Проблема пищевых отходов стоит весьма остро по всему миру. Ежегодно в развитых странах выбрасывается от 30 до 50% еды. А пищевые отходы составляют до 50% бытовых отходов. По данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединённых Наций) и исследований 2017 года житель Евросоюза в среднем за год производит около 481 кг ТБО, из них 280 кг приходится на органические отходы.
Органические отходы формируются в различных отраслях от животноводства и растениеводства до ресторанных и отельных бизнесов и непосредственно в быту. Они являются источниками загрязнения и неприятных запахов, а попадая на свалки, выделяют парниковые газы. По утверждению ЮНЕП (программа ООН по окружающей среде) 8-10% парниковых газов выделяется именно пищевыми отходами. Развивающаяся на отходах патогенная флора может попадать в сточные воды и в дальнейшем загрязнять водоемы. Помимо этого, органические отходы занимают место на полигонах, укорачивая срок их службы, а при смешанном сборе отходов загрязняют потенциальное вторсырье.
Решением является компостирование. Компостирование – это биохимический процесс превращения различных составляющих органических отходов в гумусо-подобную субстанцию, которая может использоваться как почвенная добавка или органическое удобрение. Компостирование является альтернативным методом обращения с органическими отходами. Оно существенно сокращает объем отходов, снижает выброс парниковых газов, при этом создавая на выходе полезный продукт. Было показано, что такое обращение с органическими отходами существенно сокращает выбросы метана и углекислого газа. Вместо того, чтобы приносить множество проблем, органические отходы могут стать источником ценного ресурса, через компостирование возвращая в землю обратно забранные из нее вещества.
Превращение отходов в компост является не только экологически важной, но и экономически значимой задачей. По данным исследования, проведенного в двух альпийских коммунах Франции и Италии, избежание отправки органических отходов на свалки сберегло им более десяти тысяч евро, при том, что в эксперименте было задействовано только 15% населения.
Современные производители автоматизированных компостеров разных стран предлагают большой спектр моделей по критерию объема загрузки. Можно найти подходящий компостер как для крупного производства (в сфере животноводства, рыбоводства и растениеводства), так и для отдельных заведений, чья деятельность связана с продуктами питания – ресторанов, гостиниц, столовых и фудкортов торговых центров. Также компостеры можно использовать для жилых комплексов и офисов.
В основном подобные компостеры производят конечный продукт в течение 24 часов, после чего его можно использовать в качестве удобрения, почвенных добавок, а при дополнительной обработке – для создания брикетов биотоплива и в некоторых случаях в качестве кормовых добавок для домашней птицы и скота*.
(*По данным ряда исследований нежелательно кормить домашних животных измельченными костями животных. В некоторых случаях это может приводить к тяжелым заболеваниям скота и даже человека, вызываемым прионами, в частности губчатая энцефалопатия. Почему при использовании компоста в качестве корма требуются дополнительные лабораторные исследования, а также в этом случае лучше использовать компост, созданной на основе растительных отходов)
Рассмотрим модели автоматизированных компостеров различных производителей.
Китайская компания TOGO Composter предлагает компостеры различных мощностей и, соответственно, размеров, рассчитанные на переработку от 5 кг в сутки (компостеры для домашних нужд), ресторанных и офисных вариантов до промышленных – до 300 тонн в сутки. Весь процесс переработки от отходов до готового к использованию компоста занимает 24 часа. Производители обещают сокращение общего объема в процессе переработки до 80-90%. В данных компостерах используются микроорганизмы и нагрев до 45-75℃. Для крупных моделей предусмотрена автоматическая система поднятия и выгрузки мусорного контейнера в компостер.
По утверждению производителя он прост в использовании, удаляет неприятные запахи и отводит влагу, а также относительно нешумный (≤65дБ).
При использовании необходимо избегать попадания неорганической материи, в частности, пластика, металла и других, крупных фрагментов древесины, крупных костей животных и крупных косточек растений, а также элементов текстиля.
Наши эксперты посетили производство компании TOGO Composter в Китае и своими глазами проверили работу модели компостера на 300 кг/сутки. Представленный в видео компостер обслуживает населенный пункт, где проживает 76 семей. Получаемый компост вносят на поля, находящиеся рядом с установкой, где выращивают овощи и рис. Стоимость оборудования составляет 35 000 $ (без учета затрат на логистику).
Togo Composter, Китай.
Российская компания ЭкоКомпост при поддержке Фонда Содействия Инновациям в 2020 году разработала модель компостера «КомпостБокс» производительностью от 2 куб.м/сутки. Компостер успешно апробирован и функционирует для утилизации осадка сточных вод водоканала жилого комплекса в Подмосковье. Получаемый почвогрунт используется для озеленения территории ЖК.
Цикл компостирования составляет 7-14 дней в зависимости от сырья. В процессе компостирования биомасса нагревается до +70°С и выдерживается при такой температуре не менее 5-6 дней, обеззараживая массу, выпаривается лишняя влага. При загрузке отходов используется биопрепарат «Термофильные бактерии» для ускорения процесса. КомпостБокс оснащен винтовым шнеком для перемешивания, аэрирования и постепенного передвижения компостной массы с места загрузки в место выгрузки. В полу предусмотрены каналы для дополнительной аэрации. Образующаяся внутри газо-воздушная смесь выводится вентиляцией через биофильтр, обеспечивая очистку от вредных газов и экологическую безопасность. Работает по заданной программе автоматически или вручную на панели управления. На выходе получается компост влажностью 40-50%. При соблюдении технологии компост полностью соответствует ГОСТ Р 55570-2013 «Удобрения органические. Биокомпосты».
Оборудование поможет в утилизации небольших объемов органических отходов: осадок сточных вод муниципальных и частных водоканалов, отходы животноводства (навоз, помет) ферм, пищевые отходы предприятий общепита, просроченные и неликвидные продукты ритейла, отходы пищевых производств, растительные отходы тепличных хозяйств и лесопарков.
Оборудование компании ЭкоКомпост «КомпостБокс»
Индийская компания Reddonatura предлагает различные модели компостеров в зависимости от необходимых объемов загрузки – от 25 до 20 000 кг/сут.
Этапы переработки включают измельчение, стерилизацию путем нагревания (52-72℃), и саму биоферментацию с помощью аэробных микроорганизмов. Также происходит частичная дегидратация органической массы, что существенно уменьшает ее объем, по утверждению производителя – до 80-97%. Пары и запахи отводятся через вентиляционную систему.
Загрузка может производиться единоразово или частями. Полный цикл переработки занимает около 24 часов. Загружать можно отходы пищевой промышленности, животноводства и растениеводства, испорченные и просроченные продукты и другие органические отходы. Данные компостеры подойдут для специализированных хозяйственных отраслей, заведений общественного питания, центров обработки ТКО и иных отраслей, взаимодействующих с органическими отходами.
Оборудованием Reddonatura пользуются известные отельные сети такие, как Reddisson, Ibis, Novotel и ряд других.
Компостер rNATURE в этом году был установлен в торговом центре МЕГА в Казани. Вот что сообщают о его использовании:
«В июне этого года установили автоматический компостер rNATURE индийского производства.
Только за летний период удалось переработать около 2 тонн органических отходов в компост. Максимальная загрузка данной модели составляет 125 кг. Конечный продукт работы агрегата составил 20% от заложенной массы органических отходов. Производитель указывает, что не допускается компостировать кулинарные жиры, крупные кости, раковины моллюсков, чайные пакетики, фруктовые косточки и одноразовую бумажную посуду. Энергопотребление зависит от объема загрузки, а также снижается при установке в теплом помещении, нежели на улице в холодное время года».
Гонконгская фирма Oklin производит модели компостеров с загрузкой от 25 кг до 1350 кг в сутки. Их оборудование активно используются в Корее, Китае, Японии, Европейских странах, Австралии, Канаде и на Среднем Востоке, в частности в ОАЭ. Само производство находится в Китае.
По утверждению производителя компостеры просты в обращении. Нагрев составляет примерно 50 ℃, так же используются аэробные микроорганизмы. Получаемый продукт соответствует европейским нормам (European Union Regulation (EC) No. 142/2011).
Помимо обычного списка органических отходов в компостеры можно загружать туалетную бумагу, бумажные полотенца и картон, например, упаковку от яиц.
Компания сотрудничает с различными типами бизнесов, например, отельными сетями Sheraton, Hyatt, ретейлером H&M и другими.
Итальянская компания Komposta производит электромеханические компостеры (Electromechanical composters), способные перерабатывать от 25 до 1000 кг за сутки, в зависимости от модели. Загружать можно растительные пищевые отходы, рыбные и куриные кости, полужидкие органические отходы, сено, ветки, опилки, разлагаемые тарелки и контейнеры. Нельзя – кокосовую скорлупу, крупные кости и ветви, крупные раковины моллюсков и неорганические материалы.
Готовый продукт можно использовать в качестве удобрения и улучшения качества почвы. Перед использованием рекомендуется дать отлежаться несколько дней (5-10).
При использовании не выделяет неприятного запаха, сокращает объем загруженной массы до 90%, снижает возможный выброс CO2 на 93%.
Их моделями можно управлять как при помощи панели на устройстве, так и с использованием приложения на телефоне. Компостеры сделаны из нержавеющей стали и по заверению производителя их можно использовать не только внутри помещения, но и на открытом воздухе.
Канадская компания Vertal предлагают компостеры разных мощностей и размеров под запрос покупателя – от 325 кг до 2660 кг объемом загрузки. Как и в предыдущих моделях это компостеры с аэробными микроорганизмами и нагреванием. Изготовлены из нержавеющей стали – могут быть установлены, как внутри, так и снаружи помещения. Компостеры имеют автоматизированная система вентиляции с удалением неприятных запахов, регуляцию нагрева, автоматическую систему загрузки и, по утверждению производителя, просты в обращении.
Компания EcoRich из США приводит большое разнообразие компостеров. Основными регионом поставок являются – территория страны, Канада, страны Латинской Америки и Карибского бассейна.
Предлагают два типа машин. Первый вариант компостеров – с аэробными микроорганизмами, нагреванием и циклом в 24 часа. Итоговый продукт пригоден для использования в качестве удобрения. Производители обещают сокращение загружаемой массы до 90%. Есть разные модели этого типа – с объемом загрузки от 9 до 1814 кг. Компостеры имеют автоматическую систему загрузки и шредирования, пульт управления. Подходят для заведений общепита, отелей, школ, детских садов. Один из клиентов компании – отельная сеть Marriott.
Однако помимо стандартных компостеров «горячего» компостирования компания предлагает и другой тип моделей с работой анаэробных микроорганизмов. Модели анаэробного компостирования CIRC производят на выходе жидкую субстанцию, которую можно использовать в качестве удобрений и подкормок, а также метан. Это один из тех газов, который в случае появления на свалках является парниковым газом, но если его целенаправленно собирать, как в этих компостерах, может быть использован в качестве биогаза, становясь полноценной заменой природному газу. Компостер производит примерно 350-500 л газа с 1 кг отходов. Модели оснащены встроенными ИИ-обучающимися технологиями. Можно управлять с помощью приложения. Представлены разные модели с загрузкой от 50 до 200 кг. Цикл также занимает около суток, и при регулярной загрузке можно бесперебойно получать топливо.
Подобное оборудование в качестве эксперимента было установлено ЖК в Энсхеде, Нидерланды (Информация с сайта производителя). Компостер расположен на первом этаже 80-квартирного дома, в котором кухни подключены к вырабатываемому из органических отходов, производимых жителями дома, биогазу. И его используют вместо природного газа. А получаемое удобрение идет в городские парки. Здесь как раз работают анаэробные микроорганизмы, выделяющие метан, который является большой проблемой, если выделяется на свалках, и отличным ресурсом, если собирать его и использовать как альтернативу ископаемого топлива.
Важно помнить, что во всех моделях используются вентиляционные системы, и необходимо создать условия для их подключения.
Данные компостеры можно устанавливать не только на производствах, но и в жилых комплексах, офисах, школьных столовых, торговых центрах, что существенно сократит объем отходов, причем избавит от неприятных запахов и поможет облегчить сбор вторсырья из неорганических отходов, избежав загрязнения, а значит снижения возможности переработки ряда фракций, например макулатуры.
Полное компостирование в природных условиях в зависимости от материала и внешних факторов занимает в среднем от двух недель до двух лет. Процесс разложения органики включает действия множества различных организмов от земляных червей до различных грибов и бактерий, которые выполняют роль редуцентов. Очевидно, что в искусственных компостерах не происходит такого же комплексного процесса, как почве, однако продукция большинства из них вполне пригодна для использования в качестве удобрений и добавок к почве. Механическое дробление и ротация, обеспечивающая доступ кислорода отчасти ускоряют этот процесс. При создании компоста доступ кислорода очень важен, поскольку задействованы именно аэробные организмы, если не предусмотрен целенаправленный сбор метана. Другим важным положительным фактором является то, что компостирование существенно уменьшают объем вводимого вещества. И в отличие от вермикомпостеров, когда вы приобретаете еще домашних питомцев, механические биокомпостеры значительно проще в обращении и не требуют регулярной загрузки.
Другим плюсом компостирования с нагревом в отличие от традиционного «холодного» компостирования является то, что при данных температурах ряд патогенов, в частности фитопатагенов, семена и корни сорных растений гибнут. Поэтому полученный продукт можно спокойно использовать в огороде и для комнатных растений. Однако, если компостеры используются в животноводстве или при медицинских учреждениях, могут потребоваться дополнительные методы дезинфекции материала, поскольку ни одна из указанных моделей не дает нагревания до 100 ℃, необходимого для полной стерилизации.
Вместо того чтобы занимать и загрязнять существенную площадь почвы органическими отходами можно повышать ее плодородие полученным из них компостом, вместо того чтобы создавать проблему можно получать ресурс. И все это – компостирование. Превращение отходов в ресурс, возвращение того, что взяли из земли обратно в землю – основа циклической экономики и устойчивого развития.
Первакова Вера
Эколог, руководитель проекта «Союз Компост»
Эколог, руководитель проекта «Союз Компост»