Оценка исходных характеристик органических отходов

Поскольку эффективность биологической деструкции отходов зависит от их характеристик: содержания органического вещества, соотношения C:N, влажности и др., на первом этапе работы нами были оценены такие характеристики для 8 видов органических отходов. Результаты представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Исходные характеристики органических отходов

Из таблицы видно, что наибольшее содержание Сорг наблюдается в опилках промасленных (80,72 мг/г сухого вещества). Действительно, данный отход на 80-85% состоит из лигнина и целлюлозы, богатых углеродом. Высокое содержание Сорг отмечено также в пищевых отходах и жире. Наименьшее содержание Сорг обнаружено в ТБО и курином помете (13,65 и 10,80 мг/г сухого вещества). В последнем отмечено наибольшее среди исследованных нами отходов содержание общего азота (4,96%). Полученные нами результаты подтверждаются литературными данными: действительно, куриный помет зачастую используется в сельском хозяйстве и производстве биогаза в качестве источника азота (http://nlogorod.ru/udobrenia_organik_pomet.php). Наименьшее содержание общего азота было обнаружено нами в опилках промасленных и отходах жира (0,21 и 0,51%, соответственно)

рН отходов также колебался достаточно значительно: в просроченных консервах он составил 4,5, для ОСВ – 7,9. Влажность отходов также была различной – влажность жира составила 1,34%, а влажность ОСВ – 96,18%.

Поскольку отходы обладали различными, зачастую взаимодополняющими свойствами, для их последующей биологической переработки целесообразно было составление смесей из них. В литературе представлен удачный опыт совместного сбраживания отходов, позволяющий значительно увеличить выход биогаза (Mata-Alvarez, 2000, Мазуркин и Солдатова, 2008)

Исходя из объемов образования органических отходов в республике Татарстан и их распространенности, 8 видов исследуемых отходов для дальнейших исследований были разделены нами на 2 группы: основные и дополнительные. Первые использовались в качестве основы в смесях в количествах 70-90%, вторые – в качестве добавок, способных повысить эффективность процесса сбраживания.

Далее нами были оценено влияние опасных отходов на 2 группы организмов. В качестве первого тест-объекта была выбрана Paramecium caudatum, традиционно используемая для оценки опасности отходов (Критерии отнесения…, 2001). В качестве второго – редис Raphanus sativus, т.к. после биологической переработки отходы предполагается использовать в качестве почвоулучшителей. Результаты биотестирования, а также отнесения отходов к классам опасности на основании Кр10 (Критериям отнесения…, 2001) представлены в таблице 3.2.

Как видно из таблицы, P. caudatum оказался менее чувствительным тест-объектом, чем R. sativus по отношению к исследуемым отходам: так, при тестировании с инфузориями 3 вида отходов были отнесены к V классу опасности и 5 – к IV; при тестировании с редисом к V классу были отнесены 3, к IV – 3, и к III – 2 вида отходов. Наиболее токсичными по отношению к редису оказались отсев из ТБО и опилки промасленные

Таблица 3.2.

Токсичность 8 видов отходов по отношению к Paramecium caudatum и Raphanus sativus

Наименее токсичными по отношению к обоим тест-объектам оказались ОСВ, пищевые отходы и консервы с истекшим сроком годности.

Необходимо отметить, что согласно пп. 4.17 СанПин 2.1.7.1322-03 отходы IV и V класса опасности могут захораниваться на полигонах ТБО без ограничений, отходы III класса – с ограничением по массе (30%). Однако, несмотря на то, что исследуемые органические отходы были отнесены нами к III-V классам опасности, их размещение на полигоне ТБО не допустимо согласно п. 4.18 СанПин 2.1.7.1322-03 , т.к. их БПК₂₀ превышает 500 мг/л. Это еще раз свидетельствует в пользу необходимости разработки методов утилизации исследуемых отходов.