KOMPOSTOVÁNÍ BIOODPADŮ Kompostování je biologická metoda zneškodňování biodegradabilních odpadů, která využívá aerobního fermentačního procesu ke snížení obsahu škodlivin nebo míry nebezpečných vlastností odpadů na hodnoty umožňující jejich využití k výrobě organického hnojiva. Kompostováním je...
KOMPOSTOVÁNÍ BIOODPADŮ
Kompostování je biologická metoda zneškodňování biodegradabilních odpadů, která využívá aerobního fermentačního procesu ke snížení obsahu škodlivin nebo míry nebezpečných vlastností odpadů na hodnoty umožňující jejich využití k výrobě organického hnojiva.
Kompostováním je možno využít odpady potravin, pochutin a krmiv, zemědělské odpady, zvláště zvířecí fekálie a rostlinný odpad, dřevní odpad, zejména stromovou kůru, piliny a štěpku, primární a biologické papírenské kaly, textilní odpad, bioodpad ze separovaného sběru domovních odpadů, kal a odpad z provozování rybníků a uhelné odpady.
S ohledem na obsah stopových toxických prvků je třeba individuálně posuzovat vhodnost kompostování čistírenských kalů, odpadů ze septiků a žump, směsného domovního odpadu, koželužských odpadů a organických průmyslových kalů. Jsou propracovány technologické postupy kompostování odpadů s nebezpečnými vlastnostmi (toxicita, infekčnost). Uvádím např. kompostování odpadů kontaminovaných kyanidy nebo dusitany, zaolejovaných odpadů, odpadů z výroby antibiotik, odpadů z výroby bionafty a jiné. Na základě nových poznatků se kompostováním využívají odpady z výroby pokrmových olejů a z veřejných stravovacích zařízení.
V minulosti bylo kompostování zaměřeno na tuhý komunální odpad a čistírenský kal. Směsný domovní odpad byl zpracováván na drtících linkách a po částečné separaci kovových a nekompostovatelných podílů (úpravna odpadků Gondard) byl mísen s čistírenským kalem a dále zpracováván aerobní fermentací. Jiné systémy prováděly separaci nekompostovatelných podílů domovního odpadu po krátkodobé intenzivní předfermentaci v otáčivém aerovaném biofermentoru nebo po dlouhodobé předfermentaci (zpracovna odpadů Praha - Štěrboholy). Neosvědčila se technologie odseparování nekompostovatelných podílů z komunálního odpadu firmy Voest Alpine, realizovaná na kompostárně Lomnice nad Popelkou. Z našich i zahraničních zkušeností vyplývá, že i při dokonalých separačních zařízení je výsledný produkt příliš kontaminován stopovými toxickými prvky.
ZE SEPAROVANÉHO SBĚRU
Separovaný sběr umožňuje nejen výrobu kvalitního kompostu z bioodpadu, ale též recyklaci dalších podílů tuhých komunálních odpadů (sklo, plasty, papír). Separovaný bioodpad představuje převážně běžný kuchyňský odpad, který tvoří v zástavbě obytných domů s centrálním vytápěním 31 % hmotnosti tuhého komunálního odpadu.
Separovaný bioodpad kompostují v aerobních biofermentorech Technické služby Nová Paka. Sběr separovaného domovního bioodpadu za účelem kompostování se provádí v Uherském Hradišti a v některých obcích v okolí Luhačovic.
Kompostování se výrazně uplatňuje u dřevních odpadů a odpadů z papírensko-celulózařských kombinátů. Jde zejména o využití stromové kůry z odkornění, která se pro rychlejší kompostování mechanicky upravuje na zrnitost cca 6 cm a mísí se s odpadními hmotami, které jsou zdrojem dusíku (kejda, nezávadné čistírenské kaly). Doba zrání kompostu závisí na intenzitě fermentačního procesu a je delší než 3 měsíce. Vyzrálé komposty z kůry je možno proséváním upravovat na pěstební substráty pro zahradnictví a pro lesní školky.
Kompostováním odpadních hmot je možné zabezpečovat substráty pro rekultivaci antropogenních půd (důlní výsypky, složiště popílků, skládky a odkaliště).
Pro výrobu a užívání kompostu platí ČSN 465735 "Průmyslové komposty", která stanovuje hlavní jakostní znaky kompostu (tab. 1) a omezuje stopové toxické prvky v odpadech použitých pro výrobu kompostu (tab. 2).
SUROVINOVÁ SKLADBA
Pro kompostování je velmi důležité správné sestavení surovinové skladby biodegradabilních odpadů. Jejich vzájemný poměr musí umožnit dosažení požadované jakosti kompostu a nepřekročit maximální přípustné množství cizorodých látek. Zároveň musí zabezpečit optimální parametry pro fermentaci z hlediska fyzikálního, chemického i biologického.
O intenzitě fermentačního procesu při kompostování rozhoduje celá řada faktorů. Především je to poměr C:N (uhlíku k dusíku) v kompostovaném substrátu. Jeho hodnota by neměla překročit hodnotu 30:1. Potřebu dusíku v kompostu zabezpečujeme čistírenskými kaly, biokaly nebo kejdou, nebo přímo přídavkem amidické nebo čpavkové formy dusíku.
Vlhkost čerstvě namíchaného kompostu optimalizujeme na hodnotu, při níž je 70 % objemu pórů zaplněno vodou. Nedostatečná vlhkost způsobuje vývoj nekompletní mikroflóry s převahou plísní a aktinomycet, nadbytečná vlhkost navozuje anaerobní podmínky fermentace a dochází ke zkysnutí kompostu.
Požadavek na minimální přítomnost fosforu v substrátu (alespoň 0,2 % P205 v sušině) je nutný pro vznik energeticky bohatých vazeb při přeměně organických látek. Pro kompostování je výhodná neutrální výměnná reakce substrátu.
Surovinová skladba kompostu musí zabezpečovat přítomnost lehce využitelných organických látek pro počáteční rozvoj mikroflóry a zároveň dostatečně pestré a husté mikrobiální osídlení substrátu. Doplnění mikroflóry inokulací se při praktickém kompostování jeví jako značně problematické a zpravidla méně účinné.
Specifickou mikroflóru je možno účinněji navodit vhodným substrátem. Při kompostování travní fytomasy se osvědčuje mikrobiologicko - enzymatický preparát jihoafrické firmy Sannitree International, který se do ČR dováží jako biopreparát Oxygenátor. Jeho účinek se projevuje vyššími teplotami kompostu a rychlou přeměnou organických látek, a to i v málo provzdušňovaných kompostech.
PROCES FERMENTACE
Vlastní fermentace kompostu se provádí buď v překopávaných kompostových zakládkách vysokých 2-3,5 m, nebo v aerovaných bioreaktorech různého typu. Při fermentaci dochází k zahřátí substrátu a k produkci oxidu uhličitého. Po celou dobu fermentace je nutné zabezpečovat aerobní podmínky. Ventilace se dosahuje jednak přirozenou výměnou plynů mezi kompostovanou zakládkou a okolím, dále překopáváním kompostu, tlakovým vzdušněním nebo odsáváním plynů z kompostu.
Zralý kompost je možné získat až po ukončení termofilní fáze, při které se substrát zahřeje na 50-65 oC. Dosažení teplot vyšších než 55 oC po dobu minimálně 21 dnů je nutné v případě výskytu patogenních nebo podmíněně patogenních organismů. Nelze však překročit teplotu, která by likvidovala potřebné mikroorganismy. Tato teplota se pohybuje podle charakteru substrátu v rozmezí 70-80 oC.
Stav zralosti kompostu nastává při trvalém poklesu teplot substrátu a při snížení počtu a aktivity mikroorganismů. Zralý kompost nesmí obsahovat čpavkový dusík a jeho vodní výluh nesmí být fytotoxický. Zralý kompost má vysoký obsah humusových látek s převahou huminových kyselin nad fulvokyselinami.
V případě, že je vyráběný kompost šířen do oběhu prodejem, musí být registrován podle zákona č. 156/98 Sb., "o hnojivech" a jeho jakostní znaky musí splňovat limitní hodnoty rizikových prvků a minimální obsah živin podle vyhlášky MZe ČR č. 156/98 Sb., "o stanovení požadavků na hnojiva". U kompostů prodávaných jako balené zboží a u kompostů vhodných ke hnojení rekreačních a sportovních ploch a dětských hřišť je požadováno hodnocení mikrobiologického znečištění.
Registračním místem je Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský v Praze 5 - Motol, Za opravnou 4. Po registraci je kompost zveřejněn v seznamu schválených hnojiv. Počínaje rokem 2000 je možné zemědělcům používajícím registrované komposty přiznat státní podporu.
ZPŮSOBY OCHRANY
Ke kompostování odpadů, zřízení kompostárny a k vydání jejího provozního řádu je zapotřebí souhlas referátu životního prostředí okresního úřadu. Kompostárna nebo kompostoviště nesmí ohrožovat životní prostředí. Na základě vyhlášky o ochraně jakosti povrchových a podzemních vod (vyhláška č. 6/1977 Sb.) jsou aerobně stabilizované komposty i biodegradabilní odpady považovány za látky ohrožující jakost a zdravotní nezávadnost vod. Proto musí být fermentační a skladové plochy kompostáren trvale nepropustné a opatřené odpovídajícím kontrolním systémem pro zjišťování úniku závadných látek.
Okraj kompostovacích ploch včetně vjezdové hrany by měl být řešen tak, aby bylo zamezeno úniku přívalových vod. Veškeré tekutiny včetně srážkových vod z kompostovacích ploch musí být odvedeny do jímky, jejíž kapacita má být dimenzována na tříměsíční provoz. Keřová výsadba po obvodu kompostárny by měla opticky oddělit kompostárnu od okolí.
Z hlediska legislativní úpravy ochrany ovzduší (vyhláška č. 41/97 Sb.) je průmyslová kompostárna považována za střední zdroj znečištění a páchnoucí látky obsažené ve vystupující vzdušnině kompostáren nesmí obtěžovat obyvatelstvo.
VÝHODY BIOREAKTORŮ
Aerobní kompostování je možné výrazně urychlit a optimalizovat kompostovacími bioreaktory (biofermentory).
Proces fermentace probíhá v tepelně izolovaných boxech, kontejnerech, tunelech, věžích nebo bubnech. Bubnové typy bioreaktorů umožňují zároveň dokonalé míchání materiálů. Výhodou tunelových (např. typ BAV) a věžových bioreaktorů je jejich kontinuální provoz.
Nejrozšířenějším typem bioreaktorů jsou tepelně izolované mobilní boxy a kontejnery s dobou fermentace 6-10 dnů s průběžným provzdušňováním substrátu dmychadly, s regulací teploty a s biofiltry na čištění odpadních plynů.
Ve srovnání s klasickým kompostováním má kompostování v bioreaktorech následující výhody :
[*] výrazné urychlení procesu fermentace,
[*] podstatné omezení plochy potřebné pro kompostování,
[*] devitalizace semen plevelů a patogenních mikroorganismů,
[*] omezení nepříznivých vlivů kompostování na prostředí,
[*] omezení vlivu povětrnostních podmínek na průběh procesu,
[*] plně automatizovaný provoz.
Po 6-10 dnech fermentace v bioreaktoru je nutné dokončit dozrávací proces klasickou kompostovací technologií na zakládkách po dobu minimálně 4 týdnů. Zajímavé je zjištění, že při fermentaci s teplotou nad 75 oC vznikají polychlorované dibenzodioxiny.
Převážná část vyráběných kompostů se používá pro zúrodnění půdy, pro rekultivace nebo jako složka pěstebních substrátů. V poslední době se stále častěji setkáváme s požadavkem přípravy kompostu jako náplně biofiltru na čistění odpadních plynů.
Z popsaných technologických možností kompostování vyplývají rezervy v širším použití tohoto způsobu nakládání s odpady v odpadovém hospodářství. Při zavádění kompostování je nutné sladit technické aspekty s aspekty ekonomickými a hygienickými.
JAROSLAV VÁŇA,
Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha
FOTO ARCHÍV
Tab. 1 Jakostní znaky průmyslového kompostu (dle ČSN 465735)
Znak jakosti Hodnota
vlhkost v % 40-65
spalitelné látky v sušině (%) min. 25
celkový dusík v sušině (%) min.0,6
poměr C:N max. 30
pH 6-8,5
nerozložené příměsi v % max. 2
Tab. 2 Nejvyšší přípustné množství stopových toxických prvků v mg v 1 kg sušiny
(dle ČSN 465735)
Prvek Kompostovatelný odpad Kompost I. třída
As 50 10
Cd 13 2
Cr 1000 100
Cu 1200 100
Hg 10 1
Mo 25 5
Ni 200 50
Pb 500 100
Zn 3000 300
