За определяне на национални технически изисквания към съоръженията за

5Основни изисквания към процеса с ниски емисии

• 
  води
  
• 
  отработени води, кондензат и др.;
  
• 
  въздух
  
• 
  емисии на миризми, прах, биоаерозоли, органични и неорганични летливи вещества газови емисии, шум;
  
• 
  почва
  
• 
  физически примеси.
  

В допълнение към избора на подходящо място и работен план, адаптиран към местните условия, основните характеристики, оказващи въздействието върху съоръжението за компостиране са:

• 
  общ капацитет на съоръжението т.е. спрямо дневната производителност;
  
• 
  типа и свойствата на третираните биоотпадъци;
  
• 
  избраната система за компостиране, технология и оборудване;
  
• 
  степен на капсулиране на процесите на образуване на емисии на миризми и съоръженията;
  
• 
  намаляване на капацитета на капсулираните съоръжения за третиране на биоотпадъци за образуване на емисии на миризми (третиране на въздуха); и
  
• 
  експлоатационни / технологични процедури за управление мерките за намаляване на емисиите на миризми.
  

• 
  площадка / населено място (местния климат и въздух до жилищните райони или постоянните работни места);
  
• 
  свойства на материалите (виж глава 4.2);
  
• 
  капацитет на работната сила и техниката;
  
• 
  техническо оборудване в отделните зони на процеса и
  
• 
  мерки за намаляване на емисиите (например използване на биофилтри).
  

1. 
   Управление на емисиите на миризми
   

Образуването на емисии на миризми и тяхното последващо освобождаване от биоотпадъци, които се компостират могат да бъдат разпределени на пет етапа на разграждане, които са описани в таблица 8 по-долу.

1. 
   Ключови елементи от управление на процеса за намаляване на емисиите на миризми
   

• 
  правилно смесване на входящите материали;
  
• 
  температурния профил;
  
• 
  съдържание на влага и
  
• 
  свободно пространство в порите за достъп на кислород (чист въздух).
  

Оптимизираното съдържание на вода във всеки един етап на разграждането е предварително условие за правилното управление на емисиите на миризми. Излишъкът на вода и кондензат могат да представляват значителен източник на емисии на миризми. Излишъкът на вода може да предизвика анаеробни условия, особено в основата на купа с компост. Затова освен наличието на ефективна система за поливане, площадката за компостиране също трябва да бъде снабдена с дренажна система за събиране и съхранение на отработените и повърхностните води. В затворени системи с реактор, редовните измервания на съдържанието на вода, заедно с водните баланси позволяват оптимално управление на водите, което свежда до минимум потенциала на образуване миризми.

Освен това, трябва да се гарантира достатъчно количество кислород, необходимо на микробната общност по време на всички етапи от процеса на компостиране.

Таблица 9: Мерки за предотвратяване на дефицита на кислород по време на процеса компостиране, (източник: „Bidlingmaier & Müsken“, 1997 г.)

Мерки против излишъка на вода	Намаляване на добавянето на вода: • избира се суха суровина с висок капацитет за задържане на вода; •добавят се сухи добавки (надробена / нарязана дървесина, кора, стърготини, суха тор и т.н.); •покриване на редовете с геотекстил (изсмуква 80 до 90% от дъждовната вода), слой от надробена дървесина, узрял компост или слама; Увеличаване на освобождаването на вода: •засилване принудителното аериране; • увеличаване честотата на обръщане, без риск от твърде бързо охлаждане на процеса; •откриване на редовете в дни с висок потенциал за изпаряване; излагане на редовете на главната посока на вятъра.
Мерки за подобряване на структурата	смесване с допълнителни структурни материали (надробена дървесина, храсти); увеличаване на структурните материали, особено в долната част на купа; създаване на основния слой с надробена дървесина.
Технология на компостиране	създаване на добре структурирани редове в насипно състояние, за първоначалната интензивна фаза на разграждане; максималната височина на купа / реда с компост зависи от: • степента на разграждане (по-зрял при по-високи купове); • структурна стабилност на цялата смес; • система за принудително аериране (редуващи се положителни и / или отрицателни системи); механично обръщане (смесване) – създават се нови достъпни повърхности и на обменът на въздуха се увеличава.

Системи за компостиране на открито без принудително аериране

В системите за компостиране на открито без принудително аериране операторът на съоръжението за компостиране трябва да гарантират, че е налице достатъчен и непрекъснато обмен на въздуха, достигащ до централната зона на купа с компост. Тези системи трябва да бъдат внимателно проектирани по отношение на размерите на куповете с компост, състава на биоотпадъците (свободно въздушно пространство, съдържание на вода, структурна стабилност и честота на обръщане).

В райони или сезон с голямо количество валежи, намаленото изпарение на вода може да доведе до изтичане на вода, ако редове с компост не са покрити с хидрофобно геотекстилно покритие или не се поставят под навес.

Природното аериране в системите за открито компостиране се основава на принципа на конвекцията и не се нуждаят от третиране на отработеният въздух, ако процесът се управлява правилно. Въпреки това, по време на предварителните етапи на разграждане, механичното обръщане на материала може да предизвика емисии на миризми, ако описаните параметри не се наблюдават внимателно. Затова системите за компостиране на открито на площадки със специфични условия трябва да бъдат разглеждани внимателно заедно със свойствата на входящите материали и ежедневните дейности по управление на процеса.

Различните системи за компостиране с принудително аериране се различават и по тяхната способност да предотвратяват емисиите на миризми. Смукателните системи на аериране с отрицателно налягане (засмукване) могат да увеличат проблема с преминаването на вода от порите в основата на купа с компост, които допринасят за образуване на инфилтрат. Също така, това може да доведе до намаляване на пространството без пори, в основата на купа като по този начин се създава голяма възможност за емисии, особено по време на обръщането на компоста. Високите концентрации на миризми във въздушни тръби на отрицателните системи за аериране са причинени не само от силно концентрирания на миризми отработен въздух от куповете, но и от процеса на образуване на кондензати.

Тези недостатъци на смукателните системи за аериране с отрицателно налягане не се срещат в технологиите за компостиране в халета или тунели.

2. 
   Специфични мерки за намаляване на емисиите на миризми в системите за компостиране на открито
   

• 
  незабавно и ефективно третиране на доставените входящи материали (биоотпадъци);
  
• 
  използване силно структурирани входящи материали (поддържане на достатъчно количество структурни материали);
  
• 
  управление процеса на разграждане, например:
  

• 
  редовно обръщане, за избягване на формирането на анаеробни зони в куповете с компост;
  
• 
  ограничаване на размера на куповете в зависимост от структурната стабилност и
  
• 
  обръщане с или без система за принудително аериране;
  

• 
  поддържане на съоръжението чисто (редовно почистване на повърхностите, оборудването и всички маршрути на движение и т.н.), както и
  
• 
  обръщане на редовете с компост само когато има подходяща посока на вятъра.
  

Друг важен фактор, който трябва да се вземе предвид при оценка на потенциал на емисиите на миризма в системите за открито компостиране е годишната степен и сезонно разпределение на валежите.

На места с високо количество валежите, редовете с компост трябва да бъдат покрити (например с геотекстилно покритие), ако не съществува налична площадка с навес . Рискът от превишаване на водната вместимост на материала за компостиране е по-голям при по-малките редове за компостиране,(особено по време на фазите на разграждане/узряване,където при ниски температури <40/45 °C, скоростта на изпаряване се намалява). В това отношение, и ако не са покрити с геотекстилно покритие или под навес, поради подходящо съотношение повърхност/обем, големите редове (около> 1.20 m височина) са по-малко уязвими от дъждовната вода.

В редовете с компост, с характерно високо съдържание на вода съществува по-голям риск от образуване на анаеробни зони (поради запълване на порите с вода, която не позволява движение на газовете) и причинява неудобство от емисиите на миризми. Освен това мокрите материали намаляват окончателната добавена стойност на финалните етапи на процеса компостиране (пресяване, отделяне на примеси).

• 
  добавяне на глинеста почва или узрял компост във входящите материали/биоотпадъци (до 10% (m/m), като по този начин се създава сорбционна матрица за свързване на инфилтрата с активни вещества, образуващи емисии на миризми;
  
• 
  гарантиране, че температурата на материалите за компостиране не надвишава 65°C и ще бъде стабилизирана възможно най-скоро на около 50 до 55°C, дори по време на активната фаза на разграждане;
  
• 
  покриване на малките редове с компост (<1,2 - 1,5 m височина) с водонепроницаемо покритие или
  
• 
  поддържане на достатъчно съдържание на кислород в разграждащия се материал.
  

5.1.1.1Покриване на компоста с органично активен слой (биофилтър) или полупропусклива мембрана

• 
  готов, узрял компост;
  
• 
  надробени свежи или частично изгнили дървесни отпадъци и храсти, както и нестандартна фракция от пресяването на компоста или
  
• 
  геотекстилно покритие;
  
• 
  полупропусклива мембрана.
  

В допълнение, за да се намалят емисиите на парникови газове следните параметри трябва да се съблюдават:

• 
  покриване на редовете с компост с биофилтър, състоящ се от 10 до 15 см слой от свеж или частично компостиран надробен материал или зрял компост, или
  
• 
  при системи без принудително аериране, редове с триъгълна форма с максимална височина от около 1.2 m в допълнение към оптималната структура, помага за осигуряване на постоянен обмен въздуха, посредством ефекта на „комина“ или
  
• 
  използване на хомогенен материал, съотношение въглерод/азот (C/N) = 25 до 35: 1, или
  
• 
  гарантиране, че термичната фазата на обеззаразяване (описана в глава 6.3.3) в крайна сметка е постигнато по време на по-късните етапи на процеса компостиране.
  

Покриването на редовете с компост с геотекстилно покритие също има, макар и индиректен ефект за намаляване на емисиите на миризми, главно чрез изключване отвеждането на дъждовна вода и по-добра поддръжка на равномерно разпределената влажност, която подобрява хомогенна разграждане по целия ред, включително на повърхностния слой. Въпреки, че не може да се очаква ефект на биофилтър, е установено, че кондензацията е подобна на тази при покриване на компоста с органични слоеве или полупропускливи мембрани. В действителност 50% до 70% от потенциала на емисиите на миризми може да бъде намален чрез покриване на компоста с геотекстилно покритие.

Ефектите от покриването на редовете с компост се губят по време на механично обръщане, въпреки че, в резултат въздействието от натоварването по време на обръщането се намалява до този ограничен времеви период.

3. 
   Технически аспекти на третирането на отработения въздух
   

Основните технически решения включват използването на:

• 
  биофилтър;
  
• 
  скрубери или
  
• 
  биомембранни системи.
  

За да функционират ефективно тези биологични системи за третиране на отработения въздух, трябва да се спазват следните условия:

• 
  за да бъдат отстранени съставките на отработения въздух, те трябва да са разтворими във вода;
  
• 
  същите трябва да са биологично разградими;
  
• 
  продуктите на разграждане не трябва да са токсични;
  
• 
  не трябва да има прекалено големи количества прах и мазнини, тъй като това намалява ефективността и
  
• 
  температурата на отработения въздух трябва да се поддържа между 15 и 45 °C (оптимално 25 до 35 ° C).
  

1. 
   Биофилтри
   

Най-често използваните видове биофилтри в днешно време може да се класифицират в (най-вече отворени) равнинни филтри и капсулирани контейнерни филтри. Специфични форми на затворените филтри са кулите и етажните филтри.

Следните аспекти следва да се наблюдават:

• 
  максимално допустимият обем на натоварване на биофилтъра не трябва да се превишава по време на контролираната експлоатация;
  
• 
  размерите и експлоатацията на филтъра трябва да се извършва в съответствие с изискванията на австрийското ръководство ÖWAV-Regelblatt 513, германското VDI-ръководство 3477;
  
• 
  обемът на натоварване на биофилтъра не трябва да надвишава 100 m³ на отработения въздух, m³. Чрез намаляване на номиналния обем до 50 m³ отработен въздух за m³ филтърен материал, премахването на емисиите на миризми може да бъде подобрено;
  
• 
  за да се предотврати образуването на N₂O (силен парников газ, около 300 пъти по-агресивен по отношение на глобалното затопляне от въздействието на CO₂), високо съдържание на NH₃ в отработените газове се изисква предварително третиране в киселинен скрубер (за отвеждане на NH₃);
  
• 
  подмяната на част от материала във филтъра не трябва да намали ефективността на пречистване в остатъчните сегменти;
  
• 
  съответствието с максимално допустимата стойност на замърсители в отработеният въздух трябва да бъде взето предвид при изчисляване на максимално допустимия обем на натоварване;
  
• 
  влажността на материала във филтъра трябва да се подържа на оптимално експлоатационно ниво, чрез прилагането на подходящи мерки (напр. чрез доставка на влажен въздух, поливане и т.н.);
  
• 
  аспираторът (вентилатора за екстракция на въздуха) трябва да бъде конфигуриран и годен за работа при повишени налягания, причинени от уплътняване на филтърната среда;
  
• 
  относителната влажност на входящия въздух трябва да се съхранява при насищане (доставка чрез овлажнен въздух);
  
• 
  температурата на входящия въздух трябва да се поддържа между + 10 и + 40 °С (оптимално 25 - 30 °С);
  
• 
  филтърната среда трябва да бъде изградена по такъв начин, че отработеният въздух да се разпределя равномерно през нея и да не може да излезе по протежение на границата между филтърната среда и стените на контейнера;
  
• 
  разликите в състава на отработения газ трябва да бъдат сведени до минимум;
  
• 
  за да се предотврати блокирането на долните филтърни елементи и устройствата за разпределение на въздуха, трябва да се отстрани праха от отработеният въздух, доколкото е възможно;
  
• 
  рН на биофилтърната среда трябва да варира между неутрална и слабо кисела и
  
• 
  филтърната среда трябва да се заменя периодично преди да достигне до края на активната фаза на живот.
  

• 
  визуална проверка на повърхността на филтъра (да се огледа за наличие на канали на най-малкото съпротивление, където се изпуска въздуха или за уплътнени зони), за предпочитане рано сутрин (когато образуването на пара вероятно ще бъде най-голямото заради хладните температури);
  
• 
  измерване на температурата на входящия въздух и обема на въздушния поток;
  
• 
  проверка на влажността на входящия въздух, за да се поправят изсъхналите филтърни среди своевременно; и
  
• 
  измерване на налягането във филтъра, за да се открият зоните на уплътняване филтърната среда.
  

• 
  мониторинг на ефикасността на филтъра, чрез олфактометрични измервания най-малко веднъж годишно;
  
• 
  през сухите периоди по-редовен контрол на съдържанието на вода във филтърната среда. През останалото време се оглеждат или измерват на по-дълги интервали;
  
• 
  механично разбъркване на повърхността на филтъра, ако отработеният въздух се изпуска по неравно разпределени канали или ако е налице растителност;
  
• 
  покриване на филтъра със свежи филтърни материали или други подходящи материали (напр. кора мулч), за осигуряване на баланс;
  
• 
  проверка на филтърната среда: определяне на рН, електропроводимост и съдържание на органични вещества;
  
• 
  проверка на функционалния контрол на напоителната система и устройство за овлажняване на входящия въздух (ако има такова);
  
• 
  почистване на вентилатори, входни въздушни канали и тръби за разпределение на въздуха между филтърните секции и устройството за овлажняване за входящия въздух (ако има такова);
  
• 
  измерване на съдържанието на кислород, амоняк и сероводород във входящия въздух;
  
• 
  тестване на ефикасността на филтъра чрез намаляване на миризмите(> 95% при> 5.000 Ge / m³ входящия въздух > 90% при> 2.500 GE / m³ входящия въздух);
  
• 
  измерване на разпределението на отработения въздух с вземане на проби (стратифицирани пробни точки);
  
• 
  измерване на количеството органични вещества (тест за загуба при запалване), воден капацитет и обем на порите.
  

Редовното определяне на хранителни елементи (C, N, P) във филтърната среда по принцип не е необходимо, но зависи от спецификацията на филтърната среда.

Всички измервания и проверки трябва да следват план за контрол със специален списък.

Когато е монтирана предварителна система със скрубер, тя също трябва да се проверява и и поддържат на редовни интервали от време.

• 
  биофилтърът е изчерпан, което води до постоянно намаляване на капацитет и ефикасността на пречистване, в резултат на което биофилтърната среда не отговаря на необходимите технически изисквания. Появява се тенденция да се компактира или се разгражда неравномерно или се нуждае от голяма поддръжка, което води до голяма загуба на налягане, неконтролиран пробив на изходящия въздух и често механично разхлабване;
  
• 
  съдържанието на вода в биофилтъра не е балансирано, което води до появата на сухи зони;
  
• 
  входящият въздух не се разпределя равномерно (например, при наличие на перфорации в подовата основа на филтъра), или са оформени преференциални канали във филтърната среда, която означава, че само част от биофилтърът се използва. Това води до повишени емисии и потенциално пълен пробив на изходящия въздух;
  
• 
  проверката и поддръжката на биофилтъра се пренебрегва, което води до редица проблеми, например неочаквано изпускане на въздух, сухи зони, които не са открити на време и
  
• 
  управлението на въздуха в затворени помещения е неправилно или предходният скрубер или климатичната инсталация не работят правилно. В резултат биофилтърът се зарежда с високи концентрации на миризми или се загрява до твърде високи температури.
  

Таблица 10 показва резултатите от изследване на често срещаните проблеми в съоръжение за пречистване на отпадъчния въздух (биофилтър), въздействието върху емисиите и възможните решения. Както бе споменато по-горе, определянето на хранителни вещества в биофилтърната среда, в повечето случаи може да се пренебрегне, тъй като филтърът обикновено се подменя преди недостигът на хранителни вещества да се превърне в проблем.

2. 
   Скрубери
   

• 
  третиране на активна утайка;
  
• 
  скрубер;
  
• 
  колонен скрубер;
  
• 
  скрубер - легло;
  
• 
  скрубер - кула / твърда настилка;
  
• 
  процеждащ филтър.
  

В системите за компостиране, скруберите за отработения въздух имат ограничено приложение. Поради кратките срокове за контакт между изходящия въздух и измиване на филтърната среда премахването на миризливи вещества не може да бъде задоволително. Освен това, пиковите натоварвания могат да бъдат буферирани до ниска степен. Следователно скруберите в съоръженията за компостиране с висок капацитет се инсталират само като предходно устройство (например, за да се намали съдържанието на амоняк) преди конвенционалния биофилтър.

3. 
   Термични и каталитични системи
   

Пълното изгаряне зависи от следните параметри (въз основа на достатъчно кислород (хипер-стехиометричен кислород О₂):

• 
  концентрацията и вида на веществото, което се окислява;
  
• 
  предварително подгряване до температура на запалване;
  
• 
  време и турболенция в горивната камера;
  
• 
  окончателната температура в горивната камера;
  
• 
  условия на потоците в горивната камера.
  

• 
  химични и нефтохимични процеси;
  
• 
  третиране на разтворители и пластификатори;
  
• 
  хранително-вкусова промишленост;
  
• 
  третиране на производствени отпадъци и утайки;
  
• 
  третиране на животински отпадъци и
  
• 
  механично-биологично третиране на отпадъци.
  

В инвестиционните и експлоатационните разходи за регенеративно термично окисление вероятно са прекомерно високи по отношение на съоръженията за компостиране, отговарящи на националните изисквания за компостиране, като се отчитат ниско замърсяване на отпадъчните газове, произхождащи от закритите съоръжения.