Современные методы и технологии компостирования органики

Публикация в журнале «ТБО»
Современные методы и технологии компостирования органики

Ежегодно в стране образуется 15–20 млн т органических отходов, пригодных для компостирования. В составе твердых коммунальных отходов (ТКО) органика составляет 30–40 %, она – главная причина ухудшения обстановки вокруг объектов переработки и размещения ТКО.

Промышленное компостирование, реализованное компанией «ЭкоВектор» на объектах в Московской области, позволяет исключить захоронение органических отходов путем производства из них технического грунта.

В. Е. Сергеев, генеральный директор ООО «ЭкоВектор»

ПРОВЕРЕНО ОПЫТОМ

За четыре года компания «Эко-Вектор» реализовала две технологии компостирования органической фракции ТКО – буртовое компостирование в модулях (КПО «Восток») и туннельное компостирование (КПО «Нева»).

Буртовое компостирование осуществляется путем формирования насыпных буртов внутри открытых или закрытых площадок. Ключевым решением при таком типе компостирования является постоянное ворошение материала. При ворошении происходит измельчение массы ТКО, перемешивание нижележащих слоев с верхними, насыщение кислородом, что активирует процесс ферментации.

Туннельное компостирование осуществляется путем засыпки ТКО в бетонные туннели. Туннель компостирования – это железобетонная климатическая камера с системами аэрации, увлажнения, а также вытяжной и приточной вентиляцией. Все туннели контролируются системой аэрации, исключающей формирование анаэробных зон. Это позволяет свести к минимуму возможность образования пахнущих веществ и улучшить качество компоста.

После процесса компостирования материал направляется на грохочение, где разделяется на технический грунт и балластную фракцию. Для этого применяют барабанный грохот. Размер ячейки грохота регулируется. Можно отделять фракции размером от 10 до 30 мм. Варьируя их размер, можно менять характеристики получаемого материала в зависимости от того, как он будет применяться. Участок компостирования можно дополнить оборудованием для отбора стекла из балластной фракции. Также можно отсеивать легкую фракцию для производства альтернативного топлива.

Рассмотренные способы компостирования реализуются по схожим инженерным решениям. Остановимся на основных компонентах системы, позволяющих в своей совокупности достигать необходимого результата, а именно получать качественный продукт из органической фракции ТКО.

Современные методы и технологии компостирования органики

СЛАГАЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  • Система аэрации. Под каждым из буртов находятся бетонные аэрационные трубы. С интервалом в 10 см в трубах установлены форсунки, гарантирующие постоянную аэрацию по всей длине бурта. Специально разработанные аэрационные вентиляторы, присоединенные к сети бетонных воздуховодов, в зависимости от текущей потребности нагнетают воздух в бурт или высасывают из него воздух. Кроме этого, система помогает ускоренно разогреть новые бурты с помощью перенаправления теплого воздуха из соседних буртов.
  • Система вентиляции. В процессе производства должна быть гарантирована максимальная скорость воздухообмена в здании. С этой целью установлено несколько вытяжных вентиляторов в соответствии с размерами помещения, также управляемых общей системой автоматики. Экономия энергии осуществляется за счет оптимальных режимов работы вентиляционной системы. Например, вентиляторы включаются на полную мощность при осуществлении процесса ворошения, когда осуществляется выброс максимального количества газов и впоследствии автоматически снова переходят в нормальный режим работы.
  • Система очистки воздуха. Воздух компостируемых буртов горячий (~ 60–70 °C) и насыщенный влагой (~ 95–100 %). Таким образом, подача его напрямую в биофильтр (макс. 42 °C) исключена, и требуется смешивание с холодным воздухом для охлаждения. Поступающие воздушные потоки увлажняются в моечном боксе перед поступлением в биофильтр, чтобы обеспечить насыщенный влагой воздух и исключить пересыхание биофильтра. Моечный бокс представляет собой бетонное сооружение, заполненное полыми наполнителями и системой распыления воды. Биофильтр заполнен щепой, в которую подселена колония специальных бактерий. Бактерии питаются молекулами органики, присутствующими в отводимом воздухе. Температура входного воздуха биофильтра и температура материала биофильтра непрерывно контролируются автоматической системой.
  • Система орошения. Необходимость орошения обусловлена требованием обеспечения оптимальных условий для осуществления процесса компостирования. Уровень содержания влаги во входящем сырье может быть различным и, кроме этого, происходит потеря влаги во время самого процесса компостирования. Надлежащий уровень влажности поддерживается системой орошения посредством рригационных линий, установленных под кровлей зала компостирования.
  • Система контроля температуры. Температуры всех буртов измеряются датчиками. При этом измерение осуществляется по всей высоте бурта за счет трех разноуровневых датчиков. Текущие значения температуры передаются по радиосигналу на приемник, который подключен к системе управления. Значения температуры внутри каждого бурта также используются для управления системой аэрационной вентиляции и системой орошения, обеспечивая таким образом оптимизацию процесса.
  • Система автоматизации технологических процессов. Система предусматривает использование беспроводных датчиков, которые на постоянной основе замеряют температуру и давление в каждом бурте и передают данные в систему автоматики, и далее с применением частотных преобразователей система управляет процессом – регулирует работу аэрационных вентиляторов по времени и объему подаваемого воздуха в бурты, а также в случае необходимости обеспечивает дополнительное увлажнение буртов.
  • Автоматическая система управления вентиляторами – это модульный блок с электрическими панелями. Комната управления кондиционирована, в машинном отделении установлена автоматическая вентиляция. Таким образом, участие сотрудников и их присутствие в помещениях компостного цеха минимизировано, а контроль за работой системы осуществляется с планшета. Как мы видим, с технической точки зрения решения по компостированию реализованы максимально технологично и инновационно.

Современные методы и технологии компостирования органики

СОЗДАНИЕ РЫНКА СБЫТА

Продукт компостирования – технический грунт – контролируется в соответствии с перечнем показателей, установленных для него и прошедших процедуру государственной экологической экспертизы.

Дополнительно к этому контролю для проработки и расширения возможностей применения технического грунта проводится ряд исследований. Например, уже три года урожай с экспериментального огорода на техногрунте (перец, тыквы, кабачки, огурцы и помидоры) передается в лабораторию ФБУЗ ЦГиЭ для проведения исследований на безопасность. Полученные результаты очень позитивны – содержание тяжелых металлов в овощах в два раза ниже нормы. На КПО есть экспериментальная территория, отсыпанная техногрунтом, на которой высажены деревья, кустарники и декоративные культуры. Растения, которые растут на этом участке, отличаются заметным ростом и бурным цветением.

Также из техногрунта в 2023 г. был выполнен экспериментальный откос автодороги, на котором укрепили анкерами георешетку. Велись наблюдения за его устойчивостью. На откос высадили смесь газонной травы, которая проросла уже на пятый день.

Общий вывод, который можно сделать по итогам экспериментов: видна реальная перспектива использования техногрунта для благоустройства, при этом стабильность продукта, на наш взгляд, не имеет при таких решениях принципиального значения. Главное, что техногрунт соответствует требованиям к качеству почв, установленных СанПиНами, имеет высокую способность к произрастанию культур.

Что касается реализации продукции, то есть движение в сторону внесения технического грунта в классификатор строительных ресурсов с установленной стоимостью. Таким образом, потребители смогут включать техногрунт в сметы и использовать при строительстве.

Повсеместное применение в России промышленного компостирования позволит сократить объем захоронения органических отходов как минимум на 30 %. Поэтому считаем необходимым поддержать запрет захоронения органической фракции, отнесение процесса получения компоста из отходов к утилизации и исключение возможности строительства комплексов по переработке отходов без компостирования.

Нужны меры для активного использования технического грунта. Он может применяться для рекультивации нарушенных земель, а также для отсыпки откосов автомобильных дорог. Его использование при строительстве автодорог позволит минимизировать использование плодородного слоя почвы, тем самым не только снижая стоимость работ, но и обеспечивая сохранения почв – важного компонента экосистемы.

Возможности использования технического грунта еще исследуются, но уже известно, что он подходит для выращивания овощей и деревьев, а также для откоса автодороги.

СВОИМИ ГЛАЗАМИ

Инжиниринговая компания «Эко-Вектор» реализует высокоэффективные проекты, которые позволяют снизить объем захоронения отходов до 75 % и достичь целевых показателей нацпроекта «Экология». Кроме технологии компостирования, «Эко-Вектор» предлагает технологические решения по сортировочному оборудованию, производству альтернативного топлива, очистке фильтрата, системе нейтрализации запахов, системам дегазации полигонов.

Планы строительства КПО в регионах России приводят на комплексы «Нева» и «Восток» делегации представителей власти и бизнеса для знакомства с работой современных технологий воочию. Приглашаем представителей отрасли посетить наши объекты и посмотреть применение технологий в действии.