Без рубрики
Об утверждении Методических рекомендаций и требований по производству компостов и почвогрунтов, используемых в городе Москве
Постановление Правительства Москвы от 17.06.2008 N 514-ПП
Cтр. 1
Во исполнение постановлений Правительства Москвы от 27 июля 2004 г. N 514-ПП "О повышении качества почвогрунтов в городе Москве", от 24 октября 2006 г. N 841-ПП "О первоочередных мероприятиях по оздоровлению почв г. Москвы и о проведении эксперимента по рекультивации почв на участке в районе Савеловского вокзала", от 27 ноября 2007 г. N 1018-ПП "О внесении изменений и дополнений в постановление Правительства Москвы от 27 июля 2004 г. N 514-ПП", распоряжения Правительства Москвы от 2 октября 2007 г. N 2185-РП "Об организации производства и поставок почвогрунтов в городе Москве" Правительство Москвы постановляет:
1. Утвердить Методические рекомендации по приготовлению и использованию почвогрунтов с заданными свойствами на основе котлованных грунтов и биокомпостов для целей озеленения (приложение 1).
2. Утвердить Методические рекомендации по приготовлению и использованию биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур (приложение 2).
3. Утвердить Методические рекомендации по приготовлению и использованию биокомпостов на основе осадков сточных вод, листового опада и древесных опилок (приложение 3).
4. Утвердить Методические рекомендации по приготовлению и использованию биокомпостов на основе древесных опилок и отходов овощехранилищ (приложение 4).
5. Утвердить Методику определения степени однородности и устойчивости во времени искусственных почвогрунтов заводского изготовления (приложение 5).
6. Утвердить экологические требования к почвогрунтам заводского изготовления в части их однородности и устойчивости во времени (приложение 6).
7. Департаменту природопользования и охраны окружающей среды города Москвы:
7.1. Обеспечить использование утвержденных методик и экологических требований (приложения 1, 5 и 6) в системе добровольной сертификации "Экологичные почвогрунты" (АНО "Московский экологический регистр").
7.2. При установлении фактов несоблюдения утвержденных требований (пп. 5, 6) при производстве искусственных почвогрунтов, повлекших ухудшение качества почвогрунтов, используемых для озеленения и благоустройства города Москвы, направлять в орган по сертификации почвогрунтов и их компонентов необходимую информацию для приостановки действия сертификата соответствия "Экологичные почвогрунты", а в случаях неоднократного обнаружения проб почвогрунтов, не соответствующих экологическим требованиям, — для прекращения действия сертификата соответствия.
7.3. Обеспечить отдельное издание приложений к настоящему постановлению в III квартале 2008 г.
8. Департаменту жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства города Москвы выполнять функции государственного заказчика по централизованной закупке почвогрунтов и функции по координации всего технологического процесса прохождения экологически чистых почвогрунтов как товара от изготовителя до потребителя в соответствии с требованиями настоящего постановления (приложения 5 и 6).
9. Настоящее постановление подлежит опубликованию в официальных изданиях Мэра и Правительства Москвы.
10. Контроль за выполнением настоящего постановления возложить на министра Правительства Москвы Бочина Л.А.
И.о. Мэра Москвы В.И. Ресин
Приложение 1 к постановлению Правительства Москвы от 17 июня 2008 г. N 514-ПП
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПОЧВОГРУНТОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ КОТЛОВАННЫХ ГРУНТОВ И БИОКОМПОСТОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОЗЕЛЕНЕНИЯ
1. Технология приготовления почвосмесей с заданными свойствами на основе котлованных грунтов
Искусственные техногенные почвы (почвосмеси) представляют собой многокомпонентные смеси, обеспечивающие нормальный рост и развитие растений. В искусственных почвогрунтах на основе котлованных грунтов идут те же процессы, что и в естественных почвах, поэтому они могут полностью заменить естественноисторические почвы крупных городов.
Почвогрунты представляют собой смесь, состоящую из трех главных компонентов:
— котлованный грунт (покровный суглинок, флювиогляциальные пески, аллювиальный суглинок);
— биокомпост, полученный методом твердофазной аэробной ферментации из органических отходов (навоз КРС, торф, листья древесных культур, опилки и пр.);
— минеральные азотные удобрения.
Приготовлению почвогрунтов с заданными свойствами на основе котлованных грунтов должен предшествовать агрохимический анализ грунтов и биокомпостов, расчет доз минеральных удобрений и известковых материалов.
Главным условием приготовления качественной почвосмеси является тщательное перемешивание исходных компонентов, которое можно проводить либо в промышленных установках (смесителях) на предприятиях по обогащению котлованных грунтов, либо прямо на строительной площадке, в специально выделенном для этого месте.
Все вышеуказанное определяет принципиальные направления в технологии приготовления почвосмесей на основе котлованных грунтов:
— использование в технологическом процессе обогащения котлованных грунтов оборудования и средств механизации специализированного назначения (предприятия по обогащению грунтов с высокой производительностью);
— использование в технологическом процессе производства почвосмесей мобильных средств механизации как универсального, так и специализированного назначения.
Особый интерес представляют способы приготовления почвогрунтов непосредственно на строительных площадках, позволяющие получить значительную экономию средств на транспортировку готовых почвогрунтов от места их производства до места их применения.
Технологические процессы производства почвосмесей на основе котлованных грунтов включают выполнение следующих основных операций:
— подвоз котлованных грунтов (если почвосмеси готовятся не непосредственно на стройплощадке), складирование и подача на смешивание;
— подвоз, складирование и подача на смешивание биокомпостов;
— подвоз, складирование и подача на смешивание минеральных добавок;
— смешивание котлованных грунтов с биокомпостами и минеральными добавками в требуемой пропорции;
— погрузка почвосмесей в транспортно-технологические машины для использования в зеленом строительстве.
Биокомпост формируется с помощью бульдозеров и погрузчиков в бурты высотой до 5 метров. Склад биокомпоста можно располагать на площадке, имеющей упрощенное покрытие и полосу с бетонным дорожным покрытием. На бетонном покрытии можно располагать запас биокомпоста в весенне-осенний период распутицы, остальной его запас хранится на площадке с упрощенным покрытием, желательно под навесом или пленкой. Подача биокомпоста на смешивание обычно выполняется бульдозером или фронтальным погрузчиком.
Перед использованием загрязненный котлованный грунт необходимо очистить от строительного мусора, крупных камней и включений. Котлованный грунт хранится отдельно от строительного мусора в целях недопущения загрязнения.
Минеральные удобрения следует хранить в сухом отапливаемом помещении с бетонным полом. Хранение минеральных добавок под открытым небом не допускается.
Приготовление почвосмесей с заданными свойствами осуществляется путем смешивания исходных компонентов согласно выбранной технологии с учетом конкретных условий и наличия техники. Операция смешивания должна обеспечивать получение почвосмеси требуемого качества: влажности, реакции среды, обеспеченности питательными элементами, плотности, гомогенности и пр.
На строительных площадках перемешивание лучше всего проводить в наземных линзах с покрытием из монолитного бетона. На площадке выгружается котлованный грунт и бульдозером разравнивается слоем 50 см. Сверху фронтальным погрузчиком насыпают слой биокомпоста с минеральными добавками. Поверх этого слоя насыпается еще 50 см грунта, которые сверху закрываются слоем биокомпоста. Затем компоненты перемешиваются смесителем с заглубленным рабочим органом при движении агрегата челночным способом. В конце каждого прохода смеситель переводят в транспортное положение. Готовая почвосмесь сдвигается бульдозером в бурты высотой 2-2,5 метра или сразу загружается в автотранспорт.
Смешивание исходных компонентов можно проводить следующими агрегатами:
— смеситель, который навешивается на бульдозер Д-606;
— машина МПК-Ф-1;
— смесительная установка УКС-Ф-60;
— мобильный смеситель на машины ПРТ.
Полученные методом составления оптимальных смесей почвогрунты должны соответствовать следующим требованиям, предъявляемым к почвогрунтам для полной или частичной замены существующих почв под газонами и при строительстве новых газонных покрытий.
Таблица 1
НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСКУССТВЕННЫХ ПОЧВОГРУНТОВ
┌───┬────────────────────────────────────┬────────────────────────────────┐│N │Наименование параметра │Норма параметра ││п/п│ │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│1 │Внешний вид │Однородная сыпучая масса │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│2 │Цвет │От буровато-серого ││ │ │до темно-серого │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│3 │Включения, % │Более 0,5 см не допускаются, ││ │ │менее 0,5 см - до 10% │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│4 │Массовая доля воды, % │Не более 20 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│5 │Гранулометрический состав. │От супесчаного до ││ │Содержание физической глины │среднесуглинистого. 15-35 ││ │(частицы < 0,01 мм), % к массе │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│6 │Размер агрегатов, см │Не более 1 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│7 │Органическое вещество, % к сухой │4-15 ││ │массе │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│8 │Плотность насыпная, г/см (т/м) │0,8-1,2 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│9 │Реакция среды: │ ││ │pH │5,5-6,0 ││ │ KCl │ ││ │pH │6,1-7,1 ││ │ H2O │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│10 │Емкость катионного обмена, │Не менее 15 ││ │мг-экв/100 г почвы │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│11 │Общее содержание солей: │ ││ │- по удельной электропроводности, │Не более 3,0 ││ │mSm/см │ ││ │- по плотному остатку, г/л │Не более 3,0 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│12 │Содержание элементов питания, мг/кг:│ ││ │- азота (NO + NH ) │50-200 ││ │ 3 4 │ ││ │- фосфора (P O ) по Кирсанову или │100-200 ││ │ 2 5 │ ││ │Чирикову │ ││ │- калия (K O) по Кирсанову или │100-200 ││ │ 2 │ ││ │Чирикову │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│13 │Валовое содержание тяжелых металлов,│Не выше 0,5 ОДК для свинца и 0,9││ │мг/кг: │ПДК (ОДК) для остальных металлов││ │медь │Не более 117 ││ │цинк │Не более 198 ││ │свинец │Не более 65 ││ │ртуть │Не более 2 ││ │свинец + ртуть │Не более 60 + 1 ││ │кадмий │Не более 2 ││ │никель │Не более 70 ││ │мышьяк │Не более 9 ││ │селен │Не более 2 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│14 │Содержание подвижных форм тяжелых │ ││ │металлов, извлекаемых │ ││ │ацетатно-аммонийным буфером с │ ││ │pH 4,8, мг/кг: │ ││ │медь │Не более 2-3 ││ │цинк │Не более 23 ││ │свинец │Не более 3 ││ │никель │Не более 4 ││ │марганец │Не более 100 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│15 │Бенз(а)пирен, мг/кг │Не более 0,02 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│16 │Пестициды (остатки), мг/кг │Не более 0,2 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│17 │Удельная эффективная активность │Не более 370 ││ │естественных радионуклидов, Бк/кг │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│18 │Удельная эффективная активность │Не допускается ││ │техногенных радионуклидов, Бк/кг │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│19 │Патогенные микроорганизмы │ ││ │В том числе: │ ││ │- сальмонеллы в 25 г │Не допускается ││ │- яйца гельминтов (жизнеспособных), │Не допускается ││ │шт./кг │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│20 │Нефтепродукты, мг/кг │Не более 300 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│21 │Семена сорных растений, шт./кг │Не более 15 │└───┴────────────────────────────────────┴────────────────────────────────┘
Указанным требованиям соответствуют почвосмеси, приготовленные из котлованных грунтов легкого и среднего гранулометрического состава (флювиогляциальные пески и аллювиальные суглинки). Норма внесения биокомпоста, соответствующего требованиям, приведенным в таблице 2, должна составлять от 15 до 20% от массы котлованного грунта. Если котлованный грунт имеет легкий гранулометрический состав и оптимальные водно-физические свойства, то норму внесения биокомпоста можно снизить, но не менее 10% от массы грунта.
Таблица 2
НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БИОКОМПОСТОВ
┌───┬────────────────────────────────────┬────────────────────────────────┐│N │Наименование показателей │Норма параметра ││п/п│ │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│1 │Внешний вид │Однородная сыпучая масса │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│2 │Размер агрегатов │Не более 1 см │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│3 │Включения камней и других │Более 0,5 см не допускаются, ││ │посторонних предметов │менее 0,5 см - до 5% │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│4 │Сухое вещество, % │Не менее 40 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│5 │Органическое вещество, % │Не менее 20 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│6 │Доля гуминовых веществ, % от общего │Не менее 15 ││ │содержания органического вещества │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│7 │Соотношение C:N │Не более 30 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│8 │Общий азот, % на сухое вещество │Не менее 1,5 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│9 │Фосфор, % на сухое вещество │Не менее 0,1 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│10 │Калий, % на сухое вещество │Не менее 0,2 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│11 │Реакция среды: │ ││ │pH │5,0-6,0 ││ │pH │6,0-7,5 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│12 │Фенолы, мг/кг │Не более 15 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│13 │Полициклические углеводороды, мг/кг │Не более 0,02 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│14 │90 │ -10 ││ │ Sr, Ки/кг │Не более 5 x 10 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│15 │137 │ -7 ││ │ Cs, Ки/кг │Не более 5 x 10 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│16 │Сумма радионуклидов, Ки/кг │ -8 ││ │ │Не более 1 x 10 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│17 │Тяжелые металлы, мг/кг, не более: │ ││ │Cd │20 ││ │Co │100 ││ │Cr │750 ││ │Cu │1000 ││ │Hg │16 ││ │Mn │3000 ││ │Mo │50 ││ │Ni │300 ││ │Pb │750 ││ │Zn │2500 │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│18 │Жизнеспособные яйца гельминтов, │Отсутствуют ││ │шт./кг │ │├───┼────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤│19 │Титр кишечной палочки, не менее │0,01 │└───┴────────────────────────────────────┴────────────────────────────────┘
Норма внесения дополнительного азота в виде минеральных удобрений должна определяться для каждой партии грунта на основе его агрохимического анализа. В зависимости от содержания доступного растениям азота в котлованном грунте количество азотных удобрений должно быть таким, чтобы довести обеспеченность готовой почвосмеси до 150-200 мг/кг. Это имеет большое значение особенно на начальной стадии развития газонных трав.
2. Технология использования почвосмесей на основе котлованных грунтов
Искусственные почвогрунты должны полностью удовлетворять требованиям растений к водно-воздушному и питательному режимам.
Перед подсыпкой искусственных почвогрунтов необходимо привести в порядок поверхность территории. Состояние ее может быть разным. Площадь бывает занята деревьями, кустарником, завалена в значительной степени камнями. На строительных площадках котлованные грунты часто загрязнены строительным мусором, остатками бетона, цементной пылью. Поэтому перед тем как производить смешивание с биокомпостом и минеральными добавками грунты необходимо очистить от строительного и прочего мусора. Это обязательное условие приготовления качественных почвогрунтов.
Следующая операция после подсыпки почвогрунта — планировка поверхности. Газон должен иметь идеально выровненную поверхность.
Верхний слой почвогрунта должен быть однородным по мощности на всем участке. Это обеспечит однородность структуры травостоя. Слой почвогрунта нельзя перемешивать с подстилающими нижними слоями малоплодородной для роста растений почвы. Поверхность почвогрунта необходимо выравнивать несколько раз, так как почвосмесь на основе котлованных грунтов легкосуглинистого и супесчаного гранулометрического составов заметно оседает после первых планировок. Оптимальная мощность слоя почвогрунта для создания газонов составляет 15-20 см.
Операции по обработке почвы проводятся на небольших площадях вручную, а на средних и больших участках — с применением техники.
Перед посевом семян газонных растений почвогрунт необходимо уплотнить катком. Особенно тщательной обработки требует верхний слой почвы, в который засевают семена и в котором будут развиваться молодые органы прорастающих растений. Посев семян трав осуществляется на глубину не более 1 см.
После посева семян рекомендуется произвести мульчирование поверхности небольшим количеством компоста или торфопесчаной смесью для предотвращения излишнего испарения с поверхности почвогрунта и образования корки.
Использование для мульчирования чистого торфа не допускается, так как он выдувается ветром и пожароопасен. Торф в городе можно использовать только в качестве компонента при компостировании с органическими и минеральными удобрениями, а также для приготовления торфопесчаных смесей.
После того как семена газонных трав дадут всходы, необходимо провести подкормку азотными удобрениями, первый покос осуществить при высоте растений 10-15 см. Также рекомендуется провести поверхностное мульчирование стелющихся видов газонных трав компостом или торфопесчаной смесью.
Приложение 2 к постановлению Правительства Москвы от 17 июня 2008 г. N 514-ПП
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОКОМПОСТОВ НА ОСНОВЕ ЛИСТВЕННОГО ОПАДА ДРЕВЕСНЫХ КУЛЬТУР
1. Технология приготовления биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур методом твердофазной аэробной ферментации
Основное влияние на повышение плодородия городских почв оказывают органические удобрения. При этом наиболее важная роль среди органических удобрений отводится компостам. Значение компостов в городском озеленении определяется их комплексным положительным воздействием на все факторы почвенного плодородия — агрохимические, агрофизические и биологические. Биокомпосты, приготовленные методом твердофазной аэробной ферментации, — самое эффективное средство воспроизводства гумуса, энергетический материал для почвенной микробиоты, существенный источник элементов питания растений и важнейшее средство регулирования всех агрономически ценных свойств почвы.
В последние годы получило распространение малотоннажное производство новых видов органических удобрений на основе биоконверсии традиционного сырья (лиственный опад, древесные опилки и пр.) — биокомпостов, вермикомпостов, различных органоминеральных удобрений.
Появление новых видов органических удобрений требует проверки их агрономической эффективности и экологической безопасности в вегетационных и полевых опытах. Необходима также проверка экологической безопасности органических удобрений с ранее установленной агрономической эффективностью, которые использовались в озеленении без проведения должной экологической оценки их действия в системе почва — растение (сапропели, промышленные отходы и компосты, осадки сточных вод).
Важна также энергетическая оценка биокомпостов, поскольку затраты на их производство должны перекрываться энергетическим эффектом их действия на городские экосистемы.
Биокомпосты на основе лиственного опада древесных культур позволят максимально вовлечь в биологический круговорот отчуждаемые с листвой элементы питания в целях воспроизводства плодородия городских почв и охраны окружающей среды от загрязнения органическими отходами.
Среди многочисленных методов получения компостов одним из наиболее перспективных является метод твердофазной аэробной ферментации навоза и птичьего помета с материалами растительного происхождения, основанный на воздействии на компостируемую массу воздуха, подаваемого в принудительном порядке. Регуляция способов переработки трудногидролизуемого сырья растительного происхождения (листва) с навозом (пометом) достигается физическими, химическими и биологическими воздействиями, которые способны активизировать микрофлору исходного субстрата, а выделяемые последней ферменты активно преобразовывают субстрат в высокопитательные биокомпосты. При этом ускоряются процессы распада органического сырья и микробного синтеза, а получаемые продукты ферментации обладают экологической и санитарной чистотой.
2. Требования к условиям компостирования при приготовлении биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур
2.1. Химическая активность микроорганизмов зависит от условий их культивирования (состава питательных субстратов, реакции среды, температуры, аэрации, состава газов, интенсивности перемешивания, окислительно-восстановительных режимов и др. факторов). Подобранные и стандартизированные условия культивирования микроорганизмов в смесях для компостирования позволяют получать конечный продукт требуемого качества.
В результате наших исследований был определен оптимальный режим культивирования микроорганизмов, позволяющий получить конечный продукт с заранее известными характеристиками.
2.2. Влажность компонентов и исходной смеси.
В случае когда в исходной смеси присутствуют и навоз, и птичий помет, влажность навоза должна составлять не более 75%, а оптимальная влажность птичьего помета — не более 50%. Если влажность азотсодержащих компонентов смеси выше указанных величин, то стабилизировать влажность исходной смеси можно добавлением сухого лиственного опада. Начальная влажность исходной смеси навоза (помета) и листьев может составлять до 70-75%, а в процессе компостирования она снижается до оптимальной 60-65%. В процессе созревания биокомпоста температура еще более снижается (до 50-55%).
Компостные смеси с содержанием лиственного опада более 50% от массы требовали искусственного увлажнения перед загрузкой в биоферментер (до влажности 70%). В процессе биоферментации происходила интенсивная потеря влаги компостной смесью в среднем на 15-20%.
Для улучшения сроков хранения готового продукта рекомендуется после выгрузки подсушивать биокомпост до влажности 20-25%. При данной влажности биокомпост хорошо хранится в течение длительного периода.
2.3. Аэрация.
Качество аэрации компостируемой смеси зависит не только от мощности продува, но и от структуры самой исходной смеси, представляющей собой трехфазную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз. Минимальное свободное газовое пространство смеси должно составлять не менее 30%, т.е. смесь должна обладать достаточно хорошей пористостью.
В процессе компостирования лиственного опада очень важно равномерное перемешивание всего объема компостной массы, что достигается работой перемешивающего устройства биоферментера.
Для нормальной работы аэробной микрофлоры в компостируемой смеси концентрация кислорода не должна быть ниже 10-12%, это особенно важно в течение первых 3-4 суток.
Скорость проникновения воздушной смеси в компостируемую смесь должна быть на уровне 0,5 мм/с (1,6 м/ч), это дает возможность в течение суток произвести девятикратный воздухообмен.
После прохождения температурного максимума смеси принудительную аэрацию можно отключить, оставив только перемешивание. Воздухообмена за счет перемешивания компостируемой смеси будет достаточно для завершающей стадии процесса — созревания биокомпоста.
2.4. Температура субстрата и подаваемого воздуха.
Компостные смеси на основе лиственного опада древесных культур с добавлением навоза и птичьего помета характеризуются интенсивным разогревом. При этом максимальные температуры процесса (60-65 °C) достигаются на 6-7 сутки, затем происходит созревание биокомпоста, сопровождающееся постепенным снижением температуры.
Оптимальными температурами для завершения цикла компостирования лиственного опада являются температуры 60-65 °C.
Для инициации процесса компостирования рекомендуется в начале процесса (на 1-1,5 суток) подавать в биоферментеры воздушную смесь, нагретую до 40 °C, после чего можно подавать воздух обычной (комнатной температуры) с обязательным перемешиванием компостируемой массы.
При достижении равномерной по всему объему смеси температуры 60 °C полная гибель патогенной микрофлоры наблюдалась через трое суток, а потеря всхожести сорняков наблюдалась через 1,5 суток.
2.5. Отношение углерода к азоту.
Наилучшее соотношение углерода к азоту (от 20 до 28) отмечалось в смесях следующего состава:
1) 33% листьев:33% навоза:33% помета;
2) 50% листьев:25% навоза:25% помета.
Исходные компостные смеси обеспечивали хорошую скорость компостирования и наилучшее качество готового биокомпоста.
Увеличение в исходных смесях соотношения C:N до 33 (66% листьев:16% навоза:16% помета) и до 55 (83% листьев:8% навоза:8% помета) приводило к значительному увеличению времени компостирования и получению биокомпостов с посторонними включениями в виде черешков неразложившихся листьев. Биокомпосты, приготовленные на основе смесей с повышенным содержанием листьев, требуют дополнительных затрат на контрольную сепарацию и дают значительное количество (до 35%) отходов.
В исходных смесях с повышенным содержанием лиственного опада (свыше 50%) для получения оптимального соотношения C:N рекомендуется добавлять 0,5-0,8% азота в виде минеральных удобрений.
2.6. Физические и химические свойства исходной смеси.
Дробление лиственного опада перед смешиванием с навозом и пометом способствовало более равномерному нагреву смеси, уменьшало избыточное высушивание вследствие нарушения капиллярной системы и предохраняло компостируемую массу от избыточной потери тепла.
Механическое дробление листвы обеспечивало нагрев компостируемой массы, имеющей положительную температуру, в среднем на 5 °C больше, чем нагрев компостных смесей, содержащих недробленые листья.
Рекомендуемая степень размельчения листьев 5-7 мм. Измельчение листьевна частицы менее 5 мм приводило к повышению плотности и ухудшениюпорозности компостной смеси, что приводило к ухудшению поступлениякислорода в объем, уменьшению выделения CO из объема и снижению скорости 2компостирования.
Дробление листьев позволило почти на 25% увеличить выход биокомпоста с единицы массы перерабатываемой смеси. При этом количество отходов при контрольной сепарации снижалось с 25-35% до 10-15% от веса перерабатываемой массы. Отходы, получаемые при контрольной сепарации, рекомендуется возвращать в биоферментер к исходной смеси в качестве бактериальной затравки.
Нейтральная или слабощелочная реакция среды исходных смесей может быть стабилизирована использованием в качестве минеральных добавок физиологически кислых азотных удобрений.
2.7. Минеральные добавки.
При производстве биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур, содержащего большое количество углерода, недостаток азота в исходной смеси можно компенсировать внесением 0,5-0,8% азотных удобрений (аммиачной селитры, мочевины), что приводит к ускорению процесса компостирования и получению биокомпоста более сбалансированного по питательному составу. Для получения более сбалансированного по элементам питания биокомпоста и увеличения в нем доступного фосфора рекомендуется добавлять в исходные смеси 0,5-1,0% фосфоритной муки (двойного суперфосфата, фосфогипса).
2.8. Время компостирования.
Наиболее эффективно основная фаза микробиологического процесса (термическая фаза) осуществляется за 60-70 часов. Сокращение времени пребывания органического сырья в биоферментере до 60 часов приводит к получению некачественного биокомпоста, зараженного патогенной микрофлорой. Напротив, увеличение времени компостирования свыше 70 часов приводит к ухудшению питательных свойств биокомпоста, потерям питательных элементов.
Полностью готовый биокомпост на основе лиственного опада древесных культур получается на 10-14 сутки.
Технологическую схему производства биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур, навоза и птичьего помета рекомендуется осуществлять в следующей последовательности:
— измельчение листвы до частиц размером 5-7 мм;
— внесение минеральных добавок, стимулирующих ее разложение;
— смешивание листвы с навозом и птичьим пометом;
— подача полученной смеси в ферментер;
— подача нагретого воздуха с постоянным перемешиванием;
— после разогрева смеси до 50 °C подача воздуха комнатной температуры;
— созревание компоста, сопровождающееся снижением температуры смеси;
— выгрузка и контрольная сепарация биокомпоста.
Полученные биокомпосты на основе лиственного опада древесных культур с добавлением навоза и птичьего помета представляли собой рыхлую массу темно-бурого цвета, состоящую из частиц размером от 1-2 мм до 0,6 см, не обладающую неприятными запахами. В биокомпостах вариантов: 33% листьев + 33% навоза + 33% птичьего помета и 50% листьев + 25% навоза + 25% птичьего помета — листва подвергалась полному микробиологическому разложению и морфологически выражалась незначительно. В биокомпостах вариантов: 66% листьев + 16% навоза + 16% птичьего помета — прослеживались кусочки листовых пластинок и черешки листьев. При содержании в исходных смесях более 50% лиственного опада требуется контрольная сепарация готового биокомпоста для удаления крупных неразложившихся частиц органического вещества. Просеянные фрагменты рекомендуется возвращать в рецикл.
В целом при соблюдении рекомендуемых условий твердофазной аэробной ферментации для получения качественных биокомпостов рекомендуется следующий состав исходных смесей: не более 50% лиственного опада и остальная часть — смесь навоза крупного рогатого скота и птичьего помета в равной пропорции.
3. Технология использования биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур
Основное направление использования биокомпостов на основе лиственного опада древесных культур в городе Москве — благоустройство и озеленение. Биокомпосты можно использовать для приготовления почвосмесей с песком, природной почвой участка, при проведении работ по рекультивации нарушенных земель, замене старых газонных покрытий, замене истощенного плодородного слоя городских почв. Биокомпосты на основе лиственного опада можно использовать в качестве мульчирующего материала вместо торфа.
Вышеперечисленные свойства биокомпостов позволяют применять их (при условии соблюдения нормативов по содержанию тяжелых металлов) в зеленом строительстве, в питомниках, декоративном цветоводстве, а также при рекультивации нарушенных земель (карьеров, бывших свалок и т.д.) в дозах 2-5 т/га при расчете на 30 см слоя почвы. Следует отметить хорошие физико-механические и физико-химические характеристики компостов как мелиоранта городских почв с повышенной плотностью, кислотностью и засоленностью.
Использование биокомпостов на основе лиственного опада должно осуществляться на принципах отсутствия отрицательных экологических и социальных последствий, вреда здоровью человека и домашних животных.
Приложение 3 к постановлению Правительства Москвы от 17 июня 2008 г. N 514-ПП
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОКОМПОСТОВ НА ОСНОВЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД, ЛИСТОВОГО ОПАДА И ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК
1. Технология приготовления биокомпостов на основе осадков сточных вод, листового опада и древесных опилок
На протяжении многих десятилетий во всем мире осадки сточных вод используются как органическое удобрение в сельском хозяйстве. Многочисленные отечественные и зарубежные научные исследования в этой области показали, что удобрительная ценность осадков определяется наличием в них азота, фосфора, калия, а также присутствием микроэлементов — бора, молибдена, марганца, меди и др. Общее количество питательных веществ в ежегодно образующемся осадке московских станций аэрации могло бы обеспечить элементами питания более 70 тыс. гектаров сельскохозяйственных угодий.
Несмотря на высокую удобрительную ценность осадков сточных вод, их применение агропромышленном комплексе России и в зеленом строительстве, в то время как в развитых странах Западной Европы и Америки в качестве удобрения используется около 40% всего объема образующихся осадков.
Увеличить долю использования осадков сточных вод можно за счет использования осадка в качестве основы для создания высокопитательных биокомпостов. Дополнительно город Москва может решить проблему утилизации большого количества листового опада, древесных опилок (стружки) и других органических отходов городского хозяйства.
Ввиду сложившегося дефицита минеральных удобрений и резкого удорожания их производства, истощения городских почв из-за значительной техногенной нагрузки на них приготовление биокомпостов методом твердофазной аэробной ферментации в настоящее время представляется не только научно и экспериментально обоснованным, но и экономически выгодным направлением развития городского хозяйства.
Утилизация осадка московских станций аэрации в виде биокомпостов в зеленом строительстве и благоустройстве является одним из наиболее рациональных и экономичных методов его использования. В Москве и Подмосковье ситуация на рынке органических удобрений и почвогрунтов для такой динамично развивающейся отрасли, как городское озеленение, является весьма сложной из-за их острого дефицита.
Основным препятствием для применения осадков сточных вод московских станций аэрации всегда являлось высокое содержание в них тяжелых металлов, однако в последнее время их содержание уменьшилось в 5-10 раз из-за снижения количества и загрязненности промышленных стоков, принимаемых в канализационную сеть. В процессе компостирования за счет смешивания осадков сточных вод с влагопоглощающими компонентами (листва, опилки и пр.) происходит еще более значительное снижение содержания тяжелых металлов в конечном продукте — биокомпосте.
Широкое использование сброженного осадка в чистом виде как удобрительного материала для городского озеленения сдерживается его объективными недостатками:
— наличием специфического запаха;
— высокой вязкостью;
— непривлекательным товарным видом;
— бактериальной обсемененностью.
Наиболее рациональным способом решения данной проблемы является компостирование сброженного осадка методом твердофазной аэробной ферментации в специальных установках — биоферментерах в результате комплекса биохимических процессов минерализации и частичной гумификации органических соединений в аэробных условиях, обусловленных деятельностью смешанных популяций микроорганизмов.
Компостирование сброженных осадков сточных вод методом твердофазной аэробной ферментации позволяет получить из них удобрение высокого качества. В процессе биоферментации происходит бактериальное обеззараживание осадка, понижение его влажности. Готовые биокомпосты имеют привлекательный товарный вид, обладают благоприятными физико-химическими и механическими свойствами, которые улучшают структуру, водно-воздушный режим и в целом плодородие почв.
Компостирование сырых осадков является хорошо изученным процессом как в России, так и за рубежом. Оно требует значительных энергозатрат на продувку массы воздухом. Компостирование сброженных осадков в нашей стране до настоящего времени не имело распространения прежде всего из-за малого количества метантенков и установок по механическому обеззараживанию. Компостирование сброженного осадка происходит быстрее и с меньшими затратами. Таким образом, сочетание процессов сбраживания с последующим компостированием методом твердофазной аэробной ферментации представляется экономически наиболее перспективным направлением подготовки осадка сточных вод к его утилизации в городском зеленом строительстве.
2. Требования к условиям компостирования при приготовлении компостов на основе осадков сточных вод, листового опада и древесных опилок
2.1. Влажность компонентов и исходной смеси.
Наиболее активная микробиологическая деятельность наблюдается при влажности исходной смеси на основе осадков сточных вод, равной 60-65%. Для получения смесей такой влажности необходим большой расход влагопоглощающих материалов. Меняя долю и вид наполнителя в компостируемой массе, можно не только регулировать воздушный и водный режимы субстрата, но и уменьшать влажность осадков сточных вод путем увеличения пористости.
При содержании влагопоглощающих компонентов (опилки, листья) более 50% приводит к пересыханию биокомпоста и обеднению его легкоразлагаемыми органическими веществами.
Для исходных смесей, в составе которых преобладает осадок сточных вод (они более влажные и плотные), рекомендуется установить режим более интенсивного перемешивания ротора биоферментера.
Влажность смеси также можно регулировать добавлением в биоферментер микробиологических добавок (затравки) в виде сгущенного активного ила или небольших порций готового биокомпоста. Они ускоряют процесс ферментации и способствуют ускорению разогрева и стабилизируют влажность субстрата. Использование той или иной микробиологической добавки зависит от удобства (технологичности) смешения и требуемой влажности субстрата. Если влажность исходной смеси избыточна (свыше 65%), то предпочтительнее добавлять более сухой готовый биокомпост. Если начальная влажность невысокая (50-55%), то в исходную смесь необходимо вводить сгущенный активный ил. Количество вносимого активного ила должно определяться заданной оптимальной влажностью, а доля вносимого в качестве затравки готового биокомпоста не должна превышать 10-15% по массе, а при качественном перемешивании достаточно и менее 10%.
2.2. Аэрация.
При компостировании осадка сточных вод методом твердофазной аэробной ферментации главным фактором, лимитирующим разогрев субстрата, на наш взгляд, является недостаточная аэрация в противовес имеющемуся в литературе мнению о недостатке легкоразлагаемых веществ в термофильно сброженном осадке и его неспособности набрать высокую температуру в процессе компостирования.
Минимальное свободное газовое пространство исходной смеси должно составлять не менее 30%. В процессе ферментации необходимо добиваться равномерного проникновения кислорода в компостируемую смесь. Биоферментер должен быть оборудован регулируемой принудительной вентиляцией и механизмом перемешивания субстрата. Непрерывное перемешивание способствует образованию и схлопыванию микро- и макропустот, в которых за счет вакуум-эффекта происходит засасывание нагретого кислородсодержащего газа с температурой около 60 °C. Это обеспечивает не только хорошую аэрацию, но и быстрый разогрев всей массы перерабатываемого сырья.
Скорость проникновения воздушной смеси в компостируемую массу должна быть на уровне 0,3 мм/сек. (около 1 м/ч).
Концентрация кислорода в компостируемой смеси не должна опускаться ниже 8-10%.
Потребность в кислороде неодинакова в течение всего процесса ферментации: она низка в мезофильной стадии и возрастает до максимума в термофильной стадии. В процессе остывания и созревания компоста аэрация не требуется.
2.3. Температура субстрата и подаваемого воздуха.
Для ускорения микробиологических процессов и накопления питательных веществ в компосте рекомендуется продувать субстрат нагретым до 50 °C воздухом, что приводит к длительному повышению температуры перерабатываемого субстрата до 60 °C. При достижении температуры субстрата 55-60 °C рекомендуется чередовать подачу в биоферментеры теплого воздуха с интервалом 2-3 часа, чтобы позволить термофильной микрофлоре более полно использовать свой энзиматический аппарат для переработки органического вещества. Чередование в продуве компостируемой массы теплым воздухом позволяет за более короткий срок добиться получения высококачественного биокомпоста.
Оптимальной температурой для осуществления полного цикла микробиологического разложения компостной смеси на основе осадка сточных вод являются температуры 55-60 °C.
Продув смесей с повышенной влажностью теплым воздухом может частично компенсировать интенсивное перемешивание, ускорить разогрев субстрата до высоких температур, позволит достичь полного обеззараживания и ускорения темпов компостирования.
2.4. Отношение углерода к азоту.
Исходные смеси для компостирования, в состав которых входит 30-50% влагопоглощающих материалов (древесные опилки и листва), обеспечивают получение наиболее качественных биокомпостов на основе осадков сточных вод. Для компостирования методом твердофазной аэробной ферментации рекомендуется использовать сброженный осадок сточных вод, так как свежий осадок обладает неблагоприятными водно-физическими свойствами.
Увеличение в исходных смесях доли осадка сточных вод (до 70-80%) признано нецелесообразным из-за потерь элементов питания с влагой и в газообразной форме. Увеличение доли древесных опилок и листвы в исходных смесях замедляет процесс ферментации (созревания) биокомпоста и снижает его питательную ценность для растений.
Оптимальное соотношение углерода к азоту в смесях для приготовления биокомпостов методом твердофазной аэробной ферментации на основе осадков сточных вод составляет C:N = 13-16. Расширение и сужение соотношения между углеродом и азотом увеличивает время компостирования и снижает качество готового компоста.
2.5. Физические и химические свойства исходной смеси.
Для гумификации клеточных оболочек древесных опилок и листвы необходимо разрушение изолирующих их слоев пробковой ткани, которое достигается предварительным дроблением исходных компонентов на более мелкие частицы. Чем меньше размер частиц, тем больше удельная поверхность, открытая для работы микроорганизмов, тем быстрее будет проходить компостирование.
Одна из наиболее затратных частей процесса подготовки исходных компонентов к компостированию — это размол опилок и листвы с последующим внесением добавок и смешиванием. Однако дробление позволяет на 10-20% увеличить выход компоста с единицы веса перерабатываемой массы, что в 2-3 раза окупает затраты на эту операцию. Как следствие, снижается количество отходов при контрольной сепарации компоста с 25-35% до 10-15% от веса перерабатываемой компостной массы.
Для механизированных установок по биоферментации с перемешиванием и принудительной аэрацией наилучшими размерами частиц являются 5-10 мм. Разные группы микроорганизмов по-разному реагируют на изменение реакции среды. Так как в начале процесса компостирования основное участие принимают бактерии, рекомендуется, чтобы исходная смесь для компостирования имела слабокислую или близкую к нейтральной реакцию среды.
2.6. Минеральные добавки.
С увеличением в исходной смеси доли компонентов, содержащих большое количество целлюлозы и лигнина (свыше 50% древесных опилок и листвы), получить качественный биокомпост можно дополнительным обеспечением питания микрофлоры компоста, что достигается внесением азота и фосфора. Азот и фосфор можно давать в виде минеральных удобрений (азотные — мочевина, аммиачная селитра; фосфорные — фосфоритная мука, двойной суперфосфат). К измельченным опилкам и листве перед загрузкой в биоферментер рекомендуется добавить 1% азота и 0,25% фосфора в расчете на сухую массу.
2.7. Время компостирования.
При достижении равномерной по всему объему компостируемой смеси температуры 50-55 °C полная дегельминтизация наступает через четверо суток, а потеря всхожести семян сорных растений — через 4-5 дней. Сигналом готовности биокомпоста является падение температуры в смеси до 25-30 °C, которая контролируется при помощи термодатчиков, совмещенных с влагомерами. Основная фаза микробиологического процесса (термическая фаза) осуществляется за 3-5 суток. Биокомпост бывает полностью готов к использованию на 8-10 сутки.
Технологическую схему производства биокомпостов на основе осадков сточных вод, древесных опилок и листвы рекомендуется осуществлять в следующей последовательности:
— измельчение древесных опилок и листвы до размера частиц 5-10 мм;
— внесение минеральных добавок, стимулирующих ее разложение;
— перемешивание опилок и листвы;
— смешивание опилок и листвы со сброженным осадком сточных вод;
— подача полученной смеси в ферментер;
— подача нагретого воздуха с постоянным перемешиванием;
— после разогрева смеси чередование в подаче воздуха;
— созревание компоста, сопровождающееся снижением температуры смеси;
— выгрузка и контрольная сепарация биокомпоста.
Полученные биокомпосты на основе сброженного осадка с добавлением древесных опилок и листового опада представляли собой рассыпчатую нелипнущую рыхлую массу темно-серо-буровато-коричневого цвета, состоящую из частиц размером от 1-2 мм до 0,6 см, практически не обладающую неприятными запахами. В биокомпостах вариантов: 66% осадка + 16% листьев + 16% опилок и 83% осадка + 8% листьев + 8% опилок — целлюлозосодержащие компоненты почти полностью разложились и морфологически выражались незначительно. В остальных биокомпостах вариантов: 33% осадка + 33% листьев + 33% опилок и 50% осадка + 25% листьев + 25% опилок — листва и особенно древесные опилки прослеживались. При содержании в исходной смеси менее 60% осадка сточных вод требуется контрольная сепарация готового биокомпоста для удаления крупных неразложившихся частиц органического вещества. Просеянные крупные фрагменты рекомендуется возвращать в рецикл.
В целом при вышеизложенных условиях биокомпостирования для получения качественного продукта рекомендуется следующий состав исходных смесей — не менее 60% сброженного осадка сточных вод и по 20% листьев и опилок.
3. Технология применения почвосмесей на основе котлованных грунтов
Основное направление использования биокомпостов на основе осадков сточных вод — это благоустройство и городское озеленение. Биокомпосты можно использовать для приготовления почвосмесей при проведении работ по рекультивации нарушенных земель, замене старых газонных покрытий, замене истощенного плодородного слоя городских почв. Также биокомпосты можно использовать в качестве мульчирующего материала вместо опасного в пожарном отношении торфа.
Вышеперечисленные свойства биокомпостов позволяют применять их (при условии соблюдения нормативов по содержанию тяжелых металлов) в зеленом строительстве, в питомниках, декоративном цветоводстве, а также при рекультивации нарушенных земель (карьеров, бывших свалок и т.д.). Следует отметить хорошие физико-механические характеристики компостов как мелиоранта городских почв с повышенной плотностью, кислотностью и засоленностью.
Использование осадков сточных вод для приготовления компостов должно осуществляется на принципах отсутствия отрицательных экологических и социальных последствий, вреда здоровью человека и домашних животных.
Требования к порядку применения биокомпостов на основе осадков сточных вод в качестве удобрения направлены на защиту окружающей среды от загрязнения и рациональное использование природных ресурсов. Внесение биокомпостов на основе осадков сточных вод в почву должно осуществляться в дозах, исключающих накопление в агроценозах элементов в количествах, превышающих действующие на территории Российской Федерации санитарно-гигиенические нормативы.
Применение биокомпостов на основе осадков сточных вод с целью повышения биологической продуктивности почв сельскохозяйственных угодий не должно приводить к превышению санитарно-гигиенических нормативов на вещества и элементы в почве по номенклатуре показателей санитарного состояния почв ГОСТ 17.4.2.01, при рекультивации нарушенных земель (в том числе городских почв) допускается формирование плодородного слоя почвы с категориями санитарного состояния "слабозагрязненная" по бактериологическим и гельминтологическим показателям в соответствии с классификацией Оценочных показателей санитарного состояния почвы населенных мест, 1987.
Исходя из того, что в составе осадков сточных вод содержится ряд тяжелых металлов, способных к активной транслокации в растения, необходимо нормирование внесения биокомпостов на основе осадков сточных вод в почву с учетом концентрации в них тяжелых металлов.
Определение допустимого количества тяжелых металлов, поступающих в почву в составе биокомпостов на основе осадков сточных вод, основано на том, что после их внесения содержание контролируемого элемента в пахотном слое не должно превышать ПДК.
Ф + Д <= ПДК,
где:
Ф — исходное содержание металла в почве до внесения биокомпоста на основе осадка сточных вод;
Д — дополнительное поступление данного металла в пахотный слой с биокомпостом на основе осадка сточных вод;
ПДК — допустимый уровень металла в почве, мг/кг.
Величина допустимого поступления в почву того или иного металлас биокомпостом (Д ) определяется по формуле: общ. Д = (ПДК - Ф) x М x К, общ. где: М - масса пахотного слоя почвы, т/га в пересчете на сухое вещество; К - коэффициент регрессии, зависящий от физико-химических свойствпочвы.
Средняя ежегодная доза внесения биокомпоста на основе осадка сточных вод в почву рассчитывается по формуле:
Д = Д / Т x С , ср. общ. к где: Д - средняя ежегодная доза внесения биокомпостов на основе осадка ср.сточных вод в почву, т/га на сухую массу; Т - максимальный общий срок внесения биокомпостов на основе осадкасточных вод на один и тот же участок, год. Максимальная разовая доза внесения биокомпостов на основе осадкасточных вод в почву (Д ) при частоте внесения один раз в пять лет макс.составит 5 Д (т/га по сухому веществу). ср. После расчета Д по каждому тяжелому металлу в качестве макс.рекомендуемой к применению дозы берется наименьшая, то естьпо лимитирующему металлу.
Расчет максимально допустимой дозы внесения биокомпостов на основе осадков сточных вод проводится по металлам, накопление которых в почве может приводить к нарушению экологического равновесия городских почв (кадмию, меди, никелю, свинцу, хрому и цинку).
Страницы документа: