Metode de compostare a reziduurilor orasenesti

Compostarea reziduurilor orăşeneşti a reprezentat o provocare majoră pentru comunităţile de practicieni, îndeosebi pentru cei de pe continentul american. În 1989, în SUA, 550 de staţii pentru depozitarea reziduurilor organice au fost închise şi au fost ulterior implementate alte 400 de programe de reciclare a acestora prin compostare şi utilizare în agricultură.

---

În Europa, preocupările au fost similare, cantităţi mari de reziduuri municipale, rezultate ca urmare a dezvoltării urbane din ultimele decenii, au determinat comunităţile ştiintifice şi de practicieni să caute soluţii optime de eliminare a acestor materiale. De aceea, au fost proiectate şi puse în aplicare diferite sisteme de compostare, dintre care, în prezentul articol, le vom prezenta pe cele mai performante, în opinia cercetătorilor Irina Calciu, Mihail Dumitru şi Elisabeta Dumitru. Un sistem foarte răspândit este Sistemul de Biodegradare Herhof, proiectat în 1968. Acest sistem a fost implementat la scară largă în Germania, în 1987, având la momentul respectiv capacitate mare de producţie, de aproximativ 27.000 de tone de compost pe an. În anul 1996, acest sistem era utilizat în 34 de staţii de tratare din Germania, 8 în Austria, una în Luxemburg şi una în Belgia. În Finlanda, circa 30% din cantitatea de nămol orăşenesc produsă anual este compostată şi acceptată pentru a fi utilizată în agricultură. În Statele Unite ale Americii sunt practicate cel puţin 5metode de compostare:

• compostarea pasivă, realizată în grămadă deschisă;
• compostarea pe platformă, în şire sau grămezi, folosind un încărcător pentru întoarcere, amestecare şi manevrare;
• compostrarea pe platformă, folosind echipamente speciale de remaniere a grămezii;
• sisteme de grămezi statice aerate folosind conducte perforate
• sistem de compostare în container.

În continuare, dorim să facem o prezentare sumară a acestor metode, în speranţa că acestea vor putea fi puse în aplicare şi în România, prin valorificarea superioară, în agricultură, a reziduurilor orăşeneşti.

Compostarea pasivă în grămadă deschisă implică
formarea grămezii de material organic rezidual şi păstrarea până în momentul în care materia organică este descompusă în produse finale stabile. Acest tip de grămezi, având dimensiuni mici, au avantajul fluxului de aer în mod natural. Datorită fermentarii active, materialul rezidual se încălzeşte, se degajă căldură, care este eliminată pe la suprafaţa grămezii şi înlocuită ulterior cu aer rece, care pătrunde pe la partea inferioară şi laterală a grămezii, realizându-se astfel o aerare permanentă în interiorul acesteia. În funcţie de mărimea grămezii, intensitatea fluxului de aer în interiorul acesteia este mai mică sau mai mare, influenţând în mod direct procesul de fermentaţie  Pentru aerarea optimă a materialului compostat, în perioada calduroasă se recomandă ca înălţimea grămezii să fie de numai 0,9-1,2 metri. Avantajul acestei metode este că sunt evitate costurile mari în ceea ce priveşte forţa de muncă şi echipamentul de lucru necesare amestecării grămezii de material organic rezidual. Dezavantajul acestei metode constă în faptul că, prin neamestecare, nivelul umidităţii poate atinge valori nedorite, prea mici sau prea mari, apărând astfel probleme privind compactarea şi este posibilă apariţia condiţiilor anaerobe şi a mirosurilor neplăcute.

Compostarea pe platformă, în şire sau grămezi, este cea mai răspândită formă de compostare.
Şirele şi grămezile sunt întoarse sau remaniate cu graiferul sau cu ajutorul unui echipament special, care impiedică compactarea grămezii şi îmbunătăţeşte fluxul de aer în interior. Prin întoarcere sau remaniere, seminţele de buruieni, agenţii patogeni şi larvele de muşte sunt distruse, ca urmare a introducerii acestora în interiorul grămezii, unde temperatura este foarte mare. Întorcând şi amestecând din nou, cu materialele reziduale supuse compostării, are loc fragmentarea acestora în particule mai mici, prin urmare creşte suprafaţa specifică la nivelul căreia se desfăşoară activitatea biologică. Întoarcerea repetată a grămezii poate conduce la reducerea porozităţii, datorită fragmentării în exces şi a micşorării „particulelor” componente. Mărimea grămezii (a şirei) este determinată de caracteristicile echipamentului utilizat pentru efectuarea operaţiunii de întoarcere sau remaniere. Este recomandată amenajarea de şanţuri pentru colectarea scurgerilor, iar acestea  trebuie să înconjoare platforma de compostare. Lichidul colectat poate fi ulterior utilizat pentru umectarea grămezii în timpul remanierii, dacă este necesară
această operaţiune, sau se poate aplica pe terenul agricol ca fertilizant lichid.

Compostarea pe platformă folosind echipamente de remaniere specializate
se practică în staţiile producătoare de compost de capacitate mare. Modul de organizare a acestui procedeu este similar cu cel prezentat anterior
- compostare pe platformă în şire sau grămezi
- cu obligativitatea prezenţei unui echipament specializat de remaniere.

Sistemul de grămezi statice aerate folosind conducte perforate
este realizat în spaţii deschise sau închise. În grămadă, sunt încorporate la bază conducte perforate pentru aerare. Gazele calde din interiorul grămezii se degajă, ridicându-se la suprafaţă, iar aerul rece pătrunde prin conducte în interiorul grămezii. Se poate folosi şi aerarea forţată, cu ajutorul unui suflător de aer în conductele de la baza grămezii, care permite intensificarea fluxului aerului în interior. Sistemul de aerare forţată permite realizarea unei gramezi de dimensiuni mai mari şi în acelaşi timp un control mai bun al procesului de compostare. Reglarea unei presiuni negative (în interiorul conductelor perforate) permite eliminarea aerului direct prin filtrele biologice, în cazul apariţiei mirosurilor neplăcute. Grămezile statice aerate au la bază materiale de tipul aşchiilor de lemn, paielor tocate şi a altor materiale poroase. Materialul poros de la bază încorporează şi conductele perforate pentru aerare. Sortarea şi amestecarea iniţială a materialului organic rezidual supus compostării sunt operaţii obligatorii, deoarece au ca efect realizarea unei compoziţii structurale optime, capabilă să menţina porozitatea pe toată perioada de compostare. Această condiţie este asigurată prin utilizarea unor agenţi de menţinere a densităţii aparente şi a porozităţii, cum sunt paiele sau aşchiile de lemn. Înălţimea iniţială a grămezii statice aerate este de 1,5-2,5 m. În perioadele reci, grămezile de dimensiuni mai mari permit menţinerea unor temperaturi mai ridicate în interior. De asemenea, grămezile de acest tip prezintă un strat de compost finisat care le acoperă. Lungimea grămezii statice aerate este limitată de distribuirea aerului prin conductele de aerare. Pentru grămezile statice aerate este obligatorie amestecarea prealabilă a materialului supus compostării, deoarece acestea se formează o singură dată. Amestecarea gramezii se face cu ajutorul unui miniîncărcător frontal. Se realizează astfel amestecarea într-o altă grămadă, după care materialul rezidual se depune în grămada finală, pentru compostare. Se recomandă ca amestecarea şi formarea grămezii să se realizeze pe o suprafaţă betonată.

Sistemul de compostare în container (vas)
Implică închiderea materialelor reziduale pentru compostarea activă într-un container, într-un spaţiu închis etc. Sistemul în container (vas) are cel mai activ management şi, în general, necesită cea mai mare investiţie. Avantajul constă însă în faptul că permite cel mai bun control al procesului de compostare. Metodele de compostare în container utilizează o varietate largă de sisteme de aerare forţată şi tehnici de întoarcere mecanică, conducând la intensificarea procesului de compostare. Unele sisteme de compostare în containere nu permit efectuarea operaţiunilor de întoarcere sau remaniere a materialelor organice reziduale de compostat. Sistemul de compostare în containere de capacitate mică este foarte răspândit, fiind întâlnit într-o varietate de forme. Acest tip de containere sunt utilizate, de regulă, pe perioada unui an. Multe dintre aceste sisteme combină caracteristici ale sistemului platformei cu echipament specializat de întoarcere şi pe cele ale metodei grămezii statice aerate.

Victor VĂTĂMANU