Kompostárna jako součást integrovaného systému

Hlavním cílem při tom musí být minimální zatížení životního prostředí. Je nutno vyčerpat všechny možnosti zabránění vzniku odpadů a jejich pokud možno smysluplné využití jako druhotných surovin. V zemích Evropské unie je pravidelnou součástí integrovaného systému také kompostování bioodpadů, jehož hlavním cílem je přeměnit biologicky odbouratelné odpady na kompost.

Systém zpracování odpadu, který je v tomto článku popisován, snižuje obsah odpadu ukládaného na skládky. Využívá k tomu důsledné třídění komunálního odpadu a zpracování jeho biologicky rozložitelné složky na kompost. V tomto systému je nutno zajistit pokud možno úplnou biologickou přeměnu odpadů. Pro vyráběný kompost se musí zajistit dostatečné skladové kapacity, aby nedošlo ke snížení jakosti, a tím k problémům s odbytem.

Z hlediska odpadového hospodářství lze shrnout cíle kompostování do několika směrů: je to výroba kvalitního kompostu, vysoká provozní spolehlivost, nízké emise (zápach, hluk), optimálně využitý prostor přizpůsobený potřebám a přiměřené náklady. Vzhledem k velkému objemu organického odpadu a pro zajištění požadavků ochrany životního prostředí a kvality je nutno kompostování provádět průmyslově.

Systém

Technické řešení je založeno na vytřídění těžkých plastů, kovu a skla z komunálního dopadu a jejich další využití, resp. recyklaci. Hrubě vytříděný biologický materiál, který tvoří u komunálního dopadu zhruba třetinu objemu, se dále zpracovává, prosívá a kompostuje v uzavřené budově s dokonale vyřešeným odsáváním vzduchu, rekuperací tepla a zkrápěním kompostu. Výstupem je certifikovaný kompost použitelný v zemědělství. O využití nekompostavetelných zbytků rozhoduje ekonomika a příslušné zákony, určující stupeň využití odpadu. Ekonomika provozu je závislá na množství odpadu, systému sběru a jeho financování.

Podobná zařízení v rámci integrovaného systému většinou provozují obce (Francie) nebo soukromé společnosti (SRN). Mnoho dále popsaných zařízení je v provozu v Německu, Francii, Belgii a Portugalsku.

Pro město velikosti zhruba Ústí nad Labem s roční produkcí 35 000 t odpadů se dá kompostárna postavit za 7,6 mil. eur a náklady na tunu zpracovaného materiálu dosahují přibližně 36 eur. Zvětšením kapacity na 100 000 tun zpracovaného odpadu ročně stoupnou investiční náklady pouze o 300 000 eur. Provozní náklady na 1 tunu kompostu však poklesnou na 17 eur.

Výše nákladů na 1 tunu zpracovaného materiálu vychází z úrokové sazby investičního úvěru ve výši 7 % a nezapočítává případné dotace a příjmy z prodeje kompostu a některých vytříděných složek odpadu. Při propočtech se předpokládá 25 zaměstnanců ve dvousměnném provozu (ve mzdách Německa). Finanční náročnost výstavby a provozu v podmínkách ČR bude patrně nižší.

V SRN i v sousedních zemích je kompostování v uzavřených halách se systémem řízení procesu pro průmyslové kompostárny předepsáno. Kompostárny jsou vybaveny automaticky pracujícími stroji pro zakládání, překládání a dopravu bez nutnosti trvalé obsluhy.

Jak kompostárna pracuje?

Prvořadou podmínkou zpracování metodou kompostování je trvalý přísun odpadu a fungující systém separovaného sběru, který snižuje podíl recyklovatelných složek v přiváženém odpadu.

Po příjezdu do kompostárny se směsný komunální odpad ihned zváží. Údaje slouží jako podklad pro získání datací. Většinou vše probíhá pomocí automatické elektromechanické mostové váhy s čipovou identifikací.

Následuje odjezd do haly příjmu a třídírny, což je samostatná uzavřená budova, oddělená od přilehlé kompostárny. Tato hala musí být dimenzována tak, aby zvládla příjem odpadu za celý den a na konci pracovního dne nebyl v zásobnících žádný zbytek. Pro případ poruchy je vytvořena možnost nouzového ukládání po dobu dvou až tří dnů. Rostlinné odpady jako materiál pro zajištění struktury kompostu je možno skladovat na vyhrazené ploše.

Po přejímce se materiál třídí na dvě frakce. Podsítné (jemná frakce) obsahuje převážně organický odpad a třídí se dvakrát, zároveň se magnetickým separátorem oddělí železo. Kovové díly jsou pásovým dopravníkem vedeny do kontejnerů. Materiál pak postupuje do homogenizačního bubnu, kde se za přídavku vody nebo čistírenských kalů dále rozdrobí a vytváří tak surový kompost.

Druhá frakce -nadsítná -se vede na třídicí pás, na kterém se odtřídí lepenka, těžké plasty, kovy a rušivé látky. Nekompostovatelné a nevytříděné podíly z odpadu jsou ukládány na skládku.

Z celkového množství odpadu se získá jedna třetina objemu kompostu. Ztráty při kompostování představují z jedné třetiny plyny (CO₂) a z jedné třetiny zbytkové látky, ukládané na skládku.

Proces výroby

Při vlastním zracím procesu se používá systému tzv. postupující hromady. Při něm se surový kompost zakládá do lichoběžníkové hromady. Automatický překládací stroj pojíždí v podélném i příčném směru. Nabírá a překládá materiál pomoci korečkového nebo kolesového mechanismu. Postupová hromada znamená, že se každé pole zpravidla 1x za týden překládá.

Podle vedení procesu a požadovaného stupně zrání konečného produktu probíhá zrání 8-10 týdnů. Při zrání je možno přidávat vodu.

Při samovolném zahřívání zrajícího materiálu na začátku procesu, kdy teplota dosahuje kolem 60 °C, probíhá tzv. hygienizace zrajícího materiálu. Při ní dochází k umrtvení choroboplodných zárodků působením vyšší teploty a inaktivaci zárodků působením přirozených nepřátel a určitých látek, např. antibiotik vytvářených mikroorganizmy během zrání.

Při kompostování vznikají pachové emise. Pokud nefungují řádně předchozí stupně úpravy (drcení, homogenizace a zakládání) může dojít v počáteční fázi zrání ke vzniku anaerobních látek z nedostatku kyslíku, a to zejména v jádru hromady. Řádným větráním a zajištěním správné struktury materiálu (velikost částic i složení) lze tyto příčiny potlačit. Důležitou roli při tom hrají i cykly překládání.

Vzduch

Pro každou kompostárnu v integrovaném systému má rozhodující význam větrání a řízení zracího procesu. Promyšlený systém větrání a provzdušňování využívá zplodiny z intenzivního zrání (po úpravě a regeneraci energie) k provzdušňování filtrační části hromady. Zahřátím přiváděného čerstvého vzduchu se zajišťuje teplota vyšší než rosný bod. To brání tvorbě mlhy, a tím vzniku korozních problémů. Úsek intenzivního zrání se proto provětrává prosáváním s rekuperací energie pomocí výměníků (zabránění vzniku mlhy).

Úsek dozrávání se větrá přetlakovým vzduchem. Hromady jsou v tomto úseku tak stabilizovány, že je lze bez problémů větrat v přetlakovém režimu (např. vzduchem z přijímací haly).

Větrání a provětrávání je uspořádáno tak, aby se minimalizovalo množství čištěného vzduchu. Díky optimálnímu odvodu tepla jsou teploty nad 70 °C i v úseku intenzivního zrání velmi vzácné. Ve výměnících dochází vlivem odebrané energie ke kondenzaci vody z procesního vzduchu, současně se vážou i zapáchající složky.

Rozdělení haly na sektory z hlediska vzduchotechniky umožňuje řízené zachycení vzduchu uvolněného v úseku překládání. Tím se i sníží množství vlhkosti, které při překládání uniká do haly.

Speciální provozní podmínky v kompostárně (velmi vysoká relativní vlhkost při teplotách nad teplotou okolí, pH mimo neutrální hodnoty, přítomnost mikroorganismů a zapáchajících látky) kladou vysoké nároky na vzduchotechnická zařízení.

Všechny kanály, potrubí a klapky musí být vyrobeny z nekorodujícího materiálu. U ventilátorů, které dopravují vzduch s vyšším obsahem zapáchajících látek a vlhkosti, jsou oběžná kola a jiné části vyrobena nerezu, plastu nebo opatřeny nekorodujícím povrchovou vrstvou.

V rámci větracího a provětrávacího systému se k zahřívání (především zrací haly) využívá odpadního tepla. V létě se přebytečná energie buď využívá v provozu nebo se odvádí pomocí chladičů.

Vodní hospodářství

Voda oddělující se ze zrajícího materiálu a kondenzující z proudu vzduchu se jímá ve sběrné nádrži a vrací do procesu. Pokud při provozu vznikne více vody, než je pro vlhčení třeba, odvede se přebytek do kanalizace. Zpravidla je ovšem vodní bilance vyrovnaná.

Čerpaná užitková voda slouží pro čištění a krytí ztrát při zrání. Její spotřeba je z velké části kryta dešťovou vodou shromažďovanou ze střechy haly a zpevněných ploch v jímce. Odpadní voda z úseku intenzivního zrání postupuje bočním sběrným potrubím do zásobníku procesní vody. Tato voda je rozdělována kropicím zařízením na zrající kompost.

Popsané kompostárny v současnosti pracují v mnoha evropských městech a spolehlivě pomáhají využívat komunální odpad. Vzhledem se neliší od obchodního centra nebo továrničky na spotřební zboží. Provoz je řešen tak, aby nerušil, okolí je zazeleněno. O přísnosti tamních ekologických předpisů nemusíme pochybovat. Vybudování podobných kompostáren je blízkou budoucností i v ČR, pokud chceme být rovnocenným partnerem a členem Evropské unie.

Richard Syrový,

Koch-Czech, s. r. o.,

Ústí nad Labem