Температура субстрата и подаваемого воздуха

Для ускорения микробиологических процессов и накопления питательных веществ в компосте рекомендуется продувать субстрат нагретым до 50°С воздухом, что приводит к длительному повышению температуры перерабатываемого субстрата до 60°С. При достижении температуры субстрата 55-60°С рекомендуется чередовать подачу в биоферментеры теплого воздуха с интервалом 2-3 часа, чтобы позволить термофильной микрофлоре более полно использовать свой энзиматический аппарат для переработки органического вещества. Чередование в продуве компостируемой массы теплым воздухом позволяет за более короткий срок добиться получения высококачественного биокомпоста.

Оптимальной температурой, для осуществления полного цикла микробиологического разложения компостной смеси на основе осадка сточных вод, являются температуры 55-60°С.

Продув смесей с повышенной влажностью теплым воздухом может частично компенсировать интенсивное перемешивание, ускорить разогрев субстрата до высоких температур, позволит достичь полного обеззараживание и ускорения темпов компостирования.

Отношение углерода к азоту

Исходные смеси для компостирования, в состав которых входит 30-50% влагопоглощаюших материалов (древесные опилки и листва) обеспечивают получение наиболее качественных биокомпостов на основе осадков сточных вод. Для компостирования методом твердофазной аэробной ферментации рекомендуется использовать сброженный осадок сточных вод, так как свежий осадок обладает неблагоприятными водно-физическими свойствами.

Увеличение в исходных смесях доли осадка сточных вод (до 70-80%) признано нецелесообразным из-за потерь элементов питания с влагой и в газообразной форме. Увеличение доли древесных опилок и листвы в исходных смесях замедляет процесс ферментации (созревания) биокомпоста и снижает его питательную ценность для растений.

Оптимальное соотношение углерода к азоту в смесях для приготовления биокомпостов методом твердофазной аэробной ферментации на основе осадков сточных вод составляет C:N = 13-16. Расширение и сужение соотношение между углеродом и азотом увеличивает время компостирования и снижает качество готового компоста.

Физические и химические свойства исходной смеси

Для гумификации клеточных оболочек древесных опилок и листвы необходимо разрушение изолирующих их слоев пробковой ткани, которое достигается предварительным дроблением исходных компонентов на более мелкие частицы. Чем меньше размер частиц, тем больше удельная поверхность, открытая для работы микроорганизмов, тем быстрее будет проходить компостирование.

Одна из наиболее затратных частей процесса подготовки исходных компонентов к компостированию - это размол опилок и листвы с последующим внесением добавок и смешиванием. Однако дробление позволяет на 10-20% увеличить выход компоста с единицы веса перерабатываемой массы, что в 2-3 раза окупает затраты на эту операцию. Как следствие снижается количество отходов при контрольной сепарации компоста с 25-35% до 10-15% от веса перерабатываемой компостной массы.

Для механизированных установок по биоферментации с перемешиванием и принудительной аэрацией наилучшими размерами частиц являются 5-10 мм.

Разные группы микроорганизмов по-разному реагируют на изменение реакции среды. Так как в начале процесса компостирования основное участие принимают бактерии, рекомендуется, чтобы исходная смесь для компостирования имела слабокислую или близкую к нейтральной реакцию среды.

Минеральные добавки

С увеличением в исходной смеси доли компонентов, содержащих большое количество целлюлозы и лигнина (свыше 50% древесных опилок и листвы), получить качественный биокомпост можно дополнительным обеспечением питания микрофлоры компоста, что достигается внесением азота и фосфора. Азот и фосфор можно давать в виде минеральных удобрений (азотные - мочевина, аммиачная селитра; фосфорные - фосфоритная мука, двойной суперфосфат). К измельченным опилкам и листве перед загрузкой в биоферментер рекомендуется добавить 1% азота и 0,25% фосфора в расчете на сухую массу.

Время компостирования

При достижении равномерной по всему объему компостируемой смеси температуры 50-55°С полная дегельминтизация наступает через четверо суток, а потеря всхожести семян сорных растений через 4-5 дней. Сигналом готовности биокомпоста является падение температуры в смеси до 25-30°С, которая контролируется при помощи термодатчиков совмещенных с влагомерами.

Основная фаза микробиологического процесса (термическая фаза) осуществляется за 3-5 суток. Биокомпост бывает полностью готов к использованию на 8-10 сутки.

Технологическая схема производства биокомпостов на основе осадков сточных вод, древесных опилок и листвы рекомендуется осуществлять в следующей последовательности:

- измельчение древесных опилок и листвы до размера частиц 5-10 мм;

- внесение минеральных добавок, стимулирующих ее разложение;

- перемешивание опилок и листвы;

- смешивание опилок и листвы со сброженным осадком сточных вод;

- подача полученной смеси в ферментер;

- подача нагретого воздуха с постоянным перемешиванием;

- после разогрева смеси, чередование в подаче воздуха;

- созревание компоста, сопровождающееся снижением температуры смеси;

- выгрузка и контрольная сепарация биокомпоста.

Полученные биокомпосты на основе сброженного осадка с добавлением древесных опилок и листового опала представляли собой рассыпчатую нелипнущую рыхлую массу темно-серо-буровато-коричневого цвета, состоящую из частиц размером от 1-2 мм до 0,6 см, практически не обладающую неприятными запахами. В биокомпостах вариантов 66% осадка + 16% листьев + 16% опилок и 83% осадка + 8% листьев + 8% опилок, целлюлозосодержащие компоненты почти полностью разложились и морфологически выражались незначительно. В остальных биокомпостах вариантов 33% осадка + 33% листьев + 33% опилок и 50% осадка + 25% листьев + 25% опилок, листва и особенно древесные опилки прослеживались. При содержании в исходной смеси менее 60% осадка сточных вод требуется контрольная сепарация готового биокомпоста для удаления крупных, неразложившихся частиц органического вещества. Просеянные крупные фрагменты рекомендуется возвращать в рецикл.

В целом при вышеизложенных условиях биокомпостирования для получения качественного продукта рекомендуется следующий состав исходных смесей - не менее 60% сброженного осадка сточных вод и по 20% листьев и опилок.