Tratarea biologică a deșeurilor

Tratarea reprezintă orice procedeu care modifică caracteristicile fizice, chimice sau biologice ale deșeurilor pentru a le diminua efectul dăunător asupra mediului înconjurător și pentru a le reconferi o nouă utilitate.

Tratarea biologică:- cu descompunere aeroba, prin alimentare cu aer -

COMPOSTAREA;- cu descompunere anaeroba, cu biogaz, în recipienți

închiși ermetic - METANIZAREA.

Compostarea cu descompunere aeroba (compostarea propriu-zisa)

Marea majoritate a deseurilor sunt potrivite pentru compostare cum ar fi: resturile vegetale (iarba, frunzișul, tulpinile, rădăcinile), gunoi (de la animale mici), resturi de la bucatarie (coji de legume si fructe, zațul de cafea, resturi de mâncare, coji de oua) etc.

Există și deșeurile care sunt interzise pentru compostare: sticla, metal, plastic, resturi de ulei și vopsele.

Prin compostare se înțelege totalitatea transformarilor microbiene, biochimice, chimice și fizice pe care le suferă deșeurile organice, vegetale și animale, de la starea lor inițiala și până ajung în diferite stadii de humificare.

1. Compostarea pasivă în grămadă deschisă este pretabila pentru fermele de dimensiuni mici sau moderate, cu un management mai redus.

Metoda implica formarea gramezii de materiale organice și lăsarea ei nederanjată până când materialele sunt descompuse în produse stabilizate.

Aceste gramezi mici au avantajul miscarii naturale a aerului.

Datorita fermentarii active gramada se încalzește în interior, aerul cald se ridică și se pierde la suprafața superioară a grămezii, fiind înlocuit cu aerul rece ce patrunde pe la baza gramezii și pe lateral, împrospătând astfel aerul în gramadă.

Dezavantajul acestei metode consta în faptul că gramada devine prea umeda, prea uscata sau prea compactată, anaerobă și foarte mirositoare.

Metode de compostare

2) Compostarea pe platforma în șiruri și grămezi este cea mai comuna forma de compostare.

Șirurile și grămezile sunt remaniate cu ajutorul unei mașini speciale ceea ce evită compactarea gramezii, îmbunătățește schimbul de aer, aduce la suprafața gramezii materialul din interior și introduce în gramadă materialul de la suprafață.

În acest mod pot fi distruse prin compostare semințele de buruieni, agentii patogeni și larvele de muște, ele ajungând în mijlocul gramezii unde temperatura este foarte mare.

Întorcând și amestecând din nou cu ocazia remanierilor materialele supuse compostării, acestea se fragmentează în particule mai mici și le creste suprafața activă biologic de contact.

Marimea gramezii (a șirului) este data de caracteristicile echipamentului ce realizeaza remanierea gramezii.

3. Sistemul de grămadă statică aerată cu conducte perforate – se poate dezvolta în spatii deschise sau închise.

În grămadă sunt încorporate către bază conducte perforate pentru aerare. Gazele fierbinți din interiorul grămezii se ridică, iar aerul rece pătrunde prin conducte în interiorul gramezii. Se poate practica și aerarea forțată folosindu-se un suflator de aer în conductele de la baza grămezii care face ca circulatia aerului sa fie mai rapidă. Selectarea și amestecarea initială a materiilor prime supuse compostării sunt esențiale, deoarece trebuie să aibe o structură bună pentru a-și menține porozitatea pe întrega perioadă de compostare. Această cerință generala este asigurată prin folosirea unui agent de menținere a densității, cum sunt paiele sau aschiile de lemn. Înaltimea initiala a gramezii statice aerata este de 1,5-2,5 m. Lungimea grămezii statice aerate este limitată de distribuția aerului prin conductele de aerare. Pentru grămezile statice aerate amestecul materialelor depuse în grămada este esential deoarece grămada se formează o singura data. Amestecarea gramezii se face cu ajutorul unui încarcator frontal de tip fadroma prin amestecare de câteva ori într-o altă grămadă și depunere apoi în grămada finală a materialelor amestecate.

Reprezintă tehnologia de transformare biochimică prin care este distrusă materia organică cu structură complexă din cadrul deșeurilor.

Materia organică se transformă într-un amestec de metan și bioxid de carbon (biogazul), rezultând și un namol organic bogat în nutrienți (digestatul).

În cazul acestui tip de compostare se pot folosi: • dejecții de proveniența animală; • namol orașenesc cu conținut ridicat de compuși organici biodegradabili; • fracția biodegradabilă din deșeurile menajere; • deșeuri vegetale solide. În general, se prefera folosirea deșeurilor animale și menajere.

Compostarea cu descompunere anaerobă în instalații cu biogaz ( metanizarea)

Procesul de fermentare anaeroba are loc la temperaturi între 20 si 45ºC

Există 4 etape principale de desfasurare:

• hidroliza - moleculele organice mari sunt descompuse în combinatii mai simple, zaharuri, aminoacizi si acizi grasi;• acidogeneza - componentele rămase sunt descompuse de către bacterii acidogene generându-se bioxid de carbon și hidrogen sulfurat.• acetogeneza - componentele rămase sunt descompuse de către bacterii acetogene generându-se acid acetic, bioxid de carbon și hidrogen. • metanogeneza (metanizarea) - bacterii metanogene descompun elementele ramase în metan, bioxid de carbon si apa.

Factorii care influențează procesul de fermentare anaeroba:

• Tipul deșeului care trebuie descompus;• Concentrația acestuia;• Temperatura acestuia;• Prezența compușilor toxici;• pH-ul și alcalinitatea;• timpul de staționare;• conținutul de materie raportat la numărul de microorganisme;• viteza de încărcare a fermentatorului;• viteza cu care sunt eliminați compușii finali toxici.

Tipul procedeului de fermentație se alege în funcție de:• continuțul de apa;• continuțul de azot;• continuțul de grasimi;• omogenitatea materialului;• necesitațile de igienizare.

Există trei tipuri de procedee de fermentare:

• fermentarea uscată: Deșeurile sunt marunțite, cernute, amestecate cu apa (65% materie uscata) și introduse într-un rezervor (tanc) de fermentare.

• fermentarea umeda într-o treapta sau în doua trepte: Deșeurile sunt introduse într-un rezervor și amestecate cu lichid pâna se obține o pasta cu 10-12% fracție uscată, care apoi se igienizează la 70ºC, se deshidratează și se hidrolizează la 40ºC înainte de o nouă deshidratare. Lichidul rezultat în urma acestei deshidratari este redirectionat catre un filtru biologic unde are loc fermentarea propriu-zisă.În acest mod,o tonă de deșeu poate produce 160 kg biogaz.

• cofermentarea umedă: Deșeurile sunt marunțite și cernute, apoi amestecate cu namol orasenesc sau cu gunoi de grajd, înainte de fermentarea propriu-zisă.

uz agricolfertilizanțialte deșeuri rezervor amestecare

Instalațiile de producere a biogazului pot fi de trei tipuri:

• lagună acoperită - Se pretează mai ales dejecțiilor lichide și constă dintr-un bazin acoperit cu o folie impermeabilă fixată etanș la marginile bazinului;

Biogazul se acumulează sub folie și este evacuat printr-o conducta.

• fermentator cu agitare - Prezintă un rezervor încalzit situat deasupra sau la nivelul solului, în care se realizează o agitare mecanică sau prin barbotare.

• fermentator cu deplasare - Materialul nou care se adaugă într-un bazin acoperit împinge treptat materialul existent spre capătul opus.

Avantajele compostăriiCompostul este un excelent � fertilizant organic, îmbunătațește structura solului, are un aport important de materie organică și reduce potențialul pentru eroziunea solului;

Este fertilizantul ideal pentru gradină și este recomandat, în special, pentru răsad;

Compostul are un potențial antifungic;

Existența unei piețe a compostului face din �acesta un produs foarte atractiv;

Principalii cumparatori sunt gradinarii, legumicultorii, cei ce se ocupa cu agricultura peisajeră, cultivatorii de plante ornamentale, cei ce întrețin terenurile de golf etc.;

Compostul poate fi folosit ca material pentru biofiltre;

Compostarea ofera posibilitatea reutilizarii elementelor nutritive și a fracției organice din reziduurile din fermă și conduce la obținerea unui produs nou , solicitat pe piată, capabil să marească cantitatea și calitatea producției agricole.

Acestea constau în: Necesitatea de timp și de bani; Compostarea necesită echipament, muncă și management; Este nevoie de teren pentru desfășurarea activității (Suprafețele necesare pentru �

depozitarea materiilor prime, a compostului finit și pentru desfășurarea procesului de compostare pot fi foarte mari);

Este posibil să apară mirosuri, cel puțin în prima faza a procesului.(Produsele supuse compostarii emana deseori mirosuri neplacute, mai ales daca sunt depozitate cu un timp înainte de pornirea procesului, unele locuri pot cere masuri de reducere a mirosurilor) ;�

Vremea poate afecta sau prelungi compostarea.(Vremea rece și umedă poate prelungi procesul de compostare prin reducerea temperaturii în grămada de compostare și prin creșterea umiditatii; zapada în cantitate mare și pe termen lung poate chiar bloca procesul de compostare);

Este nevoie de un studiu de marketing și de aplicare a acestuia.(Aceasta implică un inventar al potențialilor cumpărători, reclamă, transport la punctele de vânzare, un management al echipamentelor și mentinerea calitatii produsului);

Sunt îndepartate de la producția agricola gunoiul de grajd și resturile vegetale și orientate în alte directii;

Sunt posibile pierderi potențiale de azot din gunoiul de grajd. (Deseori compostul �conține mai puțin de jumătate din azotul prezent în gunoiul de grajd proaspat);

Compostul cedeaza lent elementele nutritive pentru plante;�

Dezavantajele compostării