Characteristics of emissions from municipal waste landfdls

The quantity of landfill gases depends on the properties of waste (composition and age) and multiple environmental factors (oxygen content, humidity, temperature). Higher content of organic waste at a landfill leads to the increased generation of gases, such as carbon dioxide, methane, nitrogen or hydrogen sulphide, by bacteria responsible for degradation, while higher content of chemical waste contributes to the formation of NMOCs due to evaporation or chemical reactions. More gases are released from waste stored for less than 10 years old as a result of bacterial degradation, evaporation and chemical reactions than from that stored for more than 10 years. The highest emission of gases from landfills occurs 5-7 years from the start of storage Bacteria can produce methane in anaerobic conditions only. The higher the oxygen content, the longer waste is decomposed by aerobic bacteria at the first stage. If waste is loosely packed, better oxygen accessibility is ensured and, consequently, aerobic bacteria live longer and produce carbon dioxide and water for a longer period. If waste is compacted, anaerobic bacteria which produce methane grow more rapidly, to be later replaced by aerobic bacteria. More than 40% humidity (based on wet waste matter) contributes to more rapid gas release from landfills. This is caused by the favourable effect of humidity on bacterial growth and transport of nutrients throughout the landfill. High temperature increases bacterial activity which, in effect, leads to higher emissions of gases from landfills. Lower temperatures reduce bacterial activity. Due to the heat emitted during bacterial degradation processes landfill temperatures are 25-45°C [4, 5].

Ilość gazu z odpadów zależy od właściwości odpadów (skład i wiek) i wielu czynników środowiskowych (zawartość tlenu, wilgotność, temperatura). Wyższa zawartości odpadów organicznych na składowisku prowadzi do zwiększonego wytwarzania, przez bakterie odpowiedzialne za degradację, gazów takich jak: dwutlenek węgla, metan, azot lub siarkowodór. Wyższa zawartość odpadów chemicznych przyczynia się do powstawania niemetalowych związków organicznych wskutek parowania lub reakcji chemicznych. Większa ilość gazu jest uwalniana z odpadów w wyniku degradacji bakteryjnej, parowania i reakcji chemicznych, gdy odpady składowane są przez okres krótszy niż 10 lat, w stosunku do odpadów przechowywanych dłużej niż 10 lat. Największa emisji gazów ze składowisk odpadów występuje 5-7 lat po rozpoczęciu składowania. Bakterie wytwarzają metan tylko w warunkach beztlenowych. Im wyższa zawartość tlenu, tym dłużej odpady są rozkładane przez bakterie tlenowe w pierwszym etapie. Jeżeli odpady są luźno ułożone występuję większa dostępność tlenu. Tym samym bakterie tlenowe żyją dłużej i produkują dwutlenek węgla i wodę przez dłuższy okres. Jeżeli odpady są składowane ściśle wówczas bakterie beztlenowe, które produkują metan, rosną szybciej i nie są zastępowane przez bakterie tlenowe. Ponad 40% wilgotności (w oparciu o wilgotną masę odpadów) przyczynia się do szybszego uwolnienia gazu ze składowisk odpadów. Spowodowane jest to korzystnym wpływem wilgotności na rozwój bakterii i transport substancji odżywczych w składowisku. Wysoka temperatura zwiększa aktywność bakterii, co prowadzi do zwiększenia emisji gazów ze składowisk odpadów. Niższe temperatury obniżają aktywność bakterii. Ze względu na ciepło emitowane podczas procesów degradacji bakteryjnej, temperatura w składowisku wynosi od 25 do 45°C [4, 5].