Стадії процесу перероблення органічних відходів
Існує чотири стадії процесу перероблення органічних відходів: мезофільна (І), термофільна (II), остигання (III) і дозрівання (IV) (рисунок 4.2).
Параметр pH слабо кислий, коли на початку процесу субстрат перебуває при температурі навколишнього середовища. Мікроорганізми, що присутні в субстраті, починають швидко розмножуватися у початковій мезофільній стадії, температура піднімається до 40 °С, і за рахунок утворення органічних кислот середовище підкисляється. При збільшенні температури вище 40 °С починають гинути вихідні мезофіли й переважати термофіли. Гриби втрачають активність, коли температура компостуємо’! маси збільшується до 60 °С.
Рисунок 4.2 Зміна температури (———— ) і pH по стадіях пере роблення органічних відходів [252J |
Реакція триває спороутворюючими бактеріями (рисунок 4.3) й актиноміцетами; pH середовище стає лужним за рахунок виділення аміаку при розпаді білків лише після 60 °С. Субстрати, що найбільше легко розкладаються, такі, як цукор, крохмаль, жири, білки, протягом термофільної фази, швидко споживаються, після того, як у неї залучаються більш стійкі субстрати — швидкість реакції починає падати. Досягнення температурного максимуму сягає, коли швидкість тепловиділення стає рівною швидкості тепловграти. Компостний субстрат приймає стабільний стан у точці максимуму температури. Коли азот і сірка, що втримуються в первісній компостуючий сировині, зв’язані новими мікроорганізмами, тоді легко засвоювані з’єднання розпадаються, основна потреба в кисні задоволена, компостуємий матеріал втрачає специфічний запах. При компостуванні старих відходів, можливі кілька температурних максимумів.
Протягом стадії остигання pH залишається лужним, але повільно падає. Термофільні гриби знову захоплюють увесь об’єм з більш холодних зон і разом з актиноміцетами споживають полісахариди, геміцелюлозу й целюлозу, руйнуючи їх до моносахаридів, які потім можуть бути утилізовані широким колом мікроорганізмів. Температура падає до температури навколишнього середовища, бо швидкість тепловиділення стає дуже низькою. Залежно від типу використовуваної системи перероблення органічних відходів перші три стадії перероблення органічних відходів : мезофільна, термофільна, остигання протікають швидко, за дні або тижні, тому часто називаються активною фазою процесу перероблення органічних відходів. Протягом заключної стадії, дозрівання, втрати маси й теп-
ловиділення малі, вона триває кілька місяців. pH компосту — слабо лужне при кінцевому значенні параметру.
Якість отриманого продукту, яка залежить від залишкового змісту летко розкладених органічних речовин нід час практичного застосування компосту являється важливим питанням. Використовуються різні стандартні методики для визначення цього параметра. По максимальній температурі саморозігріву, виміряною в ізольованій ємкості визначається ступінь готовності компосту [45]. Інший метод — вимір дихальної активності в респірометрі протягом 4 днів [8].
Необхідно домагатися максимально можливого розкладання органічної фракції вихідного субстрату [17, 47], що веде до підвищення якості одержуваного продукту при дотриманні інших необхідних вимог технології перероблення органічних відходів (саніта — ризація компосту, підтримка аеробних умов, температурний режим).