мембранное компостирование технология что это
Мембранное компостирование как способ снижения объема захоронения отходов
Снизить в два раза объем отходов, направляемых на полигоны — такую задачу поставил Президент России в своем Указе «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года». Многие страны-лидеры уже успешно прошли этот путь.
Компания «ЭКОСТЭРКУС», единственная в России, импортирует такое оборудование и ориентирована на все сегменты рынка отходоперерабатывающей отрасли.
Ключевым компонентом системы аэробного компостирования является полупроницаемая мембрана GORE®, под которой протекает процесс разложения биоорганических отходов. При этом дополнительного внесения термофильных организмов или каких-либо реагентов не требуется. Благодаря созданию идеальных условий для жизнедеятельности аэробных бактерий происходит ускоренное развитие полезной микрофлоры, перерабатывающей органику в биокомпост и одновременно разогревающей массу до 70-80 °С. В таких условиях гарантированно погибают патогенные микробы, вирусы и другие возбудители инфекционных заболеваний. Всего через 1,5 месяца обеззараженная масса в виде технического компоста выгружается в барабанный грохот, который сортирует компост на фракции.
Доля биоразлагаемых компонентов в твердых коммунальных отходах может достигать 40% по массе. Основную часть составляют фракции размером до 80 мм. На сортировочной линии поток ТКО проходит участок грохочения, где отсеивается в среднем 30% отходов – в основном это органическая высоковлажная субстанция.
Сегодня в России практически на всех мусоросортировочных станциях отсев грохочения ТКО направляется на полигоны захоронения. При этом биоразлагаемые отходы являются основным источником загрязнения атмосферы и образования опасного фильтрата, проникающего в почву и водоемы! А с помощью технологии мембранного компостирования значительно снижается нагрузка на полигоны и нейтрализуется источник загрязнения окружающей среды в виде гниющей органики.
При промышленном компостировании в закрытом пространстве под мембраной происходит полное разложение органических веществ, формирование устойчивых гуминовых соединений. В получаемой биологически стабилизированной компостной массе не происходят биохимические процессы с выделением каких-либо газов и дурнопахнущих веществ. Компост можно размещать на открытой площадке – вреда окружающей среде не будет. Чего не скажешь о местах захоронения и свалках, где при разложении органики происходит образование большого количества вредных веществ и загрязненных сточных вод.
В процессе компостирования отходы теряют до 25% своей массы благодаря биотермической сушке, связанной с выделяемым теплом в результате активного развития и жизнедеятельности термофильных бактерий. Высушенный технический компост содержит множество мелких фрагментов ТКО: стекло, пластики, металлы, дерево и т.п. На грохоте с отверстиями 10 мм отсеивается так называемый искусственный грунт — стабилизированный органический материал. Остатки («хвосты») поступают на досортировку с дальнейшим захоронением. Если ПДК вредных веществ в «хвостах» находится в пределах допустимых норм, их измельчают на шредере и используют в строительстве. Другим вариантом, не связанным с захоронением на полигоне, может быть сжигание измельченных отходов в печах цементных заводов.
Таким образом, технология мембранного компостирования обеспечивает утилизацию трети поступающих на мусоросортировочный комплекс смешанных ТКО. При раздельном сборе мусора, например при двухконтейнерной системе сбора отходов, через компостирование может проходить не менее 50% отходов – это «грязный» мусор с пищевыми, растительными и прочими загрязненными отходами. Потребуется только предварительное дробление, чтобы довести массу до частиц размером не более 80 мм.
С 2017 года в Московской области эксплуатируются комплексы переработки ТКО средней и большой мощности с площадками компостирования по технологии UTV AG. При этом мощности некоторых площадок за время эксплуатации были увеличены в 2-3 раза, что подтверждает высокую эффективность технологии мембранного компостирования.
Площадка компостирования отсева ТКО на КПО «Прогресс» в г. Рошаль
В системе обращения с отходами для регионов России с большими территориями широко представлены объекты переработки ТКО малой мощности — до 20 тысяч тонн в год. Технология компостирования здесь также необходима. Рассмотрим несколько типовых примеров мусоросортировочных станций малой мощности с участками компостирования отсева ТКО.
Смешанные ТКО доставляются мусоровозами на комплекс переработки отходов. После разгрузки из отходов отбираются крупные металлические предметы. Ковшовым погрузчиком или гидравлическим манипулятором отходы загружаются на приемную часть конвейера, подающего мусор в шредер-измельчитель. Измельченный материал проходит по отводящему конвейеру под магнитной плитой автоматического сепаратора, который отбирает черные металлы, и поступает в приемный контейнер.
Подготовленные отходы размещаются в компостных ваннах. Сформированный бурт накрывается ламинированным трехслойным мембранным покрывалом. Запускается первая фаза биотермической сушки (21 день). После этого материал перемещается ковшовым погрузчиком на бетонную площадку другой компостной ванны и снова накрывается мембранным покрывалом на 14 дней (вторая фаза).
Осушенный и обезвреженный материал перемещается на участок грохочения. На барабанном грохоте с ячейкой 10 мм отбирается искусственный грунт. Остатки просеянного материала по конвейеру поступают на баллистический сепаратор, который разделяет отходы на легкие и тяжелые фракции.
Легкие фракции представляют собой 2D-фрагменты в виде пленок, пластиков, целлюлозы и т. д. Они поступают в шредер-измельчитель. Имея исходную влажность менее 25%, высокую калорийность и размер частиц менее 25 мм, данный материал может успешно использоваться для производства RDF-топлива или направлен для сжигания на цементные заводы.
Тяжелые фракции после баллистики также измельчаются на шредере. Основными компонентами являются стекло, керамика, алюминиевые банки, прочие 3D фрагменты «хвостов» ТКО. После измельчения «хвосты» могут быть использованы в строительстве или размещаются на полигоне, имея при этом минимальный объем захоронения при полном отсутствии эмиссии вредных газов.
Смешанные ТКО доставляются мусоровозами на комплекс переработки отходов. После разгрузки из отходов отбирается крупногабаритный мусор. Деревянные компоненты измельчаются на шредере до фракции 50-150 мм и смешиваются с отсевом органики для последующего компостирования. Ковшовым погрузчиком ТКО сдвигаются в приямок цепного подающего конвейера и поступают на барабанный грохот. Большая часть органики, присутствующая в ТКО, отсеивается на грохоте с ячейкой 70 мм. Остатки отходов после грохочения поступают на сортировочный ленточный конвейер. Здесь сортировщики отбирают картон, бумагу, полимеры, алюминиевые банки, стекло. Отобранные фрагменты вторсырья (кроме стекла) брикетируются с помощью пресса.
Хвосты сортировки на ленте отводящего конвейера проходят под магнитным сепаратором. Ферромагнитные элементы притягиваются к магнитной плите и с помощью движущейся ленты сбрасываются в приемный контейнер.
Отсев грохочения ТКО размещается в компостных ваннах. Сформированный бурт накрывается ламинированным трехслойным мембранным покрывалом. Запускается первая фаза компостирования (28 дней). По завершении первой фазы компостная масса перемещается ковшовым погрузчиком на площадку другой бетонной ванны и снова накрывается мембранным покрывалом. Вторая фаза технологического процесса длится 14 дней.
Осушенный и обеззараженный материал (технический компост) перемещается на участок грохочения. На барабанном грохоте с ячейкой 10 мм просеивается искусственный грунт, который используется для подсыпки дорог, засыпки оврагов, изоляции полигона. Крупные фракции поступают на дополнительную сортировку.
На объектах переработки ТКО мощностью до 10 тысяч тонн в год для компостирования отсева ТКО применяются мобильные биореакторы. Это контейнеры объемом 30 м3, специально разработанные для биотермического обеззараживания, стабилизации, сушки и компостирования небольших объёмов органических отходов.
Поступающие на комплекс сортировки отходы просеиваются на барабанном грохоте. Пакеты с мусором разрываются ножами, установленными на внутренней поверхности барабанного сита. Мелкие фракции, включающие большую часть органики, собирают в приемный контейнер. На участке компостирования ковшовым погрузчиком они перегружаются в биореактор и закрываются крышкой, на которой закреплена полупроницаемая мембрана. Технологический процесс в биореакторах полностью соответствует компостированию в буртах. Создаваемый автоматикой идеальный микроклимат обеспечивает активное развитие и оптимальную жизнедеятельность бактерий аэробной группы, которые биологически разлагают органический материал. Не ранее, чем через три недели материал должен быть удален из биореактора и снова загружен ковшовым погрузчиком. Это необходимо для перемешивания материала, что обеспечивает гарантированное обеззараживание и стабилизацию компоста в течение следующей фазы, которая длится две недели. Через 5-6 недель полученный технический компост просеивается на барабанном сите с ячейкой 10 мм для разделения на искусственный грунт и «хвосты».
Таким образом, даже при малых объемах ТКО, благодаря компостированию органики в биореакторах и сортировке «хвостов» после грохочения, утилизации подвергается до 40% поступающих на переработку отходов.
Рассмотренные типовые варианты технологического процесса переработки ТКО содержат технологию мембранного компостирования как главную составляющую для решения задачи существенного снижения объема отходов, направляемых на полигоны. Кроме того, обезвреживание и утилизация биоразлагаемых отходов в составе ТКО обеспечивают условия для создания благоприятной экологической обстановки в районе полигона.
Получившая мировое признание технология переработки биоорганических отходов немецкой компании UTV AG пришла и в Россию. Благодаря ООО «ЭКОСТЭРКУС» появилась возможность развивать это направление во всех регионах страны и с выгодой использовать накопленный опыт биотермического обеззараживания, стабилизации, сушки и компостирования всех видов биоразлагаемых отходов.
Сегодня основные системные компоненты поставляются из Германии. Немецкое качество обеспечивает многолетнюю гарантию и долгий срок службы оборудования. Производство российских аналогов основных компонентов технологии будет налажено и на отечественных предприятиях, чтобы предлагать на рынке отходоперерабатывающей отрасли альтернативные варианты оборудования в рамках программы импортозамещения.
Генеральный директор ООО «ЭКОСТЭРКУС»
Микляев Юрий Михайлович
www.ecostercus.ru
Чтобы добавить комментарий, надо зарегистрироваться
Мембранное компостирование как способ снижения объема захоронения отходов
Снизить в два раза объем отходов, направляемых на полигоны — такую задачу поставил Президент России в своем Указе «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года». Многие страны-лидеры прошли этот рубеж.
У России сегодня имеется возможность использовать накопленный мировой опыт и проверенные технологии, чтобы на всей своей территории внедрить самые эффективные и современные способы переработки ТКО. Одним из них является способ аэробного мембранного компостирования органических отходов, разработанный в конце прошлого века немецкой компанией UTV AG. Технология получила мировое признание во многих странах и реализована более чем на 130 объектах в разных регионах, включая северные широты Канады с экстремально низкими температурами. С её помощью:
— получают удобрения из биоотходов,
— перерабатывают канализационные илы в техногрунт,
— производят RDF-топливо из бытовых отходов.
Компания «ЭКОСТЭРКУС», единственная в России, импортирует такое оборудование и ориентирована на все сегменты рынка отходоперерабатывающей отрасли.
Ключевым компонентом системы аэробного компостирования является полупроницаемая мембрана GORE®, под которой протекает процесс разложения биоорганических отходов. При этом дополнительного внесения термофильных организмов или каких-либо реагентов не требуется. Благодаря созданию идеальных условий для жизнедеятельности аэробных бактерий происходит ускоренное развитие полезной микрофлоры, перерабатывающей органику в биокомпост и одновременно разогревающей массу до 70-80 °С. В таких условиях гарантированно погибают патогенные микробы, вирусы и прочие возбудители инфекционных заболеваний. Всего через 1,5 месяца обеззараженная масса в виде технического компоста выгружается в барабанный грохот, который сортирует компост на фракции.
Доля биоразлагаемых компонентов в твердых коммунальных отходах может достигать 40% по массе. Основную часть составляют фракции размером до 80 мм. На сортировочной линии поток ТКО проходит участок грохочения, где отсеивается в среднем 30% отходов – в основном это органическая высоковлажная субстанция.
Сегодня в России практически на всех мусоросортировочных станциях отсев грохочения ТКО направляется на полигоны захоронения. При этом биоразлагаемые отходы являются основным источником загрязнения атмосферы и образования опасного фильтрата, проникающего в почву и водоемы! А с помощью технологии мембранного компостирования значительно снижается нагрузка на полигоны и нейтрализуется источник загрязнения окружающей среды в виде гниющей органики.
При промышленном компостировании в закрытом пространстве под мембраной происходит полное разложение органических веществ, формирование устойчивых гуминовых соединений. В получаемой биологически стабилизированной компостной массе не происходят биохимические процессы с выделением каких-либо газов и дурнопахнущих веществ. Компост можно размещать на открытой площадке – вреда окружающей среде не будет. Чего не скажешь о полигонах и свалках, где при разложении органики происходит образование большого количества вредных газов и загрязненных сточных вод.
В процессе компостирования отходы теряют до 25% своей массы благодаря биотермической сушке, связанной с выделяемым теплом в результате активного развития и жизнедеятельности термофильных бактерий. Высушенный технический компост содержит множество мелких фрагментов ТКО: стекло, пластики, металлы, дерево и т.п. На грохоте с отверстиями 10 мм отсеивается так называемый искусственный грунт — стабилизированный органический материал. Остатки («хвосты») поступают на досортировку с дальнейшим захоронением. Если ПДК вредных веществ в «хвостах» находится в пределах допустимых норм, их измельчают на шредере и используют в строительстве. Другим вариантом, не связанным с захоронением на полигоне, может быть сжигание измельченных отходов в печах цементных заводов.
Таким образом, технология мембранного компостирования обеспечивает утилизацию третьей части поступающих на мусоросортировочный комплекс смешанных ТКО. При раздельном сборе мусора, например при двухконтейнерной системе сбора отходов, через компостирование может проходить не менее 50% отходов – это «грязный» мусор с пищевыми, растительными и прочими загрязненными отходами. Потребуется только предварительное дробление, чтобы довести массу до частиц размером не более 80 мм.
В Московской области с 2017 года эксплуатируются комплексы переработки ТКО средней и большой мощности с площадками компостирования по технологии UTV AG. При этом мощности некоторых площадок за время эксплуатации были увеличены в 2-3 раза, что подтверждает высокую эффективность технологии мембранного компостирования.
Площадка компостирования отсева ТКО на КПО «Прогресс» в г. Рошаль
В системе обращения с отходами для регионов России с большими территориями широко представлены объекты переработки ТКО малой мощности — до 20 тысяч тонн в год. Технология компостирования здесь также необходима. Рассмотрим несколько типовых примеров мусоросортировочных станций малой мощности с участками компостирования отсева ТКО.
Смешанные ТКО доставляются мусоровозами на комплекс переработки отходов. После разгрузки из отходов отбираются крупные металлические предметы. Ковшовым погрузчиком или гидравлическим манипулятором отходы загружаются на приемную часть конвейера, подающего мусор в шредер-измельчитель. Измельченный материал проходит по отводящему конвейеру под магнитной плитой автоматического сепаратора, который отбирает черные металлы, и поступает в приемный контейнер.
Подготовленные отходы размещаются в компостных ваннах. Сформированный бурт накрывается ламинированным трехслойным мембранным покрывалом. Запускается первая фаза биотермической сушки (21 день). После этого материал перемещается ковшовым погрузчиком на бетонную площадку другой компостной ванны и снова накрывается мембранным покрывалом на 14 дней (вторая фаза).
Осушенный и обезвреженный материал перемещается на участок грохочения. На барабанном грохоте с ячейкой 10 мм отбирается искусственный грунт. Остатки просеянного материала по конвейеру поступают на баллистический сепаратор, который разделяет отходы на легкие и тяжелые фракции.
Легкие фракции представляют собой 2D-фрагменты в виде пленок, пластиков, целлюлозы и т. д. Они поступают в шредер-измельчитель. Имея исходную влажность менее 25%, высокую калорийность и размер частиц менее 25 мм, данный материал может успешно использоваться для производства RDF-топлива или направлен для сжигания на цементные заводы.
Тяжелые фракции после баллистики также измельчаются на шредере. Основными компонентами являются стекло, керамика, алюминиевые банки, прочие 3D фрагменты «хвостов» ТКО. После измельчения «хвосты» могут быть использованы в строительстве или размещаются на полигоне, имея при этом минимальный объем захоронения при полном отсутствии эмиссии вредных газов.
Смешанные ТКО доставляются мусоровозами на комплекс переработки отходов. После разгрузки из отходов отбирается крупногабаритный мусор. Деревянные компоненты измельчаются на шредере до фракции 50-150 мм и смешиваются с отсевом органики для последующего компостирования.
Ковшовым погрузчиком ТКО сдвигаются в приямок цепного подающего конвейера и поступают на барабанный грохот. Большая часть органики, присутствующая в ТКО, отсеивается на грохоте с ячейкой 70 мм. Остатки отходов после грохочения поступают на сортировочный ленточный конвейер. Здесь сортировщики отбирают картон, бумагу, полимеры, алюминиевые банки, стекло. Отобранные фрагменты вторсырья (кроме стекла) брикетируются с помощью пресса.
«Хвосты» сортировки на ленте отводящего конвейера проходят под магнитным сепаратором. Ферромагнитные элементы притягиваются к магнитной плите и с помощью движущейся ленты сбрасываются в приемный контейнер.
Отсев грохочения ТКО размещается в компостных ваннах. Сформированный бурт накрывается ламинированным трехслойным мембранным покрывалом. Запускается первая фаза компостирования (28 дней). По завершении первой фазы компостная масса перемещается ковшовым погрузчиком на площадку другой бетонной ванны и снова накрывается мембранным покрывалом. Вторая фаза технологического процесса длится 14 дней.
Осушенный и обеззараженный материал (технический компост) перемещается на участок грохочения. На барабанном грохоте с ячейкой 10 мм просеивается искусственный грунт, который используется для подсыпки дорог, засыпки оврагов, изоляции полигона. Крупные фракции поступают на дополнительную сортировку.
На объектах переработки ТКО мощностью до 10 тысяч тонн в год для компостирования отсева ТКО применяются мобильные биореакторы. Это контейнеры объемом 30 м3, специально разработанные для биотермического обеззараживания, стабилизации, сушки и компостирования небольших объёмов органических отходов.
Поступающие на комплекс сортировки отходы просеиваются на барабанном грохоте. Пакеты с мусором разрываются ножами, установленными на внутренней поверхности барабанного сита. Мелкие фракции, включающие большую часть органики, собирают в приемный контейнер. На участке компостирования ковшовым погрузчиком они перегружаются в биореактор и закрываются крышкой, на которой закреплена полупроницаемая мембрана. Технологический процесс в биореакторах полностью соответствует компостированию в буртах. Создаваемый автоматикой идеальный микроклимат обеспечивает активное развитие и оптимальную жизнедеятельность бактерий аэробной группы, которые биологически разлагают органический материал. Не ранее, чем через три недели материал должен быть удален из биореактора и снова загружен ковшовым погрузчиком. Это необходимо для перемешивания материала, что обеспечивает гарантированное обеззараживание и стабилизацию компоста в течение следующей фазы, которая длится две недели. Через 5-6 недель полученный технический компост просеивается на барабанном сите с ячейкой 10 мм для разделения на искусственный грунт и «хвосты».
Таким образом, даже при малых объемах ТКО, благодаря компостированию органики в биореакторах и сортировке «хвостов» после грохочения, утилизации подвергается до 40% поступающих на переработку отходов.
Рассмотренные типовые варианты технологического процесса переработки ТКО содержат технологию мембранного компостирования как главную составляющую для решения задачи существенного снижения объема отходов, направляемых на полигоны. Кроме того, обезвреживание и утилизация биоразлагаемых отходов в составе ТКО обеспечивают условия для создания благоприятной экологической обстановки в районе полигона.
Получившая мировое признание технология переработки биоорганических отходов немецкой компании UTV AG пришла и в Россию. Благодаря ООО «ЭКОСТЭРКУС» появилась возможность развивать это направление во всех регионах страны и с выгодой использовать накопленный опыт биотермического обеззараживания, стабилизации, сушки и компостирования всех видов биоразлагаемых отходов.
Сегодня основные системные компоненты поставляются из Германии. Немецкое качество обеспечивает многолетнюю гарантию и долгий срок службы оборудования. Производство российских аналогов основных компонентов технологии будет налажено и на отечественных предприятиях, чтобы предлагать на рынке отходоперерабатывающей отрасли альтернативные варианты оборудования в рамках программы импортозамещения.
Методы полевого компостирования ТБО
Системы компостирования ABONO® основанны на Наилучших Доступных Технологиях (Best Available Technologies по Европейскому классификатору), которые позволяют быстро и эффективно обезвреживать и стабилизировать органические биогенные и пищевые отходы животного и растительного происхождения находящиеся в ТКО и ТБО отходах. Процесс ускоренного компостирования — это биотермический процесс с доступом воздуха, то есть ускоренное компостирование — это аэробный процесс. В результате биотермической обработки при температурах 55-60 градусов Цельсия из органических отходов ТБО получается стабилизированный продукт — технический компост, который полностью обезврежен и может использоваться для рекультивации и обсыпки полигонов ТБО, ТКО, использоваться для выращивания цветов, деревьев, а при использовании крытых систем компостирования и биосушки в реакторах, данные отходы высушиваются до 20-25% влажности и могут быть использованы в качестве альтернативного топлива RDF (Refused Derived Fuel) из твердых отходов с теплотой сгорания около 1800-3500 ккал/кг, что соответствует 3 классу SRF топлива по Европейским регламентам и по ГОСТу РФ.
Помимо перевода органических отходов в 4-5 класс опасности и их стабилизации, также достигается значительное уменьшение веса и объема обезвреженных органических отходов из отсева ТБО, ТКО. — При использовании закрытых и утепленных вертикальных биореакторов ABONO® объем органической части отходов в некоторых случаях уменьшается до 70% от изначального, а в случае использования полевого компостирования до 40%, что значительно сокращает расходы на логистику и что увеличивает в разы полезный срок эксплуатации полигонов ТБО.
При использовании системы ABONO® ускоренного компостирования органической фракции ТБО, увеличивается процент рециклинга и отбора полезной фракции из ТКО до 60% и более, что достигается при использовании Наилучших Доступных Технологий (по Европейским и российским стандартам) и сокращения выбросов парниковых газов.
Динамические системы компостирования органической фракции ТБО/ТКО
Полевое компостирование
Полевая система компостирования ABONO® с использованием самоходных и прицепных ворошителей буртов. Подробнее Первая фаза — интенсивное компостирование с использованием арочных ворошителей и при необходимости системы увлажнения или укрытия компостируемомго материала.
Вторая фаза — фаза дозревания компоста с использованием ворошителей буртов с боковым срезом для интенсификации процессов дозревания, сокращения необходимых площадей и упрощения процесса отгрузки готового компоста для последующей обработки.
Статические системы компостирования органической фракции ТБО/ТКО
Мембранное компостирование
Статическая модульная система компостирования ABONO® с использованием мембраны для ускоренного компостирования отходов представляет собой модульную бетонированную площадку с ванными для размещения компостируемых отходов. Подробнее
Информация, инструкции, схемы и буклеты по оборудованию и технологям ABONO® ускоренного компостирования органических отходов растительного и животного происхождения:
A4_ABONO stil_Аэробная переработка орган отходов.pdf
A4_ABONO stil_Ворошители для треугольных буртов.pdf
ABONO-Барабанные биореакторы-v3.pdf
ABONO-Вертикальные биореакторы.pdf
ABONO-Измельчитель древесных отходов-v2.pdf
ABONO-Контейнерные биореакторы.pdf
ABONO-Рециклинг ТКО2.pdf
ABONO-мобильные грохоты.pdf
ABONO-прицепной арочный ворошитель ABONO (1).pdf
ABONO-прицепные ворошители с боковым срезом.pdf
ABONO-самоходный арочный ворошититель ABONO-16.30.pdf
ABONO-самоходые ворошители буртов колесные (1).pdf
ABONO-стационарные биоферментеры бетонные.pdf
ABONO-схема процесса компостирования-ТБО (1).pdf
ABONO-схема процесса компостирования-ТБО-статичный туннель (1).pdf
ABONO-схема процесса компостирования-ТБО-туннельный ворошитель (1).pdf
ABONO-схема процесса компостирования-навоз (1).pdf
ABONO-схема процесса компостирования-помет (1).pdf
ABONO-схема процесса компостирования-прицепной ворошитель (1).pdf
ABONO-туннельное компостирование в бетонных тоннелях.pdf
ABONO-Туннельный ворошитель-v3.pdf
Полевое компостирование ТБО
Компостирование
Компостирование — это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического — прежде всего — растительного — происхождения, таких как листья, вегки и скошенная трава.
Во всем мире компостирование отходов ТБО, помета, навоза и органических отходов является наиболее распространенным методом обработки отходов животноводческого производства. И для этого есть веские причины, ведь этот способ переработки отходов способен решать такие проблемы, как неприятный запах, скопление насекомых и сокращение количества болезнетворных микроорганизмов, улучшить плодородность почв, рекультивировать полигоны ТБО и т.д.
В России компостирование с помощью компостных ям часто применяется населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время процесс компостирования может быть централизован и проводиться на специальных площадках. Существует несколько технологий компостирования, различающихся по стоимости и сложности. Более простые и дешевые технологии требуют больше места и процесс компостирования занимает больше времени.
Основными компонентами для компостирования являются: торф, навоз, навозная жижа, птичий помет, опавшие листья, сорная трава, стерня, пищевые отходы, растительные отходы, древесные опилки, твердые муниципальные отходы: бумага, опилки, тряпье, отходы сточных вод.
Процесс компостирования
Компостирование отходов заключается в том, что в органической массе повышается содержание доступных растениям элементов питания (азота, фосфора, калия и других), обезвреживаются патогенная микрофлора и яйца гельминтов, уменьшается количество целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Кроме того, в результате компостирования, удобрение становится сыпучим, что облегчает внесение его в почву. При этом, по своим удобрительным свойствам компост ни сколько не уступает навозу, а некоторые виды компоста даже превосходят его.
Таким образом, компостирование отходов позволяет не только вовремя и без лишней головной боли избавляться от фекалий и отходов, но одновременно получать из них качественное удобрение.
Важно помнить, что компостированию не подлежат больничные отбросы, субпродукты из ветлабораторий, примеси ядохимикатов, радиоактивных, дезинфицирующих и других токсических веществ.
Компостирование отходов может быть ускоренно с использованием передовых технологий и оборудования для компостирования. При этом устройства для компостирования отходов должны отвечать довольно высоким современным экологическим требованиям. Специалисты ABONO Group проектируют полигоны для компостирования, разрабатывают технологии и поставляют полный комплект оборудования для компостирования.
Различные технологии компостирования
Минимальная технология. Компостные кучи – 4 метра в высоту и 6 метров в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс компостирования занимает от одного до трех лет в зависимости от климата. Необходима относительно большая санитарная зона.
Технология низкого уровня. Компостные кучи – 2 метра в высоту и 3-4 в ширину. В первый раз кучи переворачиваются через месяц. Следующее переворачивание и формирование новой кучи – через 10-11 месяцев. Компостирование занимает 16-18 месяцев.
Технология среднего уровня. Кучи переворачиваются ежедневно. Компост готов через 4-6 месяцев. Капитальные и текущие затраты выше.
Технология высокого уровня. Требуется специальная аэрация компостных куч. Компост готов уже через 2-10 недель.[2]
Технология высокого уровня. Требуется специальная аэрация комностных куч. Компост готов уже через 2-10 недель.
Конечным продуктом компостирования является компост, который может найти различные применения в городском и сельском хозяйстве.
Возможные рынки сбыта компоста: садовые участки; предприятия; питомники; теплицы; кладбища; предприятия сельского хозяйства; ландшафтное строительство; общественные парки; придорожные полосы; рекультивация земель; покрытие свалок; рекультивация горных разработок; рекультивация городских пустырей.
Компостирование, применяемое в России на механизированных мусороперерабатывающих заводах, например, в Санкт- Петербурге, представляет из себя процесс сбраживания в биореак- горах всего объема ТБО, а не только его органической составляющей. Хотя характеристики конечного продукга могут быть значительно улучшены пучем извлечения из отходов металла, пластика и т.д., все же он представляет собой достаточно опасный продукт и находит очень ограниченное применение (на Западе такой «компост» применяют только для покрытия свалок).
Полевое компостирование ТБО
Наиболее простым и дешевым методом утилизации ТБО является полевое компостирование. Его целесообразно использовать в городах с населением свыше 50 тыс. жителей. Правильно организованное полевое компостирование обеспечивает защиту почвы, атмосферы, грунтовых и поверхностных вод от загрязнения ТБО. Технология полевого компостирования позволяет производить совместное обезвреживаение и переработку ТБО с обезвоженным осадком сточных вод (в соотношении 3:7), получаемый при этом компост содержит больше азота и фосфора.
Существует две принципиальные схемы полевого компостирования:
• с предварительным дроблением ТБО;
• без предварительного дробления.
При использовании схемы с предварительным дроблением ТБО для измельчения отходов используют специальные дробилки.
Во втором случае (без предварительного дробления) измельчение происходит за счет многократного перелопачивания компостируемого материала. Неизмельченные фракции отделяют на контрольном грохоте.
Установки полевого компостирования, оснащенные дробилками для предварительного измельчения ТБО, обеспечивают больший выход компоста и дают меньше отходов производства. ТБО измельчают молотковыми дробилками или небольшими биотермическими барабанами (частота вращения барабана 3,5 мин–1). Барабан обеспечивает достаточное измельчение ТБО за 800–1200 оборотов (4–6 ч). После такой обработки 60–70 % материала проходит через сито обечайки барабана с отверстиями диаметром 38 мм.
Сооружения и оборудование полевого компостирования должны обеспечить прием и предварительную подготовку ТБО, биотермическое обезвреживание и окончательную обработку компоста. ТБО разгружают в приемный буфер или на выровненную площадку. Бульдозером, грейферным краном или специальным оборудованием формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования.
Для предотвращения развеивания бумаги, выплода мух, устранения запаха поверхность штабеля покрывают изолирующим слоем торфа, зрелого компоста или земли толщиной 20 см. Выделяющееся под влиянием жизнедеятельности термофильных микроорганизмов тепло приводит к «саморазогреванию» компостируемого материала. При этом наружные слои материала в штабеле служат теплоизоляторами и сами разогреваются меньше, в связи с чем для надежного обезвреживания всей массы материала штабеля необходимо перелопачивать. Кроме того, перелопачивание способствует лучшей аэрации всей массы компостируемого материала. Продолжительность обезвреживания ТБО на площадках компостирования составляет 1 — 6 мес. в зависимости от используемого оборудования, принятой технологии и сезона закладки штабелей.
При весенне-летней закладке недробленых ТБО температура в шатбеле компостируемого материала через 5 дней поднимается до 60–70 °С и удерживается на таком уровне две-три недели, затем снижается до 40–50 °С. В течение следующих 3–4 мес. температура в шатбеле уменьшается до 30–35 °С.
Перелопачивание способствует активизации процесса компостирования, через 4–6 дней после перелопачивания температура на несколько дней снова повышается до 60–65 °С.
При осенне-зимней закладке температура в течение первого месяца поднимается только в отдельных очагах, а затем, по мере саморазогрева (1,5–2 мес.) температура штабеля достигает 50 – 60 °С и остается на таком уровне в течение двух недель. Затем в течение 2 – 3 месяцев температура в штабеле удерживается на уровне 20 – 30 °С, а с наступлением лета повышается до 30 – 40 °С.
В процессе компостирования активно снижается влажность материала, поэтому для ускорения биотермического процесса помимо перелопачивания и принудительной аэрации необходимо производить увлажнение материала.
Принципиальные схемы сооружений полевого компостировния ТБО приведены на рис. 2.5.
На рис. 1, а, б, в, г представлены схемы с предварительным измельчением ТБО, а на рис. 1, д обработка перенесена в конец технологической линии. На рис. 1, а, б, в ТБО разгружают в приемные бункера, оснащенные пластинчатым питателем, на рис. 1, г – в траншеи с последующим извлечением их грейферным краном. На рис. 1, а, б, г – измельчение ТБО осуществляют в дробилке с вертикальным валом, на рис. 1, в — в горизонтальном вращающемся биобарабане.
На рис. 1, а измельченные ТБО смешиваются с обезвоженным осадком сточных вод и затем направляются в штабеля, где они находятся в течение нескольких месяцев. За время компостирование материал несколько раз перелопачивается.
Технологическая схема компостирования в две стадии представлена на рис. 1,б. В течение первых десяти дней биотермический процесс происходит в закрытом помещении, разделенном подпорными продольными стенками на отсеки. Компостируемый материал каждые два дня перегружают специальной подвижной установкой из одного отсека в другой. Для активизации биотермического процесса через отверстия, расположенные в основании отсеков, производят принудительную аэрацию компостируемого материала.
Из закрытых отсеков компостируемый материал после грохочения перегружают на открытую площадку, где он дозревает в штабелях в течение 2 – 3 мес.
Схема, изображенная на рис. 1, в, отличается от остальных тем, что в качестве дробилки в ней используют биобарабан.
В схеме, показанной на рис. 1, г, используют двойное грохочение материала. Измельченный в дробилке материал при первичном грохочении разделяют на две фракции: крупную, направляемую на сжигание, и мелкую, направляемую на компостирование. Компостирование осуществляют в лотке, расположенном на открытой площадке. Лоток разделен продольными стенками на секции и оснащен установкой для перегрузки компостируемого материала в соседние секции. Зрелый компост подвергают повторному (контрольному) грохочению, после чего отправляют потребителю.
При отсутствии дробилки для ТБО может быть применена схема, изображенная на рис. 1, д, в которой грохочение, дробление и магнитная сепарация происходят в конце технологического цикла.
Простейшими и наиболее распространенными сооружениями по обезвреживанию ТБО являются полигоны. Современные полигоны ТБО – это комплексные природоохранные сооружения, предназначенные для обезвреживания и захоронения отходов. Полигоны должны обеспечивать защиту от загрязнения отходами атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствовать распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.
Рис.1 принципиальные схемы сооружений полевого компостирования ТБО:
а)совместная переработка ТБО и осадкосточных вод
б)двухстадийное компостирование ТБО
в)схема с предварительной обработкой ТБО в бнобарабане
г)схема с компостированием в открытых отсеках и предварительным грохочением ТБО
д)компостирование недробленых ТБО
1 – приемный бункер с пластинчатым питателем; 2 – дробилка для ТБО; 3 – подвесной электромагнитный сепаратор; 4 – подача осадков сточных вод; 5 – смеситель; 6 – штабеля; 7 – грейферный кран; 8 – закрытое помещение для первой стадии компостирования; 9 – подвижная установка для перелопачивания и перегрузки компоста; 10 – продольные подпорные стенки; 11 – аэраторы; 12 – контрольный грохот для компостера; 13 – биобарабан; 14 – первичный грохот для дробленных ТБО; 15 – цилиндрический контрольный грохот; 16 – дробилка для компоста.
Рис. 2 принципиальная схема устройства полигона ТБО.
Полигоны строят по проектам в соответствии со СНиП. Схема конструктивных элементов полигона представлена на рис. 2
Дно полигона оборудуется противофильтрационным экраном – подложкой. Он состоит из глины и других водонепроницаемых слоев (битумогрунт, латекс) и предотвращает попадание фильтрата в грунтовые воды. Фильтрат – жидкость, содержащаяся в отходах, она стекает вниз, на дно полигона, и может просачиваться через его борта. Фильтрат – минерализованная жидкость, содержащая вредные вещества. Собирается фильтрат с помощью дренажных труб и отводится в резервуар для обезвреживания. Ежедневно в конце рабочего дня отходы покрываются специальным материалом и слоями грунта, а затем уплотняются катками. После заполнения секции полигона отходы покрываются верхним перекрытием.
Продуктом анаэробного разложения органических отходов является биогаз, представляющий собой в основном смесь метана и углекислого газа. Система сбора биогаза состоит из нескольких рядов вертикальных колодцев или горизонтальных траншей. Последние заполнены песком или щебнем и перфорированными трубами.
Все работы на полигонах по складированию, уплотнению, изоляции ТБО и последующей рекультивации участка должны быть полностью механизированы.
Полигоны ТБО должны обеспечивать охрану окружающей среды по шести показателям вредности:
1. Органолептический показатель вредности характеризует изменение запаха, привкуса и пищевой ценности фитотест-растений на прилегающих участках действующего полигона и территорий закрытого полигона, а также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха грунтовых и поверхностных вод.
2. Общесанитарный показатель отражает процессы изменения биологической активности и показателей самоочищения почвы прилегающих участков.
3. Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель характеризует процесс миграции химических веществ из почвы близлежащих участков и территории рекультивированных полигонов в культурные растения, используемые в качестве продуктов питания и фуража (в товарную массу).
4. Миграционно-водный показатель вредности выявляет процессы миграции химических веществ фильтрата ТБО в поверхностные и подземные воды.
5. Миграционно-воздушный показатель отражает процессы поступления выбросов в атмосферный воздух с пылью, испарениями и газами.
6. Санитарно-токсикологический показатель суммарно характеризует эффект влияния факторов, действующих в комплексе.
Недостатком такого способа утилизации отходов является то, что наряду с образующимся в толще полигона фильтратом, являющимся основным загрязнителем природной среды, в атмосферу попадают токсичные газы, которые не только загрязняют воздушное пространство вблизи полигона, но и отрицательно влияет на озоновый слой земли. Кроме того, при захоронении на полигонах теряются все ценные вещества и компоненты ТБО.