С 1 марта 2023 года вступят в силу основные положения закона от 14.07.2022 №268-ФЗ. Этот закон ввел определение вторичных ресурсов-отходов, которые частично или полностью могут быть использованы повторно. Согласно данному закону вторичные ресурсы подлежат утилизации, а их захоронение не допускается. К таким отходам относятся пищевые и другие органические отходы, которые могут быть эффективно переработаны методом компостирования.
Содержание
Негативные аспекты разложения органики на полигонах для окружающей среды
Органический мусор-это потенциальный источник ценных ресурсов, но при размещении на полигонах он становится источником множества негативных проблем. Органические отходы содержат много влаги, легко прокисают и загнивают. Гниющие массы способствуют возникновению патогенной микрофлоры.
Одновременно они служат пищей для многочисленных насекомых, грызунов, птиц, служащих переносчиками патогенных микроорганизмов. Обилие птиц на полигонах создает серьезные проблемы для самолетов, особенно при расположении полигонов вблизи аэродромов.
Разложение органического мусора на полигонах происходит в отсутствии кислорода (в анаэробных условиях). При этом происходит выделение метана и накопление органических кислот. Последние значительно увеличивают токсичность полигонного фильтрата за счет перевода тяжелых металлов из толщи полигона в растворимые формы. Высокая концентрация тяжелых металлов, органических веществ и патогенной микрофлоры делают его источником опасного загрязнения окружающей среды.
Одновременно происходит выделение веществ, обладающих неприятным запахом (аммиак, сероводород, меркаптаны, органические сульфиды и др.). Неприятные запахи служат одной из проблем полигонов твердых коммунальных отходов, из-за наличия в них до 30-40% органики.
Метан является парниковым газом. Его действие в 28 раз превышает парниковый эффект углекислого газа. Метан третий по значимости среди парниковых газов. Его вклад в этот эффект доходит до 9%.
Выделение метана повышает пожароопасность полигонов, так как он очень легко воспламеняется. С воздухом в концентрационных пределах от 4,4 до 17% он образует взрывоопасные смеси. Пожар на полигонах это настоящая катастрофа. Пламя быстро проникает вглубь полигона и его неделями не удается потушить. За это время в воздух выделяются сотни видов высокотоксичных веществ, включая диоксины.
Основы компостирования органических отходов
Для начала процесса компостирования нужны органические вещества с определенным соотношением между углеродом и азотом, влага, кислород и микроорганизмы, вызывающие разложение органики. Такие микробы присутствуют в обычной почве.
Процесс разложения органики начинается сразу после внесения микроорганизмов в бурт со свежими отходами. Однако скорость процесса на начальной стадии невелика. Работают мезофильные бактерии, адаптированные к низким температурам. Разложение сложных органических соединений сопровождается выделением тепла. Смесь разогревается.
При повышении температуры более 40 град. С мезофильные бактерии замещаются термофильными и скорость процесса разложения возрастает. При росте температуры более 55 град. С патогенная микрофлора и семена сорняков погибают. Компост стерилизуется, рН термофильной стадии составляет 5,5-6,0. При повышении температуры более 65 град. С начинают погибать сами термофильные бактерии, и температура снижается.
Снижение температуры компоста вновь включает в работу мезофильную микрофлору. На этой стадии органические соединения образуют комплексы (гуминовые кислоты или гумус). Происходит созревание компоста и повышение рН до нейтральных значений. Температура снижается до температуры окружающей среды. Происходит выравнивание всех характеристик компоста по объему бурта.
Разновидности компостирования отходов
Рассмотрим компостирование органических отходов в бытовых (на даче) и производственных условиях.
Бытовое компостирование
В деревнях издавна все органические отходы перерабатывали компостированием, и использовали компост, как отличное органическое удобрение. Компост-это не просто удобрение, а комплекс полезных веществ, включающий гуминовые кислоты и полезные микроорганизмы, повышающий качество почвы.
Для начала компостирования необходимо выбрать подходящее место для компостера. Он должен располагаться на расстоянии 150-200 м от построек, вдали от источников водоснабжения. Это может быть:
- компостная яма;
- деревянный компостер;
- компостер из сетки, мешки;
- покупной компостер из пластика и др.Оптимальное соотношение углерода к азоту в органических отходах для компостирования составляет 25-30 к одному. Для этого используются азотистые (так называемые зеленые отходы) с содержанием углерода к азоту 12-20 :1:
- пищевые;
- навоз, помет;
- скошенная трава;
- сорняки (без семян);
- кофейная гуща, чайная заварка.
Для оптимального соотношения к ним добавляют углеродистые (бурые) материалы, имеющие отношение углерода к азоту 50-350 к одному:
- опилки;
- щепки;
- тонкие ветки;
- сухая листва;
- отходы бумаги, картона, текстиля из натуральных тканей.
Бурые и зеленые составляющие смешивают для обеспечения оптимального соотношения между углеродом и азотом. Измельчают до размера не более 2,5-4 см. При необходимости увлажняют до оптимальной влажности, составляющей 50-60%. Пересыпают почвой для внесения микрофлоры. Сверху компостер закрывают картоном или пленкой для поддержания оптимальной влажности и защиты от осадков.
Для ускорения процесса компостирования можно приобрести специальные микробные препараты-биодеструкторы, способствующие эффективному разложению органики. Однако, в бытовых условиях сложно обеспечить разогрев компоста до оптимальных температур 55-60 град. С. В результате не происходит надежной стерилизации компоста.
Производственное компостирование
В производственных условиях легче обеспечить оптимальные условия для протекания компостирования. Наименьшие затраты обеспечивает простое компостирование в буртах.
Простое компостирование в буртах
Органические отходы смешивают для обеспечения оптимального соотношения между углеродом и азотом, измельчают до размеров менее 2,5 см, увлажняют до оптимальной влажности 50-60%. Полученную смесь укладывают в бурты, пересыпая землей.
При компостировании в условиях естественной аэрации (за счет кислорода, находящегося в порах смеси и поступающего снаружи за счет естественной диффузии) высота бурта не должна превышать 1,5 м, а его ширина-2,5 м. Иначе аэрация в центре бурта будет затруднена. Это приведет к развитию анаэробных процессов, сопровождающихся неприятными запахами. Длина буртов не ограничивается.
Длительность простого компостирования в буртах составляет 1-3 года. Этот процесс можно ускорить за счет различных приемов, но это потребует удорожания технологии.
Компостирование в буртах с ворошением
Для этого используют специальные ворошители компоста различной конструкции. Часто процесс ворошения совмещают с увлажнением массы до оптимальной влажности и введением специальных биодеструкторов, ускоряющих разложение органических веществ.
Разделяют 2 вида процесса:
- низкий уровень-ворошение через месяц после закладки, затем через 10 месяцев. Созревание компоста занимает около 1 года. Затраты увеличиваются на 25-30% по сравнению с простым компостированием в буртах;
- высокий уровень-ежедневное ворошение. Благодаря активному перемешиванию происходит насыщение смеси кислородом, что активизирует процессы компостирования. Срок созревания сокращается до 4-6 месяцев, но затраты увеличиваются в 1,5-1,8 раза.
Компостирование с активной аэрацией
Используют постоянную подачу воздуха с помощью специальных воздуходувок. Затраты электроэнергии при этом составляют до 10 кВт-ч на 1 тонну готовой продукции. Компостирование с активной аэрацией может проводиться:
- в вращающихся барабанах;
- в туннелях;
- под полупроницаемой пленкой (мембраной).Эти способы позволяют снизить сроки созревания компоста до 4-10 суток, но являются наиболее дорогостоящими.
Компостирование органических фракций ТКО в России
В начале статьи перечислен весь комплекс негативного воздействия органического мусора при его размещении на полигонах. Поэтому для нашей страны чрезвычайно актуально создание комплексов компостирования органических составляющих ТКО.
Комплекс компостирования органических фракций ТКО По экспертной оценке специалистов Российского экологического оператора России потребуется более 200 таких комплексов. В настоящее время действует 17 современных комплексов компостирования органических фракций ТКО. Из них 15 комплексов в Московской области. Это пилотный регион по переходу к экономике замкнутого цикла. В этой экономике отходы больше не являются вредными веществами, предназначенными для удаления. Они становятся ценными ресурсами.
Альтернативы этому нет, так как традиционное размещение отходов на полигонах полностью себя исчерпало. Кроме многочисленных видов негативного воздействия полигоны в России выводят из хозяйственного оборота более 4 млн га земли (соизмеримо с площадью небольшой европейской страны, например, Дании). В 2023 году в 30% регионах нашей страны мощности мусорных полигонов будут полностью исчерпаны.
Понравилась ли вам статья? Задайте свои вопросы в комментариях или выскажите свое мнение по этой проблеме.
