Компостирование

Содержание:

1. Особенности компостирования в России
2. Требования к компостированию
3. Что можно компостировать
4. Способы компостирования
5. Использование компостеров
6. Компостирование в буртах
7. Приготовление компоста в биореакторе
8. Использование компоста
9. Преимущества и недостатки

Проблема утилизации твердых бытовых, производственных и сельскохозяйственных отходов с каждым годом в России становится все острее.

Ежедневно на свалки вывозится сотни тонн различного мусора.

При правильном подходе органика может перерабатываться в полезные, экологически чистые удобрения с высоким содержанием полезных веществ и микроэлементов.

Особенности компостирования в России

Производство компоста — самый эффективный метод утилизации органических отходов, требующий минимальных вложений.

В процессе расщепления сырья принимают участие микроорганизмы, бактерии, грибки. Для повышения эффективности и ускорения разложения органики применяют различные химические и биологические добавки.

В РФ метод компостирования применяется на приусадебных и дачных участках, сельскохозяйственных и пищевых предприятиях, мусороперерабатывающих заводах.

В городах доля переработки бытовых отходов составляет не более 10%. Это объясняется отсутствием полноценной сортировки мусора.

Метод компостирования подходит только для органического мусора.

Требования к компостированию

Компостирование может выполняться как открытым, так и закрытым способом.

Площадка для приготовления компоста должна соответствовать следующим требованиям:

• иметь удобный открытый доступ;
• находиться в тени или полутени;
• расстояние не менее 5 м до соседних участков, не ближе 15 м от источника воды;
• иметь дренаж для отвода лишней жидкости.

Для предотвращения быстрой потери влаги и тепла, обеспечения эффективной аэрации компостная куча должна быть высотой не более 1,5 метра, шириной — до 3 метров.

Зрелый компост темный и рассыпчатый. Напоминает запах сырой земли.

Следует регулярно поливать и перелопачивать компостную кучу для насыщения кислородом и увеличения биологической активности бактерий.

Что можно компостировать

Для компостирования подходят углеродистые и азотосодержащие отходы. Оптимальной пропорцией считается отношение углерода к азоту, равное 25:1.

К углеродистым относятся:

• сухая листва и солома;
• бумага, картон;
• стебли кукурузы;
• ветошь из натуральных тканей;
• хвоя, тонкие ветки;
• древесная зола, щепки, опилки.

Цвет углеродистых отходов бурый или коричневый.

В азотистую часть входят:

• кухонные пищевые остатки, водоросли;
• очистки овощей и фруктов;
• свежая ботва, трава без семян;
• навоз животных, птичий помет;
• чайная заварка, кофейная гуща.

Чем выше отклонение углеродно-азотного баланса от оптимального, тем медленнее происходит процесс компостирования.

Нельзя класть в компост мясные и рыбные отходы, молочные продукты, масло, жир, больные растения, сорняки с семенами, продукты жизнедеятельности домашних питомцев.

Способы компостирования

В переработке органических отходов участвуют:

• мусор;
• вода;
• кислород;
• микроорганизмы.

Меняя соотношение компонентов, можно ускорить или замедлить процесс созревания компоста.

Промышленная переработка мусора осуществляется в контейнерах, биореакторах, на открытых или закрытых площадках.

Без создания определенных условий компост созревает в течение года. В биореакторе можно получить удобрение за 2 недели.

Существуют различные способы компостирования отходов.

Активный или горячий

Мусор из азотных и углеродистых составляющих в определенных пропорциях укладывается в бурты, контейнеры или кучи.

Для обеспечения необходимыми микроорганизмами в смесь послойно добавляется растительный грунт.

При компостировании следует соблюдать режим аэрации, регулярно переворачивая и увлажняя субстрат.

При оптимальном соотношении воды и воздуха температура в компостной массе достигает +70 °С.

В результате термической реакции биомасса очищается от личинок насекомых, патогенных бактерий и прочих вредителей. При этом созревание компоста происходит в течение нескольких недель.

Пассивный или холодный

Метод предполагает использование минимальных трудовых затрат. Отходы разлагаются самостоятельно, практически без вмешательства человека.

Мусор по мере поступления укладывается в бурты на деревянные ровные площадки. При этом важно соблюдать баланс между азотными и углеродистыми органическими отходами.

Так как пассивное компостирование не предполагает ворошения, для повышения пористости и доступа кислорода к массе, субстанция должна содержать древесную щепу, солому, рубленые ветки. Для обогащения сырья микроорганизмами добавляется плодородная почва. Для сохранения оптимальной влажности и предотвращения распространения отходящих газов бурты перекрывают  древесной щепой, зрелым компостом, полупроницаемой мембраной.

Минус метода в том, что созревание компоста происходит в течение 12-24 месяцев после закладки, а полученный компост теряет большую часть полезных качеств. Внутри компостной кучи не происходит разогрева, отходы не обеззараживаются.

При пассивном компостировании нельзя использовать сорняки с семенами, больные растения, навоз.

Химический

Ускорить созревание компоста можно с использованием химических реагентов. Обработка минеральными растворами позволяет также обеззаразить агрессивные соединения, содержащиеся в птичьем помете.

Метод используют при промышленном компостировании.

Главный его минус - высокая стоимость химических средств.

Биологический

Представляет собой экзотермический процесс, осуществляемый путем воздействия на отходы биопрепаратами, стимулирующими развитие микроорганизмов. Кроме того, путем биологической обработки можно добиться расщепления более широкого спектра веществ, в том числе белков животного происхождения.

В процессе разложения в массе мусора размножаются аэробные бактерии. Происходит ферментация отходов с выделением тепла.

Созревание компоста биологическим методом происходит в течение трех-шести месяцев.

Компост не уступает по характеристикам перегною. Он значительно улучшает структуру почвы и повышает плодородие.

Использование компостеров

Компостеры представляют собой пластиковые баки или контейнеры.

Они имеют:

• вентиляционные отверстия для снабжения субстрата кислородом;
• крышку для защиты от атмосферных осадков и пересыхания;
• дренажные отверстия для отвода избыточной влаги.

Стандартные контейнеры не приспособлены для перелопачивания мусора, компостирование происходит по пассивной технологии.

Компостирование в буртах

При буртовом способе органические отходы складируются под навесом или открытым небом в длинные трапециевидные валы.

Бурты могут быть высотой 1,5-2 м, шириной 3-6 м, длиной в сотни метров.

Так как биохимические процессы проходят на глубине не более 1 метра, при условии беспрепятственного доступа кислорода и влажности, мусор необходимо регулярно перемешивать и увлажнять.

Перемешивание способствует сбросу излишнего тепла и повышению биологической активности микроорганизмов.

Ворошение выполняют специальные машины.

К преимуществу буртового метода относится простая технология и низкие затраты.

К недостаткам:

• необходимость отчуждения под полигоны обширных территорий;
• риски распространения неприятных запахов, выделения фильтрата и пр.

Созревание компоста в буртах составляет от двух до четырех месяцев.

Приготовление компоста в биореакторе

В промышленных масштабах компостирование органических отходов выполняется в специальных биореакторах.

Устройства состоят из следующих основных узлов:

• шнекового сепаратора;
• ферментера барабанного типа с теплоизолирующим слоем;
• системы механизированной подачи и распределения сырья по реактору;
• аэрационной установки.

Биореакторы комплектуются аэрационными системами и поворотными механизмами, обеспечивающими технологические параметры работы устройства.

В шнековом сепараторе происходит отделение воды от твердых составляющих, в результате чего отходы получаются достаточно сухими и рассыпчатыми.

С помощью шнекового транспортера сырье перемещается в барабан, где перемешивается и обогащается кислородом.

На втором этапе отходы складируются на открытых площадках, где компост дозревает. 

Данная технология требует значительных капитальных затрат, но позволяет сокращать сроки созревания компоста до 10-20 дней.

Эффект достигается за счет гомогенизации компостируемого сырья, его первичного разогрева и обогащения кислородом.

Использование компоста

Компост подходит для удобрения цветочных клумб, газонов, овощных грядок, деревьев и кустарников, мульчирования почвы.

Его применяют:

• в городском озеленении;
• на дачных и приусадебных участках;
• в тепличных и фермерских хозяйствах;
• на сельскохозяйственных предприятиях;
• при производстве топливных брикетов.

Сырье, получаемое в процессе переработки отходов, используется для восстановления обедненных почв.

Компост улучшает структуру почвы, ее влагоемкость, пористость, воздухопроницаемость.

Преимущества и недостатки

Компостирование является самым эффективным методом утилизации органических отходов. Технология доступна и проста. Её плюсы:

• экологическая чистота процесса;
• обеззараживание отходов путем естественного разогрева субстрата;
• сокращение выбросов парниковых газов, возникающих при сжигании мусора.

Компостирование позволяет минимизировать количество мусора, отправляемого на свалку или мусоросжигательные заводы, сократить ущерб, наносимый природной среде. Кроме того, использование компоста позволяет уменьшить или исключить применение химических удобрений, затраты на их производство хранение, транспортировку.

В результате компостирования получается эффективное, экологически чистое удобрение, улучшающее и обогащающее структуру почвы.

К недостаткам метода относится:

• необходимость сортировки отходов;
• длительный период созревания;
• неприятный запах.

Ускорение процесса переработки отходов влечет за собой дополнительные затраты и повышение себестоимости конечного продукта.

В результате компостирования образуется экологически чистая биомасса, обогащенная полезными макро- и микроэлементами.