Компостиране

съоръжения, използвани в процеса на компостиране

Биологичното третиране на отпадъците е необходимо да се извършва по начин, при който се минимизира вредното въздействие върху човешкото здраве и околната среда, както и при спазване на конкретната технология с оглед получаване на компост, подходящ за подобряване качеството и характеристиките на почвата.

Предварителното третиране на входящите материали, предназначени за компостиране, е основна стъпка за получаване на качествен компост. Целта е да се оптимизира партидата с компост и да се сведат до минимум неконтролираната биологична трансформация и образуваните емисии по време на процеса.

Системата за оползотворяване на биоразградими отпадъци се разглежда като комплексен обект, който включва: основни съоръжения за биологично третиране, спомагателни съоръжения и обслужващи сгради и съоръжения. В настоящият материал ще разгледаме видовете спомагателни съоръжения, които се използват в процеса на компостиране. Те могат да се разделят на седем групи - машини за: смилане, сепариране, изстискване, смесване, разбъркване, сортиране и пакетиране.

Съоръжения за смилане
Съоръженията за смилане се използват за раздробяване на органичната материя на парченца с размери от 25 до 75mm, които се считат за оптимални. Целта е да се увеличи контактната повърхност на материала с бактериалната флора. По този начин се улеснява биологичната активност, като в същото време размерът на частиците от изходния материал се доближава до този, който трябва да притежават те в крайния продукт. Машините за раздробяване на разделно събрани органични отпадъци се различават от машините за третиране на неразделени отпадъци. При смесените отпадъци се смила материал с различен състав, от който се получава органична фракция, която се подлага на последваща анаеробна стабилизация.

При раздробяване на битовите отпадъци се използват машини с един или с два зъбни ротора, тъй като се обработват маси, които изискват значително по-големи мощности. Машината за смилане подпомага смесването на различните продукти, съставящи субстрата за компостиране - трева, слама, храсти, клони, корени, използвани дървета, палети и други. Доброто смесване на продуктите зависи изключително много и от точното дозиране на различните материали.

Товаренето на продукта се извършва отгоре с помощта на кош, в някои случаи монтиран върху самата машина за смилане, или с предна вила, прикрепена към трактора. Последното решение се използва по-често, тъй като осигурява подвижност на системата, което е изключително важно. Много често различните органични маси са разделени на различни купове, ситуирани на различни места.

Разтоварването на продукта се извършва директно върху терена или на куп посредством транспортно-елеваторна лента. Върху лентата може да се монтира магнитен сепаратор, за да бъдат отстранени евентуални метални материали. Отстраняването им значително подобрява качеството на получения компост.

Машините за смилане са монтирани върху подвижно или неподвижно шаси, което се придвижва от трактор. В изключителни случаи шасито може да бъде самоходно. Обикновено машините за смилане се задвижват от дизелови мотори с мощност най-малко 100kW, като могат да достигнат до 300kW при машини с капацитет 200m3/h. При малки съоръжения необходимата мощност може да бъде снижена.

Дробилни апарати
Дробилният апарат може да бъде решен по различни начини: с винтов транспортьор с периферни режещи остриета; с чукова мелница или със зъбчат ротор. Машините, които са снабдени с дробилен апарат с винтов транспортьор, произхождат от смесително-смилачните дробилни устройства, при които различни съставни части се натоварват последователно, за да бъдат смесени, преди да бъдат разпределени. Смесителното устройство обикновено е снабдено с три винтови транспортьора - два горни и един долу в центъра, които едновременно действат като смесители и като раздробяващи дългите материали например сено и слама.

В дробилно-смесителните коли, приспособени за процеса на компостиране, се използват от два до четири винтови транспортьора, които притежават здрави режещи остриета, които обикновено са с триъгълно сечение. Тези устройства дават чудесни резултати при работа с органична материя с растителен произход. Необходимо е дължината на материалите да бъде от порядъка на 70 – 80mm.

Машини за сепариране
В предприятията за компостиране, работещи със смесени органични отпадъци в крайния продукт остават частици от пластмаса и/или метали. Необходимо е същите да бъдат отстранени, за да не се отразят отрицателно върху качеството на компоста, а от там и върху цената му. Сепарацията се затруднява при влажен продукт. Най-често използваните за тази цел машини са тип въздушни сепаратори, които отделят лекия материал, като например пластмасово фолио, във въздушен поток, използвайки различната обемна маса на материалите. Мощността, необходима за работен капацитет от около 40m3/h, е 20kW. Обикновено машината се използва свързана с подходящо сито. Основни предимства на въздушното сепариране са: малко движещи се частици и следователно устойчивост на износване; постига се добър ефект на сепариране – висока производителност; може да се използва в комбинация със сита; позволява използване на стационарно и мобилно оборудване. Възможни недостатъци са: частично циркулиране на въздуха и образуване на емисии на прах от сухия фин материал. За отстраняване на цветни метали се използва магнитно сепариране. Обикновено се използва в комбинация с въздушен сепаратор. Разположението и конструкцията на магнитните сепаратори се различават и могат да бъдат адаптирани към специфичните условия на работа. Големите съоръжения за компостиране използват въздушните сепаратори и оптични сепаратори за премахване на стъкло, керамика и други материали с относително високо специфично тегло.

Разделянето на фракции може да се осъществи и чрез използване на сита. Пресяването на компоста се извършва най-вече чрез барабанни сита, въпреки че някои големи съоръжения използват и звездни сита. Размерите на ситата могат да бъдат: 10mm при производство на растежни среди и субстрати; 10 – 25mm при производство на компост за земеделие, озеленяване и 40mm за производство на компост за употреба като мулч.

Машини за изстискване
Задачата на тези съоръжения е да елиминират излишъка от вода от влажния материал, който ще се компостира. Получената с помощта на изстискване течност се подлага на анаеробна ферментация, при което се получава биогаз. Машината, която се използва за тази цел, се състои от едно или две винтови устройства, въртящи се с малка скорост във вътрешността на цилиндър от перфорирана ламарина.

Машини за смесване
Необходимостта от хомогенен субстрат е от голямо значение за успешното завършване на компостирането в купове в статично състояние, тъй като след преобръщането не следва размесване. Смесването е необходимо, за да бъде гарантирано еднакво развитие на процеса върху цялата купчина и за да може крайният материал да бъде изцяло с едно и също качество. В устройствата с механично преобръщане началната хомогенизация на масата е по-малко важна, тъй като последователните размесвания водят постепенно и до този резултат.

В по-голямата част от случаите се получава добро размесване на различните материали за компостиране още по време на разтрошаването им. Освен най-често срещаните хоризонтални смесители на пазара се предлагат и вертикални смесители, които притежават цилиндричен бункер с диаметър 2,0 - 3,0m и височина 1,5 - 2,0m В центъра на бункера се намира вертикален въртящ се ствол с група бъркалки с режещи остриета. Работният цикъл на смесителите е прекъснат. Разтоварването на продукта се извършва от дъното на машината посредством транспортна лента.

Машини за хомогенизиране
Обикновено, тези машини тръгват фронтално срещу купа. Някои обработват купа по цялата му ширина само с едно преминаване, като обхващат само една негова част, и следователно трябва да преминат много пъти, за да преобърнат целия куп.

Най-често използваните машини, които работят в устройства с купове, са от типа самоходни с надлъжно транспортиране на продукта. Най-разпространената технология е тази на обкрачващи купа машини. Съоръжението се състои от хоризонтален ротор, перпендикулярен на посоката, в която се движи напред машината, носещ две винтови спирали с остриета - една дясна и една лява. Задачата на спиралите е да прибират материала към центъра. В центъра, към ствола, обикновено са монтирани лопати, които да изгребват назад продукцията.

Размерите на обработваните от тези машини купове варират в зависимост от наличните мощности - разбира се, те са по-големи при самоходните машини. Най-мощните самоходни машини, снабдени с мотори от 250 - 350kW, имат работен капацитет 2500 – 3000m3/h; като тези с мощности 150 - 200kW обработват 1500 – 2000 m3/h.

Машините, теглени странично от трактор, са подходящи за разработка на работни площадки със средни и малки размери. Използват се предимно в областта на земеделието за третиране на животински изпражнения или на биомаси, генерирани в земеделското производство.

Машини за размесване с наклонена подемно транспортна лента се използват от много десетилетия насам, макар че винаги са били източник на проблеми поради деликатността си (особено ако са лишени от предна защита). Тези съоръжения предизвикват интерес, защото осигуряват по-добро снабдяване с кислород на материала в сравнение с онези с винтов ротор. По-доброто аериране се дължи на по-дългия контакт на биомасата с атмосферния въздух.

Понастоящем на пазара има самодвижещи се машини за размесване с работна ширина до три метра, способни да обработват купове с височина до три метра. Инсталираната мощност достига 150kW за работен капацитет до 1800m3/h.

Машини за размесване, предназначени за работа на малки площи - за работа при условия с неголеми оперативни изисквания могат да бъдат използвани по-прости машини от представените по-горе.

Съществуват машини за размесване, теглени отпред от трактор с по-специални лопати; машини с лопата за преобръщане, която може да бъде закрепена в три точки към трактора и да бъде задвижена от пулта за управление. Това устройство има монтирана на дъното на бункера транспортна лента, движеща се с голяма скорост, което предизвиква изхвърлянето на материала. По този начин се осъществява по-добър контакт на субстрата с атмосферния кислород. Обемът на бункера е от порядъка на 2 – 3m3, а работният капацитет е около 100 m3/h. С доста по-малък работен капацитет, но интересна като алтернатива на традиционната лопата, е лопатата с подвижно дъно, която позволява значително по-добра аерация на масата.

Машини за сортиране и пакетиране
Отстраняването на грубия материал, който, като се изключат частиците с оптимални размери за компост, понякога достига до повече от 30%, се извършва в края на процеса със селекциониращи машини.

Преди продажбата компостът може да бъде пакетирани в опаковки. Тази операция се извършва или с прости устройства, които изискват много ръчен труд, или с автоматизирани такива.

Спомагателните съоръжения, използвани при биологичното третиране на органични отпадъци, се определят в зависимост от вида, състава и количеството на отпадъците, възможностите за използване на крайния продукт и изискванията за опазване на човешкото здраве и околната среда.

Всички дейности, свързани с процеса на компостиране са изцяло регламентирани с Наредба № 6 за условията и изискванията за изграждане и експлоатация на депа и на други съоръжения и инсталации за оползотворяване и обезвреждане на отпадъци.