Compostarea deșeurilor menajere

Compostarea este o metodă ecologică de procesare a deşeurilor agricole, dar şi menajere, care se transformă pe cale biologică într-un produs nepoluant denumit compost, cu înaltă valoare nutritivă pentru plante şi un foarte bun amendament al stării fizice şi chimice a solurilor.

Scopul compostării este :

- respectarea legislaţiei în domeniul reciclării-revalorificării;

- reducerea fluxurilor de deşeuri spre depozitare;

- obţinerea unui material valorificabil, în funcţie de caracteristici, în agricultura sau lucrări de îmbunătăţiri funciare (ameliorarea solului);

În principiu, compostarea implica doua faze principale şi anume: tratarea mecanică, tratarea biologică (fermentarea). Tratarea mecanică constă în omogenizarea reziduurilor, mărunţirea acestora şi separarea unor componente nedorite. Fermentarea reziduurilor este un proces biologic complex în care microorganismele (în special bacteriile, fungii şi actinomicetele) produc transformarea substanţelor organice într-un material omogen, stabilizat, asemănător humusului, denumit compost, concomitent cu degajarea unor importante cantităţi de căldură, CO2 şi H2O. Se practică fermentarea aerobă deoarece este mai rapidă decât cea anaerobă şi în plus evită producerea mirosurilor neplăcute.

Deoarece compostare este un proces biologic de descompunere a materiei organice, necesită condiţii speciale, în particular, determinate de valori optime ale temperaturii, umiditate, aerare, pH şi raport C/N, necesare asigurării unei activităţi biologice optime în diferitele stadii ale procesului.

Principalii produşi ai procesului de compostare aerobă sunt: dioxidul de carbon, apa, diferiţi ioni minerali şi materie organică stabilizată, denumită humus sau compost.

Procesul decurge în două faze distincte: mineralizarea şi humificarea. Mineralizarea este un proces foarte intens care implică degradarea substraturilor organice uşor fermentabile, cum ar fi glucide, aminoacizi, etc. Degradarea este însoţită de o intensă activitate microbiana prin care se produce căldură, dioxid de carbon şi apă, ca şi reziduuri organice parţial transformate şi stabilizate.

Când fracţia organică este consumată, unele celule se descompun prin autooxidare pentru a furniza energie celulelor rămase. în timpul primei faze a compostării este necesară furnizarea unei cantităţi suficiente de oxigen (5-15%) pentru a permite atât un bun start al transformării microbiene, cât şi creşterea temperaturii, necesară menţinerii condiţiilor igienice de biodegradare a materialului organic.

Procesul de transformarea a substanţelor organice este completat în a doua fază a compostării - cea termofilă, care se desfăşoară în condiţii mai puţin oxidative, care permit formarea substanţelor cu caracter de humus şi eliminarea compostului toxic mai dens, format eventual în prima fază. în cea de-a doua fază a compostării este preferat un proces mai puţin oxidativ pentru a evita mineralizarea excesivă a substratului organic.

In decursul fazei de maturare, necesarul de oxigen este mai redus (5%), deoarece procesul biologic devine foarte slab şi are ca efect reducerea temperaturii.

Se realizează astfel, prin procesul de compostare controlată, reciclarea materiei organice şi reducerea volumului deşeurilor solide.

Condiţii pentru desfăşurarea compostării

Deşeurile, ce trebuie utilizate la compostare, trebuie sa aibă o componentă preponderent biodegradabilă şi un conţinut mic de elemente nocive. Deşeurile principale ce pot fi utilizate sunt:

- fracţia biodegradabilă din deşeurile menajere şi asimilabile;

- deşeuri de gradină şi parcuri;

- deşeuri din pieţe;

- resturi biodegradabile din industria alimentară;

- nămol orăşenesc.

a) Compoziţia reziduurilor este factorul cel mai important în declanşarea procesului de fermentare.

Raportul de substanţă nutritivă .Datorită faptului că descompunerea substanţelor organice se realizează prin microorganisme, trebuie să existe un raport echilibrat de substanţe nutritive. Pe lângă substanţele biodegradabile ce se pot descompune sunt necesare şi următoarele substanţe minerale:

• furnizoare de substanţe nutritive (azot, fosfor, potasiu);

• furnizoare de microelemente pentru microorganisme şi plante;

• medii tampon alcaline pentru neutralizarea CO2 şi a acizilor organici;

• suprafeţe de absorbţie pentru produsele intermediare şi finale din cadrul procesului de alterare;

• mediu de dezvoltare pentru nenumărate tipuri de microorganisme.

De o importanta deosebita este raportul de carbon şi azot (raportul C/N). Raportul ideal C/N la compostare este de 30:1. La valori mai mici ale acestui raport, azotul în exces va fi transformat în amoniac gazos care va imprima compostului miros dezagreabil. Valori mai mari au drept consecinţă cantităţi insuficiente de azot pentru creşterea şi dezvoltarea optimă a populaţiei microbiene, astfel încât compostul va rămâne relativ rece şi biodegradarea va decurge cu viteze mici. Raportul optim C/N se poate realiza prin adaosul cantităţilor corespunzătoare de hârtie şi carton (C/N = 300), deşeuri menajere (C/N = 25), nămol orăşenesc (C/N =15), paie de grâu (C/N = 128) şi rumeguş de lemn (C/N = 500). După finalizarea alterării raportul C/N trebuie sa fie de la 15 la 20, ceea ce corespunde componentei de substanţe nutritive pentru solurile de cultura.ÎIn cazul în care raportul C/N al compostului utilizat este mai mare de 20, atunci se va extrage azotul din pământ, iar daca raportul C/N este substanţial mai mic de 15, atunci se va furniza azot pământului.

b)Valoarea pH

Valoarea pH-ului trebuie sa se situeze intre 7 şi 9. La începutul procedurii de alterare pH-ul va scade datorită creării de acizi graşi, producerii de CO2 şi datorită nitrificării dar va creşte din nou prin restructurarea bacteriilor

Figura 1. Cursul tipic al pH-ului în timpul alterării