способ переработки бытовых отходов

Формула изобретения

Способ переработки бытовых отходов, включающий удаление неорганических включений, измельчение, смешивание отходов с органической добавкой, содержащей культуру микроорганизмов и компостирование до получения органического удобрения, в котором в качестве органической добавки используют компост в количестве 300-500 кг на 1 т отходов на основе птичьего помета и штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10 ⁶-1·10⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам утилизации твердых бытовых отходов (ТБО).

Известен способ получения удобрения из хозяйственно-бытового мусора, в котором твердые отбросы обрабатывают паром, буртуют и насыщают бурт воздухом (см. JP патент № 38-51919, кл. C05F 9/00, 1983).

Недостаток этого способа в том, что саморазогрев отбросов без вмешивания с осадком сточных вод происходит очень медленно, а также обработка отбросов паром при температуре свыше 80°С частично губит микрофлору, что удлиняет время приготовления удобрений.

Известен способ утилизации отходов, включающий предварительное удаление инородных примесей из мусора, его измельчение, саморазогревание до температуры 55-70°C, то есть за счет присутствия термофильных микроорганизмов в самих отходах, смешение с осадком сточных вод и компостирование (см. SU авторское свидетельство № 642279, МПК² C05F 9/02, 1979).

Недостатком является длительный срок приготовления удобрений.

Известен способ переработки твердых бытовых отходов в компост, заключающий смешивание бытовых отходов с продуктами, получаемыми из сточных вод, при этом твердые бытовые отходы и активный ил сточных вод перемешивают при массовом соотношении (3-4):1, смесь размещают на площадке с водонепроницаемой поверхностью, уплотняют и покрывают слоем материала, обеспечивающего анаэробные условия процесса переработки, и в течение процесса переработки обеспечивают извлечение образовавшегося в смеси биогаза.

Преимущественное выполнение, когда в процессе укладки смеси обеспечивают влажность 75%; в качестве материала, покрывающего смесь, используют глину; глину укладывают толщиной не менее 0,5 м; извлекают и собирают биогаз посредством трубопроводных систем (см. RU патент № 2103246, МПК⁶ C05F 9/00, C02F 11/16, 1998).

Недостатком способа является сложность технологического процесса переработки бытовых отходов.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки бытовых отходов, включающий удаление из них неорганических включений, измельчение, смешивание отходов с органической добавкой - с осадком сточных вод станций аэрации, насыщение кислородом воздуха и дальнейшее компостирование, полученный компост высушивают при 75-105°C до воздушно-сухого состояния, смешивают в сухом виде с основными минеральными удобрениями и микроэлементами в зависимости от потребности в них сельскохозяйственных культур и их содержания в почве в сухом компосте, уплотняют до объемной массы 0,6-0,8 т/м³ и укладывают в тару (см. RU патент № 2032646, МПК⁶ C05F 9/00, 1995.

Недостатками способа являются большие затраты и сложность технологического процесса переработки бытовых отходов.

Задачей изобретения является снижение затрат на переработку бытовых отходов за счет упрощения технологического процесса.

Техническая задача решается способом переработки бытовых отходов, включающим удаление неорганических составляющих, измельчение, смешивание отходов с органической добавкой, содержащей культуру микроорганизмов и компостирование до получения органического удобрения, в котором в качестве органической добавки используют компост в количестве 300-500 кг на 1 тонну отходов на основе птичьего помета и штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶-1·10 ⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета.

Решение технической задачи позволяет снизить затраты на переработку бытовых отходов за счет переработки их в больших количествах по экологически безопасной технологии и получить удобрение без дополнительного смешения с другими минеральными удобрениями и микроэлементами.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Из бытовых городских отходов удаляют неорганические включения. Измельчают и смешивают с органической добавкой, содержащей культуру микроорганизмов. В качестве органической добавки используют компост на основе птичьего помета и штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета. Компостирование ведут в буртах, размещенных на площадке с водонепроницаемой поверхностью шириной 5,0 м, высотой 2,5 м и длиной 100 м. На 1 тонну отходов в качестве органической добавки используют компост в количестве 300 кг, который распределяют по всему объему бурта путем перемешивания. Компостирование смеси ведут при влажности 50-60% при перемешивании и в отсутствие ультрафиолетовых лучей до естественного снижения температуры компостируемой смеси.

Приготовленный компост высушивают до влажности 25-30%, складируют в хранилища или направляют на фасовку.

Органическую добавку - компост с использованием птичьего помета и консорциума штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета получают в режиме периодического перемешивания.

Штаммы, входящие в состав консорциума микроорганизмов: Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 (см. Всесоюзная коллекция микроорганизмов «Collection of Cultures of Microorganisms», State Reseach Center of Virology and Biotechnology «Vector»).

Штаммы консорциума культивируют на питательной стерильной среде, необходимой для каждого вида штамма, и в нужном количестве. Из указанных штаммов микроорганизмов готовят консорциум для промышленного использования.

Пример 2 аналогичен примеру 1.

Из бытовых городских отходов удаляют неорганические включения. Измельчают и смешивают с органической добавкой, содержащей культуру микроорганизмов. В качестве органической добавки используют компост на основе птичьего помета и штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета. Компостирование ведут в буртах, размещенных на площадке с водонепроницаемой поверхностью. На 1 тонну отходов в качестве органической добавки используют компост в количестве 500 кг, который распределяют по всему объему бурта путем перемешивания.

Пример 3 аналогичен примеру 1.

Из бытовых городских отходов удаляют неорганические включения. Измельчают и смешивают с органической добавкой, содержащей культуру микроорганизмов. В качестве органической добавки используют компост на основе птичьего помета и штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁷ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета. Компостирование ведут в буртах, размещенных на площадке с водонепроницаемой поверхностью. На 1 тонну отходов в качестве органической добавки используют компост в количестве 300 кг, который распределяют по всему объему бурта путем перемешивания.

Пример 4 аналогичен примеру 1.

Из бытовых городских отходов удаляют неорганические включения. Измельчают и смешивают с органической добавкой, содержащей культуру микроорганизмов. В качестве органической добавки используют компост на основе птичьего помета и штаммов микроорганизмов Bacillus subtilis B-168, Bacillus mycoides B-691, Streptomyces sp. Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·10⁶ клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета. Компостирование ведут в буртах, размещенных на площадке с водонепроницаемой поверхностью. На 1 тонну отходов в качестве органической добавки используют компост в количестве 500 кг, который распределяют по всему объему бурта путем перемешивания.

Продукт, полученный при переработке бытовых отходов по примерам 1-4, содержит макро- и микроэлементы, % (по сухому веществу) в пределах, приведенных в таблице.

Таблица
Состав макро- и микроэлементов
Состав макроэлементов	Количество, %	Состав микроэлементов	Количество, мг/кг
Органические вещества	60,0-80,0	Марганец	200-300
Азот	1,5-3,0	Сера	40,0-42,0
Фосфор	1,0-1,8	Цинк	20,0-23,0
Калий	0,6-1,5	Медь	3,0
Железо	0,1	Бор	4,5
Кальций	0,3-1,0	Кобальт	3,0-3,5
Магний	0,1-0,3	Молибден	0,05-0,07

Полученный продукт может быть использован в качестве эффективного органического удобрения.

Таким образом, заявляемый способ переработки твердых бытовых отходов позволяет снизить затраты на переработку бытовых отходов за счет переработки их в больших количествах по экологически безопасной технологии и получить удобрение без дополнительного смешения с другими минеральными удобрениями и микроэлементами.