Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Соломина Оксана Игоревна

Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель
<
Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Соломина Оксана Игоревна. Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель : Дис. ... канд. техн. наук : 06.01.02 : М., 2004 202 c. РГБ ОД, 61:04-5/4053

Содержание к диссертации

Введение

1. Теоретические исследования целесообразности переработки отходов городского лесопаркового хозяйства в компост 10

1.1. Исследование объемов образования и состава отходов городского лесопаркового хозяйства 10

1.2. Изучение существующих технологий утилизации отходов городского лесопаркового хозяйства 12

1.3. Предлагаемая система утилизации отходов городского лесопаркового хозяйства 15

1.4. Выводы по главе 1 37

2. Разработка технологии компостирования отходов городского лесопаркового хозяйства 38

2.1. Теоретические основы биотермической переработки древесно-растительных отходов 38

2.2. Технологический процесс переработки отходов городского лесопаркового хозяйства в компост 41

2.3. Создание опытного производства по переработке отходов городского лесопаркового хозяйства 44

2.3.1. Методика исследования 44

2.3.2. Экспериментальная установка и ее технологические показатели 48

2.3.3. Результаты исследований 50

2.4. Исследование переработки и компостирования порубочных остатков в промышленной зоне «Котляково» 65

2.5. Рекомендации по промышленной биотермической переработке древесно-растительных отходов городского лесопаркового хозяйства методом полевого компостирования 72

2.6. Рекомендации по применению компоста из древесно-растительных отходов при рекультивации земель 82

2.7. Выводы по главе 2 83

3. Исследование применения компоста при создании рекультивационного слоя в условиях городского хозяйства 85

3.1. Теоретические исследования применения компоста в практике обогащения почв газонов и цветников Москвы 85

3.2. Изучение возможности применения компоста из древесно-растительных отходов при рекультивации несанкционированных свалок Москвы 91

3.3. Изучение возможности применения компоста из древесно-растительных отходов при создании рекультивационного слоя полигонов захоронения твердых бытовых отходов ближнего Подмосковья 95

3.4. Выводы по главе 3 104

4. Эффективность проекта производства компоста и рекомендации по производству работ 105

4.1. Программный комплекс определения рационального объема переработки отходов лесопаркового хозяйства, количества перерабатывающих предприятий, мест их расположения и маршрутов перевозок 105

4.1.1. Исходные данные и постановка задачи 105

4.1.2. Метод и алгоритм решения 110

4.1.3. Файловая структура 111

4.1.4. Экономические расчеты по переработке древесно-растительных отходов в компост в зависимости от объема производства 111

4.1.5. Описание программной реализации и последовательности проведения расчетов 114

4.2. Оценка эколого-экономической и мелиоративной эффективности организации производства по переработке отходов городского лесопаркового хозяйства 116

4.4. Выводы по главе 4 125

Выводы 126

Список литературы 128

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Одной из значимых проблем городов является загрязнение окружающей среды, о чем объективно свидетельствует угнетенное состояние зеленых насаждений. Заболевания растений в городе могут быть вызваны как недостатком элементов питания, так и избытком элементов техногенного загрязнения почв (тяжелые металлы, битумно-асфальтовые смеси, сажа, нефтепродукты, бытовой и промышленный мусор). Для обеспечения экологической безопасности городов загрязненные территории требуют проведения мероприятий по их реабилитации.

В настоящее время для обеспечения проведения работ данного вида в Москву ежегодно завозится более 1 млн.м растительных грунтов и 10 млн.м минерального грунта, в то время как в городском лесопарковом хозяйстве при проведении ежегодных сезонных работ по уходу за зеленными насаждениями образуется большое количество древесно-растительных отходов (около 100 тыс.м3): скошенная трава, опавшая листва, ветки от обрезки и древесина от валки деревьев. Эти отходы захоранивают на свалках и полигонах ТБО, тогда как существует возможность получения из них ценного компоста пригодного для формирования газонов, спортивных сооружений, а также при рекультивации нарушенных земель.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Целью исследований является разработка технологии утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать объемы образования и состав отходов городского лесопаркового
хозяйства, возможность вовлечения в круговорот их органического вещества.

  1. Определить целесообразность переработки отходов городского лесопаркового хозяйства в компост, а также эффективность применения продукта переработки при создании рекультивационного слоя в условиях городской среды.

  2. Определить условия и параметры технологического процесса компостирования древесно-растительных отходов, позволяющие получить высококачественное органическое удобрение - компост и обеспечить цикличность

производства, совпадающую с графиком проведения сезонных работ по уходу за зелеными насаждениями и улучшению свойств почв в условиях городской среды.

4. Разработать рекомендации по промышленной биотермической переработке
древесно-растительных отходов городского лесопаркового хозяйства методом
полевого компостирования.

  1. Определить рациональный объем переработки отходов лесопаркового хозяйства, количество перерабатывающих предприятий, места их расположения и маршруты перевозок.

  2. Определить эколого-экономическую и мелиоративную эффективность утилизации древесно-растительных отходов в условиях городской среды.

Поставленные задачи достигались:

теоретическими исследованиями целесообразности переработки отходов городского лесопаркового хозяйства в компост;

исследованием объемов образования и состава отходов городского лесопаркового хозяйства;

изучением существующих систем утилизации отходов городского лесопаркового хозяйства;

изучением и выбором технологии утилизации отходов городского лесопаркового хозяйства;

проведением исследований по обоснованию технологических параметров и условий компостирования древесно-растительных отходов:

состав древесных и растительных отходов,

состав и количество удобрений,

влажность и температура компостируемой массы,

аэрация в различные сезоны года;

исследованием переработки и компостирования порубочных остатков в промышленной зоне «Котляково»;

исследованием применения компоста при создании рекультивационного слоя в условиях городской среды;

- разработкой программного комплекса, определения рационального объема

переработки отходов лесопаркового хозяйства, количества перерабатывающих предприятий, мест их расположения и маршрутов перевозок;

- разработкой программного обеспечения по определению эколого-
экономической и мелиоративной эффективности утилизации древесно-
растительных отходов в условиях городской среды.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Обоснована целесообразность переработки отходов городского лесопаркового хозяйства в компост.

В результате исследований определены условия и параметры технологического процесса компостирования древесно-растительных отходов, позволяющие получить высококачественное органическое удобрение - компост и обеспечить цикличность производства, совпадающую с графиком проведения сезонных работ по уходу за зелеными насаждениями и улучшению свойств почв в условиях городской среды.

Разработаны рекомендации по промышленной биотермической переработке древесно-растительных отходов городского лесопаркового хозяйства методом полевого компостирования.

Разработан программный комплекс определения рационального объема переработки отходов лесопаркового хозяйства, количества перерабатывающих предприятий, мест их расположения и маршрутов перевозок и программное обеспечение по определению эколого-экономической и мелиоративной эффективности утилизации древесно-растительных отходов в условиях городской среды.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Использование результатов диссертационной работы позволяет экономически эффективно решить актуальные экологические задачи, стоящие перед городом:

уменьшить объем вывоза отходов на полигоны;

уменьшить объем завоза растительных грунтов и удобрений для нужд города;

увеличить срок службы полигонов;

использовать отходы лесопаркового хозяйства в качестве вторичного ресурса городского хозяйства;

уменьшить стоимость рекультивации техногенно-загрязненных почв в
условиях городской среды.

Результаты диссертационной работы использованы при производстве опытно-промышленной партии компоста из древесно-растительных остатков городского хозяйства на территории производственного управления «Котляково» (ГУП «Экотехпром»). Внедрены в Компостном центре ГУП «Экология» г. Самары. Акты внедрения имеются.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ,

РЕШАЕМЫЕ В ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

Комплексный подход и долговременное решение создания рекультивации
земель в условиях городской среды и утилизации отходов лесопаркового хозяйства
города.

Внедрение оборота отходов лесопаркового хозяйства в пределах города.

Сохранение плодородных почв (снижение потребности города в завозе
почвы, торфа и сапропеля).

Снижение нагрузки на полигоны захоронения ТБО и повышение
безопасности их эксплуатации.

Снижение негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду в
результате уменьшения грузопотоков ТБО.

9 АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные материалы работы докладывались на 5-ой, 6-ой, 7-ой и 8-ой международных конференциях «Проблемы управления качеством окружающей среды» - Москва, 2000-2003 гг., научно-технической конференции Московского государственного университета природообустройства, 2001 г.

На основании проведенных исследований разработаны «Рекомендации по промышленной биотермической переработке древесно-растительных отходов лесопаркового хозяйства Москвы методом полевого компостирования», рассмотренные, одобренные и рекомендованные Научно-методическим советом по вопросам озеленения города при Департаменте жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства города Москвы для использования хозяйственными и озеленительными организациями города.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Обоснование целесообразности переработки отходов городского
лесопаркового хозяйства в компост.

  1. Рекомендации по промышленной биотермической переработке древесно-растительных отходов городского лесопаркового хозяйства методом полевого компостирования, позволяющие получить высококачественное органическое удобрение - компост и обеспечить цикличность производства, совпадающую с графиком проведения сезонных работ по уходу за зелеными насаждениями и улучшению свойств почв в условиях городской среды.

  2. Программный комплекс определения рационального объема переработки отходов лесопаркового хозяйства, количества перерабатывающих предприятий, мест их расположения и маршрутов перевозок.

4. Программное обеспечение по определению эколого-экономической и
мелиоративной эффективности утилизации древесно-растительных отходов в
условиях городской среды.

Изучение существующих технологий утилизации отходов городского лесопаркового хозяйства

В настоящее время ДРО городского лесопаркового хозяйства собирают в кучи, а затем захоранивают на полигонах ТБО и несанкционированных свалках города и области. При этом питательные вещества, выносимые из почвы (N, Р, К и др.) не восполняются или восполняются в незначительном количестве. Полигон захоронения ТБО является наиболее простым методом утилизации отходов. Полигоны размещают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Где это невозможно, приходится устраивать специальное водонепроницаемое основание, что приводит к существенным дополнительным затратам, но кардинально не решает проблему. Площадь земельного участка выбирается с условием срока его эксплуатации 15-20 лет. Находить площади 40-200 га вблизи крупных городов становится все труднее, и это заставляет искать иные методы обезвреживания ТБО. С экологической точки зрения следует отметить, что полигон наряду с фильтратом, загрязняющим водоисточники, выбрасывает в атмосферу метан и другие токсичные газы. При захоронении на полигоне теряются все ценные вещества и компоненты ТБО. Кроме того, древесно-растительные отходы увеличивают вероятность пожаров на полигонах. Применение альтернативных систем утилизации отходов городского лесопаркового хозяйства, обеспечивающих оборот ДРО в пределах города, позволит снизить затраты на транспортировку ДРО, а также нагрузку на полигоны захоронения ТБО. Сжигание с утилизацией тепла. Главный недостаток мусоросжигательных заводов - трудность очистки выходящих в атмосферу газов от вредных примесей, особенно от диоксинов.

Кроме того, эти заводы превосходят мусороперерабатывающие заводы по капитальным и эксплуатационным затратам. Для снижения экологической опасности мусоросжигательного завода приходится предусматривать вторую и третью ступень очистки отходящих газов, что еще больше увеличивает капитальные затраты. Сложной задачей при эксплуатации таких заводов является, наряду с очисткой отходящих газов, утилизация или захоронение остающихся после сжигания (до 30 % от сухой массы ТБО) токсичной золы и шлака. Метановое сбраживание - технология переработки ТБО в анаэробных условиях с получением горючего газа и органического удобрения. Метантенк представляет собой установку объемом 500 м3, где отходы находятся 10-16 суток при температуре 25 С. При этом происходит сбраживание органической массы. Получаемый газ поступает в газгольдер. Часть газа откачивают компрессором и через уравнительную камеру направляют под давлением под слой перерабатываемого материала, что необходимо для перемешивания массы. В результате переработки ДРО получают 17% биогаза, содержащего 65 % метана; около 75%» органического удобрения влажностью 30 % [6]. Технология имеет высокие капитальные затраты. В последние годы активизировались работы по метановому сбраживанию ТБО фирмами "Валорга" и "Софрегас" (Франция). Методы, основанные на аэробном биотермическом разложении органических материалов растительного и животного происхождения, позволяют получить компост, являющийся результатом жизнедеятельности большого спектра популяций микроорганизмов, использующих для питания, построения организма и размножения элементы, входящие в состав органического вещества, и кислород воздуха, при этом происходит выделение значительного количества тепла.

Сущность переработки отходов растительного и животного происхождения в компост состоит в доведении их органической части до полуразложившегося состояния, распада органического вещества на 20-25%, с достижением в процессе разложения температур 60-70С, при которых обеспечивается гибель вредных микроорганизмов. В зависимости от применяемого оборудования и технологической схемы методы биотермической переработки отходов могут быть разделены на два основных вида: 1. Переработка отходов в специальных установках; 2. Переработка отходов на открытой площадке в штабелях. Биотермическая переработка отходов в компост в специальных установках (в ферментаторах, биобарабанах, биобашнях) с принудительной аэрацией, представляющих собой сооружения в виде закрытых емкостей, в которых создаются и поддерживаются искусственно необходимые условия, позволяющие обеспечить оптимальные режимы, при которых возможно ускоренное протекание биотермического процесса на всех его стадиях. Компостирование отходов в специальных закрытых установках проходит в хороших санитарных условиях (в закрытой емкости), кроме того, дает возможность широко регулировать интенсивность перемешивания отходов, количество подаваемого воздуха, влаги и пр. Этот метод обеспечивает в течении 4-20 дней обезвреживание и переработку отходов в компост. Вермикомпостирование - метод аэробного компостирования с использованием дождевых червей и других беспозвоночных. Активная переработка органического материала червями, пропускающими его через пищеварительный тракт, обеспечивает получение сильногумированной массы -так называемого биогумуса с высоким содержанием биогенных элементов в легкодоступной форме. Под влиянием червей процесс проходит в 3 раза быстрее (в зависимости от применяемого оборудования). Компост характеризуется большой однородностью и рассыпчатостью. Комплексный метод переработки ТБО путем аэробной термофильной ферментации с последующей вермитрансформацией (ООО «Фирма ГПП» г. Ангарск) [96] основан на биотермической переработке отходов в компост в биобашнях. После чего полученный сырой компост перерабатывается в вертикальных культиваторах земляным червем. В результате переработки, помимо компоста, производится белковый корм из червей. Полученный в результате переработки белковый корм практически не находит рынка сбыта в г. Москве.

Технологический процесс переработки отходов городского лесопаркового хозяйства в компост

Опыты по изучению технологического процесса позволяющего осуществлять переработку ДРО в штабелях на открытой площадке в климатических условиях Московского региона с низкими температурами окружающей среды и обеспечивать цикличность производства, совпадающую с графиком проведения сезонных работ по уходу за зеленными насаждениями города, проводились на производственной площадке АКХ им. К.Д. Памфилова. Структура технологического процесса приведена на рисунке 2.1. Древесные отходы, образующиеся в коммунальном хозяйстве города, собираются и доставляются на предприятие, где подвергаются сортировке, в процессе которой производится отделение мелких веток и сучьев от крупногабаритных сучков, поленьев и бревен. Крупногабаритные древесные отходы подвергаются доработке, а мелкие обрезаются в необходимый размер и направляются на измельчение. Измельченные древесные отходы подвергаются дальнейшей обработке, в процессе которой производится балансировка C:N (соотношения химических элементов углерода и азота). К измельченным древесным отходам добавляют минеральные удобрения, содержащие азот, калий и фосфор. Далее подготовленные древесные отходы поступают на площадку для промежуточного складирования. Растительные отходы (скошенная трава, листья) доставляются на предприятие и выгружаются на площадке для промежуточного складирования. По мере надобности подготовленные древесные и растительные отходы изымаются в необходимом количестве с площадок промежуточного складирования и доставляются на участок приготовления компостируемой массы, где производится их смешивание. При этом необходимо соблюдать определенное объемное соотношение между древесной и растительной частями отходов.

Приготовленная в смесителе компостируемая масса доставляется к месту укладки в штабели. Штабели формируются на заранее подготовленном месте. Формирование каждого штабеля начинают с торцевой части с постепенным наращиванием его длины. С целью предотвращения потерь тепла и влаги из компостируемой массы штабель, по мере формирования, необходимо накрывать по периметру слоем земли или готового компоста. В процессе созревания компостируемой массы, для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов на оптимальном уровне и активизации биологических процессов, технологий предусмотрено проведение дополнительных мероприятий: - принудительная аэрация компостируемой массы в штабелях (в теплое время года без подогрева, в холодное - с подогревом воздуха); - дополнительное увлажнение компостируемой массы на всех этапах переработки. Для определения параметров процессов, протекающих внутри штабеля на протяжении всего периода созревания компостируемой массы, необходимо проводить регулярные замеры физических и химических показателей. По результатам измерений можно получить представление о протекающей фазе, состоянии процесса и необходимости проведения корректировки параметров среды обитания микроорганизмов, участвующих в процессе компостирования.

Изучение возможности применения компоста из древесно-растительных отходов при рекультивации несанкционированных свалок Москвы

Типичным нарушением городских территорий являются несанкционированные свалки производственных и бытовых отходов. Все несанкционированные свалки следует различать по способу их образования: - (I тип) - свалки (погребенные) - стихийно образовавшиеся или возникшие благодаря непродуманной деятельности человека техногенные элементы геологиче ской среды тела из отходов бытовой и/или производственной сферы площадью более 0,5 га при мощности отложений не менее 1 м. Они имеют постоянные границы и от носительно большие объемы и площади. Свалки данного типа по степени воздействия на окружающую среду подразделяются на следующие группы: а) преимущественно с бытовым мусором, где существует газогеохимическая опасность; б) сильно газогенерирующие; в) свалки, экологически неблагоприятные, с повышенным радиационным фо ном; г) негазогенерирующие, состав насыпных грунтов сложен бытовыми и строи тельными отходами; д) газогенерирующие сильно, с частичным загрязнением ртутью. - (II - тип) - свалки, образованные как несанкционированные при стихийном и эпизодическом вывозе мусора. Такие свалки, как правило, периодически возникают и ликвидируются по всей территории города. Все несанкционированные свалки города образовывались стихийно, без какого - либо предварительного обоснования по выбору места их расположения и эколого-инженерных проработок по определению их негативного воздействия на окружающую среду. При складировании отходов не выполнялись различные мероприятия, снижающие возможность загрязнения природной среды. Отсутствовал какой-либо контроль за составом вывозимых отходов, что не исключает возможность складиро- вания на свалках различных загрязняющих веществ (больничных, токсичных и радиоактивных отходов). Не исключена также вероятность устройства на свалках скотомогильников, что обуславливает присутствие в свалках различных болезнетворных бактерий и вирусов. Наличие в свалках большого количества органики способствует образованию очагов размножения грызунов и насекомых, что обостряет эпидемиологическую обстановку в городе. В грунтовом массиве происходит преобразование органического вещества, сопровождающееся деструкцией органики и образованием биогаза - экологически опасной газовой смеси.

Основными компонентами выделяемой газовой смеси являются: метан, углекислый газ, сероводород, окислы азота, водород. Проблема загрязнения городских территорий отходами потребления и производства наряду с экологической является также же и социальной, поскольку территории, занятые несанкционированными свалками весьма перспективны для использования в целях городского хозяйства (организация рекреационных зон, жилая застройка). ОАО «Прима-М» на протяжении более 10 лет ведет наблюдения за состоянием несанкционированных свалок города I типа. Количество и площади несанкционированных свалок по этапам исследований приведены на рисунке 3.4 [30]. Как можно видеть из рисунка территории занятые под несанкционированными свалки в 1996 году по сравнению с 1992 годом были значительны уменьшены, благодаря полномасштабным работам по их ликвидации, проводимым в городе. В то время была ликвидирована самая большая свалка в городе - «Братеевская», занимающая площадь более 50 га. Следует отметить, что большинство из ранее удаляемых свалок подверглось только поверхностной планировке с последующей засыпкой плодородным слоем, что рассматривалось местными административными органами как «благоустройство территории», которая по сути дела приводила к маскировке экологической опасности. В дальнейшем такие территории по-прежнему остаются источниками бактериального, химического, газового, радиационного загрязнения, а также очагами возможного размножения крыс, мышей и насекомых. Данные факты остаточного загрязнения неоднократно были выявлены при выполнении строительных работ на «благоустроенных территориях» ранее занятых несанкционированными свалками (Митино, Отрадное, Раменки, Марьино, конец Варшавского шоссе, Бусиново и т.д.). После 1996 года работы в городе по рекультивации несанкционированных свалок практически были прекращены. Увеличение же числа коммерческих организаций способствовало как увеличению образования отходов, так и увеличению количества несанкционированных свалок. Проведенные рекогносцировочные исследования в 2003 г. подтвердили наличие на территории Москвы не менее 159 участков стихийных свалок, сложенных насыпными грунтами с примесью строительного мусора, промышленных и бытовых отходов, мощностью от 2,0 до 20,0 метров, площадью от 0,2 до 20,0 га. Общая площадь свалок достигает 658,6 га (около 0,7 % от общей площади города). В сравнении с данными о наличии несанкционированных свалок в Москве за 1996 году площади под свалками на настоящий момент увеличились в 1,7 раза. Следовательно, за семь прошедших лет экологическое состояние городских территорий значительно ухудшилось. Стихийное захоронение городских отходов, как правило, приводит к недифференцированному складированию строительных, промышленных и бытовых отходов вместе с насыпными грунтами различного литологического состава. В связи с этим, все свалочные тела разделены по преобладающим примесям на толщи со строитель- ным мусором и свалки со строительным мусором, промышленными и бытовыми отходами. В мировой практике существуют две основные технологии рекультивации свалок: 1. Вывоз свалочного грунта. 2. Рекультивация на месте. В зависимости от дальнейшего использования участка, занятого свалкой, принимается тот или иной способ рекультивации. Многие городские несанкционированные свалки находятся на территории природного комплекса, и их рекультивация требует обезвреживания свалочных грунтов, планировочных работ и перекрытия свалки растительным грунтом. Адреса и характеристики несанкционированных свалок, расположенных в природных комплексах Москвы приведены в приложении 11.

Экономические расчеты по переработке древесно-растительных отходов в компост в зависимости от объема производства

Необходимость проведения каждой из технологических операций объясняется важностью ее влияния на процесс компостирования в целом. Предварительное измельчение и перемешивание компонентов отходов позволяет получить более однородную и легкоразлагаемую смесь органических материалов. Плотность такой смеси 370-420 кг/м3; компоновка при укладке обеспечивает минимальные потери тепла внутри слоя отходов. Послойная укладка смеси отходов позволяет равномерно вносить минеральные удобрения и увлажнять массу отходов. Высота штабеля при формировании определяется общей осадкой слоя, которая достигает 20-30 %. При этом остаточная высота штабеля с учетом достижения некоторой критической массы не должна быть менее 1,5 м в летний сезон. Орошение отходов оптимизирует влажностный режим окисления органического вещества и развитие аэробной микрофлоры. Внесение минеральных удобрений улучшает химический состав компоста и компенсирует дефицит химических элементов, участвующих в биохимических преобразованиях. Укрытие поверхности штабеля влагонепроницаемым материалом позволяет существенно сократить потери тепла и влаги при естественной конвекции воздуха в слое и при аэрации его. В летнее время создается парниковый эффект, способствующий интенсификации биохимического процесса. Мониторинг за компостированием отходов позволяет на ранних стадиях скорректировать оптимальные условия проведения процесса за счет увлажнения, аэрирования. Практика показывает, что начало саморазогрева растительных отходов, зависит от многих факторов и достигается на 3-17 сутки в зависимости от сезона года (зимой позже) и его автономное развитие осуществляется за счет биохимического потенциала компонентов отходов.

В дальнейшем требуется искусственное поддержание процесса. По результатам проведенных исследований рекомендуется поддерживать влажность отходов в пределах 55-65 % на общую массу; температуру в первый месяц компостирования не менее 50С, в последующие месяцы 45-30С. При проведении мониторинга следует учитывать, что температура по высоте штабеля различна. Максимум значения, как правило, в средней части штабеля [116]. Оптимально развивающийся процесс биотермической переработки древесно-растительных отходов в компост в условиях штабеля завершается за четыре месяца. Степень разложения органического вещества составляет 32 %. Сравнительная оценка химического состава прокомпостированных древесно-растительных отходов с одноименными показателями других видов органических удобрений и питательных грунтов показала, что по содержанию питательных элементов полученная удобрительная смесь весьма близка опилкопометным компостам и мусороиловым удобрениям (табл. 2.3), но уступает им по содержанию общего калия. В сравнении с торфяными и природными почвенными грунтами питательность компоста из древесно-растительных отходов значительно выше практически по всем основным показателям. Для более детальной отработки технологии переработки ДРО в компост полевыми биотермическими методами была заложена опытная площадка в условиях приближенных к производственным. Площадка располагалась на территории производственного управления «Котляково» (ГУП «Экотехпром»). Площадь участка, отведенная для полевого приготовления компоста, составила 2,2 га, в том числе производственная зона - 0,8 га, отделение созревания компоста -1,4 га (1-ая очередь -0,6 га, 2-ая очередь - 0,8 га). На отведенной площади возможна организация производства по переработке отходов количестве 3300 т/год, в том числе на 1-ой очереди - 1400 т, на 2-ой очереди -1900 т. Производство компоста из древесно-растительных отходов, с учетом предыдущих исследований, на площадке предусматривало выполнение обязательных технологических операций приведенных в п. 4.3.

Похожие диссертации на Технология утилизации древесно-растительных отходов городской среды для рекультивации земель