作業を行うか、個人のコレクターが個々の住宅所有者から支払われるほうが経済的である場合があります。ドライバーと1つまたは2つのローダーが各収集車両に対応します。これらは通常、最大30立方メートル（40立方ヤード）の容量を持つ密閉型のコンパクトタイプのトラックです。ロードは、フロント、リア、またはサイドから行うことができます。締固めにより、トラック内のごみの量がばらばらの量の半分未満に減少します。

特に大規模で人口密度の高い都市では、最適な収集ルートを選択するタスクは複雑な問題です。最適なルートは、労働力と設備を最も効率的に使用できるルートであり、そのようなルートを選択するには、大規模で複雑なネットワーク内の多くの設計変数すべてを考慮したコンピューター分析を適用する必要があります。変数には、収集の頻度、運搬距離、サービスの種類、および気候が含まれます。農村地域でのごみの収集は、人口密度が低く、単価が高くなるため、特別な問題を引き起こす可能性があります。

生ごみの急速な分解のため、ごみ収集は通常少なくとも週に1回行われます。個々の家庭のごみの量は、ごみ粉砕機またはごみ処理によって減らすことができます。地上のゴミは下水道に余分な負荷をかけますが、これは通常は対処できます。現在、多くのコミュニティが発生源の分離とリサイクルプログラムを実施しており、住宅所有者と企業はリサイクル可能な材料をゴミから分離し、それらを収集用の別々のコンテナに入れています。さらに、一部のコミュニティには、居住者がリサイクル可能なものを持ち込めるドロップオフセンターがあります。

乗換駅

ごみの最終目的地がごみが発生するコミュニティの近くにない場合は、1つ以上の乗り換えステーションが必要になることがあります。トランスファーステーションは、多くの収集車両からの廃棄物がトラクタートレーラーユニットなどの大型車両にまとめられる中央施設です。オープントップトレーラーは、約76立方メートル（100立方ヤード）の圧縮されていない廃棄物を地域の処理または処分場所に運ぶように設計されています。クローズドコンパクタータイプのトレーラーも利用できますが、それらにはエジェクター機構が装備されている必要があります。直接排出タイプのステーションでは、いくつかの収集トラックが直接輸送車両に空になります。保管排出タイプのステーションでは、廃棄物はまず保管ピットまたはプラットフォームに排出され、次に機械を使用して固形廃棄物を輸送車両に吊り上げるか押し込みます。大規模な移送ステーションでは、1日あたり500トンを超える廃棄物を処理できます。

固形廃棄物の処理と処分

収集されたら、最終処分が必要な材料の総量と重量を減らすために、都市固形廃棄物を処理することができます。処理により廃棄物の形態が変わり、取り扱いが容易になります。また、特定の材料や熱エネルギーを回収して、リサイクルまたは再利用することもできます。

焼却

炉の操業

燃焼は温室効果ガスの排出源ですが、固形廃棄物の量と重量を減らすための非常に効果的な方法です。現代の焼却炉では、廃棄物は非常に注意深く制御された条件下で適切に設計された炉内で燃焼されます。廃棄物の可燃部分は酸素と結合し、主に二酸化炭素、水蒸気、熱を放出します。焼却により、圧縮されていない廃棄物の量が90％以上減少し、灰、ガラス、金属、およびボトムアッシュと呼ばれるその他の固形物質の不活性残留物が残ります。不完全燃焼のガス状副産物は、フライアッシュと呼ばれる細かく分割された粒子状物質とともに、焼却炉の気流に沿って運ばれます。フライアッシュには、燃えがら、ほこり、すすが含まれます。フライアッシュとガス状副産物が大気中に排出される前にそれらを除去するために、現代の焼却炉は広範囲の排出制御装置を備えていなければなりません。このようなデバイスには、布製バグハウスフィルター、酸性ガススクラバー、および電気集塵機が含まれます。（大気汚染防止も参照してください。）ボトムアッシュとフライアッシュは通常、組み合わされて埋め立て処分されます。灰に有毒金属が含まれていることが判明した場合は、有害廃棄物として管理する必要があります。

自治体の固形廃棄物焼却炉は、ごみの継続的な供給を受けて燃やすように設計されています。深いごみ保管ピット、またはチップエリアは、約1日の廃棄物保管に十分なスペースを提供します。ゴミはバケツまたはグラップル装置を装備したクレーンでピットから持ち上げられます。次に、ホッパーと炉の上のシュートに入れられ、投入用の火格子またはストーカーに放出されます。火格子は揺れ、廃棄物を炉内に移動させ、空気が燃焼材料の周りを循環できるようにします。最新の焼却炉は通常、長方形の炉で構築されますが、ロータリーキルン炉や縦型円形炉も利用できます。炉は、高い燃焼温度に耐えることができる耐火レンガで構成されています。

炉内での燃焼は、一次と二次の2段階で発生します。一次燃焼では、水分が追い出され、廃棄物に着火・揮発します。二次燃焼では、残りの未燃ガスと粒子状物質が酸化され、悪臭を取り除き、排気中のフライアッシュの量を減らします。ごみが非常に湿っている場合、補助ガスや燃料油が燃焼して一次燃焼が始まることがあります。

一次燃焼と二次燃焼の両方に十分な酸素を供給するために、燃焼しているごみと空気を完全に混合する必要があります。空気は火格子の下の開口部から供給されるか、上の領域に入れられます。このアンダーファイア空気とオーバーファイア空気の相対量は、良好な燃焼効率を達成するためにプラントオペレーターが決定する必要があります。空気の連続的な流れは、高い煙突の自然な通風または機械式の強制通風ファンによって維持できます。