ミッションブラックグー:それが何であるか、そしてそれに取り組む方法を理解する

アーリーン・カリディス | 2022 年 1 月 5 日

ここ数年、一部の埋め立て地では新たな現象が起きている。黒色固体がこれらの埋立地や浸出水やガス収集システムに侵入し、設備を詰まらせ、浸出水やガスの管理や抽出に支障をきたしている。「黒いグー」と呼ばれるこの物質がどこから来たのか、あるいは正確に何なのかについては誰も肯定的ではありません。

しかし、これらのグミ状固体を研究している科学者らは、それは互いにくっつく傾向があるポリマーのような物質であるようだと述べています。湿潤な埋め立て地で発生しており、特に下水処理施設の汚泥を事業者が受け入れる場合に問題が発生すると報告されている。ただし、廃棄物の流れには複数の変化があり、学ぶべきことはたくさんあります。

これは、浸出水収集システムの清掃を行う専門請負業者、特に一部の埋め立て業者にとって問題となっています。彼らは作戦の一環として黒いグーとその影響に取り組んでいます。

環境研究教育財団からの資金提供を受けて、ウィスコンシン大学マディソン校の埋め立て技術者クレイグ・ベンソンは、これらの粘着性のある黒い固体が何なのか、そしてどこから来たのかを明確に特定しようとしている。連続した研究段階で、彼と彼のチームは、それが廃棄物を通って排水管やポンプにどのように移動するのかを解明することに取り組む予定です。それを洗い流す最適な方法を決定します。そして最終的には、そもそも問題の発生を防ぐ方法です。

ブラックグーが最初に観察されたのは、従来の浸出水収集システムを備えているが、液体用のポンプとガスを吸引する真空を含む、廃棄物を脱水するための二相抽出システムも備えている湿式埋立地である。

「それがポンプに入り込んで詰まり、定期的にポンプを再構築しなければならなかったのです。私たちは、これは何なのか？どこから来たのか？と考えるようになりました。」ベンソン氏は言う。

ゴミが廃棄物の中をどのように移動するかは、ウィスコンシン大学のチームが答える重要な問題となるだろう。埋め立ての専門家は、これを理解すれば、ゴミが移動する経路や移動に影響を与えるプロセスを変更できるからである。ベンソン氏は、廃棄物の細孔空間内でそれがどの程度移動しやすいか、また何がそれを多かれ少なかれ移動させるのかを具体的に調べる予定です。

「例えば、温度でしょうか？赤ちゃんのおむつに含まれるような、水分子を結合するポリマーが温度によって変化することはわかっています。それは浸出水の化学的性質と関係があるのでしょうか、具体的には、異なる化学物質を持つ新しい浸出水と古い浸出水の特性は関係があるのでしょうか？」補う？" ベンソン氏は言う。

しかし、最初のステップは、その内容を理解するために goo のさまざまな要素を研究するツールを活用して、材料の基本的な分子構成を特定することです。

研究チームはそれがポリマーであると考えているが、この情報がどこから来たのかを知る手掛かりとして、この情報を頼りに、それを確認するか、他の材料で作られているのかを知ることに取り組んでいる。

ねばねば度合いは施設によって異なります。埋め立て地によっては、コンクリートのように固まり始めます。他のものでは、ベトベトで柔軟なままです。しかし、どのような場合でも、それはポンプや逆止弁に付着し、サンプに沈殿します。テキサス州ウッドランズに本拠を置くウェイスト・コネクションズの地域エンジニア、ネルソン・ブリーデン氏は、水溜りのあるところであればどこにでも定着すると指摘する。

「動き続けても問題はないようです。私たちは浸出水移送ポンプを稼働させて水をパイプ内で再循環させて動かそうとしていますが、できることは限られています。

油圧噴射は、パイプや蓄積した場所を通って液体を移動させるのに役立ちます。しかし、それは問題を永久に解決するものではありません」と彼は言います。

Progressive Environmental Services には、Waste Connections の施設の 1 つで機能したソリューションがあります。しかし、この製品は酸性であるため、石灰石を分解するため、同社が石灰石を含む保護カバーを設置した他の現場には使用できない。

「潜在的な原因はさまざまあると思いますが、私たちが行った限られた化学検査に基づくと、原因はさまざまなところにあるようです。

その挙動と最も問題が発生する場所は、下水処理プラントが汚泥乾燥機を作るために使用するポリマーを示していることが多いようです。ポンプを通して流している場合、粒子を凝固させてまとめる時間がありません。したがって、よどんだ水の中にポリマーが存在すると、粒子が結合し、粘液のように振る舞うでしょう」とブリーデン氏は言う。

CEC の校長であるグレッグ・ワーナー氏は、黒いネバネバが埋立地にたどり着く最も一般的な経路は、脱水液体である可能性が高いと述べています。

それは脱水プロセスを通じて捕捉され、他の浸出水と混合されます。これは、CEC の産業廃水グループが初めてこの問題を認識したときであり、浸出水を水域または公営の廃水処理施設に排出する前に処理する際に、受け入れ側に持ち込まれます。

「処理施設で問題が発生した場合は、調整する必要があります。黒いグーが原因であるかどうかは確実にわかりますか? いいえ。埋め立て地の処理場に到着した時点ですでに混入している場合、私たちはそれを物理的に見ることはできません。浸出液によって隠蔽されているのです」と彼は言う。

汚泥の生成プロセスや処理装置の性能に影響を与える可能性があります。

「私たちは浸出水中の化合物を処理しようとしていますが、粘液が分解されてしまうと、混在すると、何年も機能してきた従来の方法は、異なる特性があるため、それほど効果的ではありません。したがって、[goo に関連する可能性のある] パフォーマンスの問題が見つかった場合は、別の方法を使用する必要があります」と Werner 氏は言います。

最善の方法は、治療戦略を調整することです。ヴェルナー氏は 2 つの主要なアプローチタイプについて言及しています。1 つは、他の材料とブレンドする場合に適用できる、グーの特性を処理するために既存の化学的または生物学的プロセスを強化または調整するものです。

理想的な方法は、材料がめったに見られないため、選択肢としてはそれほど多くありませんが、処理プロセスに入る前に流れから物理的に除去することです。このシナリオでは、エンジニアは機器を保護するために分離または濾過方法を採用できる場合があります。

Waste Connections は、これらの固い黒い固形物が発生しているいくつかの湿潤施設のフロントエンド (浸出水が処理される前) で、この固形物を常に把握するために活動を続けています。

「浸出水収集システムのポンプは、排水だめの水位に応じて停止したり停止したりします。そのため、ポリマーが互いに引き寄せられてポンプに付着し、蓄積し始める停滞時間が発生します。ラインが詰まった場合は、それを噴射して排出する必要があります。これを避けるために、可能であれば継続的にラインを洗い流します。

そうしないと、埋め立て地に水頭が発生し、コンプライアンス上の問題が発生する可能性があります。したがって、ポンプが動作していない場合は、すべて手作業でポンプを洗浄し、動作を再開する必要があります」とブリーデン氏は言います。

ベンソン氏とウィスコンシン州のチームは現在、全国の埋め立て地からサンプルを収集している。

「goo とは何か、そしてそれがどこから来たのかを理解するには、多様なサンプルが必要です。どのサンプルも多少は独特であるため、私たちはできる限り多くのサンプルを収集し、共通点を探しています。理想的には、あらゆる場所からサンプルを入手したいと考えています。」それは現れている」とベンソン氏は言う。

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