Материалы и методы переработки ТКО

Эксперименты проводились на базе предприятия «Опытный завод механизированной переработки бытовых отходов» (ОЗ МПВО) с использованием штатного оборудования. Для приготовления и внесения в ТКО растворов питательных веществ была разработана и изготовлена специальная установка. Измерения температуры ТКО в биобарабана проводили пирометром с учетом поправки (корректировалась раз в смену), температуру компоста в буртах на глубине 0,5 м — максимальным термометром, физико-химические параметры компоста — по стандартным методикам.

Если рассмотреть процесс механизированного компостирования с точки зрения кинетики роста микроорганизмов, то становится ясным, что при компостировании отходов — периодическом культивировании микроорганизмов, содержащихся в исходных ТКО — питательной средой выступает органическая часть отходов.

Обычно все 4 фазы протекают в одном реакторе. На заводе МПВО эти стадии разделены. Лаг-фаза и фаза экспоненциального роста, а также часть стационарной фазы протекает в биобарабане. По сути дела лаг-фаза и фаза экспоненциального роста — это выход процесса на температурный режим, а собственно санация ТКО протекает в начале стационарной фазы. Разумеется, это относится лишь к доминирующей на конечном этапе биотермической санации, целевой группе микроорганизмов - термофилам. Микроорганизмы мезофильной группы, которые доминируют на начальном этапе, обеспечивают разогрев массы ТКО до температур, когда в дело вступают термофилы, в дальнейшем и гибнут в биобарабане. Роль мезофиллов и скорость выхода процесса на температурный режим различны в зависимости от исходной температуры ТКО. В плане отметить, что мезофиллы не успевают перейти в стационарную фазу роста — при повышении температуры они сразу переходят в фазу лизиса. Численность микроорганизмов сильно зависит от условий в биореакторе, которые неодинаковы по его длине. В таблице 2 приведено количество микроорганизмов в различных участках биореактора.

Таблица 2

В условиях резкого снижения интенсивности перемешивания и аэрации микроорганизмы продолжают разрушать остаточные органические субстраты и поддерживать температуру компоста. Эта стадия называется «дозревание». По мере исчерпания запасов веществ микроорганизмы переходят в фазу лизиса, что сопровождается остыванием компоста. Процесс продолжается от 8 месяцев до 1,5 лет. В течение этого времени завершаются процессы разложения органических веществ, происходит падение температуры до 300 С и ниже. Микробное число снижается с 9*1010 до 4*107, рН стабилизируется на уровне 8,13-8,17. По завершении стадии дозревания количество микроорганизмов падает и стабилизируется к моменту остывания компоста на уровне 107, в соответствии с таблице 3

Таблица 3 – Изменение микробиологических показателей компоста при дозревании в штабелях

Ввиду многообразия микроорганизмов на начальном этапе процесса и смене микробных сообществ по мере его протекания некорректно использовать содержание микроорганизмов того или иного вида (или ОМЧ) в качестве параметра, по которому можно судить о кинетике процесса. Более универсальным параметром, отражающим интенсивность протекания микробиологических процессов, является температура компостируемого субстрата. График ее изменения повторяет, разумеется, с некоторым временным сдвигом, кривую роста микроорганизмов. Поэтому в качестве основного контрольного параметра мы использовали температуру компоста.

Исследователи данной проблемы пришли к выводу, что соотношение углерод/азот/фосфор нужно довести до 20/5/1 на всю массу отходов и то, что делать это нужно с помощью других отходов, главным образом, навоза или илового осадка станций аэрации. Второй стереотип — для активации нужно вносить извне микроорганизмы деструкторы (классические дозировки — 106 к.о.е. на г (см3) или 5—15% от объема инокулируемой среды). Разработанная на основе стереотипного подхода технология ускорения компостирования ТКО [1, 2], несмотря на хорошие результаты, так и не была внедрена в производство по экономическим соображениям.

Другое по теме

Термическое обезвреживание (сжигание) сточных вод
Антропогенное загрязнение окружающей среды в настоящее время уже не компенсируется полностью процессами, происходящими в биосфере. В результате интенсивной деятельности человека происходит ...

Роль тяжелых металлов в экосфере
Среди загрязнителей биосферы, представляющих наибольший интерес для различных служб контроля ее качества, металлы (в первую очередь тяжелые, то есть имеющие атомный вес больше 40) относятся ...