Крематоры. Современные способы утилизации биологических отходов
Ужесточающиеся с каждым днем требования санитарных служб вынуждают аграриев выходить на качественно другой уровень утилизации отходов в своих хозяйствах. До недавнего времени утилизация трупов сельскохозяйственных животных была максимально примитивна, во многом за счет несовершенства законодательства – далеко не все трупы животных, павших в результате заболеваний или несчастных случаев поступали на утилизацию в специализированные предприятия. Нередко погибших животных просто сваливают в овраг или выбрасывают в контейнеры для вывоза ТБО. Стали частыми случаи возбуждения уголовных дел по незаконному размещению скотомогильников площадью более 1 га.
Одним из традиционных способов утилизации является захоронение в так называемых «ямах Беккера». Когда-то эта технология считалась более совершенной и безопасной по сравнению с обычными скотомогильниками. Принцип этого метода заключается в сооружении из влаго- и термоустойчивого материала биотермической ямы с герметической крышкой и отверстием для притока воздуха. В течение 20 суток температура в яме поднимается до 65°С. За 35-40 суток разложение трупов заканчивается, и образуется однородный компост без запаха, который можно использовать в качестве удобрения. Однако через некоторое время после работы такого полигона в окружающую среду выбрасываются канцерогенные или ядовитые химические соединения. Сегодня пресловутые ямы Беккера становятся все менее актуальными в деле предотвращения распространения опасных инфекций и болезнетворных бактерий, которое имеет место быть в органических отходах, включая трупы животных.
В странах ЕС и США для утилизации органических отходов и падежа животных уже давно повсеместно распространены крематоры, обеспечивающие гарантированную санитарную чистоту в местах образования биоотходов. В нашей стране использование небольших локальных крематориев еще не так популярно как на Западе, однако в последние годы все больше предприятий приходит к выводу о их необходимости.
Основными направлениями применения крематоров у нас являются птицеводство, животноводство, утилизационные мощности различных масштабов, убойные и мясоперерабатывающие предприятия, ветеринарные клиники, инкубатории, аэропорты и многие другие организации, деятельность которых время от времени предполагает наличие органических отходов.
Такая широкая область применения объясняется несколькими причинами, среди которых обеспечение крематорами надежной санитарно-ветеринарной обработки, экологичности и биологической безопасности. По сравнению с примитивным захоронением, у этого оборудования есть масса преимуществ, в числе которых — отсутствие газов, выделяемых трупами. Как известно, трупные газы представляют большую опасность и провоцируют распространение инфекций посредством болезнетворных бактерий, способных выживать в течение многих лет. Кроме того, крематоры просты в эксплуатации и требуют относительно небольших затрат труда и ресурсов.
С точки зрения технологии, крематор — это печь округлой формы, внутри которой установлены колосники. Помимо этого, частями крематора являются загрузочный люк, дымоходная труба, дверца для горелки, поддувала. Сегодня производители предлагают самые различные крематоры вместимостью от 40 до 1000 кг, за счет чего потребитель может выбрать оптимальную для своего предприятия модель, учитывая объемы его отходов. В первую очередь, разработчики крематоров использовали среднестатистические данные возникновения отходов в животноводческих хозяйствах.
Работают крематоры либо на дизельном топливе (в среднем его расход составляет 5-10 литров в час), либо на сжиженном газе — пропане, бутане и другом газообразном топливе (средний расход газа составляет 8-16 кубометров в час).
Принцип работы печей достаточно прост. Вручную открывается загрузочный люк и фиксируется специальной цепью во избежание случайного закрывания. Органические отходы помещаются в камеру сжигания (рекомендуемый объем загружаемых отходов — 70% от максимального объема камеры), оператор включает таймер, регулирующий время работы крематора, и по окончанию процесса выгребает золу и костные остатки из камеры. Под воздействием высоких температур кости не уничтожаются полностью, но их останки состоят лишь из безвредных солей и кальция. На протяжении всего процесса горения поддерживается одинаковая температура в диапазоне 715-800ºС, которая обеспечивает гарантированное уничтожение всех болезнетворных бактерий.
Процесс сжигания в крематорах очень экономичен. В камере сжигания печи есть изолирующий слой, который отражает тепло. Также каждый агрегат оснащается датчиком высоких температур, что позволяет регулировать подачу топлива: при достижении максимального показателя температуры топливо перестает подаваться, при опускании на минимальный уровень — подача топлива возобновляется. Благодаря использованию этой технологии расход ГСМ снижается примерно в 1,5 раза.
Современные крематоры не только экономичны, но и надежны в использовании — все они изготавливаются из высококачественных огнеупорных материалов.
Еще одной важной особенностью современных крематоров является возможность установки в камере дожигания дополнительной горелки, благодаря которой осуществляется очистка печи от копоти.
Главным отличием локальных крематоров от промышленных установок является оптимальное соотношение качества и цены, благодаря чему они становятся доступными для большинства отечественных аграриев.
Разумеется, у способа утилизации биологических отходов в крематорах есть и свои недостатки. Во-первых, это чревато выбросами в атмосферу таких вредных продуктов сжигания, как диоксины, вызывающие рак и заболевания репродуктивной системы. Также инсинерация отходов вызывает образование ртути, обильно выделяющейся в атмосферу. В процессе утилизации выделяются и другие тяжелые металлы: свинец, мышьяк, кадмий, хром, а также кислотные пары и галогеносодержащие углеводороды, парниковые газы.
Так или иначе, этот метод пригоден для утилизации большого количества биологических отходов в виде трупов животных. Белковые организмы содержат галогеновые соединения в незначительных количествах, поэтому проблема токсичных веществ, выделяющихся при работе крематоров, не настолько актуальна.
Продолжая речь о методах утилизации павших животных в сельском хозяйстве, можно вспомнить об альтернативном способе термического уничтожения – пиролизе. Принцип работы этой технологии состоит в предварительном разложении органических составляющих отходов в бескислородной атмосфере. Получившаяся в результате концентрированная парогазовая смесь отправляется в камеру дожига, где осуществляется разложение токсических веществ на относительно безопасные компоненты.
В процессе утилизации методом пиролиза не образуются диоксины, потому как выделяющийся хлор сразу же связывается водородом. Использование пиролизных установок подразумевает наличие технической воды. Сегодня это оборудование производят как за рубежом, так и в России.
Утилизация биологических отходов также может осуществляться в плазменных печах, или электроплазмотронах. Конечно, этот метод очень дорог для повсеместного распространения – расход газа (аргона) в нем составляет около 7 кг в секунду, вдобавок к этому используется электрический ток, ионизирующий инертные газы и формирующий электрическую дугу с температурой около 6000ºС. В высокотемпературной плазменной струе (2500-10000ºС) с дугой происходит дезактивация и утилизация особо токсичных химических и бактерицидных отходов. Вещества распадаются до атомарного состояния и преобразуются в экологически безвредные газообразные продукты или жидкие и твердые вещества, которые можно в дальнейшем использовать в промышленности.
Подводя итог всему вышесказанному, хочется отметить, что использование крематоров на сегодняшний день является самым эффективным и безопасным методом термической утилизации биологических отходов, в частности падежа сельскохозяйственных животных.
По сравнению с ямами Беккера и транспортировкой трупов в специализированные утилизационные предприятия затраты на крематоры и ГСМ для них – наиболее экономически выгодный вариант. Крематоры просты в использовании и не требуют сложного сервисного обслуживания, а существующее сегодня разнообразие моделей позволит выбрать каждому предприятию именно ту установку, производительность которой будет максимально оправдываться. Также можно установить несколько крематоров на различных производственных площадках. Таким образом, использование крематоров решает актуальную во все времена проблему утилизации биологических отходов.