Как компостируют биоотходы в России

В середине декабря Коломенский комплекс по сортировке и переработке мусора вышел на полную мощность: теперь он сможет принимать 650 тысяч тонн отходов в год. Запущено две сортировочные линии для содержимых синих и серых баков, обещанные 20% полезных фракций выделяются и ждут передачи компаниям-переработчикам, а 30% органики отсеивают от общей массы отходов и направляют в недавно возведенный цех компостирования. 

Принцип обращения с «пищевкой» на всех комплексах Московской области будет примерно одинаковым. На КПО «Юг» корреспондентка Recycle поговорила с биотехнологом компании «АгроКомпост» Лилией Анисимовой и выяснила, как органическая фракция превращается в безопасный почвогрунт. 

«АгроКомпост» - резидент Сколково, специализирующийся на переработке пищевых отходов и разработке технических и биологических приспособлений, ускоряющих этот процесс.  

Устройство площадки и компостирование 

На комплексе сортировки бóльшая часть органики отделяется в момент прохождения общей массы отходов через «барабанный грохот» (трехсекционный барабан). Падая на отдельную конвейерную ленту, «пищевка» и другие мелкие фракции вроде бумаги, пластика и осколков стекла до 70 мм, отправляются в следующее здание - цех переработки биоотходов, похожий на большой ангар.  

На участке компостирования расположены бурты, щелевые полы, система вентиляции, биофильтр и операторская зона. 

Бурты - трапециевидные кучи размером 100х3 метра, в которые укладывают все пришедшие сюда отходы. Чтобы запустить процесс гниения, их обрабатывают специальным штаммом термофильных молочнокислых бактерий - Pediococcus pentosaceus. 

Каждый бурт перекладывают с места на место с помощью ворошительной машины - она захватывает отходы из кучи и укладывает рядом в такой же бурт. В момент пересыпания органика одновременно продувается воздухом и обрабатывается бактериями, которые распыляются машиной. 

Таким образом к работе Pediococcus pentosaceus подключается процесс аэрирования. Ферментация и полное разложение «пищевки» происходит за 14 дней. За это время перекладывание и опрыскивание буртов происходит три раза - на третьи, пятые и седьмые сутки.

Применяемые бактерии разогревают кучу внутри до 70-75 градусов. При такой температуре ускоряется гниение и распад органической части, а также исчезает патогенная микрофлора. В естественных климатических условиях нашего региона аналогичный процесс разложения происходит за 2-3 месяца. 

Индикатором успешно осуществляемого компостирования является характерное парение буртов - обработанные бактериями отходы начинают ферментироваться.    

Одновременно на площадке может находиться 6-7 буртов. Всего на Коломенском КПО будет два подобных участка для переработки органики.  

Полы в цеху компостирования не просто бетонные, а щелевые, и играют важную роль как в процессе распада пищевых волокон, так и в общей системе очистки воздуха. В них расположены трубы, по которым подается воздух для того, чтобы бурты «дышали». Если же кислорода слишком много, то воздух из куч отводится обратно. 

Также с помощью щелевых полов и вентиляционных труб, расположенных под землей, из буртов выводят вредные парниковые газы в главные «легкие» участка компостирования - биофильтр. Он находится рядом с ангаром под открытым небом и представляет собой стометровый контейнер с древесной щепой. 

Ее закупают на пилорамах, ведь для правильного функционирования фильтра нужно чистое вещество - лигнин, который сам по себе уже хорошо поглощает вредные испарения. Древесину обрабатывают препаратом «КомпостБиоФильтр», содержащим молочнокислые и аммонифицирующие бактерии, улавливающие аммиачные газы и метан. 

«Бактерии приживаются и образуют собственный локальный консорциум. На щепе от их деятельности появляется микроскопическая биопленка. Когда газы из ангара по трубам поступают в биофильтр и проходят через щепу, начинаются биохимические реакции. Воздух, загрязненный испарениями от распада органики, сорбируется и перерабатывается бактериями для своих нужд. Все плохое для нас они забирают себе, поэтому вредных выбросов в атмосферу нет», - объясняет Лилия. 

Щепу в биофильтре полностью меняют раз в год, а дополнительно обрабатывают бактериями и подсыпают древесину каждые полгода. Часть отработанного материала пустят на технические отсыпи, а что-то положат в бурты вместе с пищевыми отходами, чтобы вернуть щепу в цикл компостирования. 

За тем, как проходит процесс разложения органики, следят сотрудники в операторской. Здесь отслеживают выделяющиеся газы по показателям датчиков, температуру, движение ленты с отходами, работу системы вентиляции. Если датчики показывают несоответствие нормам концентрации тех или иных веществ в воздухе, то операторы вручную корректируют подачу кислорода и регулируют интенсивность вентиляции.  

Благодаря этому воздух в ангаре не опасен, хоть и запах разлагающейся органики все-таки присутствует. 

«Вы дышите нормальным воздухом, в нем нет ничего вредного. Сейчас завезли свежую органику, поэтому она слегла “фонит”, но в ней работают естественные ферменты, расщепляющие белки и углеводы, - протеазы и амилазы. Чтобы ускорить процесс разложения до 14 дней мы обрабатываем бурты молочнокислыми бактериями, поэтому после того, как воздух компенсируется системой вентиляции, запах здесь будет хлебный или силосный, в зависимости от процента содержания целлюлозы в исходной массе органики», - рассказывает Анисимова.  

Микробиология, контроль, анализ 

Спустя две недели переворошенный и обработанный три раза бурт пищевых отходов превращается в технический или почвогрунт. Как в дальнейшем использовать полученный результат станет понятно после проведенных анализов. 

Готовый продукт поступает в «барабанный грохот», где в мелких ячейках задерживаются все неорганические фракции до 2 мм - крышки и колечки от бутылок, стекло, пакеты, другой пластик и металлические вкрапления. После такого «процеживания» остается только ферментированная органика. Причем из 100% отходов, прошедших через компостирование, только 50% - переработанная «пищевка», остальная половина - неразложившиеся фракции, которые пойдут на дальнейшую сортировку или захоронение в качестве «хвостов» на специальных картах комплекса.  

А как быть с микропластиком? 

«Он остается в органической части и никак не отсеивается. По нашим нормативам, к сожалению, выявление микропластика в получаемом почвогрунте не является обязательной процедурой, но у нас есть необходимое оборудование и методика для его выявления», - отвечает на вопрос Лилия.    

Пока готовый грунт проходит обязательный анализ на радионуклиды, тяжелые металлы и санитарные показатели: кишечную палочку, сальмонеллез и энтерококки. Если грунт соответствует принятым нормативам, то его можно использовать в качестве почвы для озеленения городских территорий и питательных удобрений, потому что переработанные таким образом пищевые отходы богаты азотом, фосфором и калием, а эти компоненты способствуют росту растений. 

На патогенную микрофлору воздействуют высокие температуры, создаваемые термофильными бактериями. При 70 градусах также распадаются пестициды, гербициды и антибиотики, которыми могли быть обработаны продукты. Поэтому переработанная органика безопасна для людей, животных и растений. Но если какой-то из показателей после анализов будет превышать норму, то этот грунт будут использовать в технических нуждах - для отсыпки дорог при строительстве или для рекультивации полигонов ТКО. 

Во время компостирования тоже ведется серьезный контроль. Температуру буртов фиксируют щупами, а после каждого ворошения и обработки бактериями проводят анализ будущего грунта по методике усредненной пробы. За очисткой воздуха и выделяющимися газами наблюдают биотехнологи по газоанализаторам, которые способны улавливать содержание метана, аммиака, диоксида азота и диоксида углерода в воздухе цеха компостирования и за его пределами.