Биоразградлив отпад

Биоразградливиот отпад вклучува секоја органска материја во отпадот што може да се разгради на јаглерод диоксид, вода, метан, компост, хумус и едноставни органски молекули од микроорганизми и други живи суштества преку компостирање, аеробно варење, анаеробно варење или слични процеси. Главно вклучува кујнски отпад (расипана храна, остатоци, нејадливи делови), пепел, почва, измет и друга растителна материја. Во управувањето со отпадот, тој вклучува и некои неоргански материјали кои можат да се распаднат од бактерии. Таквите материјали вклучуваат гипс и неговите производи како што се гипс картон и други едноставни сулфати кои можат да се разградат од бактерии кои ги редуцираат сулфатите за да се добие водород сулфид во анаеробни услови на депонија.^[1][2]

При собирањето отпад од домаќинствата, опсегот на биоразградлив отпад може да се стесни за да ги вклучи само оние разградливи отпади што можат да се обработуваат во месните капацитети за обработка на отпад.^[3] За да се справи со ова, многу местни области за управување со отпад воведуваат програми поврзани со сортирање на биоразградливиот отпад за компостирање или други стратегии за валоризација на отпадот, каде што биоразградливиот отпад се употребува повторно за други производи, како што е употреба на земјоделски отпад за производство на влакна или биојаглен.

Биоразградливиот отпад, кога не се ракува правилно, може да има огромно влијание врз климатските промени, особено преку метанските емисии од анаеробна ферментација што произведува депониски гас. Други пристапи за намалување на влијанието вклучуваат намалување на количината на произведен отпад, како на пример преку намалување на отпадот од храна.

Биоразградливиот отпад може да се пронајде во комуналниот цврст отпад (понекогаш наречен биоразградлив комунален отпад или како зелен отпад, отпад од храна, отпад од хартија и биоразградлива пластика). Други биоразградливи отпадоци вклучуваат човечки отпад, ѓубриво, канализација, канализациски талог и отпад од кланици. Во отсуство на кислород, голем дел од овој отпад ќе се распадне во метан преку анаеробно варење.

Во Велика Британија, 7,4 милиони тони биоразградлив отпад биле испратени во депонија во 2018 година, што е намалување од 7,8 милиони тони во 2017 година.^[4]

Во многу делови од развиениот свет, биоразградливиот отпад се одвојува од остатокот од отпадот, или со посебно собирање покрај тротоарот или со сортирање на отпадот по собирањето. На местото на собирање, ваквиот отпад често се нарекува зелен отпад. ^[5] Отстранувањето на таков отпад од остатокот од отпадниот тек значително ги намалува количините на отпад за отстранување, а исто така овозможува компостирање на биоразградливиот отпад.

Биоразградливиот отпад може да се употребува за компостирање или како ресурс за топлина, електрична енергија и гориво преку согорување или анаеробно варење. Швајцарскиот Компогас и данскиот процес АИКАН се примери за анаеробна дигестија на биоразградлив отпад. Иако согорувањето може да обнови најмногу енергија, постројките за анаеробна дигестија задржуваат хранливи материи и прават компост за подобрување на почвата, а сепак обновуваат дел од содржаната енергија во форма на биогас. „Компогас“ произвел 27 милиони киловат-часови електрична енергија и биогас во 2009 година. Најстариот камион на компанијата има поминато 1.000.000 километри со биогас од домашен отпад во последните 15 години.^[6]

Остатоците од култури, како што се пченкарниот кочан и другите остатоци од прехранбената индустрија, како што се остатоците од биорафинериите, имаат висок потенцијал за употреба во понатамошни процеси, како што е производство на биогориво, биопластика и други биоматеријали за индустриски процеси.^[7]

Едно од поплодните полиња на работа е отпадот од храна - кога се депонира на депонии, отпадот од храна произведува стакленички гас метан и други отровни соединенија кои можат да бидат опасни за луѓето и локалните екосистеми. Искористувањето на депонискиот гас и општинското компостирање можат да ги заробат и искористат органските хранливи материи. Отпадот од храна собран од неиндустриски извори е потежок за употреба, бидејќи често има многу поголема разновидност од другите извори на отпад - различни местоположби и различни временски периоди произведуваат многу различни состави на материјал, што го отежнува неговото користење за индустриски процеси. Претворањето на отпадот од храна во прехранбени производи, производи за добиточна храна, или неговото претворање во или екстракција на состојки за храна или добиточна храна се нарекува валоризација на отпадот од храна. Валоризацијата на отпадот од храна нуди економска и еколошка можност, што може да ги намали проблемите со неговото конвенционално отстранување. Докажано е дека отпадот од храна е вреден биоресурс што може да се искористи за добивање на голем број корисни производи, вклучувајќи биоѓубрива, биопластика, биогорива, хемикалии и нутрицевтици. Постои голем потенцијал за рециклирање на отпадот од храна со претворање во протеини од инсекти.^[8]

Повторната употреба на човечки екскрети е безбедна, корисна употреба на третирани човечки екскрети по примена на соодветни чекори за третман и пристапи за управување со ризик кои се прилагодени за наменетата повторна употреба. Корисните употреби на третираните екскрети може да се фокусираат на користење на хранливи материи достапни за растенијата (главно азот, фосфор и калиум) кои се содржани во третираните екскрети. Тие исто така можат да ја користат органската материја и енергијата содржани во екскретите. Во помала мера, може да се случи и повторна употреба на содржината на вода во екскретите, иако ова е попознато како рекултивација на вода од комунални отпадни води. Наменетите користи за повторна употреба за содржината на хранливи материи може да вклучуваат: омекнувач на почва или ѓубриво во земјоделството или хортикултурните активности. Други користи за повторна употреба, кои повеќе се фокусираат на содржината на органска материја во екскретите, вклучуваат употреба како извор на гориво или како извор на енергија во форма на биогас. Постои голем и растечки број на опции за третман за да се направи екскретот безбеден и управлив за наменетата опција за повторна употреба.^[9] Опциите вклучуваат пренасочување на урина и дехидрација на фецесот (суви тоалети за пренасочување на урината), компостирање (компостирање тоалети или надворешни процеси на компостирање), технологии за третман на фекалиите и низа процеси на третман на фекална тиња. Сите тие постигнуваат различни степени на отстранување на патогени и намалување на содржината на вода за полесно ракување. Патогени кои се од интерес се ентерични бактерии, вируси, протозои и јајца од хелминти во фецесот. Бидејќи јајцата од хелминти се патогени кои најтешко се уништуваат со процеси на третман, тие најчесто се користат како индикаторски организми во шемите за повторна употреба. Други здравствени ризици и аспекти на загадувањето на животната средина што треба да се земат предвид вклучуваат ширење на микрозагадувачи, фармацевтски остатоци и нитрати во животната средина, што би можело да предизвика загадување на подземните води и со тоа потенцијално да влијае на квалитетот на водата за пиење.

Депонискиот гас е мешавина од различни гасови создадени од дејството на микроорганизмите во депонија додека тие го разградуваат органскиот отпад, вклучувајќи на пример, отпад од храна и отпад од хартија. Депонискиот гас е приближно четириесет до шеесет проценти метан, а остатокот е претежно јаглерод диоксид. Траги од други испарливи органски соединенија (VOC) го сочинуваат остатокот (<1%). Овие траги од гасови вклучуваат голем број видови, главно едноставни јаглеводороди.^[10]

Депониските гасови имаат влијание врз климатските промени. Главните компоненти се CO₂ и метан, кои се стакленички гасови. Метанот во атмосферата е многу помоќен стакленички гас, при што секоја молекула има дваесет и пет пати поголем ефект од молекула јаглерод диоксид. Самиот метан, сепак, учествува во помал состав на атмосферата отколку јаглерод диоксидот. Депониите се трет најголем извор на метан во САД.^[11]

Поради значајните негативни ефекти на овие гасови, воспоставени се регулаторни режими за следење на депонискиот гас, намалување на количината на биоразградлива содржина во комуналниот отпад и создавање стратегии за искористување на депонискиот гас, кои вклучуваат согорување или зафаќање на гас за производство на електрична енергија.

Губењето и фрлањето храна се голем дел од влијанието на земјоделството врз климатските промени (тоа изнесува 3,3 милијарди тони емисии на CO2 годишно^[13][14]) и други еколошки проблеми, како што се користењето на земјиштето, користењето на водата и губењето на биодиверзитетот. Спречувањето на фрлањето храна е највисок приоритет, а кога превенцијата не е можна, хиерархијата на отпадот од храна ги рангира опциите за третман на отпадот од храна од претпочитани до најмалку претпочитани врз основа на нивното негативно влијание врз животната средина.^[15] Патиштата за повторна употреба на вишокот храна наменета за човечка потрошувачка, како што е донирањето храна, се следната најдобра стратегија по превенцијата, проследена со добиточна храна, рециклирање на хранливи материи и енергија, проследена од најмалку претпочитаната опција, депонијата, која е главен извор на стакленички гас метан.^[16] Други размислувања вклучуваат нерециклиран фосфор во отпадот од храна што доведува до понатамошно рударство на фосфати. Покрај тоа, намалувањето на отпадот од храна во сите делови од прехранбениот систем е важен дел од намалувањето на влијанието на земјоделството врз животната средина, со намалување на вкупната количина на вода, земјиште и други ресурси што се користат.

Целта 12.3 на ООН за одржлив развој има за цел „да го преполови глобалниот отпад од храна по глава на жител на малопродажно и потрошувачко ниво и да ги намали загубите на храна по должината на производствените и снабдувачките синџири, вклучително и загубите по бербата“ до 2030 година.^[17] Стратегиите за ублажување на климатските промени го истакнуваат намалувањето на отпадот од храна.^[18] На Конференцијата на Обединетите нации за биодиверзитет во 2022 година, земјите се согласиле да го намалат отпадот од храна за 50% до 2030 година.