Выпускница магистратуры ИРНИТУ Юлия Вдовина предложила технологию мембранного компостирования (разложения) отходов для снижения эконагрузки в Приангарье. Научным руководителем выступила доцент кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С.Б. Леонова Наталья Толмачева.
Ранее Юлия Вдовина обучалась в Иркутском политехе по направлению «Журналистика». На занятиях и внеучебных активностях, организованных доцентом Ольгой Бельской, она заинтересовалась вопросами экологии. Именно поэтому при поступлении в магистратуру Юлия выбрала программу «Утилизация и переработка отходов производства и потребления».
В настоящий момент твердые коммунальные отходы (ТКО) скапливаются и разлагаются на свалках и полигонах. В атмосферу поступает биогаз, состоящий из метана, аммиака и диоксида углерода. Образовавшийся опасный фильтрат проникает в почву и водоемы. Объем ТКО в Иркутской области – 400 тысяч тонн в год (35 % биоразлагаемых компонентов).
Автор дипломной работы предлагает использовать технологию мембранного компостирования для снижения экологической нагрузки на полигонах Приангарья. По словам Юлии, такой способ разложения отходов имеет ряд преимуществ. Во-первых, применение полупроницаемых мембран сокращает время компостирования до восьми недель. Во-вторых, выбросы аммиака снижаются на 30 %, метана – на 40 %. Такой результат достигается за счет принудительной подачи кислорода. Значимо и то, что контролировать процесс можно с помощью автоматизированных систем управления, а технологию использовать зимой.
Мембранное компостирование отлично подходит для работы с пищевыми отходами, органическими шламами, стабилизации почвы и рекультивации свалок, биологической сушки с последующим разделением на фракции или сжиганием.
Как отмечает Юлия Вдовина, технология основана на применении специальной мембраны, предотвращающей выброс газообразных субстанций. Конструкция ламинированного трехслойного буртового покрытия состоит из трех слоев.
«Внешний пласт служит защитным барьером от внешних механических и природных воздействий. Кроме того, обладает повышенной износостойкостью и допзащитой от ультрафиолетового излучения. Следующий слой – полупроницаемая мембрана, благодаря которой не проникают запахообразующие субстанции и бактерии. Под мембраной расположено водоотводящее основание для защиты со стороны компостируемого материала и продления срока службы самого покрытия. Таким образом, создаются оптимальные условия для получения высококачественного компоста», - рассказала Юлия Вдовина.
Мембранное компостирование начинается со строительства бетонных пеналов (буртов), чтобы снизить вероятность загрязнения окружающей среды. Затем монтируются аэрационные каналы с чугунными крышками, имеющими отверстия для подачи воздуха и сбора жидкости. На следующем этапе происходит загрузка органических отходов, фронтальным погрузчиком формируется бурт высотой до 3,5 м, который позже накрывают мембранным покрывалом. Для герметизации оно натягивается по периметру системой крепежа. Через специальные клапаны в бурт помещают щупы (зонды) с датчиками измерения температуры и содержания кислорода.
Технологически компостирование делится на три фазы. Исходный материал накрывается мембранным покрытием и в течение четырех недель подвергается интенсивному разложению при температуре до 80 градусов. Позже мембрана снимается с бурта, компостируемая масса переносится фронтальным погрузчиком на площадку следующего бурта и накрывается мембраной для последующего разложения на протяжении двух недель при температуре 25-50 градусов. Третий этап исключает применение мембранного покрытия – материал помещается на новую буртовую площадку, где компост дозревает на протяжении двух недель при 37 (и ниже) градусов. Готовая компостируемая масса может быть просеяна на разные фракции и применена для рекультивации и в качестве удобрения.
Добавим, что во время обучения в магистратуре Юлия Вдовина участвовала в XII конференции «Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов». В сборнике трудов опубликованы два материала по утилизации нефтешламов (соавторы – Александр Скрябин и доцент Наталья Толмачева).
Фото Арсения Чекмарёва