Bult-blog (4): Wat lekt er uit een oude vuilnisbelt?

Vuilnisbeltkunde is geen officiële wetenschap, maar toch zijn er wetenschappers die een flink deel van hun werkzame leven besteden aan het bestuderen van stortplaatsen.

Zulk onderzoek begon al in de jaren tachtig met vragen van overheden, die in hun maag zaten met overvolle vuilnisbelten en plekken waar industrieel en chemisch afval was gedumpt. Ze wilden weten wat er ondergronds gebeurt. Wat stroomt er allemaal mee met het regenwater dat door een belt sijpelt? Wat zie je daarvan terug in het grondwater? Het antwoord hangt sterk af van wat er is gestort, de levensfase van een oude belt, en wat voor soorten bacteriën er ondergronds groeien.

Zure stank

Micro-organismen gaan afval te lijf vanaf het moment dat we het weggooien; dat is te merken aan hardnekkiger vuilnisbaklucht in de zomer, want alles rot sneller als het warmer is. Bacteriën produceren terwijl ze afval verteren allerlei vloeibare stofjes, indringende geuren (vuilnis- en rottingslucht) en onzichtbare gassen (methaan, kooldioxide).

Als vuilnis net is gestort zit er nog lucht tussen de groente- en etensresten, papier en verpakkingen, en bacteriën en schimmels kunnen de aanwezige zuurstof gebruiken om te groeien. Maar zodra afval bedolven wordt onder nieuwe lagen vuilnis of aarden afdeklaag, raakt de zuurstof op. Andere bacteriën krijgen dan de overhand, soorten die het juist goed doen zónder zuurstof. Het afval gaat dan fermenteren of gisten, en daardoor daalt de zuurgraad (pH), onder meer door de vorming van stofjes die ook in azijn zitten, of het stevig stinkende boterzuur.

Ammoniak

De zure fase duurt niet lang, want andere bacteriën krijgen vervolgens de overhand, die zuren opeten en afbreken tot methaan en kooldioxide. Het afval wordt daardoor geleidelijk geneutraliseerd, waardoor weer een volgende groep bacteriën de tanden kan gaan zetten in het al deels afgebroken afval. Deze microben zetten vezelstof (cellulose) uit GFT-afval, papier en verpakkingen om in methaan en kooldioxide.

Terwijl het afval door deze stadia gaat, verandert ook de samenstelling van het langsstromende regenwater (het doorsijpelwater dat in Nederlandse afvaldeskundigen ‘percolaat’ noemen). Vooral in de eerste fase zitten er veel afvalstoffen in het water: denk aan de zuren uit het half verteerde huisvuil, maar ook metalen als zink en ijzer, die in zuur water goed oplossen. Daarnaast wordt er bij de afbraak van eiwitten in het huisvuil ammoniak gevormd dat met het water (als ammonium) wordt meegevoerd.

Zware metalen

De stroom stoffen in het doorsijpelwater verandert geleidelijk als het afval minder zuur wordt en methaanvorming op gang komt. Zware metalen zoals zink en cadmium worden dan juist beter vastgehouden (door binding aan sulfaten (SO4)). Metalen worden daardoor veel minder gemeten in het doorsijpelwater van oudere vuilstorten. Ammonium is een stof die door de jaren heen wel constant wordt meegevoerd, en deze meststof wordt gezien als een langdurige bron van grondwatervervuiling door oude vuilnisbelten.

Verder worden in doorsijpelwater sporen van industriële niet-natuurlijke stoffen gemeten, afkomstig van huishoudelijk en chemisch afval. Dan kun je denken aan olieachtige stoffen als benzeen en xyleen. Die categorie vervuiling kan in hoeveelheid en samenstelling per vuilstort verschillen, en is daardoor minder makkelijk in een algemene beschrijving te vangen, dan de afbraak van regulier huisvuil van een halve eeuw geleden met vooral gft, papier, glas, metaal en karton.

Langetermijn plaatje

De schematische weergave hieronder vat het verloop in gas-samenstelling en vervuiling van doorsijpelwater uit een vuilstort samen. De belangrijkste boodschap uit al die lijnen: watervervuiling door een vuilstort neemt af in de loop der jaren. (Bron Afbeelding: Christensen & Kjeldsen 1989, via Geoengineer.org )

Watervervuiling door vuilnisbelt
Bovenste grafiek toon schematisch verloop van de gas-samenstelling in een vuilstort, die vooral wordt bepaald door methaan (CH4) en kooldioxide (CO2). De twee onderste grafieken tonen schematisch de aanwezigheid van verschillende afvalstoffen in doorsijpelend regenwater. Organische zuren (VFT), ammonium (NH4) en metalen (Zn, Fe) zijn belangrijk i.v.m. vervuiling van het grondwater. Bron in tekst.

De vraag is hoe oude vuilnisbelten op de lange termijn verder ontwikkelen en hoe de Bult in de bovenstaande plaatjes zou passen. Dat de Bult de eerste, zure fase inmiddels wel achter de rug heeft, is zeker. De methaanproductie is waarschijnlijk lager dan in 1980, maar de vorming van dit gas kan nog jarenlang op een laag pitje doorgaan. Het blijft gissen.

Veranderende afvalstroom

Onderzoekers denken dat oude vuilnisbelten na tientallen of misschien zelfs honderden jaren ‘uitgerot’ raken. Er is dan geen makkelijk verteerbaar materiaal meer voor microben, en de vorming van methaan en koolzuurgas stopt, waardoor de buitenlucht de oude vuilberg kan binnendringen. Wanneer dat gebeurt is moeilijk te voorspellen.

Oude vuilnisbelten zijn dus een bron van grondwatervervuiling, doordat in het doorsijpelwater allerlei stoffen worden meegevoerd. De watervervuiling door vuilnisbelten verandert naarmate ze verouderen. Omdat grondwater stroomt, kan de watervervuiling worden meegevoerd. Het transport en het lot van verschillende afvalstoffen, zoals ammonium, metalen en chemische afval, is onderwerp voor een ander blogje.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *