Современные технологии переработки. Компостирование

Невский экологический оператор продолжает рассказывать о технологиях, которые используются на современных мусороперерабатывающих производствах. Мы уже рассказали вам о работе сепараторов, которые позволяют из общей массы отходов извлекать полезные фракции, о пиролизе, об изготовлении РДФ-топлива. Сегодня речь пойдет о методе работы с органическими отходами – компостировании.  

Органические отходы занимают существенную часть от общего объема ТКО, их количество может колебаться от 30-50% в обычные дни и до 70% в период праздников. Главная проблема органики – гниение, в результате которого образуется газ метан, загрязняющий атмосферу, а также жидкость, которая, смешиваясь с прочими отходами, образует свалочный фильтрат. Фильтрат, в свою очередь, может содержать такие вредные соединения, как ртуть, аммиак, нефтепродукты, пестициды. В жаркое время фильтрат не только отравляет воду, но и испаряется, отравляя воздух. Именно из-за вредных выбросов органические отходы требуют переработки и обезвреживания, что и происходит на современных КПО.  

Что такое компостирование?

Компостирование — это технология, которая подразумевает ускорение (при помощи разных методов) естественного процесса расщепления органического сырья с целью получения полезного продукта – компоста. По сути компостирование – это ускоренное контролируемое разложение отходов, в результате которого получается биоорганическое удобрение. Внешне получаемый компост похож на обычную землю и может использоваться в самых разных сферах.

Компостирование является одним из наиболее экологически чистых способов переработки отходов и одним из самых древних. Перерабатывать остатки пищи, которую не съели животные и люди, в компост начали еще наши самые далекие предки. Существуют данные, что компостирование применялось более 4500 лет назад в Месопотамии, затем в Японии и Китае. В Европе технология компостирования была впервые использована в XVIII веке для переработки навоза животных. В XX веке технология компостирования получила широкое распространение в США и Канаде, где она использовалась для переработки отходов пищевых производств и сельскохозяйственных отходов. Сегодня компостирование успешно применяется во всем мире, в том числе, в России, для переработки бытовых отходов. 

Для компостирования подходит большая часть производимых человеком органических отходов, это, в первую очередь, остатки продуктов питания, а также растительные отходы и даже бумага, картон. 

Как происходит компостирование?

В основе компостирования – работа аэробных бактерий. В процессе разложения в пластах органических отходов развиваются аэробные бактерии, происходит ферментирование с выделением тепла. Потребляя органические отходы как пищевой субстрат, бактерии размножаются и продуцируют воду, диоксид углерода, органические соединения и энергию. В результате этих процессов масса нагревается до 50-70 градусов и под воздействием данной температуры погибают все содержащиеся в ней яйца насекомых, личинки и патогенные организмы – происходит обезвреживание. После завершения всех стадий компостирования, на выходе из органических отходов обогащенная полезными микро и макроэлементами биомассу.

Скорость процесса зависит от количества и активности микроорганизмов, а им, в свою очередь, необходимы источники углерода и азота (которые содержатся в мусоре в определенных пропорциях в зависимости от его состава), а также ряд других веществ. Контролируя количество этих элементов, можно ускорять процесс гниения или замедлить его при необходимости. В этом и заключается суть контролируемого компостирования. 

Технология контролируемого компостирования охватывает несколько последовательных этапов: сортировку, дробление, образование компоста, хранение. Длительность и особенности каждой стадии могут меняться в зависимости от применяемой технологии.

Компостирование принято делить на централизованное и частное. Частное – это привычные всем нам компостные кучи на даче, где гниение происходит естественным образом без вмешательства человека. Централизованное используется на промышленных предприятиях. Компостирование на предприятиях по переработке отходов осуществляется в специальных установках, называемых компостирующими баками, компостерами или биореакторами. Существует несколько типов установок, однако чаще всего используются горизонтальные реакторы – установки цилиндрической формы, снабженные системой вентиляции и поворотными механизмами. Сырье засыпается в такой реактор, происходит нагнетание воздуха, в результате чего сырье насыщается кислородом – это первый этап. На втором этапе отходы перемещают в валки, где оно дозревает. 

Методы компостирования

Существует несколько способов утилизации мусора методом компостирования. Прежде всего, различают холодное (пассивное) и горячее (активное) компостирование, которые отличаются между собой, скоростью и степенью участия человека. 

При холодном компостировании отходы укладываются постепенно, слоями по мере накопления, необходимо постоянно следить за балансом углерода и азота, а также за уровнем влажности. Температура при таком гниении не достигает высоких показателей, процесс протекает очень медленно (до 2-х лет). По сути, холодное компостирование мало чем отличается от изготовления компоста на даче. Горячее компостирование предполагает укладку всех отходов сразу после измельчения с соблюдением определенных пропорций для поддержания достаточно высокой температуры. Компост необходимо периодически увлажнять, ворошить, аэрировать. В результате при гниении образуются высокие температуры, которые дают обеззараживающий эффект, сам процесс протекает существенно быстрее. 

Различают также химическое и биологическое компостирование. Биологическое компостирование предполагает добавление в массу отходов различных биопрепаратов, которые могут стимулировать размножение бактерий, необходимых для компостирования. За счет добавления препаратов процесс не только можно существенно ускорить, но и добиться расщепления более широкого количества компонентов, например, белков животного происхождения. Химическое компостирование предполагает обработку массы отходов специальными минеральными растворами. Это используется, например, для обезвреживания массы отходов, содержащих фекалии птиц (в них есть агрессивные соединения, которые мешают работе полезных микроорганизмов). Использование химических растворов также позволяет ускорить процесс компостирования

 

источник: https://biokompleks.ru/

Также можно выделить компостирование в открытых и закрытых контейнерах. В случае закрытого компостирования мусор собирается в специальных контейнерах (компостерах), которые закрываются крышками. Внутри контейнеров создаются условия для развития микроорганизмов, которые переработают мусор в компост. После этого компост можно использовать для удобрения почвы или в качестве топлива. В случае открытого компостирования мусор собирается в большие кучи и оставляется под открытым небом для разложения. За несколько месяцев мусор превращается в компост, который затем можно использовать для удобрения почвы. Вне зависимости от того, какой метод выбран, необходимо соблюдать оптимальный уровень влаги. 

Преимущества и недостатки технологии компостирования

Компостирование органических отходов – один из самых экологически безопасных методов обработки отходов. Его главное преимущество в том, что оно позволяет утилизировать (и обезвредить) существенное количество отходов, так как именно органика занимает большую часть нашего бытового мусора. Кроме того, на выходе после компостирования получается натуральное удобрение, которое можно использовать в дальнейшем для повышения качества почвы, а также для множества других целей. 

Кроме того, при использовании определенных технологий ускоренного компостирования можно получить не только компост, но и технический грунт. Для получения техногрунта методом компостирования органические отходы отделяют от остальных смешанных отходов и компостируют одним из методов, происходит обезвреживание (уничтожение патогенных организмов под воздействием высоких температур). После получения компоста его дополнительно просеивают, чтобы отделить вкрапления пластика и стекла, которые могли попасть туда из общей массы ТКО, затем добавляют туда инертные фракции от крупногабаритных отходов. Получается технический грунт, который можно использовать в строительстве, в частности, в строительстве дорог. 

И, наконец, компостирование само по себе сокращает количество вредных выбросов в атмосферу, особенно в сравнении с хранением отходов на открытых свалках. На свалке анаэробное разложение увеличивает выбросы метана, но в компостном ящике органические материалы разлагаются аэробно и выделяют в основном углекислый газ, который наносит гораздо меньше вреда. 

Минусов у такого метода обработки отходов не много. Главный минус – необходимость создать специальные условия для хранения готового компоста, чтобы он не привлекал птиц и вредителей. Решить эту проблему можно с помощью хранения компоста в закрытых контейнерах. Кроме того, сам компост лучше сразу направлять на реализацию, так как срок его хранения ограничен. Еще один минус – такой способ достаточно трудозатратный и подходит не для всех типов отходов. Впрочем, современные технологии, используемые на комплексах по переработке отходов, позволяют избежать всех минусов за счет создания максимально безопасной и контролируемой среды для компостирования (закрытые установки, хранение в закрытых помещениях и т.д.). Компостирование в рамках КПО – фактически, процесс, не имеющий никаких негативных последствий. 

Таким образом, компостирование – это отличная методика безопасного обезвреживания органических отходов, которая, в сочетании с другими современными технологиями, позволяет не только переработать существенную часть бытового мусора, поступающего на производственные комплексы, но и получить из этого пользу. 

Все новости