Biološka obrada komunalnog otpada

Zadnjih godina Hrvatska, pod pritiskom Europske unije znatna sredstva ulaže u razvrstavanje otpada i razvoj takozvane kružne ekonomije. Prikupljanjem metalnog otpada u Hrvatskoj se bave privatna poduzeća koja često vrlo dobro posluju. Poljoprivredni otpad je sve važnija sirovina za proizvodnju bioplina. Sve više se iskorištava i otpadna plastika. U Europi se veliki dio komunalnog otpada spaljuje u energanama, ili tvornicama cementa, u Indiji se smrvljena plastika dodaje u asfalt za poboljšanje elastičnosti asfaltnih cesta, zagrijavanjem uz dodatak katalizatora plastika se može pretvoriti u sintetički dizel, a razvijene su i flotacijske tehnike kojima se plastika može razdvojiti na čak 8 različitih vrsta koje se dalje mogu koristiti kao plastične sirovine.

Razvrstavanje otpada je postupak koji mora obaviti proizvođači otpada, a to su najčešće domaćinstva. Za razvrstavanje otpada potrebno je uskladiti niz postupaka. Prvi korak je dostaviti domaćinstvima više kanti za prikupljanje otpada. Nakon toga se otpad odvojeno odvozi po vrstama otpada na različita mjesta gdje se odlaže. Na tim mjestima se otpad treba dodatno obraditi i pretvoriti u sirovinu za različite industrije. Ovaj postupak ima više mana. Kao prvo postupak je skup, kante za prikupljanje su skupe, a ako samo 1 % korisnika nepravilno razvrstava otpad rezultat je neučinkovito odvajanje, što zahtjeva dodatno pročišćavanje. A najveći trošak u preradi i zbrinjavanju otpada je investicija u pogone za preradu, te prijevoz do pogona i odlagališta. Za smanjenje troškova bitno je izgraditi više manjih postrojenja za razdvajanje i preradu biološkog otpada. Postrojenja bi trebala imati kapacitet za 20.000 do 30.000 stanovnika kako bi troškovi prijevoza bili manji i kako bi svaka općina mogla imati svoje preradbene kapacitete gdje bi se ispiranjem izdvajao biološki otpad, prašina, blato i metali, dok bi se preostali isprani inertni otpad odvozio na usitnjavanje i daljnju preradu u veće pogone. Moguće je nabaviti i manje strojeve koji usitnjavanje i razdvajanje mogu vršiti i u manjim pogonima.

Najveći udio otpada u komunalnom otpadu je biološki otpad, a to je i najveći problem kod odlaganja otpada. Za preradu biološkog otpada postoji više načina, kompostiranjem, prešanjem pod velikim pritiscima, spaljivanjem, a najjeftiniji način je prerada glistama. Biološki otpad koji nastaje u domaćinstvu može se preraditi i u vrtu obiteljskih kuća, ili na terasi stanova. Prerada se može vršiti kompostiranjem, pri čemu nastaje humus. Biološki otpad biljnog porijekla najčešće je dobra hrana za uzgoj glista, dok je otpad životinjskog porijekla najlakše prerađivati pomoću kukaca. Humus od glista je daleko kvalitetniji nego onaj dobiven kompostiranjem bez prisustva zraka, a dobiju se i gliste koje mali uzgajivači često koriste kao mamce za ribolov. Mala uzgajališta za gliste mogu biti industrijske posude koje propuštaju zrak i vodu, a sprječavaju prodor životinja. Svaki manji komposter koji propušta zrak može se pretvoriti u uzgajalište glista, ako se masa dovoljno često zalijeva vodom. U vrtu je uzgajalište moguće napraviti i od priručnog materijala.

Dio biološkog otpada uvijek završi u komunalnom otpadu, te na odlagalištu bez prisustva zraka polako gnjije i stvara plin metan koji je eksplozivan i ima neugodan miris. Ako se ova masa sastavljena od biološkog otpada i plastike zapali nastaju plinovi dioksini koji su vrlo otrovni. Metan se može prikupiti tako da se kod slaganja otpada na odlagalištu na svaki metar postave plastične cijevi koje prikupljaju taj plin idućih 30 godina. Puno brži postupak prerade komunalnog otpada pomiješanog sa biološkim otpadom je njegova prerada uz pomoć glista. Gliste za život trebaju trulo bilje, vodu i zrak. Na velikim hrpama otpada koje se zalijevaju jedan do dva puta tjedno gliste mogu živjeti na dubini do desetak centimetara, dok se u dubini odvija proces razgradnje biološkog otpada bez kisika. U takvim hrpama otpada gliste mogu sve sitne komade biljnog otpada sa površine hrpe preraditi u nekoliko mjeseci čime u otpadu ostaje humus i inertni otpad koji se može puno lakše samljeti, razvrstati i pretvoriti u različite sirovine. Od biološkog otpada u njemu ostanu samo krupniji komadi granja i drveta.

Da bi gliste preradile i otpad u dubini hrpe potrebno je u veliku hrpu otpada dovesti zrak. Zrak se može dovesti na više načina. Jedan način je izgradnja objekata za vertikani uzgoj glista (što je prikazanao i na naslovnoj slici) koji ima veći broj horizontalnih metalnih, ili betonskih profila međusobno udaljenih jedan metar horizontalno i vertikalno. Biološki otpad se ubacuje odozgo, te se slijeganjem ispod horizontalnih profila formira prazan prostor kroz koji cirkulira zrak koji omogućuje život glista u dubini mase. Taloženjem otpad se kreće prema dolje, te se sa dna vadi proizvedeni humus i inertni otpad. Mase se zalijeva svaki dan, te oticanjem sa sobom odnosi dobiveni humus u taložnice, a preostali inertni otpad se ispire mlazom vode, te odvozi na daljnju obradu.

Zrak se također može dovoditi utiskivanjem, ili prskanjem vodom. Utiskivanje je skuplje i teže dok je dovođenje zraka vodom najjednostavniji i najjeftiniji način. Prskanjem otpada kapljice vode prolaze kroz zrak i tako se obogaćuje kisikom. Voda taloženjem sa sobom donosi kisik glistama koji bez dovođenja kisika mogu živjeti tek do 10 cm dubine u otpadu, koliko zrak može prirodnim putem prodrijeti u otpad. Voda obogaćena kisikom prodire u dubinu i tako omogućuje život glistama u dubini otpada. Taj kisik se brzo troši i nakon pola sata postupak je potrebno ponoviti. Kako gliste ne bi uginule postupak mora biti automatiziran kako bi se svakih pola sata uključivale prskalice na jednu minutu koliko je dovoljno da se glistama dostavi kisik. Prskanje se mora obavljati 24 sata dnevno, ljeti i zimi, a mora postojati i neovisni izvor energije koji se automatski uključuje ako dođe do kvara električne mreže.

Voda kojom se zalijeva otpad otapa humus i slijeva se u taložnike gdje se otopljeni humus taloži. Na kraju taložnika vodena pumpa pumpa vodu koja se šalje u prskalice, te se tako ista voda koristi u kružnom postupku.

U deset tona otpada ima oko 6-7 tona biološkog otpada. Od toga se može dobiti 1 do 1,5 tona humusa, plus 100 do 150 kilograma glista koje su odlična hrana za kokoši, ribe ili svinje. Preostali interni otpad je potrebno isprati, pri čemu se odvaja preostali humus i gliste. Inertni otpad se zatim može bezopasno odlagati ili se može samljeti, nakon čega se elektromagnetima odvaja metal, a ostatak se može koristi kao podloga za ceste, ili se može uputiti na daljnju strojnu obradu korištenjem tehnologija koje se koriste u rudarstvu.

Sve druge metode su puno skuplje i manje ekonomične.

Opisani postupak prerade komunalnog otpada glistama podložan je vrlo lakoj sabotaži, pošto je dovoljno nekoliko sati isključiti energiju za automatsko uključivanje vodenih prskalica da bi sve gliste uginule, te se pojavljuju neugodni mirisi koji izazivaju otpor obližnjeg stanovništva. Pošto je obrada otpada najčešće u rukama lokalnih monopola, to je vrlo isplativa aktivnost kojom se lako mogu izvlačiti novci iz proračuna lokalnih vlasti. Zbog toga se razni lobiji nastoje uključiti u posao u cilju povećanja svoga interesa, a na štetu onih koji silom zakona moraju plaćati sve troškove. Zbog toga korumpirani političari pod pritiskom proizvođača kanti za otpad i druge opreme, preferiraju neisplative tehnologije odvojenog prikupljanja, te dodatnog ručnog sortiranja upotrebom jeftine radne snage imigrantskog porijekla, iako se sve može vršiti automatiziranim biološkim postupkom uz naknadnu strojnu preradu.

Dio komunalnog otpada završava i u kanalizaciji, a taj dio otpada se također mora pretvoriti u neškodljiv otpad. Otpadne vode u kanalizaciji sadrže krupni i sitni komunalni otpad, pijesak, masnoće, organske tvari, te imaju visoku razinu fosfora i dušika. Prolaskom kroz kanalizacijske cijevi otpad međusobno reagira, a ako je visoka razina masnoća može doći do začepljenja cijevi. U sustavu se masti i ulja mijenjaju, uslijed kemijskih i bioloških reakcija u masne kiseline neugodnih mirisa. Te kiseline izazivaju koroziju cijevi, te mogu onesposobiti uređaje za biološko pročišćavanje.

Na izlasku iz kanalizacijskih cijevi otpad se prije puštanja u rijeke mora obraditi mehaničkim, biološkim i kemijskim postupcima.

Mehanička obrada obuhvaća sakupljanje i odvajanje krupnih čestica, plivajućih masnoća, te pijeska. Mehanička obrada obuhvaća taloženje, filtriranje i centrifugiranje.

Biološko pročišćavanje otpadnih voda vrši se u postrojenjima gdje se voda pročišćava aerobnim postupcima u kojima se u vodu utiskuje zrak koji oksidira dio otpada i izaziva taloženje dijela otpada. Anaerobnim postupkom bez prisustva kisika dio otpada se razgrađuje djelovanjem anaerobnih bakterija.

Većina nabrojanih postupaka zahtijevaju izgradnju velikih i skupih postrojenja za obradu otpadne vode.

Otpadne vode se mogu prerađivati prirodnim putem još dok je u kanalizacijskim cijevima. Za to je potrebno u kanalizacijske cijevi postaviti jaku led rasvjetu koja omogućuje razvoj algi i vodenog bilja koje na prirodan način pročišćavaju vodu onako kako se ona čisti u rijekama i močvarama. Alge u otpadnoj vodi proizvode kisik koji uzrokuje oksidaciju dijela otpada, a kisik u vodi također omogućuje život glista u vodi, te drugih malih životinja koje jedu biološki dio otpada kao što su otpaci od hrane, gnojnicu, papir, ulja, masti i slično. Rasvjeta se u veće kanalizacijske cijevi može postaviti na vrh cijevi, dok se u manje cijevi može postaviti puštanjem u samu vodu dugačkih svjetlećih plastičnih cijevi sa ugrađenim malim svjetlećim led diodama. Troškovi ugradnje takve rasvjete u kanalizaciju bili bi puno manji nego su troškovi izgradnje uređaja za pročišćavanje, a troškovi održavanja bi bili višestruko manji nego su troškovi zaposlenih koji rade u postrojenjima za pročišćavanje otpadne vode.

Otpadna voda na objektima sa vrlo malo raspoloživog prostora kao što su izdvojene pustinjske postaje, svemirske stanice ili brodovi može se biološki obraditi i tiskanjem kroz prozirne plastične cijevi. Cijevi se spiralno polože uz zidove prostorije koja je veći dio dana dobro osvijetljena. Time ne zauzima dodatni prostor, a svijetlost iz prostorije potiče fotosintezu u cijevima ispunjenim vodom i otpadnom biološkom suspenzijom. Pri tome se dobiva kisik, alge i čistija voda. Alge i voda se mogu koristiti za prehranu životinja, a voda se dodatnom obradom može koristiti za piće.

Ostale moje inovacije su prikazane u ovoj knjizi.