UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETIFACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICEDOMENIUL DE STUDII DE LICEN INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE I ECOLOGICE

Procedee de compostare a deeurilor

2013Cuprins

COMPOSTAREA GUNOAIELOR.2PROCESELE DE DESCOMPUNERE PE PARCURSUL COMPOSTRII..2FACTORII PRINCIPALI DE DETERMINARE A PROCESELOR DE DESCOMPUNERE.......6PIERDERILE DE MATERII CARACTERISTICE PROCESELOR DE DESCOMPUNERE..11PRINCIPIILE DE BAZ ALE ELABORRII TEHNOLOGIILOR COMPOSTRII INDUSTRIALE..15DIRECTIVE SANITARE15DIRECTIVE ECONOMICE........16DIRECTIVE PRIVIND CAUZA CALITATEA CONSTANT A COMPOSTULUI...17ELABORAREA UNOR PRI ALE TEHNOLOGIILOR.INSTALAII UTILIZATE N UZINELE DE COMPOST...19PREGTIREA MATERIILOR PRIME..21MATURIZAREA MATERIEI PRIME PREGTITE.PRODUCEREA COMPOSTULUI PROASPT (CRUD)34PREGTIREA COMPOSTULUI PENTRU VNZARE. TRATAREA MATERIILOR REZIDUALE..35PROCEDEE DE COMPOSTARE.TIPURI PRINCIPALE DE UZINE DE COMPOSTARE...36SISTEMUL DESCHIS FR TRATAREA PREALABIL A MATERIEI....38Procedeul Van Maanen38SISTEMUL DESCHIS CU PREGTIREA MATERIEI39Procedeul Brno.39Procedeul Baden-Baden...........................39Procedeul Dorr-Oliver..41SISTEME PARIAL NCHISE (STATICE)..43Procedeul Brikollare (Caspari-Meyer).43Procedeul Prat-Sofraine...45Procedeul Biotanc-SGEA46Procedeul Humusol-Cifal47SISTEME PARIAL NCHISE (TRANZITORII).48Procedeul Thompson...48Procedeul Carel-Fouche..48Procedeul de biostabilizare Dano49Stabilizatorul Buhler-Reinstahl50SISTEME PARIAL NCHISE (DINAMICE)..50Procedeul Triga50Turnul de maturizare Humboldt...51Procedeul Thomas (Multibacto)..52Turnul de maturizare Thomas.53SISTEM NCHIS.54Procedeul Tecnitalia.54

COMPOSTAREA GUNOAIELOR

Una din grupele mari ale metodelor folosite pentru neutralizarea gunoaielor menajere este cunoscut sub denumirea comun de procedee de compostare (biotermice).Compostarea gunoaielor menajere este un procedeu cunoscut i aplicat de mult vreme.Pe parcursul procedeului gunoaiele menajere cu coninut de substane organice se descompun datorit interaciunii microorganismelor i a degajrii de cldur i ca rezultat se obin o serie de produse foarte diferite (compost) utilizabile n special n domeniul agricol.Procesul are o durat de circa o lun i este insoit de o degajare intens de cldur.Ca urmare a temperaturilor nalte (peste 50) microorganismele patogene se distrug cu excepia celor de sporozoare.Materia descompus deja nu mai are miros urt,poate fi tratat uor, iar din punctul de vedere sanitar poate fi considerat nevtmtoare.Astfel procedeul de compostare poate fi utilizat i pentru neutralizarea gunoaielor menajere.Procedeul de compostare folosit pentru tratarea reziduurilor n gospodrirea oraelor este destinat n primul rnd pentru neutralizarea acestora, iar valorificarea produsului final ( compost ) similar cu valorificarea cldurii obinut la arderea gunoaielor poate fi considerat numai ca un factor secundar.

PROCESELE DE DESCOMPUNERE PE PARCURSUL COMPOSTRII

Substanele organice, dup distrugerea forei de organizare a vieii, coeziunii i a regenerrii din ele, ncep s se descompun imediat.Agenii de provocare i de execuie a proceselor de descompunere care au loc pe parcursul compostrii sunt n principal microorganismele:bacterii, ciuperci microscopice.Iau parte n acest proces i organisme de ordin mai superior ( protozoare, pluricelulare). Din aceasta din urm fac parte pe primul loc cele din diferite grupe de viermi, ns rolul dominant l au totui microorganismele ( i n primul rnd cele heterotrofe).Materia i energia necesar pentru nmulirea i dezvoltarea lor se obine prin descompunerea substanelor organice.Aceste organisme, contrar celor autotrofe nu pot produce substane organice prin folosirea bioxidului de carbon coninut in aer.Mersul schematic al procesului de descompunere este prezentat in figura 54.

Produsele finale ale descompunerii substanelor organice sunt n primul rnd substane gazoase (bioxid de carbon, hidrogen, oxigen, metan, hidrogen sulfurat, azot, amoniac etc.), ap i alte materii minerale (acid salicilic, oxizi de metale, compui fosforici neorganici etc.).n general, se poate spune c se obin produsele finale care la producerea i dezvoltarea materiilor supuse compostrii au constituit materiile de baz.n procesul de descompunere n produse finale se formeaz o serie de materii bine cunoscute i altele, intermediare tranzitorii, mai puin cunoscute. Corespunztor tendinei generale a procesului, acestea se descompun n continuare n produsele finale prezentate mai nainte.Produsele tranzitorii care se formeaz n procesul de descompunere, cantitatea i durata existenei lor sunt determinate de raporturile de echilibru dinamic existente n orice moment n masa materiei.Acestea depind n fond de condiiile compostrii i de calitatea materiei supus compostrii i de calitatea materiei supus compostrii (gradul de saturaie cu aer, umiditatea, raporturile pH etc.).

Pentru analizarea corect a proceselor de descompunere atragem atenia asupra urmtoarelor aspecte:1)Chiar de la nceputul procesului,i n perioada de formarea a primelor produse intermediare, se formeaza produse gazoase finale i ap cu caracter mineral.O parte din aceste produse finale se cupleaz din nou n procesul de descompunere,o alt parte se elimin din masa materiei ( de exemplu n form de gaze i vapori de ap ), iar alt parte se stocheaz din nou n masa materiei (de exemplu materiile mineralizate , produsele finale mai puin sau mai mult stabilizate etc.).Produsele intermediare formate n proces se descompun n mod similar pn la terminarea integral a substanelor organice, adic pn cnd toat cantitatea se transform n produse finale.2)n procesele pariale ale descompunerii,pe lng descompunerea n produse simple au loc procese cu caracter de evoluie.n aceste cazuri se pot forma i materii care au o construcie mult mai complicat dect materia de baz.Acest fenomen are loc la dezvoltarea corpurilor microorganismelor de provocare a descompunerii, dar se formeaz i la alte materii nevii, de construcii complicate ( de exemplu humus).i aceste materii de dezvoltare au un caracter tranzitoriu (produs intermediar) ntruct nu ies din procesul general de descompunere.Organismele vii mor n proces, iar materia corpurilor lor se descompune i humusul produs ajunge din nou n procesul de descompunere, ntruct organismele vii descompun i pe acestea chiar dac fenomenul are un caracter lent.Fazele principale ale substanelor organice care au loc n procesul de circulaie binecunoscut n natur sunt urmtoarele:1)Sinteza substanelor organice sub aciunea organismelor cu coninut de clorofil, din bioxidul de carbon, din aer, ap, materii minerale etc.)2)Descompunerea substanelor organice produse sub aciunea heterotrofelor n final n produse din care pornete sinteza substanelor organice.Compostarea este o form intermediar a acesteia din urm (fig.55).

n procesul de compostare, descompunerea componentelor care se preteaz uor acestui fenomen (de exemplu zaharate, pectine, amidon, hemiceluloze, celuloza) are un ritm mai rapid dect cel al componentelor care se preteaz mai greu (de exemplu lignine, cheratine).Datorit acestui fapt , substanele care se descompun mai greu (lignine), ct i substanele mai stabile care se produc (materii de humus) pe msura naintrii compostrii au o cretere relativ.Tendinele intensitii de descompunere a gunoaielor menajere, care de fapt reprezint un amestec de diferite materii sunt prezentate n figura 56.

Pe durata compostrii, ntr-o msur mai mic dect al componentelor care se descompun uor, scade i coninutul total de substane organice, ntr-o msur i mai mic, se micoreaz i cantitatea materiilor uscate (totalul substanelor organice i a prilor minerale).Din cele expuse rezult c, compostul nu poate fi definit liber.Compoziia calitativ a complexului de materii aflate n procesul de descompunere a compostului depinde, pe de o parte de calitatea materiei de baz, iar pe de alt parte de faza respectiv stadiul n care se afl procesele, ct i de tipul acestora.Corespunztor acestor stadii deosebim compost proaspt, compost maturizat i compost pmnt (sol).FACTORII PRINCIPALI DE DETERMINARE A PROCESELOR DE DESCOMPUNERE

a) Calitatea materiei care se descompune.Materiile care se descompun uor (n general hidrocarburi) creaz posibilitatea pentru evoluia unei activiti micorbiologice foarte intensive i ca urmare o descompunere rapid i degajare intensiv i ca urmare o descompunere rapid i degajare intensiv de cldur.Descompunerea materiilor care se descompun greu (lignine, rine, cear, din cele de provenien animaliere-cheratine) este lent.Foarte greu se descompun: n general i materiile plastice (de exemplu folii, butelii, flacoane, burete i altele prezente n gunoaiele menajere ntr-o msur din ce n ce mai mare). Din uniti industriale sunt evacuate destul de frecvent substane organice care conin materii otrvitoare (de exemplu vopsele, fenol, tanani etc.).Acestea pot ajunge uor n mlul extras din reelele de canalizare i bazinele de decantare ale ntreprinderilor industriale.De asemenea i decantoarele finale ale reelelor de canalizare din orae pot conine astfel de materii n cantiti destul de nsemnate (de exemplu fenol, resturi de detergeni etc.).Materiile cu coninut de substane otrvitoare nu pot fi compostate pe loc, sau eventual dup un interval de timp foarte ndelungat,iar n amestec cu materiile uor compostabile, mpiedic acest proces.Ele au o aciune defavorabil putnd impiedica activitatea microorganismelor.O aciune asemntoare o au i materiile puternic acide sau bazice.b) Raporturile C/N si C/P (carbon/azot, carbon/fosfat).Raporturile cantitative ntre atomii C, N, P ale materiilor supuse descompunerii i limitelor largi nefavorabile micoreaz intensitatea descompunerii ntruct microorganismele nu pot primi o cantitate suficient de azot sau fosfor, necesar dezvoltrii lor (de exemplu albuminele).n procesul de descompunere azotul i fosforul se gsesc mereu n circulaie.nmulirea, dezvoltarea i activitatea micorbilor depinde de aceast circulaie (cantitate mic de N i P este absorbit de microorganisme i noi microbi nu se pot nate dect numai dup ce microorganismele respective s-au distrus).Din punct de vedere practic se poate considera ca satisfctor dac raportul C/N este n jur de 30, iar raportul C/P atunci cnd coninutul de fosfor, calculat pentru substanele organice absolut uscate este mai mare de 0,2%.Raporturile mai sus menionate ns nu pot fi considerate ca fiind general valabile, ntruct poate fi satisfctoare i o limit mai larg fa de cea indicat.De exemplu atunci cnd componenta care servete ca surs de carbon n proces de descompune greu, acest fenomen are o mare influen n ritmul de descompunere.Poate s fie nefavorabil i o limit mai strns dac componenta cu coninut de N i P este greu accesibil pentru microbi.c) Granulaia i omogenitatea materiei.Materiile cu granulaie mai mic asigur pentru microorganisme o suprafa de atac mult mai mare dect cele cu granulaie mare (procesul de descompunere poate avea un ritm mai rapid), datorit crui fapt in tehnologia de compostare, naintea nceperii procesului,materialului este frmiat destul de frecvent.Acest lucru poate fi favorabil n unele cazuri i datorit faptului c prin mrunire se atac i elementele constructive ale materiilor care se descompun greu microbiologic, deci prin aceasta se poate favoriza simultan i accesul microorganismelor la prile care se descompun mai uor.Un factor important este i omogenitatea respectiv repartizarea uniform n masa compostului a diverselor componente cu diferite caracteristici i proprieti fizice, chimice i biologice.Lund pe ansamblul ntregii mase a compostului raporturilor C/N poate fi favorabil ns el poate fi i nefavorabil dac componentele cu diferite raporturi C/N se gsesc la distane mari unele fa de altele, n form de sfere i ca urmare nu se completeaz ntre ele.Situaia este similar i atunci cnd componentele cu coninut mai mare sau mai mic de umiditate sau componentele mai uscate sunt repartizate neomogen.Aceste influene nefavorabile pot fi eliminate prin mrunirea i amestecarea compostului, respectiv prin omogenizarea lui.Prin mrunire se obine un grad de compactare mult mai ridicat i ca urmare descompunerea poate s se deplaseze in direcia nefavorabil (anaerob).d) Saturaia cu aer.n funcie de saturaia cu aer se pot distinge dou tipuri limit de descompunere i anume:anaerob i aerob.Cunoaterea acestora este foarte important ntruct de ele depinde ntr-o msur foarte mare: ritmul de descompunere,ce fel de produse intermediare se formeaz, ce efect sanitar va da compostarea i ce valoare va avea produsul final din punctul de vedere al utilizrii lui in agricultur.Microorganismele care fac descompunerea anaerob pot tri i se pot dezvolta i fr oxigenul din aer.Acestea obin oxigenul necesar pentru procesele lor de dezvoltare din materiile descompuse, respectiv din produsele acestora.n procesul de descompunere anaerob denumit i putrefacie, se degajeaz un miros puternic neplcut i se produc materii foarte ru mirositoare (amoniac, hidrogen sulfurat, indol, scatol, putrescin, cadaverin, diferii acizi, acid butiric, acid acetic, acid propionic etc.) care atrag mutele favoriznd depunerea a milioanelor de ou.n mediul materiilor putrescibile se nmulesc i roztoarele.Materialul putrezit are o culoare nchis, de multe ori unsuros, mucilaginos, sub el pmntul primete o nuan de culoare albastru nchis.Temperatura n procesul de descompunere nu se ridic deasupra 30-35.Ritmul descompunerii este mult mai lent dect n cazul procesului aerob.n cazul coninutului insuficient de calciu i magneziu, materia se aciduleaz.Microorganismele de descompunere aerob folosesc n principaloxigenul din aer pentru energia necesar vieii i dezvoltrii lor.n procesul de descompunere aerob, denumit i putrezire nu se mai eman miros urt,nu avem de a face nici cu nmulirea mutelor i a roztoarelor.n masa materiei este foarte mare coninutul de ciuperci, de mucegai, ciuperci actinomicote, datorit crui fapt materia captat, de multe ori, o culoare alb. Datorit descompunerii rapide acizilor produi, nu avem de a face cu o acidulare mai important.Temperatura se ridic foarte repede la 60-75, n special dac este mare coninutul de elemente care se descompun uor,i sunt favorabili i ceilali factori de influenare a descompunerii.Procesul de descompunere este mult mai rapid dect n cazul condiiilor anaerobe.De multe ori se intlnesc preri c descompunerea aerob ar produce i o serie de materii de stimulare vegetal (hormoni,auxini etc.) datorit activitii intensive a ciupercilor de mucegai i a ciupercilor actinomicete.Astfel s-a constatat c pe terenurile ngrate cu un asemenea compost plantele au fost mai sntoase, mai rezistente la diferite boli, ntruct o parte din substanele nutritive se gseau deja n acest produs, astfel c aciunea lor nutritiv a fost mai mare.Procesul de pasteurizare, care are loc ca urmare a temperaturii ridicate timp mai ndelungat, n descompunerea aerob (probabil i sub aciunea antibioticelor care se produc ca urmare a descompunerii) distruge agenii patogeni umani, animalieri i vegetali mult mai sigur dect n cazul descompunerii anaerobe.n tot timpul procesului de descompunere sau numai n anumite faze ale acestuia unul din cele dou tipuri de descompunere devine dominant, dar n acelai timp are loc i descompunerea tipului celuilalt.Astfel n condiiile cu aer suficient putrezirea este dominant i caracteristic i procesul are loc pe macrosuprafeele particulelor de materii.Descompunerea n pori n interiorul bulgrelor i a firmiturilor are caracter anaerob.Ponderea mai mare a descompunerii anaerobepoate fi provocat de compactarea prea dens a materiei, ct i de faptul c n masa gunoaielor depuse n straturi relativ afnate n porii existeni se stocheaz o cantitate mare de produse gazoase, ca urmare a descompunerii intensive.n masa materiei aflat n procesul de compostare, chiar i n cazul unei aerisiri intensive, concentraia bioxidului de carbon din golurile interioare poate depi i cu 1500 ori concentraia acestuia din aer liber, iar coninutul de oxigen poate s se reduc la fa de concentraia lui din aer liber.Este mai avantajos din toate punctele de vedere dac n procesul de compostare predomin descompunerea aerob, ns nu este neaprat necesar ca aceasta s fie n exclusivitate.Procesele celor dou tipuri de descompunere se completeaz reciproc.e) Umiditatea.Uscarea peste msur a materiei supus compostrii mpiedic foarte mult activitatea microorganismelor, iar pe de alt parte nici coninutul de umiditate prea mare nu este favorabil ntruct va conduce la raporturi de descompunere anaerob.Trebuie avut n vedere apa liber nchis n celulele particulelor de materii supuse compostrii, ct i apele legate cu diferite fore de suprafeele particulelor.De asemenea, trebuie avut n vedere c procesul de descompunere este nsoit de degajarea unor cantiti nsemnate de ap.n general, se consider favorabil umiditatea cnd materia n descompunere este strns n pumn i nu las ap.La compostarea unor materii (de exemplu deeurile de la fabricile de conserve, resturile de legume i fructe,pepeni etc) dup descompunerea peretelui celular, se elibereaz din acestea cantiti nsemnate de ap i ca urmare intreaga mas a materiei devine umed, foarte frecvent aproape fluid.n condiiile climaterice din Republica Popular Ungar nu trebuie luat n considerare umezirea prea puternic a materiilor supuse compostrii datorit apelor din precipitaiile atmosferice czute.ns la depozitele incorect amplasate sau n cazul amenajrii insuficiente a terenurilor, apele din precipitaii care se adun, ct i apele freatice pot s umezeasc puternic materiile supuse compostrii.n unele cazuri, ca urmare a temperaturilor ridicate timp ndelungat n procesul de compostare, pierderile de ap prin evaporare pot fi foarte mari, datorit crui fapt vom putea avea nevoie i de umezire.f) Valoarea pH-ului determin decisiv activitatea oricrui microorganism viu.El poate s favorizeze, s mpiedice sau s fac imposibil aceast activitate.Datorit acestui fapt evoluia valorilor pH este unul din factorii importani, chiar determinani ai procesului de compostare.Domeniul valorilor pH ale microorganismelor ce iau parte n procesul de compostare este aproximativ ntre limitele 4 i 9.n cazul condiiilor acide au o activitate mai intensiv ciupercile, pe cnd n cazul raporturilor bazice-bacteriile.Evoluia raporturile pH este determinat, n principal, de calitatea materiei supus descompunerii (de exemplu materie cu coninut redus de CaCO3 i MgCO3 nu are o capacitate de tampon suficient i ca urmare tinde spre acidulare), ct i de relaiile aerobe-anaerobe.n cazul condiiilor anaerobe favorizeaz acidularea n special atunci cnd n materia supus compostrii preponderena o au reziduurile vegetale (substane verzi).n aceste cazuri n loc de compostare va avea loc un proces de nsilozare (fermentare cu caracter butiric, acid propionic).n rile cu solul srac n calcar i magneziu, pentru evitarea acidulrii este necesar destul de des tratarea materiei supus compostrii cu var, ntruct particulele cu pmnt i minerale, care nsoesc de regul reziduurile organice sunt srace n calcar si magneziu.n Republica Popular Ungar datorit solului, tratarea cu var ar putea fi necesar numai n anumite cazuri de excepie.Compoziia multicomponent a materiei supus compostrii poate s reduc pericolul de acidulare.n vederea prentmpinrii raporturilor pH nefavorabile n Republica Popular Ungaria trebuie avute n vedere urmtoarele aspecte principale: n materia supus compostrii s nu ajung reziduuri industriale cu caracter pur acid sau bazic; S fie eliminat posibilitatea apariiei descompunerii preponderent anaerob; Pe ct posibil compostul s fie un amestec format din mai multe sorturi de componente Amestecarea compostului s fie ct mai intensiv.

g) Temperatura.Similar cu valorile pH, temperatura apare parial ca rezultat al formrii proceselor de descompunerii, iar pe de alt parte ca o reacie care determin i modific procesul de descompunere.Diferitele game de temperaturi care se produc n procesul de descompunere favorizeaz diverse grupe de microorganisme (mezofilii, termofilii).Microbii adaptai la diferite game de temperaturi descompun diverse componente ale materiei i produc diverse materii intermediare.Temperatura are rolul ei bine determinat i n modificrile pur fizice sau chimice (de exemplu n cazul temperaturilor nalte de durat, construcia esturilor materiei se slbete,modificrile chimice endoterme se accelereaz, modificrile exoterme se micoreaz, se modific i proprietile de absorbie a particulelor de materie etc.).Msurarea sistematic a temperaturii constituie una din condiiile principale pentru reglarea proceselor de compostare.Prin aceasta avem posibilitatea de a ptrunde n procesele de compostare,ntruct evoluia temperaturii exprim foarte clar aciunea total a factorilor care iau parte din proces.Pe lng principalii factori de determinare a evoluiei temperaturii, prezentai anterior (calitatea materiei supus compostrii , ct i a compostrii, ct i a formei de depozitare.Schimbul de caldur ntre materia n descompunere i mediul inconjurtor este cu att mai intensiv cu ct este mai mare diferena de temperatur ntre cele dou medii.Raportat la masa materiei, schimbul de cldur este cu att mai intensiv cu ct este mai mare suprafae de contact a materiei n descompunere cu mediul nconjurtor.Pierderile de cldur sunt mai mari dac masa materiei este mic sau dac aceasta este depozitat n forme cu suprafee mari (de exemplu n prisme nguste i lungi).n cazul n care suprafaa fa de masa materiei este relativ mic (de exemplu depozitare n stoguri) se reduce simitor schimbul de gaze-aer a materiei i astfel procesul de descompunere poate s devin anaerob.n asemenea cazuri poate s fie nevoite de sisteme artificiale de aerisire sau materia trebuie s fie ntoars destul de frecvent.Scopul principal al compostrii este distrugerea agenilor patogeni umani, animalieri i vegetali care se regsesc n reziduuri.Acest lucru se poate realiza numai prin compostare la temperaturi nalte de durat (pasteurizare).De aceea trebuie asigurat ca ntreaga mas a materiei supus compostrii s fie meninut la temperatura de peste 50C timp de aproximativ 30 de zile (n cazul n care nivelul mediu al temperaturii este mai ridicat, durata de timp poate s se micoreze).

PIERDERILE DE MATERII CARACTERISTICE PROCESELOR DE DESCOMPUNERE

Pentru procesul de descompunere sunt caracteristice pierderile de materii care au loc i transformarea materiilor nutritive vegetale.Pentru ilustrarea tendinelor n aceast problem vom prezenta ncercrile efectuate n Republica Popular Ungar (Eger,Szbolcs-Makay).Ca materie de baz pentru ncercri s-au utilizat gunoaiele menajere colectate i transportate de vehicule din locuine cu nclzire prin termoficare, separate de materiile neutre (metale, pietre, oase, materiale plastice etc.), i concasate intr-un concasor cu ciocane.La gunoaie a fost amestecat o cantitate de 15,6% din greutate materii fecale umane, provenite din haznale. Caracteristicile amestecului au fost: pH 6,1; msurate in % din masa materiei; umiditatea 50,4; substane organice 19,1; cenu 30,5; CaCO3, 24; P2O5 total 0,38; K2O total 0,56 ; N uor dizolvabil 0,02; P2O5 uor dizolvabil 0,14; K2O uor dizolvabil 0,22.Din amestecul de materie s-au format 8 tipuri de ngrmnt, parial n termostate echipate cu orificii de aerisire (aerob) i parial n borcane de 5 l inundate cu ap (anaerob).Aceste probe au fost fermentate la temperatura camerei timp de 116, 64 i 21 de zile.Pe parcursul maturizrii la probele aerobe s-a asigurat aerisirea necesar (prin amestecarea zilnic) i umiditate (prin adaos de ap distilat).La probele anaerobe nu s-a umblat.Evoluia pierderilor de substane organice, azot i materii uscate n procesul cercetrii este prezentat in fig.57.

Intensitatea pierderilor de substane organice i azot n procesul de descompunere au fost similare.n condiiile aerobe pierderile de substane organice i de azot, la nceputul perioadei de descompunere, au fost mai mari dect n cazul raporturilor anaerobe.Din figura 58 de prezentare a tendinelor intensitii de descompunere a substanelor organice, revenit ca medie pe o zi, rezult destul de bine c intensitatea descompunerii este cea mai mare n primele 5-10 zile ale perioadei, att n condiiile descompunerii aerobe, ct i anaerobe, dup care scade brusc i intensitatea se ncetinete foarte mult.

Elaborarea tehnologiilor de compostare i a instalaiilor tehnice se poate face numai dup cunoaterea i lmurirea tendinelor schiate mai nainte.Figura 59 prezint o imagine despre posibilitatea de dizolvare a 3 substane nutritive (N;K2O;P2O5).Toate aceste substane sunt utilizate n procesul de descompunere i de ctre microorganisme pentru dezvoltarea lor, legate de proces (sub noiunea uor dizolvabil aici se nelege c microorganismele i plantele pot prelua uor substanele nutritive n aceast stare).La analize s-a utilizat o soluie de 3,4% Na-formiat.

n cazul sortimentelor de materii analizate gradul de dizolvare a azotului i a potasiului nu a avut o modificare nsemnat, iar gradul de dizolvare a fosforului dup scderea de la nceputul procesului n cazul raporturilor aerobe este oscilant, pe cnd n cazul raporturilor anaeorbe are o tendin de scdere pronunat.Gradul de dizolvare al azotului, att la nceputul procesului, ct i pe parcursul acestuia, s-a evaluat la cel mai jos nivel.n vederea asigurrii raporturilor de materii nutritive favorabile pentru compostare trebuie realizat n primul rnd completarea cu azot (prin adaos de ngrminte artificiale azotoase sau amestecarea materiei de baz cu anumite substane bogate n azot).Dup completarea cu azot, pe locul 2 urmeaz adaosul de fosfor.Completarea cu potasiu nu este necesar.

n practic, descompunerea are loc n procesul de compostare capt un caracter mixt chiar dac se tinde spre realizarea unui raport aerob exclusiv, adic atunci cnd pe suprafaa materiei este preponderent descompunerea aerob, iar n porii interiori ai materiei dominant este procesul anaerob.Datorit acestui fapt, chiar dac tendinele prezentate n urma ncercrilor de laborator sunt valabile absolute i relative ale pierderilor sunt variabile.n practic pierderile de materii (pierderile de umiditate i de substane organice) se obin prin separarea materiilor strine (metale, pietre, pietri, beton, crmizi, sticle, materiale plastice etc.) cunoscute sub denumirea comun de balast.Mrimea pierderilor depinde de coninutul de umiditate a materiei iniiale, de sorturile de materii, de coninutul de materii strine (balast), de faza n care a fost ntrerupt compostarea, de instalaiile cu care se execut compostarea etc.De exemplu, materiile cu coninut preponderent de resturi legumicole, supuse compostrii, n procesul de descompunere devin fluide.Gunoaiele menajere provenite din locuine cu nclzire individual cu combustibili solizi conin mult zgur i cenu, reziduurile amestecate cu moloz de construcii de asemenea au un coninut ridicat de balast.n practic sunt i asemenea tipuri de uzine de compostare unde balastul este mcinat i amestecat cu compost.n cazul acestei tehnologii pierderile de balast nu trebuie luate n consideraie.Datorit celor artate, pierderile care apar n procesul de compostare (sau cantitatea compostului obinut) nu pot fi date dect cu aproximaie i n limite destul de largi.Lund n consideraie toate acestea, n practic, putem s ne ateptm la urmtoarele valori informative:La 1 t gunoaie menajere se poate amesteca aproximativ 0,25-0,30 t de ml fecalo-menajer sau de materie fecal uman (cu umiditatea de 90-92%).Raporturile de greutate fiind de 4:1 respectiv 3:1.Din cantitatea de 1 t amestec realizat la aceste raporturi (umiditatea aproximativ 65% se poate obine 0,4-0,45 t compost maturizat (umiditatea aproximativ 40%).Evoluia pierderilor de materii n procesul de descompunere este dat n tabelul 14.

PRINCIPIILE DE BAZ ALE ELABORRII TEHNOLOGIILOR COMPOSTRII INDUSTRIALE

Spre deosebiore de marea majoritate a produselor industriale, compostarea nu poate fi soluionat cu o tehnologie unitar i bine precizat.Tehnologia de compostare trebuie s se adapteze foarte mult la condiiile concrete date.La elaborarea ei trebuie avute n vedere sortimentele de materii care urmeaz a fi compostate, cantitatea, calitatea i ritmul de producere a acestora, posibilitile tehnice i economice, ct i felul compostului ce dorim sa-l producem.Datorit acestor factori, cunoscnd cele artate la elaborarea tehnologiilor decizia trebuie luat pentru fiecare caz concret n parte.n aceast situaie de necunoatere a condiiilor concrete date, pentru elaborarea tehnologiilor de compostare nu pot fi date dect anumite directive generale, respectiv numai probleme care trebuie avute n vedere.Acestea pot fi mprite n dou grupe i anume: Directive de baz valabile general (principii generale) Probleme care trebuie avute n vedere la elaborarea detaliilor tehnologiilor.

DIRECTIVE SANITARE

La amplasarea i realizarea uzinei de compostare trebuie evitat nmulirea mutelor i a roztoarelor, degajarea prafului i a mirosului neplcut, ct i poluarea aerului, solului, apelor freatice i a apelor de suprafa.Datorit acestor factori ntre amplasamentul uzinei de compostare i localitatea cea mai apropiat trebuie asigurat o distan de protecie corespunztoare (200-500 m), lund n considerare i tehnologia aplicat (tratarea deschis sau nchis).Pentru prevenirea mirosului neplcut degajat i a nmulirii mutelor ca urmare a descompunerii spontane a reziduurilor crude transportate i stocate n uzin, capacitatea acesteia trebuie astfel dimensionat ca reziduurile aduse s poat fi prelucrate n continuu pe ct posibil fr o prestocare.Prin dotare cu echipamente de protecie, prin construirea de spltoare i bi, trebuie prevenit infestarea muncitorilor.Trebuie prevenit ca muncitorii s nu aib posibiliti de a scoate din uzin i de a rspndi agenii patogeni.Trebuie respectate prescripiile generale de protecia muncii i normele de tehnica securitii valabile pentru ntreprinderi industriale.Din punct de vedere igienic produsul final, realizat n uzin trebuie s fie deja inofensiv, pentru ca n timpul transportului i utilizrii s nu infesteze mediul nconjurtor, s nu pericliteze sntatea muncitorilor i s nu contamineze de asemenea, nici vegetaia.Trebuie avut grij ca amplasarea materialelor reziduale ce nu mai pot fi valorificate, ct i tratarea celor sortate s fie soluionate ireproabil din punct de vedere igienic.Respectarea directivelor sanitare pe parcursul desfurrii procesului de compostare trebuie s constituie una din preocuprile de baz a uzinei.

DIRECTIVE ECONOMICE

Pricipiul de baz la determinarea economicitii trebuie s fie ca rezultatele compostrii s acopere ntr-o msur ct mai mare cheltuielile legate de acestea.Neutralizarea gunoaielor prin compostare este util i necesar n primul rnd pentru serviciile sanitare i comunale i ca urmare rezultatele obinute nu pot fi evaluate n cifre, ns pe baza de ipoteze pot fi determinate, mai mult sau mai puin , raporturile.Veniturile realizate prin valorificarea materiilor care pot fi sortate pe parcursul compostrii i utilizate ca materii prime, denumite i materii utile, pot s contribuie foarte mult la reducerea preului de cost al compostrii.Ca urmare trebuie asigurat separarea acestor materii utile pe parcursul compostrii ntr-o msur ct mai mare posibil.Recuperarea agricol a produsului final respectiv a compostului se poate calcula, n general, considernd 1 t compost=50 kg uniti de cereale (UC).n cazul utilizrii compostului n legumicultur, aceast valoare poate s creasc.Preul de vnzare a compostului este determinat de considerentul c preul de cumprare a acestuia, ct i suma total a cheltuielilor de transport i cele legate de utilizare nu pot depi ctigul care se obine prin utilizarea compostului ca ngrmnt.Pentru justificarea acestui lucru trebuie luate n consideraie urmtoarele aspecte:Compostarea nu este numai o metod pentru de ngrminte,ci constituie n primul rnd un procedeu de neutralizare a reziduurilor, care poate fi aplicat i atunci cnd produsul obinut din compostare nu este utilizat ca ngrmnt (pe baza unor astfel de ipoteze a fost construit de exemplu n R.F.G. uzina de compostare din Stuttgard-Mohningen).Compostarea permite neutralizarea comun a reziduurilor menajere solide i lichide sau mloase.Aceast metod poate fi mai favorabil chiar dac ngrmntul de compost se va vinde cu mult sub preul de cost sau se va da spre utilizare pe gratis.Rezult deci c aplicarea sau renunarea la procedeul de neutralizare a reziduurilor prin compostare nu depinde exclusiv de faptul dac agricultura va necesitasau nu ngrmntul de compost, i dac da,n ce msur i la ce pre se poate valorifica.Acoperirea prin alocaii de la fondul de stat sau comunale a diferenelor sensibile mereu existente ntre preul de cost al producerii compostului ( care de fapt este un serviciu de interes sanitar, comunal) i preul posibil de valorificare a produsului final, este justificat n toate cazurile.Calculnd n aceast ipotez se poate considera c din cheltuielile totale aproximativ 50-60 % afecteaz serviciile sanitare, comunale, iar 40-50 % ca avnd caracter agricol exclusiv. Situaia este identic i pe plan mondial, adic uzinele mari de compostare nu-i acoper din ncasri cheltuielile lor totale, datorit crui fapt funcioneaz cu diferite alocaii sociale.Din punct de vedere economic ns, trebuie fcut totul pentru reducerea cheltuielilor de producie, ntruct la producerea compostului avem de a face cu un produs final de valoare mic i o cretere ct de mic a cheltuielilor n bani, va provoca creterea procentual nsemnat a preului de cost.Cheltuielile materiale ale compostrii sunt determinate decisiv de metoda i tipul uzinei utilizate.metodele utilizate n practic. Ct i uzinele i instalaiile existente sunt prezentate n subcapitolele urmtoare.

DIRECTIVE PRIVIND CAUZA CALITATEA CONSTANT A COMPOSTULUI

Calitatea composturilor nu poate fi determinat sau apreciat cu exactitate. n prezent, pentru caracterizarea calitii putem s lum n consideraie coninutul de substane organice , valoare nutritiv vegetal, ct i cteva proprieti fizice care din punct de vedere al utilizrii compostului au o importan deosebit (coninutul de umiditate, granulaia, coninutul de materii strine).Calitatea compostului n multe ri este reglementat prin norme care stabilesc n general mai multe grupe de caliti.Normele valabile n Republica Popular Ungar stabilesc de exemplu I,II,III grupe de caliti, n cadrul crora se recomand stabilirea preului de valorificare progresiv.Aceasta determin uzinele de a produce un compost de calitate bun.Din punct de vedere practic, composturile pot fi considerate cu att mai bune, cu ct este mai mare coninutul n ele a substanelor organice, a materiilor nutritive vegetale i respectiv cu ct este mai mic coninutul de materii strine.Din punct de vedere agricol, materiile de balast sunt componente fr vre-o valoare, n schimb mresc sensibil costurile de transport i de utilizare.Este de prim importan i faptul c compostul s nu conin substane otrvitoare (n special n cazul prelucrrii substanelor organice industriale).n legtur cu problemele referitoare la calitate i eficien se recomand a se lua n consideraie i urmtoarele aspecte principale:Pentru determinarea valorii ogronomice a compostului rspunsul cel mai sigur ar putea da sporirea produciei de culturi (recolta n plus obinut, calitatea ei).ns datorit aciunii complexe a mai multor factori (felul solului, felul culturii, starea timpului, ntreinerea culturilor, pagubele provocate de ciuperci, insecte etc.) este foarte greu de a scoate n eviden aportul ngrmntului de compost n rezultatele recoltei (n rspunsul plantei).Rezultatele experimentelor extinse, efectuate pe cmpuri naturale nu pot fi considerate ca fiind identice cu capacitatea de aciune (potenial) a compostului ca ngrmnt.Capacitatea de aciune posibil n general este mai mare dect cea real, ntruct aceasta nu este epuizat complet.i determinrile privind eficiena compostului trebuie primite cu anumite rezerve.n prezent, n practic nc nu avem posbilitatea de a clarifica eficena cu numr suficient de experiene realizate pe amplasamente i n perioade timp corespunztoare, datorit crui fapt chiar i rezultatele obinute din diferite experiene efectuate pn n prezent trebuie considerate ca fiind aproximative i informative.n continuare vom prezenta rezultatele cercetrilor de laborator efectuate cu privire la determinarea calitii compostului.n Republica Popular Ungar calitile compostului produs de ntreprinderile de compostare industrial au fost analizate n anii 1960-1964 de ctre Institutul de Cercetri pentru Industria Local.Cantitatea analizat a fost de 1551265 t, iar numrul total al probelor analizate a fost de 1283.Rezultatele obinute sunt prezentate n tabelul 15.

ELABORAREA UNOR PRI ALE TEHNOLOGIILOR.INSTALAII UTILIZATE N UZINELE DE COMPOST

Problemele de soluionat n uzinele de compost n procesul de prelucrare a materiilor reziduale menajere solide i lichide, ntregul proces de lucru, pot fi mprite n mai multe operaiuni succesive, legate ntre ele.Succesiunea i numrul acestora poate s se modifice dup tipul prelucrrii ns n fiecare uzin se poate distinge 3 grupe principale i anume: Pregtirea materiei prime; Maturizarea (producerea compostului crud); Producerea compostului.Procesele mecanice i biologice care au loc n timpul prelucrrii nu pot fi desprite ntre ele integral.De multe ori acestea se intercaleaz, sau unele procese sunt unite voit, pentru ca cheltuielile n cadrul uzinei s fie limitate la minimul posibil.Datorit acestor tendine la unele procedee aplicate la precesele de pregtire i de maturizare sunt unite ntr-o singur operaiune.ns i n acest caz, procesele de descompunere sunt ncetinite forat i greu de reglat (de controlat) de multe ori putnd deveni anaerobe.Distana de protecie fa de localiti a acestor tipuri de uzine trebuie mrit simitor (ca urmare a aciunii mirosului neplcut, ct i o eventual numlire a mutelor), iar cantitile mari de reziduuri stocate ca urmare a timpului lung de maturizare vor necesita suprafee de depozitare mari.Creterea densitii locuinelor impune luarea de msuri pentru economisirea suprafeelor i timpului.Datorit acestui fapt tendina general n uzina de compost trebuie s fie accelerarea proceselor de descompunere.Aceasta se poate realiza prin pregtirea corespunztoare a reziduuriloe crude i prin adaos de oxigen i aer n cantitile necesare pentru descompunerea substanelor organice.n figura 60 sunt prezentate fazele de lucru la o uzin de compostare care prelucreaz n comun reziduurile menajere solide i lichide, amplasat pe un teren ct mai mic posibil, fr emanaie de miros neplcut i fr pericolul de nmulire a mutelor, teren care poate fi realizat i exploatat i n afara localitilor.

Pentru soluionarea unor probleme n uzinele de compost, la executarea unor operaii sunt utilizate diverse instalaii, mijloace i maini.O mare parte din acestea sunt utilizate i n alte ramuri industriale, n special cele folosite pentru pregtirea materiei prime, ct i pentru manipularea,transportul i dozarea materiilor.Pentru maturizare s-au elaborat i instalaii speciale (celule de maturizare).Pentru analiza tehnico-economic a diferitelor procedee de compostare, cunoaterea acestora este inevitabil.Raionalizarea aplicrii i utilizrii unor procese se poate determina tot pe baza cunoaterii acestor instalaii i echipamente.La compararea mijloacelor i instalaiilor, trebuie luate n consideraie nu numai preul lor de achiziie, fora de munc sau energia necesar pentru exploatarea lor, ci i cheltuielile cu piesele de schimb, reparaii i ntreinere curent, de asemenea i pierderile provenite din timpii de staionare n reparaii.Din punct de vedere tehnic la stabilirea tipurilor de instalaii, mijloace i maini, cerinele de baz sunt n general urmtoarele: Construcie simpl i masiv (durabil). Seciune suficient de mare care s permit fluxul rapid al materiei, fr elemente nglobate de trangulare a capacitii de trecere. Pe ct posibil mai puine piese rotative, uor de reparat i de nocuit. Instalaii de acionare nchise (acoperite). n fluxul de dirijare al materiilor pe ct posibil mai puine schimbri de direcie. Pe ct posibil mai mare rezisten fa de aciunile corozive, uzuri mecanice.Tehnologia necesar pentru compostare, elaborat n diferite tipuri de uzine, chiar i pentru efectuarea operaiilor similare, numrul instalaiilor utilizate, aplasarea lor poate s difere foarte mult.n continuare vom recapitula directivele care urmeaz a fi puse n aplicare n tehnologia diferitelor procedee de compostare, ct i instalaiile folosite n uzinele de compost, conform gruprii prezentate n figura 60.

PREGTIREA MATERIILOR PRIME

a.Directive privind alegerea i utilizarea materiilor. Raporturile cantitative i calitative ale materiilor utilizate pentru compostare i modificarea acestora trebuie s fie determinate n prealabil prin analize corespunztoare.n general se recomand ca, compostul s fie produs din mai multe sorturi de materii, ntruct n procesul de compostare acestea se completeaz fizic, chimic i biologic, reciproc, asigurnd prin aceasta creterea valorii de utilizare a compostului.Este de dorit prelucrarea comun a materiilor solide i lichide (n primul rnd materiile fecale umane din haznalele zonelor fr canalizare comunal, mlul fecalo-menajer provenit din bazinele de decantare individuale sau din instalaiile de tratare a apelor fecalo-menajere uzate, comunale).Prelucrarea comun este foarte avantajoas i din punct de vedere sanitar, ntruct prin acest procedeu se poate soluiona i problema foarte grea cu privire la neutralizarea reziduurilor menajere lichide.Aceste dou sorturi de materii se completeaz reciproc foarte bine (coninutul de umiditate este mai favorabil, raportul C/N este mai bun etc.).Pe ct posibil pentru amestec s nu utilizm materii cu coninut de ap mai mare de 90-92%.Dac acest lucru nu se poate realiza, sau dac cantitatea materiilor lichide este mai mare dect cea care se poate amesteca la materiile solide, fr ca acestea s devin prea diluate, n prealabil materiile lichide s fie concentrate, absorbindu-se umiditatea prin adaos de turb.Se recomand ca materiile otrvitoare sau de trangulare a descompunerii, sau cele care se descompun foarte greu (de exemplu reziduuri de piele srate de la fabricile de piele, scoare de lemn rinoase etc.) n general reziduurile cu caracter industrial s fie sortate i compostate, eventula separat.Aceste materii mpiedic sau ngreuneaz puternic descompunerea, fcnd practic imposibil i utilizarea compostului.Pe de alt parte este indicat mbuntirea calitii compostului prin adaos de materii de completare, mrind astfel valoarea lui de utilizare.La acele materii de baz, la care coninutul pmntos mineral este redus, se recomand adugarea de argil, bentonit, pmnt coeziv etc.Prin aceasta favorizm ca n procesul de descompunere, respectiv n procesul de compostare, s se formeze complexe argilo-huminice utile.Cantitatea materiei de adaos este aproximativ 5-15%.Dintre ngrmintele chimice ne intereseaz n ptimul rnd cele azotoase.Cele cu coninut de potasiu sau alte elemente nu sunt necesare ca adaos la compostare.Utilizarea ngrmintelor chimice menionate este indicat n acele cazuri cnd coninutul de azot i fosfor al materialelor ce urmeaz a fi prelucrate nu este suficient i ca urmare procesele de compostare vor avea un ritm sczut.Prin completare cu ngrmintele chimice se mrete i valoarea de utilizare a compostului.Cantitatea de adaos a ngrmintelor chimice este de aproximativ 1-2%.Utilizarea materiilor de adaos cu coninut calcaros este necesar atunci cnd materiile supuse compostrii sunt srace n calcar.Calcarul mpiedic n primul rnd acidularea.Cantitatea de adaos necesar este 1-2% (calculat pe CaCO3).Materiile de adaos trebuie amestecate uniform cu materiile de baz naintea nceperii procesului de compostare.La folosirea materiilor de mbogire se urmrete mrirea sensibil a caracteristicilor calitative ale compostului pentru a-l face utilizabil unui anumit scop.Scopul urmrit poate s fie de asemenea i eliminarea unor caracteristici calitative sau proprieti nefavorabile.Aceste ngrminte obinute prin folosirea materiilor de mbogire utilizate se numesc composturi mbogite (de exemplu compost mbogit cu ngrmnt chimic fosforos, compost mbogit cu var etc.)Gradul de mbogire este determinat n general de preteniile cumprtorului de compost.Aplicarea corect a materiilor de mbogire trebuie fcut nu la pornirea proceselor de compostare, ci dup terminarea acestora, respectiv naintea valorificrii compostului.Unele materii de mbogire dozate la nceputul compostrii poate s mpiedice sau s ngreuneze procesul de compostare (ex:adaos mare de var).Dac se dorete mrirea coninutului de substane organice al compostului sau al coninutului de humus, ca materii pentru mbogire se obinuiete utilizarea prafului de lignit, a turbei sau a pmntului de mocirl.Cantitile maxime utilizabile din aceste materii de mbogire sunt prescrise de normele de compost.Scopul acestor prescripii este prevenirea punerii n circulaie sub form de compost a unor materii la care preponderena nu este compost, ci vreo materie de mbogire (ex: pmnt de mocirl).Amestecarea materiilor de mbogire trebuie fcut cu mare atenie.

b.Preluarea, stocarea i predarea materiilor prime.Cantitatea mare a reziduurilor care sosesc zilnic n uzin trebuie cntrit cu cntare bascul corespunztoare.Determinarea cantitilor va uura evidena materiilor intrate i decontarea lor.Acestui scop corespund i cntarele bascul obinuite utilizate n practic, ns n uzinele mari este necesar instalarea de cntare automate, cuplate cu maini de contabilizat la care datele necesare sunt nregistrate cifric pe cartele sau benzi.Cntarele sunt utilizate i pentru determinarea cantitii produsului final expediat din uzin, respectiv i a cantitii altor materii (reziduuri, zgur etc.).Cntarele trebuie s fie amplasate pe arterele de intrare i ieire din uzin.Stocarea i depozitarea mai ndelungat a materiilor prime trebuie pe ct posibil evitat.Aceste materii se descompun spontan, procesul fiind nsoit de degajare de miros neplcut i de nmulirea mutelor.Capacitatea uzinei i dimensionarea buncrelor de stocare trebuie astfel determinate nct materiile care sosesc zilnic s fie prelucrate ncontinuu.Pentru dimensionare trebuie luat n consideraie acea perioad de timp cnd uzina primete cea mai mare cantitate de reziduuri.Spaiul anterior al buncrelor de stocare trebuie s fie echipat cu ui care se deschid i se nchid automat.De asemenea trebuie s fie montate instalaii de aspiraie a prafului pentru a preveni ptrunderea n exterior a prafului i a mirosului neplcut degajate la decrcarea vehiculelor de transport.Buncrele de stocare a gunoaielor trebuie s fie n concordan cu instalaiile de transport cupate dup ele pe fluxul tehnologic.La uzine mai mici i mijlocii, buncrele sunt cuplate cu instalaii de transport montate dedesupt de unde materiile descrcate sunt transportate continuu.n aceste buncre de multe ori materiile se ngrmdesc, provocnd astfel perturbaii n transportul continuu.Pentru a preveni aceste ntreruperi, pereii buncrelor sunt realizai fie verticali, fie n form de con cu vrful spre jos.Gunoaiele sunt transportate cu benzi transportatoare avnd limea de 1-2 m, a cror capacitate poate fi modificat prin schimbarea vitezelor de transport.nlimea stratului este cel mai frecvent de 30-40 cm.Buncrele ndeplinesc o funcie dubl.Pe de o parte stocheaza gunoaiele, iar pe de alt parte le dozeaz pentru prelucrarea n continuare.Capacitatea de stocare a buncrelor echipate cu transportoare cu benzi de multe ori nu este suficient, ntruct aceasta este limitat de limea pereilor.n uzinele mai mari pe lng buncrele echipate cu transportoare se construiesc i buncre de depozitare adnci, care sunt golite periodic cu o macara graifr.Acestea sunt utilizate i pentru transportul gunoaielor cu dimensiuni mari, a resturilor de ciur la cuptoarele de ardere, ct i pentru distrugerea bolilor formate ca urmare a ngrmdirii gunoaielor.La uzinele mari se recomand desprirea operaiilor de stocare i dozare, deci construirea separat de buncre adnci i separat instalaii de dozare.Instalaia de dozare amplasat la nlimea necesar deasupra buncrului adnc reprezint un buncr mai mic, de regul cu capacitatea de 10 m, echipat cu o band transportoare.Cele mai adecvate mijloace de transport a gunoaielor sunt graifrele cu mai multe gheare (polip).Acestea fa de cele cu dou semicupe au avantajul c pot ridica foarte bine i gunoaiele cu dimensiuni mai mari.n instalaiile noi, realizate n ultima perioad sunt utilizate macarale graifr automatizate cu programare, astfel c un singur operator, n funcie de necesitate poate s conduc simultan mai multe macarale.n afara instalaiilor de dozare amintite, pentru amestecarea gunoaielor pregtite i mrunite cu mlul de ape fecalo-menajere uscate, se utilizeaz instalaii speciale, care dozeaz cele dou tipuri de materii fie dup greutate, fie dup volum.Mlurile de ape fecalo-menajere sunt dozate cu dozatoare cu nec, reglarea cantitii efectundu-se fie prin avansarea necului , fie prin variaia vitezei de rotaie.Pentru manipularea continu, fr ntrerupere a materiilor n uzinele de compost sunt utilizate diverse mijloace de transport, instalaii i echipamente.Alegerea corect a acestora, proiectarea i realizarea corespunztoare a fluxului de transport, au o deosebit importan ntruct acestea pot deveni la un moment dat locuri nguste, seciuni de trangulare in capacitatea de prelucrare a uzinei.Pentru transportul materiilor n incinta uzinei cele mai adecvate sunt benzile transportoare de cauciuc cu inserie textil, sau n scopuri speciale din materiale plastice, care sunt utilizate de obicei la transportul gunoaielor crude.Acest tip de transportor are avantajul c, pe lng greutatea proprie relativ mic are o capacitate de transport destul de mare, este rezistent i durabil.Dezavantajul l constituie faptul c nu permite funcionarea dect la un unghi de nclinare de maximum 20, n special n cazul transportrii gunoaielor proaspete.Unghiul de nclinare nu poate fi mrit nici cu pene de cauciuc vulcanizate pe benzi, iar pe de alt parte ngreuneaz i curirea benzilor.Limea benzii la aceste transportoare trebuie s fie de cel puin 800-1000 mm.Benzile transportoare orizontale sau cu nclinaie dulce sunt utilizate i la operaiile de sortare (de exemplu la sortarea din gunoaie a materiilor cu dimensiuni mari, care pot fi valorificate direct ca materii prime).Pentru distane scurte i diferene de nivele mari benzile transportoare simple nu pot fi utilizate.n acest scop se folosesc benzi transportoare cu cute.Pentru transportul la unghiul de nclinare mare sunt utilizate benzi transportoare cu jgheab.La acestea plcile ondulate montate lateral mpreun cu piesele fixate trasversal pe band, alctuiesc un spaiu n forma unei lzi.Aceast instalaie poate s funcioneze pn la un unghi de inclinare de 75.Pentru transportul pe vertical sunt utilizate elevatoare cu cupe, benzi transportoare cu ecluze cremaliere, sau benzi transportoare cu carcase.Elevatoarele cu cupe au dezavantajul c n timpul transportul gunoiul se aglomereaz ntre pereii puului i cupe, conducnd la oprirea instalaiei.De asemenea lanurile de acionare se uzeaz destul de repede.Din punct de vedere al durabilitii cel mai avantajoase sunt benzile transportoare cu ecluze cremaliere.La aceste tipuri speciale de transportoare, n timpul transportului, materialul nu se mic, respectiv nu este micat.n comparaie cu cele de mai nainte la transportoarele cu jgheab i lan, gunoaiele sunt transportate prin alunecare de dispozitive de mpingere, fixate pe un lan fr sfrit, montat pe fundul unui jgheab fix.Avantajul acestui dispozitiv este c lanul poate fi micat n cadrul unui element n direcia orizontal, vertical sau nclinat, iar locul de ncrcare-descrcare a gunoaielor se poate alege liber.Transportul cu lan cu jgheab s-a rspndit n primul rnd n uzinele de compostare din Elveia pentru transportul gunoaielor mrunite i preparate.La utilizarea acestui tip de transportor pentru transportarea gunoaielor proaspete s-au produs ns scufundri destul de frecvente.n cazul distanelor de transport scurte, n uzinele de compost sunt utilizate i transportoare cu vibraii, ct i transportoare elicoidale. Transportoarele elicoidale sunt utilizate n cazul transporturilor n direcia orizontal pentru capaciti mici.Dezavantajul lor este c frecarea dezvoltat n timpul transportului necesit un efort mare de acionare, iar ca urmare a uzurii intens, jgheaburile i arborii cu melc se stric repede.Transportoarele elicoidale nu sunt adecvate pentru transportul gunoaielor crude i a resturilor de ciur, ntruct materiile textile se infoar pe arborele cu melc i blocheaz micarea lui.c.Pregtirea materiilor prime pentru maturizare. Pregtirea are scopul de a accelera reaciile biochimice care au loc n procesul de descompunere. n procesul de pregtire trebuie asigurat separarea prealabil, la maximum posibil, a materiilor care nu se descompun i a granulaiei, compoziiei fizice i chimice a reziduurilor.Pentru ca microorganismele s descompun intensiv substanele organice, este necesar amestecarea ct mai omogen a materiilor.Una din operaiile cele mai importante ale fazei de pregtire o constituie ciuruirea avnd ca scop sortarea dup granulaie a materiilor care urmeaz a fi prelucrate.Ciururile sunt instalaii de baz ale uzinelor de compost i asigur n general efectuarea urmtoarelor operaii:1.Separarea prealabil a materiilor cu granulaie fin.2.Ciuruirea posterioar a gunoaielor mrunite, cu scopul de separare de cele nesfrmiabile.3.Ciuruirea posterioar a gunoaielor maturizate prealabil mecanic, cu scopul de a separa materiile care nu se descompun sau se descompun greu.4.Ciuruirea (cernerea) compostului final cu scopul de a obine un compost de calitate mai bun.Pentru realizarea acestor operaii sunt utilizate tipuri de ciururi folosite i n alte domenii industriale.Ciururile cu tambur rotatic sunt mai simple i rezistente, ns necesit o nlime de construcie mare.Ciururile oscilante ns se nfund mai repede.Pentru continuitatea fluxului tehnologic trebuie asigurat funcionarea ciururilor fr nfundare.Cu toate c n timpul funcionrii ciururile asigur o autocurire, este necesar totui realizarea unor dispozitive de curire simple.Pericolul de nfundare este provocat de materiile textile, resturile vegetale, unele materiale plastice, ct i de cioburile mari de sticl i ceramic.La unele tipuri de ciururi trebuie asigurat o lungime de ciuruire ct mai mare, asigurnd prin aceasta un timp de ciuruire mai ndelungat.Pentru operaia de ciuruire prealabil este corespunztor ori ce tip de ciur, avnd mrimea orificiilor 8-20 mm.n acest faz nu este necesar n general separarea integral a gunoaielor.Fraciunile fine, obinute la ciuruirea prealabil se amestec ulterior la materiile de compost.Separarea prealabil a fraciunilor fine va uura i efectuarea unor operaiuni de pregtire (sortarea manual, separarea magnetic, sfrmarea prealabil etc)Pentru operaia de ciuruire posterioar a gunoaielor sfrmate sunt utilizate de asemenea ciururi cu tambur rotatic sau ciururi oscilante, avnd mrimea orificiilor 25-40 mm.Ciuruirea materiilor prematurizate este o operaie mai greu de realizat i n special atunci cnd gunoaiele sunt prelucrate n amestec cu mluri fecalo-menajere.Dac dup ciuruirea posterioar se face i o sfrmare, atunci la ciururi sunt suficiente i orificii cu diametrul 15-30 mm.Materia umed se lipete de ciur i formeaz o pelicul.n aceste cazuri ciururile oscilante sunt mai adecvate ntruct aciunea forei de accelerare produs la oscilarea ciurului se pune n eviden mult mai bine.Pentru prevenirea nfundrii cu materii fibroase pe deasupra ciururilor oscilante perfecionate de firma Dano sunt micate ncet, du-te-vino nite lanuri. Acesta este scopul i la ciurul de compost cu tambur rotativ realizat n form de con de ctre organizaia olandez VAM, n interiorul cruia un dispozitiv cur tot timpul suprafaa ciurului.Dup ciuruirea prealabil se recomand ca materiile care pot fi utilizate direct ca materii prime, ct i materiile strine s fie separate.Scopul urmrit fiind nencrcarea inutil a instalaiilor de sfrmare cu acestea.Pentru extragerea materiilor feroase la uzinele de compost sunt utilizate diverse tipuri de separatoare magnetice.

Pentru extragerea fierului sunt utlizate i benzi magnetice.Acestea reprezint de fapt o scurt band de transport montat deasupra benzii principale de transport a gunoaielor.n partea de mijloc a benzii magnetice sunt montai nite magnei puternici.Banda magnetic extrage fierul din gunoaiele transportate dedesuptul ei i n procesul rotirii n zona nemagnetic le va arunca. (figura 62).

Cu ajutorul separatoarelor magnetice, fierul nu poate fi extras n ntregime din masa gunoaielor.Unele reziduuri de fier cum ar fi de exemplu cutiile de conserve, lame de ras, ace etc., sunt nglobate n masa de gunoaie i n majoritatea cazurilor practic nu pot fi extrase.n cutiile de conserve pot rmne substane organice n descompunere care la tratarea n continuare a fierului ar putea s produc anumite greuti.Separarea cea mai bun a fierului se poate realiza cu magnei rotativi atunci cnd gunoaiele sunt afnate, ntr-un jgheab cu vibraii, utilizndu-se mai multe separatoare montate n serie, unul dup altul.n vederea micrii volumului la foarte multe uzine de compost, fierul este presat n baloturi i valorificat aa.

Materiile dure (de exemplu pietre, sticle, ceramic, metale neferoase etc.) chiar i n form sfrmat nrutesc calitatea compostului.Prin ciuruire din aceste materii pot fi eliminate numai cele cu dimensiuni relativ mari.Datorit acestui fapt a fost necesar realizarea unor instalaii cu ajutorul crora s fie extrase i fraciunile mai mrunte nedorite ale acestor materii dure.Astfel au fost construite diverse tipuri de asemenea instalaii, funcionnd dup diferite principii.O astfel de instalaie este buncrul de separare, la care materiile sfrmate ajung prima dat ntr-un tambur din care o bar rotativ din oel, cu vitez mare le arunc afar printr-un orificiu.Conform legilor balisticii, reziduurile cu diferite greuti i form sunt aruncate la diverse distane, cznd n diferite compartimente ale buncrului.Cel mai departe ajung materiile dure cu greutatea specific mai mare i cel mai aproape cele uoare (eventual substanele organice fig. 63 a).

O instalaie mai simpl este separatorul arunctor la care materialul aruncat de pe band cu vitez mare de deplasare se lovete de o plac montat puin nclinat (fig. 63,b).Materiile dure sunt ricoate de la plac la o distan mai mare i astfel de pe scutul unui cilindru montat corespunztor sub plac, se vor rostogoli ntr-un buncr, n sens opus materiilor mai uoare.n ultima perioad s-a elaborat separatorul cu band nclinat (fig. 63 c).Materiile de pe banda de transport cad pe o alt band nclinat de separare, montat sub aceasta i se mic ncet n direcia ascensiunii. Materiile cu greutatea specific mai mare se rostogolesc n jos pe banda nclinat n direcia contrar micrii acesteia, pn cnd cele mai uoare sunt antrenate i transportate mai departe.Viteza i unghiul de nclinare a benzii de separare pot fi modificate dup necesiti.Pentru separarea materiilor dure, n afara instaliiile prezentate, care sunt utilizate i n alte domenii industriale, n uzinele de compost au fost construite i alte tipuri speciale.Pn n prezent nu s-a reuit separarea integral a materiilor dure cu nici un fel de instalaie.Pentru extragerea din gunoaie a materiilor strine uoare, a cror pondere este mereu n cretere (materialele plastice, foliile etc.) sunt instalaii de suflare sau de aspiraie.Acestea au fost executate n majoritatea cazurilor de ctre uzinele de compost n funcie de necesiti prin autodotare.Scopul sfrmrii este uurarea, respectiv favorizarea activitii microorganismelor prin mrirea suprafeelor de atac i amestecarea mai omogen a materiilor.n general, gunoaiele menajere nainte de maturizare se efectueaz n continu micare i aerisirea, iar mrunirea necesar apare de la sine.Pentru sfrmare sunt utilizate i n prezent diferite maini (mori) de sfrmare-mcinare folosite i n alte domenii industriale, ns pentru mrunirea gunoaielor au fost construite instalaii speciale.Una din primele instalaii folosite este tamburul de ciuruire (Egsetor) construit cu decenii n urm de ctre firma Dano.Instalaia reprezint cu ciur cu carcas dubl rotativ concentric , la care distana ntre barele tamburului interior este de 100-110 mm.Diametrul orificiilor cu tamburul exterior de ciuruire este de 15 mm.Viteza de rotaie este de 15 rot/min.n materia aflat n micarea de rotaie ca urmare a forelor de frecare, se nate un efect de sfrmare;care este ns destul de mic.Datorit acestui fapt instalaia poate fi considerat practic numai ca un ciur rotativ.Aproximativ jumtate din materiile intrate n tambur trec prin ciur, iar restul de jumtate trebuie scoas.Materia fin obinut la marea majoritate a uzinelor este utilizat pentru acoperirea reziduurilor depozitate n incint.Ciurul de sfrmare (Siebraspel) construit de firma olandez Dorr-Oliver reprezint o instalaie special realizat expres pentru prelucrarea gunoaielor pentru compostare.Instalaia reprezint o tav de metal dubl cu diametrul mare (5,5 m;fig. 64).

Tava superioar este o plac metalic compus din segmeni parial cu orificii cu diametrul de 22-25 mm i parial cu dini destrmtori nglobai fix.Deasupra tvii superioare se rotesc cu viteza de 8-10 rot/min, nite brae fixate de un ax montat n centrul tvilor.Gunoaiele ncrcate n partea superioar a tvii sunt mpinse mereu n faa braelor, respectiv se rotesc cu acestea.n timpul rotirii componentele moi se sfrm uor i mpreun cu fraciunile mai mici de diametrul orificiilor vor cdea pe placa inferioar.Materiile dure sau cele care nu se sfrm vor rmne cu placa superioar de unde braele rotative le elimin de 2-4 ori/8 h, prin deschiderea unui orificiu lateral.Ponderea reziduurilor nesfrmate (Raspeltest) compuse n general din materii textile i dure, este aproximativ 8-20% din masa iniial a gunoaielor crude, ele fiind n funcie de proprietile acestora i de mrimea orificiilor.Materialele adunate pe placa inferioar sunt eliminate printr-un orificiu de descrcare, cu ajutorul unor brae de curire fixate de asemenea de axul central i care se rotesc deasupra tvii inferioare.Efectul de zdrobire a ciurului de sfrmarea este mult mai mare dect a tamburului de ciuruire, ns volumul materialului rmas pe ciur este nc destul de mare i conine cantiti nsemnate de materii care pot fi utilizate la compost.Folosirea ciurului de sfrmare tip Dorr-Oliver este destul de extins, fiind utilizat n uzinele mici i mari de compostare n mai multe orae din Europa.Micorarea cantitii materiilor rmase dup ciuruire de sfrmare, asigurnd astfel folosirea la maximum a materiilor prime pentru producerea de compost, se poate realiza i prin sfrmarea prealabil a reziduurilor, n concasoare cu ciocane.n tehnica compostrii sunt utilizate concasoare cu ciocane de foarte multe tipuri i capaciti variate.Tipurile de concasoare mai cunoscute i caraceristicile lor sunt prezentate n figurile 65 i 66.

n concasoarele cu ciocane materialele dure din gunoaie pot fi mcinate la granulaie foarte fin.Materiile prime astfel obinute sunt mai bogate n substane minerale i materii de balast, dect cele obinute din alte instalaii de sfrmare (ex:ciur de sfrmare).Dezavantajul concasarului cu ciocane este c necesit pentru funcionarea lui o cantitate de energie foarte mare, ct i faptul c se uzeaz foarte repede.Astfel, n funcie de compoziia i granulaia gunoaielor, dup prelucrarea a 800-1200 t reziduuri, ciocanele trebuie s fie nlocuite.nlocuirea ciocanelor dureaz aproximativ 1,5-3 h.Gradul de uzur a elementelor concasoruluii se poate micora prin ciuruirea prealabil a reziduurilor, folosind n acest scop un ciur cu ochiurile de 8-10 mm, din tipurile prezentate mai nainte, respectiv prin separarea prealabil a fraciunilor fine de materii minerale, care dau un efect de lefuire n concasor.De asemenea, este avantajos ca naintea nceperii operaiilor de sfrmare, materiile prime utilizabile direct s fie sortate manual, iar coninutul de fier s fie extras cu separatoare magnetice.Praful produs n timpul funcionrii concasoarelor i n special a celor cu ciocane se degajeaz n atmosfer i polueaz mediul nconjurtor, chiar i n cazul execuiei nchise a acestora.La amplasarea instalaiei acest lucru trebuie avut n vedere i trebuie asigurat aventual aspiraia prafului degajat.

n cazul utilizrii diferitelor materii i n primul rnd a adosului la gunoaie a mlurilor de ape fecalo-menajere, este necesar asigurarea dozrii i amestecrii corespunztoare a materiilor.Amestecarea trebuie s fie ct mai uniform, iar dozarea s aib un raport astfel nct materiile de adaos s nu mpiedice nceperea proceselor de descompunere (coninutul de umiditate, raportul C/N).Alegerea tipului instalaiei de amestecare este determinat n toate cazurile de calitatea mlurilor de ape fecalo-menajere.Tipul cel mai corespunztor este amestectorul cu dou axe, care asigur amestecarea foarte bun a gunoiului i mlurilor de ape fecalo-menajere n form de past.Pentru amestecarea mlurilor de ape fecalo-menajere n unele cazuri mai rare se utilizeaz amestectoare elicoidale.Att amestectoarele cu dou axe, ct i cele elicoidale au flux de funcionare continu.n unele cazuri sunt utilizate i malaxoare cu beton, de tipul celor folosite n industria construciilor.

MATURIZAREA MATERIEI PRIME PREGTITE.PRODUCEREA COMPOSTULUI PROASPT (CRUD)

Operaia cea mai important a procesului de compostare o constituie maturizarea, respectiv descompunere substanelor organice pe cale biochimic.Acest poate fi desprit n mai multe faze i este determinat decisiv de compoziia, omogenitatea i umiditatea substanelor organice, ct i de cantitatea de aer asigurat procesului de descompunere.Faza de nceput a maturizrii, adic producerea compostului proaspt se poate accelera cu mijloace tehnice, respectiv prin metoda maturizrii prealabile a materiei prime.La unele tipuri de uzine de compost maturizarea prealabil a materiei prime este realizat n sisteme de instalaii nchise (n cilindri mari rotativi, celule, turnuri etc.). n aceste instalaii, prin amestecarea i rotirea materiei prime, aerisirea intensiv, reglarea umiditii i a temperaturii, procesul de descompunere poate fi dirijat i accelerat astfel nct compostul proaspt se valorific imediat sau este transportat i depozitat pe un teren special n form de prisme, stoguri sau conuri, pentru continuarea procesului de maturizare.La unele uzine compostul proaspt este reintrodus parial n materia de baz ca portaltoi.La aprecierea tehnico-economic a diferitelor tipuri de celule de maturizare, din punctul de vedere al evoluiei costurilor, este necesar analizarea cu atenie a cheltuielilor de investiii, ntreinere i exploatare.ntre diversele tipuri de celule, din acest punct de vedere sunt diferene foarte mari.Costurile pentru realizarea celulelor de construcie mai simple staionare, ns au o capacitate mult mai mare, sunt complet automatizate, iar deservirea lor necesit mai puine fore de munc.Soluiile cu sisteme staionare sunt folosite numai la uzinele de compostare mici i mijlocii.La procedeele fr celule de maturizare, materia prim este transportat direct pe platforma de maturizare i ntregul proces de compostare se face pe aceast platform.Instalaiile de maturizare speciale, realizate n general pe baz de licene, sunt strict legate de numele firmelor productoare i de procedeele de compostare elaborate de acestea, datorit crui fapt principiile de funcionare, soluiile tehnice aplicate, vor fi prezentate n capitolul Procedee de compostare.

PREGTIREA COMPOSTULUI PENTRU VNZARETRATAREA MATERIILOR REZIDUALE

Dac granulaia materiilor deja compostate nu este corespunztoare, este necesar o ciuruire posterioar. Cu aceast ocazie trebuie eliminate din compost i acele materii strine care prin ciuruirea iniial nu au putut fi separate.Pentru separarea acestora se utilizeaz instalaiile prezentate anterior.Datorit faptului c utilizarea compostului este legat de anumite anotimpuri, trebuie avute n vedere posibilitile de valorificare sezoniere. Datorit acestui fapt, produsul final trebuie s fie depozitat ntr-un timp oarecare.Trebuie s avem n vedere c n compostul proaspt procesele de descompunere se continu nc cu o intensitate destul de mare.Datorit acestui fenomen, depozitarea compostului n uzin trebuie evitat pe ct posibil, fiind recomandabil producerea compostului la comand, livrarea imediat.Compostul maturizat (pmntul de compost) trebuie s fie depozitat n mase mari.Forma geometric a compostului depozitat trebuie s fie pe ct posibil mai mic fa de masa lui.n timpul depozitrii, apele provenite din precipitaiile atmosferice nu trebuie s aib posibilitatea de a ptrunde n masa de compost, sub aceasta sau s le spele. De asemenea trebuie mpiedicat mprtierea compostului de vnturi i micrile de aer.Materiile strine separate, care nu mai pot fi utilizate (balastul), trebuie s fie depozitate de asemenea organizat.La aceste materii, datorit coninutului mai mare sau mai mic de substane organice, descompunerea trebuie s se continuie i n timpul depozitrii, procesul fiind nsoit de degajare de miros urt i poate s apar pericolul de nmulire a mutelor, ct i pericolul de autoaprindere.Ca urmare aceste materii neutrilizabile trebuie transportate ct mai repede posibil la locul de depozitare definitiv.Pentru arderea materiilor reziduale i a gunoaielor de dimensiuni mari, n uzinele de compost sunt utilizate foarte des cuptoare de ardere.Dup ardere cenua i zgura este cernut.Cenua fin este amestecat la compost, iar zgura transportat i eventual valorificat.Scopul arderii este micorarea volumului materiilor neutilizabile, ct i neutralizarea lor.Aceste cuptoare sunt instalaii de ardere mici, speciale, care sunt recomandate i pentru arderea gunoaielor la ntreprinderile industriale.n unele uzine, compostul prematurizat se usuc, oprind prin aceasta continuarea procesului de maturizare.Compostul uscat practic poate fi depozitat timp nelimitat ntruct coninutul de substane organice n aceast perioad nu mai scade.Pentru uscarea n mai multe cazuri se utilizeaz cldura degajat n cuptoarele de ardere a gunoaielor.Se ntlnesc i cazuri cnd pentru uscare se folosete un generator de aer fierbinte, n care nclzirea se face cu pcur sau gaze naturale.Tehnica uscrii compostului nc nu este perfecionat, datorit crui fapt n prezent se fac ntinse cercetri n acest domeniu.

PROCEDEE DE COMPOSTARE.TIPURI PRINCIPALE DE UZINE DE COMPOSTARE

Procedeele simple, primitive de compostare sunt cunoscute de milenii. Dup cel de al doilea rzboi mondial, n special n rile din Europa de Vest au fost ntreprinse foarte multe cercertri n acest domeniu. Ca urmare a rezultatelor obinute, n scopul satisfacerii cerinelor locale foarte variabile de neutralizare a gunoaielor menajere (protejarea mediului nconjurtor, prescripii sanitare, cerinele agriculturii, aspecte economice etc.). ct i a diferitelor pretenii au fost elaborate foarte multe procedee de compostare i tipuri de uzine de compostare.Aceste uzine pot fi grupate n diferite feluri.Conform clasificrii din R.F.G., uzinele de compostare sunt grupate n 4 categorii:1.Compostare fr sfrmare2.Compostare dup sfrmare3.Compostare cu prematurizare fr sfrmare4.Compostare cu prematurizare dup sfrmare

Dup clasificare elaborat n Ungaria (dup Szabolcs I.), uzinele de compostare sunt grupate n 3 categorii principale i anume:1) Sistem de compostare deschis (ntregul proces de compostare are loc pe teren deschis n aer liber)2) Sistem de compostare nchis (ntregul proces de compostare i toate operaiile de lucru au loc n spaii nchise).3) Sistem de compostare parial nchis (o parte din proces de exemplu prematurizarea- cu durata de timp mai lung sau mai scurt- se petrece n spaii nchise, iar n continuare compostarea se face pe terenuri deschise n aer liber).Sistemele deschise pot fi clasificate n dou grupe, n funcie dac se face sau nu o tratare prealabil a gunoaielor.Sistemele nchise pot fi clasificate n funcie dac n timpul maturizrii gunoaiele sunt n micare continu (dinamic) sau nu exist micare (static), respectiv este micare, dar numai periodic (tranzitorie);(fig.67).

SISTEMUL DESCHIS FR TRATAREA PREALABIL A MATERIEI

Procedeul Van Maanen.Gunoaiele transportate la uzin (pe cale ferat cu vagoane speciale sau cu autovehicule de transport gunoaie) sunt descrcate i stivuite pe terenul de compostare n halde prismatice de 6 m nlime. Operaiile de descrcare i stivuire sunt realizate cu ajutorul unor macarale graifr rotative, deplasabile pe ine de cale ferat sau automacarale cu cup graifr.Maturizarea n halde dureaz 6-8 luni.Reziduurile de dimensiuni mari (cutiile metalice, cutii de carton, lzi de lemn, alte mijloace de ambalaj etc.), rmase n halda de gunoaie, formeaz n interiorul acesteia goluri mari n care se acumuleaz i aerul necesar pentru descompunere.Materia maturizat este ciuruit fr sfrmare. Din materia ciuruit se extrage fierul cu magnei, iar corpurile strine de balast sunt separate cu ajutorul separatoarelor balistice.Materialele rmase dup ciuruire sunt depozitate i utilizate pentru umplerea diferitelor gropi.Procedeul permite compostarea unor cantiti relativ mari de gunoaie cu mijloace mecanice reduse.Cheltuielile de investiii i de exploatare sunt destul de reduse.Timpul de maturizare este foarte lung. Cantitatea materialului rezidual este mare, iar calitatea compostului final de multe ori las de dorit.Datorit timpului lung de compostare suprafaa de teren necesar este foarte mare i din cauza fenomenelor de poluare a atmosferei, trebuie amplasat fa de localiti la o distan de cel puin 500 m.Aceste tipuri de uzine sunt n funciune n Olanda de foarte mult timp (oraele Wijster, 800000 locuitori, 1931; Mierlo, 350000 locuitori, 1955). Aceste zone deservesc cte o zon foarte mare, gunoaiele fiind aduse i de la distane de pn la 230 km.

SISTEMUL DESCHIS CU PREGTIREA MATERIEI

Procedeul Brno. Acest procedeu constituie o uzin de compostare mare, similar cu sistemul Van Maanen, care funcioneaz pe teren deschis cu maturizarea n stoguri nalte de 4-6 m i lime de 8-10 m, prelucrnd mai multe feluri de reziduuri (gunoaie menajere, mluri de ape fecalo-menajare, mluri provenite din fabrici de zahr i spirt, praf de lignit etc.).Gunoaiele n prealabil sunt sfrmate i ciuruite.Mlul lichid de ape fecalo-menajare este transvazat n uzin prin pompare de la o staie de tratare a apelor fecalo-menajere uzate, aflat la o distan de aproximativ 1,5 km.Amestecarea mlului fecalo-menajer cu gunoiul se face prin mprtiere cu ajutorul unei instalaii speciale.Materialul este amestecat cu macarale graifr, de dou ori.Aerisirea pe parcursul maturizrii nu este corespunztoare, datorit crui fapt procesele de descompunere pot deveni anaerobe.Ca urmare aceste tipuri de uzine pot fi amplasate fa de zonele locuite la distane mari.O asemenea uzin a fost realizat n R.S.C., n apropierea localitii Modrice, aflat la o distan de 15 km de oraul Brno.De asemenea o uzin cu caracter similar funcioneaz la o distan de 15 km de oraul Praga, n apropierea localitii Jenec, cu deosebirea c reziduurile nu sunt sfrmate n prealabil. La aceast uzin sunt aduse de la instalaiile de ardere a gunoaielor din Praga, numai materialele cu granulaie fin, i n loc de mluri de ape fecalo-menajere sunt utilizate pentru amestec 15% din greutate materii fecale umane i o cantitate important de turb (31% din greutate).Uzina de lng Praga produce anual 40000 t de compost, iar cea de lng Brno o cantitatea de 100000 t.

Procedeul Baden-Baden.La aceast uzin, mijloacele de transport descarc gunoaiele colectate din bazine de stocare construite din beton armat. Din aceste bazine, gunoaiele sunt ncrcate cu macarale graifr pe o band rulant i transportate ntr-o cldire nchis, unde sunt ciuruite. Fraciunile fine sunt transportate parial la terenul de compostare realizat n aer liber, unde sunt utilizate pentru acoperirea prismelor. Din fraciunea grosier, reziduurile de dimensiuni mari sunt sortate manual, iar fierul extras cu magnei i presat n baloturi. Materiile compostabile sunt amestecate ntr-un tambur de amestecare cu mluri de ape fecalo-menajere fermentate i uscate pe paturi de uscare. Amestecul este transportat cu vehicule pe terenul de compostare i depozitat n stoguri nalte de 3,5 m i late de 8 m.Maturizarea dureaz 8 luni, fr ntoarcerea materialului.Temperatura n stoguri atinge 65-70 C.Pentru aerisire, n partea de jos a stogurilor, n direcia longitudinal sunt montate o serie de conducte de beton perforate. Gazele degajate n timpul procesului de descompunere sunt aspirate prin tuburile menionate cu ventilatoare i introduse ntr-un co de fum nalt de 25 m, sau sub grtarul cuptoarelor de ardere ale uzinei.Stogurile sunt acoperite cu acoperiuri mobile.Dup maturizare, materiile din terenul de compostare sunt mcinate cu un concasor cu ciocane i ciuruite.Resturile de ciur sunt arse n cuptoare de ardere ale uzinei sau sunt utilizate pentru umpluturi (fig. 68).

Ca urmare a timpului lung de compostare, procedeul necesit o suprafa de teren relativ mare. Aerisirea insuficient provoac din cnd n cnd o serie de perturbaii n desfurarea proceselor de descompunere. Cnd roza vnturilor nu este prielnic mirosul degajat n procesul de descompunere se simte i n ora. Ca urmare se recomand ca aceste tipuri de uzine s fie amplasate fa de localiti la distane mari (cel puin 500 m).Prima uzin de acest tip a fost realizat n anul 1953, n oraul Baden-Baden (R.F.G) de unde provine i denumirea procedeului. Uzina a fost realizat pe lng staia centralizat de epurare a apelor fecalo-menajere uzate.Funcioneaz periodic (iarna nu funcioneaz).

Procedeul Dorr-Oliver.Esena acestui procedeu o constituie ciurul special de sfrmare, construit de firma Dorr din Olanda, cu ajutorul cruia materia prim nainte de maturizare este nu numai ciuruit, dar i sfrmat (fig. 69).Pe parcursul maturizrii, ca urmare a aerisirii insuficiente, poate s se ntmple ca procesul s devin anaerob. n asemenea cazuri se intervine prin ntoarcerea materialului, respectiv prin realizarea unor orificii de aerisire prin strpungere. Este foarte mare i cantitatea reziduurilor rmase dup ciuruire. Necesarul de teren pentru acest procedeu este relativ mare, necesitnd de asemenea i o munc manual apreciabil. Tehnologia este destul de simpl. Costurile de investiii i de exploatare sunt reduse. Ciururile speciale de sfrmare sunt utilizate i n alte tipuri de uzine, ca instalaii de sfrmare.Procedeul Buhler.La uzinele de acest tip, n locul ciururilor speciale de sfrmare construite de firma Dorr, sunt utilizate concasoare cu ciocane de mare capacitate. Acest procedeu prevede sfrmarea a dou ori, ceea ce asigur o utilizare foarte bun a materiei prime.

SISTEME PARIAL NCHISE (STATICE)

Procedeul Brikollare (Caspari-Meyer). Pe baza acestui procedeu gunoaiele sfrmate cu ajutorul ciurului de sfrmare (Raspelel) sau n concasoare cu ciocane nu sunt maturizate (compostate) n stare afnat de depozitare n aer liber, ci la nceput sunt presate n form de crmizi (brichete) cu un coninut de ap de aproximativ 50 %, dup ce n prealabil au fost amestecate cu mluri de ape fecalo-menajere deshidratate prin filtrare.Crmizile presate sunt depozitate n oproane acoperite de nlimi nu prea mari. Brichetele, astfel depozitate timp de 10 zile, se mucegiesc foarte tare, trecnd printr-un proces de descompunere se ncetinesc, materia practic se conserv. La aproximativ trei sptmni de la presare, materia depozitat este desfcut (coninutul de umiditate scznd n acest timp la aproximativ 20 %). n acest caz de necesitate, brichetele sunt sfrmate i depozitate n aer liber n prisme cu nlimea de 3 m.Prin umezire i dup o depozitare de 3 luni de zile se poate obine un compost maturizat (fig. 70).Cu acest procedeu materia prim este tratat n spaii nchise i stabilizat prin conservare, nu prin maturizare. Ca urmare a timpului scurt de maturizare procedeul necesit o suprafa de teren relativ mic, fiind avantajoas i prelucrarea mpreun cu mluri fecalo-menajere. Pe de alt parte ns multitudinea operaiilor conduce la creterea simitoare a cheltuielilor de exploatare i ntreinere.Prima uzin de acest tip a fost realizat n anul 1965 n oraul Scweinfurt (R.F.G.).Uzina prelucreaz gunoaiele produse de aproximativ 120000 locuitori.

Procedeul Prat-Sofraine.Pe baza acestui procedeu, elaborat n Frana, reziduurile brute sunt compostate n celule de maturizare de dimensiuni mari (60-100 m) amplasate n hale nchise.Celulele concepute din firma Prat-Sofraine, constituie de fapt nite cotee realizate din plas de srm, n care materia este ncrcat prin partea superioar fr nici o tratare prealabil. Materia prim este depozitat n aceste cotee timp de 5 zile i msurat cu un termometru temperatura de caracterizare a procesului de descompunere.nlimea gunoaielor n aceste celule este de 3 m. Celulele sunt asfel dimensionate nct cantitatea de gunoaie zilnice s ncap ntr-o singur celul sau eventual n mai multe. Circulaia aerului n celule este asigurat cu hornuri cu zbrele metalice n form de couri, iar la anumite intervale de timp masa gunoaielor este strpuns cu bare de oel ascuit la vrf. n scopul unei manipulri mai uoare, au fost propuse i realizate i celule deplasabile pe roi (firma Still-Reck-linghausen).Temperatura gunoaielor din celule atinge 65C.Produsele sunt valorificate fie pentru compost proaspt, fie sunt depozitate n prismele de dimensiuni mari pentru compostare n continuare, fr ntoarcere (fig 71). Timpul de prematurizare a procedeului este mic, reziduurile practic sunt prelucrate integral.Costurile de investiii sunt relativ mici.Procedeul a fost aplicat n general n Frana n unele orae mici.Din experienele de pn n prezent rezult c uzinele funcioneaz corespunztor.

Procedeul Biotanc-SGEA.Pe baza acestui procedeu materia prim sfrmat n prealabil este depus n prisme nalte de 5 m n spaii nchise (biotanc) n form de cort, care se deplaseaz pe ine. n aceste spaii nchise (biotanc) gunoaiele sunt prematurizate timp de 2-3 sptmni.Gunoaiele sunt introduse n cort prin partea superioar cu ajutorul unei benzi rulante rotative. Stuurile amplasate lateral i dedesuptul cortului asigur insuflarea de aer la gunoaiele proaspt ncrcate.Dup prematurizare, biotancul este deplasat i fr a se desfcae sau a se amesteca gunoaiele sunt lsate pentru maturizare n continuare timp de 2-3 luni, n prisme. Prisma are form de inel, iar biotancul ajunge napoi la punctul de plecare dupa aprox. 8 luni (fig.72).Pentru sfrmare se utilizeaz instalaia de tip Gondard combinat cu separarea materiilor dure.Caracteristica procedeului este c dup prematurizarea realizat n biotancul deplasabil cu aerisire forat, maturizarea este continuat n aer liber fr micarea materiei. Uzina necesit n general o suprafa de teren relativ mic. Cantitatea materiilor reziduale este redus.

Procedeul Humusol-Cifal. Pe baza acestui procedeu gunoaiele brute, sfrmate n prealabil, sunt maturizate n celule de dimensiuni mai mari (volumul de 60 m).Celulele Humusol-Cifal sunt realizate din beton armat, avnd pereii laterali nchii.Partea superioar a peretelui din spate este deschis, orificiul fiind nchis cu plasa de srm. Pe pereii frontali ai celulelor sunt montate ui metalice cu deschidere spre exterior. ncrcarea gunoaielor n celule se face cu un transportor cu lan n jgheab. Materia prim este n prealabil sfrmat (ciuruit) i amestecat cu un produs special de bacterii. La o sptmn dup ncrcarea celulelor, uile metalice se deschid i materialul este scos cu ajutorul macaralelor graifr mobile, fiind n continuare depozitat n prisme pentru continuarea procesului de maturizare (fig. 73).Procedeul de fapt este similar cu sistmul biotanc, cu deosebirea c aici materialul este evacuat din celule cu macarale graifr mobile, care asigur n acelai timp i o amestecare.Acest tip de instalaie a fost realizat n Frana n anul 1967, n oraul Vierson.

SISTEME PARIAL NCHISE (TRANZITORII)

Procedeul Thompson.Materia prim pregtit este maturizat n celule suprapuse n form de turnuri, n care sunt amplasate una peste alta 5-6 celule. Plcile de fund ale celulelor sunt perforate, putnd fi deschise prin rabatare n jos. Gunoaiele sfrmate n prealabil sunt ncrcate cu o band rulant n celula superioar. Gunoaiele sunt stocate n fiecare celul timp de o zi, dup care prin deschiderea fundului acestora, vor cdea succesiv n celula aflat imediat dedesupt. Astfel gunoaiele micate o dat pe zi sunt stocate n turn aproximativ o sptmn, n care timp va avea loc procesul de prematurizare. Dup acest interval, gunoaiele prematurizate sunt depuse pentru compostare n continuare n oproane n aer liber.Procedeul Carel-Fouche. Conform acestui procedeu aerisirea natural din turnul de prematurizare este intensificat prin insufare de aer printr-un sistem de conducte nglobate (fig.74).n drumul lor de sus n jos, gunoaiele din turn se amestec i se aerisesc foarte bine.Dup o perioad de 7 zile se obine un compost proaspt. Micarea gunoaielor n turn este relativ simpl i sigur.Instalaii dup sistem Thompson n Europa funcioneaz numai n Anglia, n combinaie cu ciurul de sfrmare tip Dorr.

Procedeul de biostabilizare Dano. Principiul procedeului elaborat de firma danez Dano const n maturizarea gunoaielor fr sfrmare ntr-un cilindru de oel rotativ de dimensiuni mari (diametrul=3,5 m), montat cu o pant uoar, avnd viteza de rotaie relativ mic i aerisit continuu forat prin insuflare de aer. n marea majoritate a cazurilor, gunoaiele sunt amestecate cu adaos de mluri fecalo-menajere putrezite.Lungimea cilindrilui este aleas n funcie de capacitatea de prelucrare necesar. Lungimea cea mai mare a cilindrului realizat pn n prezent este de 28 de m. Cilindrul este montat n general n aer liber , dar sunt i asemenea cilindri care sunt amplasai n hale nchise (fig. 75).

Gunoaiele nesfrmate sunt introduse n partea de sus la captul superior al cilindrului, cu un transportor cu jgheab de alunecare. Timpul ciclului dureaz 3-5-7 zile, n care componentele din gunoaie care se sezagreg uor se descompun ntr-o msur oarecare (se stabilizeaz). n timpul rotirii cilindrului, gunoaiele se amestec, aprnd i un efect de sfrmare oarecare. Aerul proaspt pentru favorizarea descompunerii este produs de ventilatoare i introdus n spaiul interior al cilindrului rotativ prin sistemul de conducte montate pe exteriorul acestuia. O aerisire corespunztoare n interiorul cilindrului este necesar numai n cazul ncrcrii acestuia cu gunoaie nesfrmate. Aerul saturat cu gaze i vapori rezultate din procesul de descompunere este evacuat printr-un filtru de pmnt.Scopul urmrit este filtrarea mirosului urt degajat.Materia evacuat din cilindrul rotativ este ciuruit, sfrmat cu concasoare cu ciocane maturizat n continuare n aer liber i depozitat n forme de prism.Acest tip de uzin necesit un teren relativ mic, nu exist pericol de degajare a mirosului urt i nici al nmulirii mutelor, i ca urmare poate fi realizat chiar i n perimetrul localitilor. n urma mcinrii i ciuruirii gunoaielor dup prematurizare, gradul de utilizare a materiei prime este foarte ridicat, respectiv cantitatea materiilor reziduale este redus. Datorit costului ridicat al cilindrului de maturizare, cheltuielile sunt destul de ridicate.Asemenea tipuri de uzine sunt realizate n prezent n toate prile lumii, n peste 100 de orae, n form de uniti mici, mari i mijlocii. Principalele uzine mai mari, cunoscute n Europa sunt: Edinbourgh, 140000 locuitori; Leicester, 300000 locuitori; Roma, 600000 locuitori.Stabilizatorul Buhler-Reinstahl.Acest procedeu reprezint o variant dezvoltat a sistemului Dano (propunerea inginerului olandez De Rouver). Procedeul se deosebete de sistemul Dano prin faptul c materia prim este n prealabil concasat grosier cu concasoare cu ciocane, iar la gunoaiele evacuate din cilindru se face numai o ciuruire grosier. Ciurul montat la ieirea cilindrului este dublu, care sorteaz gunoaiele descompuse n 3 fraciuni. Masa fraciunii mijlocii (mrimea granulelor 25-100 mm) este reintrodus n cilindru, la nceputul acestuia asigurnd astfel recircularea acestei fraciuni. Prin acest procedeu timpul de descompunere se poate reduce la jumtate.

SISTEME PARIAL NCHISE (DINAMICE)

Procedeul Triga.n uzinele care aplic acest procedeu, materia prim pregtit n prealabil (sfrmat) este supus procesului de maturizare prin micare continu ntr-un turn de maturizare celulele sunt amplasate nu suprapuse, ci la acelai nivel una lng alta. ntregul spaiu al turnului este mprit cu perei verticali n 4 secii. Gunoaiele sunt introduse n celule prin partea lor superioar cu un elevator i evacuate cu transportoare elicoidale montate pe fundul celulelor.Aceste transportoare alicoidale n marea majoritate a cazurilor ncarc gunoaiele tot ntr-un elevator care le mut n celula urmtoare. Descompunerea este accelerat de multe ori i prin insuflare de aer cald. La umplerea celulelor gunoaiele sunt amestecate de fiecare dat complet (fig. 76).Higienizatorul poate fi construit n loc de 4 secii, n form hiperboloid, lrgit la partea inferioar (Versailles).

Turnul de maturizare Humboldt.Acest procedeu este de asemenea o variant a sistemului Triga. Gunoaiele sfrmate i introduse n partea superioar a turnului sunt transportate de o plac acionat n micare de un urub fr sfrit, montat n partea de jos a turnului. n turn sunt nglobate conducte de aerisire, care ptrund n partea inferioar a acestuia. Din experienele de pn acum rezult c este mai bine dac gunoaiele sunt sfrmate grosier, deoarece li se asigur deja o serie corespunztoare. Aerisirea ar fi fost favorizat i mai mult dac materiile dure ar fi fost eliminate nainte de maturizare.Descompunerea reziduurilor aflate n continu micare n turnul de maturizare nu este satisfctoare, ntruct materiile prime fiind depuse pe o nlime de 10 m, se nate o presiune mare i apare fenomenul de autocompactare, datorit crui fapt aerul se propag numai n anumite canale de aerisire.Uzine cu sistem Triga funcioneaz n Frana n dou orae (Plaisil, Dinard), iar din anul 1967 i n Versailles, i prelucreaz gunoaiele produse dup 200000 locuitori.n oraul Landau funcioneaz din anul 1967 o uzin de sistem similar sub denumirea de procedeu Herbold-Diefenbacher. Acest procedeu se deosebete de sistemul Triga prin faptul c turnurile de maturizare au o seciune trapezoidal. La acest procedeu, nainte