arrow_backEmergency WASH

T.11 Спільне компостування

Спільне компостування – це контрольоване аеробне розкладання органіки із використанням більше ніж одного виду сировини (фекальний мул та органічні тверді побутові відходи). Термофільні умови, які характеризуються температурами понад 60 °C, досягаються, коли виконуються певні базові параметри (вологість, співвідношення вуглецю до азоту (C:N), аерація), які призводять до видалення патогенів і швидкого розкладання відходів. У результаті процесу отримується безпечний, стабільний кінцевий продукт, який можна використовувати як компост або покращувач ґрунту.

Фекальний мул має високу вологість та вміст азоту, тоді як органічні тверді побутові відходи (харчові чи сільськогосподарські відходи) мають високий вміст органічного вуглецю та гарні розпушуючі властивості, що сприяє аерації. Об’єднавши два матеріали, можна використати переваги кожного з них для оптимізації процесу і продукту. Три широко використовувані методи спільного компостування включають (1) відкритий компостний ряд, (2) у реакторі та (3) поєднання відкритого компостного ряду та нерухомого насипу з пасивною аерацією. При спільному компостуванні з використанням відкритого компостного ряду змішаний матеріал (мул та органічні відходи) насипають у довгі кучі, які називають компостними рядами, і лишають для розкладання. Спільне компостування у реакторі вимагає контролю за вологістю, постачання повітря та механічне перемішуванням. Третій метод використовує поєднання нерухомого насипу та відкритого компостного ряду. Відходи перебувають у нерухомому насипі протягом орієнтовно двох – трьох місяців і тоді переміщуються у компостні ряди для подальшого розкладання.

Проєктні міркування

Ключовими компонентами при проєктуванні об’єкта спільного компостування є місце для сортування та розділення відходів, мулові майданчики,  установки для компостування, просівання, зберігання компосту та залишкових відходів, інфраструктура для забезпечення гігієни та дезінфекції, система локальної очистки стічних вод, приміщення для персоналу та буферна зона. Залежно від клімату та наявного місця об’єкт можливо потрібно буде зробити критим. Об’єкт потрібно розміщувати неподалік від джерел органічних відходів та фекального мулу для мінімізації витрат на транспортування, проте все одно на певній відстані від житлових районів задля мінімізації будь-яких потенційних чи реальних ризиків для здоров’я. Насипи у компостних рядах повинні бути як мінімум 1 м висотою та теплоізольованими 30-см шаром компосту, ґрунту чи ґрунту з травою задля сприяння рівномірному розповсюдженню тепла. У холоднішому кліматі насипи є найефективнішими при висоті у 2,5 м та ширині у 5 м. Мул потрібно зневоднити на мулових майданчиках без рослин T.9 перш ніж змішувати з органічними відходами. Потрібно побудувати герметичний чи водонепроникний компостний бурт (поверхня, на якій розміщені насипи) для збору фільтрату, який потім можна знову повернути на насипи або очищувати. 

Мул являє собою суміш твердих речовин і рідини та містить переважно екскременти та воду, у поєднанні з піском, металами, сміттям та/або різними хімічними сполуками. Слід розрізняти мул фекалій і мул стічних вод. Фекальний мул надходить із санітарних об’єктів на місцях, тобто він не транспортується через систему каналізації. Він може бути сирим або частково компостованим, у вигляді суспензії або напівтвердим, і є результатом збору та зберігання/переробки екскрементів або чорної води, із сірою водою або без неї. Осад стічних вод (також відомий як каналізаційний мул) утворюється в результаті збирання стічних вод з каналізації та процесів (напів)централізованого очищення. Склад мулу визначатиме тип необхідної переробки та можливості кінцевого використання.

Матеріали

Об’єкти спільного компостування можна споруджувати з використанням локально наявних матеріалів. Компостний бурт можна виготовити з бетону або добре спресованої глини. За потреби, покриття/дах можна виготовити з таких місцевих матеріалів, як бамбук, трав’яне покриття, дерево, пластик чи металеві листи. Вода може бути необхідною складовою залежно від клімату. На ринку в наявності є готові реактори для компостування різних розмірів фабричного виробництва. 

Розкладена органічна речовина, яка є результатом контрольованого аеробного процесу деградації. У цьому біологічному процесі мікроорганізми (в основному бактерії та гриби) руйнують компоненти відходів, які здатні до біорозкладання, і виробляють коричнево-чорну речовину, схожу на землю, без запаху. Компост має чудові ґрунтоутворюючі властивості та різноманітний вміст поживних речовин. Через вимивання та випаровування деякі поживні речовини можуть бути втрачені, але матеріал залишається багатим на органічні та поживні речовини. Як правило, екскременти або мул необхідно компостувати досить довго (2–4 місяці) у термофільних умовах (55–60 °C), щоб пройшов процес дезінфекції для безпечного сільськогосподарського використання.

Застосовність

З огляду на високий рівень організації та праці, необхідних для сортування органічних відходів, управління об’єктом та здійснення моніторингу за ефективністю обробки, малоймовірно, що ця технологія буде практичною на фазі гострого реагування. Проте її можна вважати підходящим варіантом на фазах стабілізації та відновлення після надзвичайної ситуації. Як показує досвід, об’єкти спільного компостування найкраще функціонують, коли запроваджуються як бізнес, для якого компост є ринковим продуктом, що може генерувати прибутки для сприяння відшкодуванню витрат. Проте не можна очікувати, що продажі компосту компенсують всі витрати, понесені у звʼязку з наданням цієї послуги.

Експлуатація та технічне обслуговування

Вимоги щодо функціонування об’єктів спільного компостування є високими. Висококваліфікований персонал із проведення технічного обслуговування повинен здійснювати ретельний моніторинг якості і кількості вхідного матеріалу, співвідношення C:N, управляти вологістю та вмістом кисню. Персонал також повинен ретельно відслідковувати графік перевертання компосту, температуру та час дозрівання задля забезпечення високоякісної обробки. Органічні відходи повинні спершу бути відсортовані, щоб звільнити їх від неорганічних матеріалів. Перевертання потрібно проводити періодично із використанням фронтального навантажувача з одним ковшем або вручну із використанням сінних вил чи лопати. Надійні подрібнювачі для подрібнення великих часток органічних твердих відходів (тобто невеликих гілок та кокосової шкаралупи) і пристрої для перевертання насипів допомагають оптимізувати процес, зменшити обсяг ручної праці та забезпечити отримання більш однорідного кінцевого продукту.

Здоров’я та безпека

Ризики для здоров’я можна мінімізувати, якщо працівники будуть дотримуватися базових заходів безпеки, практик дотримання гігієни та матимуть особисте захисне спорядження. У разі, якщо матеріал виявиться запиленим, потрібно забезпечити належну вентиляцію, а працівники повинні бути у масках. Задля забезпечення зменшення кількості патогенів до безпечного рівня Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) рекомендує підтримувати температуру компосту на рівні 55 – 60 °C протягом як мінімум одного тижня. Якщо є якісь сумніви, компост потрібно зберігати впродовж як мінімум року, перш ніж використовувати. У разі наявності ресурсів, потрібно проводити моніторинг інактивації яєць гельмінтів в якості опосередкованого показника стерилізації. Див. детальнішу інформацію у рекомендаціях ВООЗ. 

Витрати

Витрати на спорудження об’єкта спільного компостування варіюються залежно від обраного методу та вартості місцевих матеріалів, а також від того, чи проєкт включає таке машинне обладнання, як аератори та подрібнювачі. Основні витрати, які потрібно враховувати, стосуються загальних вимог щодо експлуатації, у тому числі транспортування і постачання фекального мулу та органічних твердих відходів, а також утилізації компосту. 

Соціальні міркування

Перш ніж розглядати можливість запровадження системи спільного компостування, потрібно обговорити концепцію із відповідною громадою. Якщо в громади є досвід розділення органічних відходів та компостування, це може бути сприятливим фактором. Необхідні передумови включають визначення того, що компост, зроблений із відходів життєдіяльності людини, є прийнятним продуктом для потенційних користувачів (дослідження ринку), і забезпечення того, що компост відповідає місцевим рекомендаціям/стандартам. Без цього потрібно визначити інші процеси обробки.

Ключові критерії прийняття рішень

Вхідні продукти

Органіка
Мул

Вихідна продукція

Компост

Екстрена фаза

Стабілізація +
Відновлення + +

Складні ґрунтові умови

Підходить

Рівень застосування / масштаб

Околиці +
Громадський + +

Водні та сухі технології

Сухий

Рівень управління

Спільний доступ +
Місто + +

Технічна складність

Середній

Потрібне місце

Високий

Цілі та основні функції

Виробництво компосту. Видалення патогенів.

Сила і слабкість

  • Стале управління органічними відходами
  • Доведений ефективний метод обробки
  • Можна споруджувати і обслуговувати із використанням локально наявних матеріалів
  • Цінний кінцевий продукт, доступний для багатьох користувачів, що можна продавати для відшкодування експлуатаційних витрат
  • Потрібна велика земельна ділянка з гарним розташуванням
  • Довгий період обробки
  • Транспортування вхідних продуктів може бути дорогим
  • Потрібен контроль за якістю вхідних продуктів
arrow_upward