探索與揭秘 [中配]揭示填埋場的隱秘工程

這裡是加利福尼亞洛杉磯外的 Punta Hills填埋場 1957年第一車垃圾被傾倒在這裡 之後車輛源源不斷地到來 在超過50年的時間裡 如果你在洛杉磯縣扔掉了東西 那麼它很有可能就埋在這座廢物山的某個地方 在其巔峯時期 Punta Hills每年接收約400萬噸垃圾 使其成為全國最大的填埋場之一 它在2013年關閉 留下了56年間日常生活和消費模式的時光膠囊 但Punta Hills也是填埋場工程本身的一個實踐膠囊 1976年 正值其運行週期的中期廣泛的聯邦法規 改變了我們處理固體廢物的方式 永遠改變了這一切 你可能不會過多考慮你的垃圾去了哪裡 這正是固體廢物處理行業的核心目的 確保你可以隨意丟棄東西 而不會對環境或公共健康 造成嚴重的負面影響 關於我們產生的垃圾數量 以及其中能被回收或再利用多少 我們還有更大範圍的討論 但總會有一些東西因為價值不夠而無法被保留 垃圾是人類生存狀態中不可避免的元素 我想你會對這件事到底有多複雜感到驚訝 當Punta Hills在50年代開放時 填埋場基本上只是一個用來傾倒垃圾的地下洞 到它關閉時 填埋場已成為經過精心設計的深坑 垃圾在這裡被傾倒了 而且我在車庫裡有一個填埋場的模型 可以給你展示它是如何運作的 我是格雷迪 這是實用工程 這個瘋狂的世界裡有很多種廢物 但最大的來源之一就是 你我把東西扔進垃圾桶 技術術語是城市固體廢物 因為它的收集通常在城市級別協調進行 一旦收集起來有很多管理方式 但最常見的還是填埋處理 而填埋場工程中最大的一個部分 就是首先決定要把它放在哪裡 填埋場的主要目標 是最大化可以存儲的廢物體積 同時最小化成本和環境影響 這使得選擇合適的地點 變成了一個巨大的幾何問題 挖個洞聽起來是個顯而易見的選擇 但請考慮一下這一點 挖坑是昂貴的 而不挖坑是免費的 挖掘大量土壤以清理出空間 以便填埋垃圾是有成本的 還有運輸這些土壤的費用 因為你的目標是最大化場地的容量 此外你還必須避免水位 任何不適合的地質 以及在地表深處建造和工作的挑戰 這就是為什麼填埋場 主要會形成衛生專業人士所稱的空氣空間 向上看似乎天空是限制 但任何建造過塔的人 何況是垃圾 都會知道不盡然 垃圾堆隨著高度的增加而變得不穩定 因此需要更平緩的斜坡 而底部的壓力也會上升 這可能導致沉降和設施損壞 此外還有視覺影響 垃圾堆越大 眼中就越是暗夜 人們只願意接受這麼高的填埋場 他們不能離機場太近 因為靠近機場會吸引鳥類 可能會對飛機造成幹擾 出於明顯的原因 他們也不能離住宅 公園 遊樂場 和其他人們聚集的地方太近 當然 還有需要避免的紅飯區和野生動物棲息地 你不僅僅需要一個放垃圾的地方 你還需要一個稱重房來稱量進出卡車的重量 一個用於設備的車間和存儲空間 有時還需要一個供普通公民丟棄物品的地方 最後 你需要一個能夠應對幾乎不停往返的 卡車交通巨量增長的地方 基本上 如果你能在這個領域獲得大學學位 那麼在選址填埋場時 它就會起到作用 地質學 地理學 政治學 考古學 公共關係 生物學 各種工程學 還有很多其他領域 但一旦你有了填埋場 你可不能就開始傾倒垃圾 讓我通過一個演示來向你展示原因 我還有我的店員幫忙 我已經挖好了洞 現在我們可以開始填一些垃圾了 到目前為止 沒有大問題 但最終會下雨 到時候問題立刻就顯現出來了 沒錯 這比起毛毛雨更像是洪災 但這已經說明問題了 所有的水都會通過垃圾過濾到底部 最終流入下面的土壤 這可能是多餘的話 但我還是想說一遍 我們真的不希望垃圾汁滲透到土壤中 主要是因為它可能污染地下水源 也因為它可能遷移到填埋場的範圍之外 造成各種環境問題 因此 現代填埋場使用底部沉澱 來將廢物與下面的土壤隔離開 通常這由厚厚的塑料膜組成 經過仔細測試 並焊接在一起 形成一個不透水的膜 即使是塑料焊接之間的區域 也會通過氣壓測試 以確保沒有漏氣 另一種選擇 是將厚厚的黏土壓實 以形成一個防水層 在很多情況下 這兩種選擇是結合在一起的 因此你最終會得到這種 複雜的不同不透水層 疊加在一起的結構 也許你仍然覺得 單靠這個解決方案存在問題 現在一下雨 填埋場就會積滿水 這會導致穩定性和沉降的問題 這也導致垃圾分解得更快 產生氣味和溫度問題 而且你根本無法在上面工作 卡車無法在垃圾沼澤上 卸下垃圾 所以我們需要一種方法 來排除垃圾汁 同時不讓它流入下面的土壤 順便提一下 垃圾汁並不是一個專業術語 它實際上被稱為滲濾液 所以從現在開始 我會使用這個術語 所有現代化的填埋場 都配備了複雜的滲濾液收集系統 以保持廢物盡可能乾燥 避免我提到的問題 通常這由一套帶孔的管道組成 覆蓋在一層沙子上 排水至集水坑 最終引導水流出廢棄物 我在我的模型填埋場裡 用一個小管子 建立了一個小型滲濾液收集系統 你可以看到它的運作 現在我的泥土浴缸有了排水口 當雨水來臨時 流入廢棄物中的水 能夠從填埋場流出 從而避免它變成沼澤般的混亂 與真實的填埋場相比 這有點簡化了 我做了一個關於邊緣排水的視頻 這更接近滲濾液收集系統的內容 如果你想在看完這個後瞭解更多 可以去看看 顯然在我的例子中 滲濾液收集系統 必須穿透底部沉澱 這可能是洩漏的潛在來源 因此在現實世界中 這些穿透點會被非常仔細地封閉 或者收集系統僅使用泵和束管 沿著填埋場的坡道通道頂部 所以不需要穿透系統 當然 現在你必須處理一系列的滲濾液 實際上滲濾液管理 是運營這種設施最大的一項成本之一 一些填埋場將其送往 可以進行清理的處理廠 有些地方採用沉澱池蒸發 生物處理等方法現場處理 甚至使用能夠吞噬和轉化填埋場 滲濾液的植物 將其轉化為更易處置的廢物 可能還會重新回填埋場 最後我們的填埋場底部 具備了所有必要的部分 但工作並沒有就此結束 記住填埋場中體積纔是最重要的 考慮到為了尋找位置 和建立基礎設施所投入的努力 我們必須盡可能多地 將垃圾處理到這裡 你可能知道 市政垃圾的密度並不高 也許你不得不在垃圾桶裡 再壓扁幾袋 因為你錯過了一個星期的垃圾收集 如果是這樣的話 你就會知道 通常有很多空間可以進行密度提升 收集垃圾的卡車 通常有一種壓縮垃圾的方法 以便在需要清倒之前 在箱子裡騰出更多空間 但是一旦垃圾到了填埋場 仍然有壓實的機會 填埋場通常使用大型滾軸壓實機 配有巨大的尺和刀片 來整平和壓縮垃圾 以盡可能多地裝入場地 這省錢 同時也是對空間的合理利用 但密度並不是日常運營中唯一的挑戰 儘管你聽說過 但填埋場確實有點噁心 我的意思是 這正是他們的核心意義 接受我們不想放在其他地方的東西 但將所有東西放在一起 會導致很多問題 害蟲棄蝟 風吹散的垃圾 火災 鳥類等等 因此為了減輕一些問題 大多數地方要求每天結束時 將垃圾覆蓋起來 這種日常覆蓋可以有很多種形式 基本方法就是在一天結束時 在桌頁面上覆蓋一層土 當我在模型中這樣做時 你會對問題有一個更清晰的認識 所有這些乾淨的日常覆蓋物 正在佔用填埋場寶貴的空間 一個選擇是在每天早晨 卡車到來之前修整 但這是一項希西弗斯的任務 每天只能不斷移動成噸的土壤 其他日常覆蓋的替代方案 包括棚布 或者僅僅保留某些更惰性的廢物 如鑄造砂泡沫紙張和衰得的輪胎 反正它們也要進來 所以不如就用它們來覆蓋 那些不太好處理的東西過夜 這些替代方案還可以幫助 避免滲氯液在廢物中滯留 促進其繼續向下流向收集系統 理想情況下 填埋場應該持續數十年 緩慢填滿 盡可能的壓減廢物 在運營填埋場的過程中 會不斷檢測地下水 地表水 滲氯液 空氣質量等 以確保這些指標沒有超出限制 填埋場通常建造在較小的單元中 因此你不必一次性管理 這麼大面積的廢棄物 一個單元填滿後 你在上面覆蓋一層土壤 稱為臨時覆蓋 然後在填埋場內 開始一個新的單元 但最終你會達到空域的頂端 而填埋場也會達到 其有效使用壽命的盡頭 關閉填埋場並不是一項容易的工作 當然 你必須將所有的廢物覆蓋起來 形成一個巨大的封閉垃圾木 最終的覆蓋層必須防止水滲入 從而減少隨時間積累的 滲氯液的體積 但它也必須將垃圾封閉在內部 不僅是垃圾本身 還有伴隨而來的其他問題 比如異味 滲氯液 和害蟲 而且它必須基本上永遠這樣做 就像底線一樣 填埋場的最終覆蓋層 通常是由多層組成 包括壓實的土壤 膜和植物 然後你還得讓草長出來 以保護土壤免受侵蝕和損害 我沒有時間等草在我的演示中長出來 所以我稍微作弊了一下 但樂趣還沒有結束 垃圾可能被封存起來 但這並不意味著它是惰性的 事實上 填埋場內部發生著很多化學和生物反應 這些反應產生的很多氣體 如甲烷和硫化氫 會產生壓力、熱量、氣味、溫室效應 並且存在爆炸的潛在風險 所以填埋場關閉的步驟之一 是安裝能夠收集廢物氣體的井 通常這些系統由垂直管道組成 連接到一個風機 持續抽取空氣到一個收集點內 這些系統背後也涉及很多因素 你不能拉得太用力 否則可能會將氧氣吸入填埋場 這會改變反應和微生物的過程 並在垃圾內部造成火災的潛在風險 此外 氣體中還有大量濕氣 因此管理冷凝水會產生 另一種需要收集和處理的液體流 一旦收集到填埋器 就可以進行燃燒 將其轉化為對環境危害更小的成分 另一個選擇是將其用於有益的用途 產生熱量甚至電力 我之前提到的Puente Hills填埋場 自1987年起 就有一座氣體轉能源設施在運行 儘管填埋場現在已經關閉 但它目前能夠提供足夠的電力 供約7萬個家庭使用 一旦填埋場關閉 之後能做的事情就不多了 畢竟這是一座巨大的封閉垃圾山 業主通常需要在填埋場關閉後 至少照看30年 檢查洩漏 監測空氣和水 修復任何損壞 這些成本必須納入他們收取的費用中 因為關閉後 並沒有太多的收益或收入 但在那片開闊空間和精心維護的景觀中 許多填埋場的業主 正在嘗試的一個選擇是建造公園 我喜歡這個想法 他們說 我們願意拿出我們的金錢 邀請公眾來這裡度過時光 享受這個曾經是你能想像的 最不愉快的地方之一的地方 加州的Puente Hills有宏偉的計劃 包括坡道上的步道 完成後這裡看起來會是個很不錯的遊玩地方 這也讓人對填埋場的整體概念 有了更清晰的認識 當然我們在思考和管理固體廢物方面 還有很大的改進空間 填埋場看起來像是環境的禍害 但實際上 合理設計的填埋場 在確保廢棄物不進入我們的土壤 空氣或水中 發揮著重要作用 並不是所有地方都可以填埋垃圾 許多地方人口密集 或根本沒有足夠的空間 但他們所在的地方 環境影響相對較小 想想投入到這些資源中的東西 我每月支付大約20美元 這可能略低於全國平均水平 這能讓我每週在城市填埋場 佔用64加侖 約為0.25立方米的空間 當然我不是每週都填滿垃圾桶 垃圾是會被壓縮的 但還是這樣 這樣持續十年 你每月的20美元 就能支付一個普通公寓的空間 這涵蓋了建設秤電和收集系統的費用 環境監測 日常運營 封閉 氣體收集 以及至少30年後的維護費用 並確保你的垃圾有效地留在那裡 幾乎永遠不變 這幾乎是免費的房地產 不過你可能不想住在那裡 但我的觀點是 在很多情況下 填埋場是一種意外低影響的 固體廢物管理方式 我希望未來是一個烏託邦 在那裡我們創造的一切 都能永遠保持其積極價值 但目前 我感激那些衛生工程師和其他安全 經濟處理我們垃圾的職業 正是因為有他們 我們才無需自己去面對這些 我可以花上好幾個小時 談論填埋場的工程 在工程領域 只有在這裡會面臨這麼多實際挑戰 而從事這些工作 並對其瞭解的人 其實是一小部分人 我喜歡那類東西 想必你也一樣 這就是我想推薦另一個 你可能會覺得有趣的視頻系列 《X的物流》 這個系列是我朋友薩姆 從Wendover Productions頻道製作的 這是一系列讓我們得以窺見 那些我們有些理所當然的事物 背後真相的節目 這一集關於煤礦開採的內容太棒了 它涵蓋了我自然會好奇的所有事情 重型設備 地面和地下方法 處理 運輸 以及行業中正在發生的重大變革 他們使用的圖像 讓我想起我曾經喜歡的 老闆歷史頻道和探索頻道的節目 如果你想看看 可以在Nebula上觀看 你可能聽說過Nebula 這是一個由獨立創作者建立 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