Технология приготовления биокомпостов на основе осадков сточных вод, листового опада и древесных опилок

На протяжении многих десятилетий во всем мире осадки сточных вод используются как органическое удобрение в сельском хозяйстве. Многочисленные отечественные и зарубежные научные исследования в этой области показали, что удобрительная ценность осадков определяется наличием в них азота, фосфора, калия, а также присутствием микроэлементов - бора, молибдена, марганца, меди и др. Общее количество питательных веществ в ежегодно образующемся осадке Московских станций аэрации могло бы обеспечить элементами питания более 70 тыс. гектаров сельскохозяйственных угодий.

Несмотря на высокую удобрительную ценность осадков сточных вод, их применение агропромышленном комплексе России и в зеленом строительстве, в то время как в развитых странах Западной Европы и Америки в качестве удобрения используется около 40% всего объема образующихся осадков.

Увеличить долю использования осадков сточных вод можно за счет использования осадка в качестве основы для создания высокопитательных биокомпостов. Дополнительно город Москва может решить проблему утилизации большого количества листового опада, древесных опилок (стружки) и других органических отходов городского хозяйства.

Ввиду сложившегося дефицита минеральных удобрений и резкого удорожания их производства, истощения городских почв из-за значительной техногенной нагрузки на них, приготовление биокомпостов методом твердофазной аэробной ферментации в настоящее время представляется не только научно и экспериментально обоснованным, но и экономически выгодным направлением развития городского хозяйства.

Утилизация осадка московских станций аэрации в виде биокомпостов в зеленом строительстве и благоустройстве является одним из наиболее рациональных и экономичных методов его использования. В Москве и Подмосковье ситуация на рынке органических удобрений и почвогрунтов для такой динамично развивающейся отрасли, как городское озеленение является весьма сложной из-за их острого дефицита.

Основным препятствием для применения осадков сточных вод Московских станций аэрации всегда являлось высокое содержание в них тяжелых металлов, однако в последнее время их содержание уменьшилось в 5-10 раз из-за снижения количества и загрязненности промышленных стоков, принимаемых в канализационную сеть. В процессе компостирования за счет смешивания осадков сточных вод с влаго-поглощающими компонентами (листва, опилки и пр.) происходит еще более значительное снижение содержания тяжелых металлов в конечном продукте - биокомпосте.

Широкое использование сброженного осадка в частом виде как удобрительный материал для городского озеленения сдерживается его объективными недостатками:

- наличием специфического запаха;

- высокой вязкостью;

- непривлекательным товарным видом;

- бактериальной обсемененностью.

Наиболее рациональным способом решения данной проблемы является компостирование сброженного осадка методом твердофазной аэробной ферментации в специальных установках - биоферментерах, в результате комплекса биохимических процессов минерализации и частичной гумификации органических соединений в аэробных условиях, обусловленных деятельностью смешанных популяций микроорганизмов.

Компостирование сброженных осадков сточных вод методом твердофазной аэробной ферментации позволяет получить из них удобрение высокого качества. В процессе биоферментации происходит бактериальное обеззараживание осадка, понижение его влажности. Готовые биокомпосты имеют привлекательный товарный вид, обладают благоприятными физико-химическими и механическими свойствами, которые улучшают структуру, водно-воздушный режим и в целом плодородие почв.

Компостирование сырых осадков является хорошо изученным процессом, как в России, так и за рубежом.

Оно требует значительных энергозатрат на продувку массы воздухом. Компостирование сброженных осадков в нашей стране до настоящего времени не имело распространения, прежде всего из-за малого количества метантенков и установок по механическому обеззараживанию. Компостирование сброженного осадка происходит быстрее и с меньшими затратами. Таким образом, сочетание процессов сбраживания с последующим компостированием методом твердофазной аэробной ферментации представляется экономически наиболее перспективным направлением подготовки осадка сточных вод к его утилизации в городском зеленом строительстве.

Требования к условиям компостирования при приготовлении компостов на основе осадков сточных вод, листового опада и древесных опилок