MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2011
Bc. LUCIE HRDLIČKOVÁ 1
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie
Posouzení míry využití kompostárny Ratíškovice pro zpracování BRO z regionu Hodonínsko Diplomová práce
Vedoucí práce: Ing. Bohdan Stejskal, Ph.D.
Vypracovala: Bc. Lucie Hrdličková Brno 2
3
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Posouzení míry využití kompostárny Ratíškovice pro zpracování BRO z regionu Hodonínsko, vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.
V Brně dne………………….
Podpis………………………..
4
PODĚKOVÁNÍ
Touto cestou bych ráda poděkovala všem, kteří mi jakkoliv pomáhali při vzniku mé diplomové práce. Především bych ráda poděkovala panu Ing. Bohdanovi Stejskalovi, Ph.D. vedoucímu mé práce za odborné připomínky při konzultacích. Dále bych ráda poděkovala panu Ing. Pavlovi Něničkovi a všem dalším nejmenovaným osobám, které mi poskytli cenné informace a podnětné rady ke zpracování mé diplomové práce
5
ABSTRAKT:
Název diplomové práce: Posouzení míry využití kompostárny Ratíškovice pro zpracování BRO z regionu Hodonínsko. Tato diplomová práce se zabývá zhodnocením kompostárny Ratíškovice a možností využití množství biologicky rozložitelného odpadu z okolních obcí. Práce teoreticky hodnotí legislativní prostředí problematiky nakládání s odpady, charakterizuje biologicky rozložitelné odpady a součastný stav nakládání s nimi. Je zde popsán jeden ze způsobů zpracování těchto odpadů. Práce se dále zabývá podrobným zhodnocením kompostárny v Ratíškovicích, jejího maximálního využití a porovnaní situace v předchozích letech. V práci jsou uvedeny návrhy variant okolních obcí, jež by mohli uložit svůj biologicky rozložitelný odpad z údržby městské zeleně v kompostárně ZERA a.s. Klíčová slova: biologicky rozložitelný odpad, kompostování, kompostárna ZERA a.s.
ABSTRACT:
Diploma thesis focuses on evaluation of composting facility Ratíškovice and possibilities of utilization amount of biodegradable waste. Diploma thesis describes legislation from issues of waste management, there is characteristic of biodegradable waste and description of currently situation and handling with waste. Other part introduces and describes total evaluation of composting facility in Ratíškovice and maximum using and comparison of device in previous years. This work contains draft options of surrounding villages which they could impose their biodegradable waste from upkeep green in mentioned composting facility ZERA a.s. Key words: biodegradable waste, composting, composting facility ZERA a.s.
6
Obsah 1 ÚVOD...............................................................................................................................10 2 CÍL PRÁCE ......................................................................................................................11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED ..................................................................................................12 3.1 Vymezení pojmů........................................................................................................12 3.2 Přehled legislativy: ....................................................................................................14 3.2.1 Legislativa EU ....................................................................................................14 3.2.2 Legislativa České republiky................................................................................14 3.2.2.1 Zákony: ........................................................................................................14 3.2.2.2 Vyhlášky, nařízení a normy .........................................................................14 3.3 Součastný stav nakládání s biologicky rozložitelným odpadem ...............................17 3.3.1 Možnosti snížení skládkovaného BRKO:...........................................................18 3.3.2 Zajištění tříděného sběru BRKO v domácnostech a následné využití v kompostárnách a bioplynových stanicích .................................................................18 3.3.3 Biologicky rozložitelné odpady na úrovni obce .................................................18 3.4 Kompostováni............................................................................................................19 3.4.1 Průběh aerobního kompostování ........................................................................20 3.4.1.1 Fáze rozkladná – mineralizace.....................................................................20 3.4.1.2 Fáze – přeměnná ..........................................................................................21 3.4.1.3 Fáze – dozrávání kompostu .........................................................................21 3.4.2 Suroviny vhodné a nevhodné ke kompostování .................................................22 3.4.3 Zásady kompostování .........................................................................................22 3.4.3.1 Kompostování v plošných zakládkách ........................................................25 3.4.3.2 Kompostování v pásových zakládkách........................................................25 3.4.3.3 Kompostárna na trvalém stanovišti..............................................................27 3.4.3.4 Rychlokompostování ..................................................................................27 3.4.3.5 Vermikompostování.....................................................................................28 7
3.4.4 Kvalita kompostu................................................................................................29 4 METODIKA .....................................................................................................................32 4.1 Zhodnocení kompostárny ZERA a.s..........................................................................32 4.2 Volba území pro řešení návrhů..................................................................................32 4.3 Průzkum a množství druhů BRO v jednotlivých obcích ...........................................32 4.4 Průzkum problému týkající se kompostárny .............................................................32 5 VÝSLEDKY.....................................................................................................................33 5.1 Hodnocení součastného stavu kompostárny ZERA a.s., Ratíškovice .......................33 5.1.1 Základní údaje: ...................................................................................................33 5.1.2 Popis obce ...........................................................................................................33 5.1.3 Zařízení a legislativa:..........................................................................................34 5.1.4 Umístění zařízení: ...............................................................................................34 5.1.5 Zařízení a jeho technický popis ..........................................................................36 5.1.6 Účel zařízení .......................................................................................................36 5.1.7 Technologický postup.........................................................................................37 5.1.8 Organizační zařízení provozu .............................................................................39 5.1.9 Vstupy do technologie zpracovávané suroviny ..................................................39 5.2 Množství BRO zpracovaných v kompostárně ...........................................................41 5.2.1 Návoz materiálu v roce 2009 ..............................................................................42 5.3 Výsledný produkt- kompost ZERAGANIC...........................................................47 5.3.1 Chemické a fyzikální vlastnosti:.........................................................................47 5.3.2 Obsah rizikových prvků......................................................................................48 5.3.3 Rozsah a způsob použití: ....................................................................................49 5.4 Analýza množství odpadů v daném regionu a řešení ................................................50 5.4.1 Region Hodonínsko ............................................................................................50 5.4.2 Kompostárny v Hodonínském regionu ...............................................................50
8
5.4.3 Obce s teoretickou možností využití kompostárny Ratíškovice ZERA a.s. .......51 5.4.3.1 Obec Ratíškovice .........................................................................................52 5.4.3.2 Obec Vacenovice .........................................................................................55 5.4.3.3 Město Dubňany............................................................................................56 5.4.3.4 Obec Rohatec...............................................................................................57 5.4.3.5 Obec Milotice ..............................................................................................57 5.4.3.6 Podmínky ZERA a.s. pro okolní obce .........................................................57 6 ZÁVĚR .............................................................................................................................59 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ..............................................................................61 8 SEZNAM TABULEK ......................................................................................................64 9 SEZNAM GRAFŮ ...........................................................................................................65 10 SEZNAM OBRÁZKŮ....................................................................................................66
9
1 ÚVOD Vstupem České republiky do Evropské unie nastalo mnoho změn ve způsobu nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. Pro všechny členy EU, tedy i pro Českou republiku, je samozřejmostí řídit se legislativou EU. Legislativa nařizuje rapidní snížení ukládání odpadů na skládky. Odpady by mohly být odstraněny jinou cestou – kompostováním. Moderní technologie mají spoustu způsobů, jak se dá šetrnějším způsobem nakládat s biologickými odpady. Hlavní zásadou je odpad přetvářet na produkt, který by se dal dále využívat, nejde jen o pouhé odstranění odpadu. V dnešní době je řešení likvidace odpadu řešeno tak, že je uložen na skládky. Odpad je většinou vytříděn od skla, plastů, přetrvává však velké množství biologicky rozložitelného odpadu v něm, jež by mohl být využit jiným způsobem. Biologické zpracování odpadu je v součastné situaci aktuální téma především pro obce, jež mají ze zákona povinnost zpracování plánů pro odpadové hospodářství. Většina větších obcí má zajištěný sběr a zpracování biologicky rozložitelných odpadů kompostárnou nebo jiným způsobem. Některé obce využily možnosti dotací a začaly s výstavbou vlastních obecních kompostáren. Větším problémem jsou však menší města a vesnice, jež likvidují biologicky rozložitelný odpad pálením, ukládáním na černé skládky nebo jiným nevhodným způsobem. Pokud bude monitorován biologicky rozložitelný odpad pro všechny obce, odpadne tento problém a obce si budou povinny zajistit jiný způsob zpracování tohoto odpadu. Biologicky rozložitelné odpady zaujímají pětinu celkových odpadů vyprodukovaných v České republice. Původ těchto odpadů je většinou ze zemědělského, lesnického potravinářského průmyslu. Dále se jedná o odpady z čistírenských kalů a odpady z údržby obecní zeleně. Ideálním řešením pro nakládání s biologicky rozložitelnými odpady se jeví kompostování. Kompostárny využívají různé technologie pro zpracování biologicky rozložitelného odpadu, výsledným produktem je však vždy kompost. Následné využití kompostu je zapravení do půdy a obohacení půdy o významné živiny.
10
2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo zhodnocení a maximální využití kompostárny Zera a.s. Ratíškovice. Zhodnocení a zjištění stavu nakládání biologicky rozložitelného odpadu v okolních obcích s doporučením využití kompostárny. Dalším dílčím cílem bylo vytyčení problémů, se kterými se potýká kompostárna. V diplomové práci se pokouším navrhnout řešení, která by pomohla k zlepšení chodu kompostárny.
11
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Vymezení pojmů Odpad Odpad je každá movitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl nebo povinnost se jí zbavit a přísluší do některé ze skupin odpadů uvedených v příloze č. 1 zákona č. 185/2001 Sb. o odpadech. [34] Biologicky rozložitelný odpad (BRO) Biologicky rozložitelný odpad je takový odpad, který je tvořen látkami, jež jsou schopny aerobního nebo anaerobního rozkladu. Bioodpad je tvořen biologicky rozložitelnou hmotou, která vzniká např. údržbou veřejné zeleně, čištěním odpadních vod, sekáním trávy, sběrem listí a spadaného ovoce, a také při přípravě pokrmů [11] Biologicky rozložitelný komunální odpad (BRKO) Za biologicky rozložitelný komunální odpad jsou považovány všechny druhy biologicky rozložitelného odpadu ve skupině 20 Katalogu odpadů (vyhláška MŽP č. 381/2001 Sb.).
Patří sem nejen biologicky rozložitelná část obsažená v komunálním
odpadu (tj. odpad z činnosti fyzických osob, jehož původcem je obec), ale i odpad z údržby veřejné zeleně. Do biologicky rozložitelného komunálního odpadu náleží také odpady z papíru a lepenky. [17] Kompostování Je aerobní biologický rozkladný proces, jehož účelem je co nejrychleji a nejhospodárněji rozložit původní organické látky v kompostovaných surovinách a odpadech a převést je na stabilní a humusové látky. [2]
12
Kompost Je nepáchnoucí organické hnojivo vzniklé kompostovacím procesem, hnědá až černá homogenní hmota, drobkovité až hrudkovité struktury, vzniklá aerobním biologickým zráním rozložitelných odpadů, bohatá na humusové látky a rostlinné živiny. Humus Humus is a complex organic substance resulting from the breakdown of plant material in a process called humification. Humus jsou složité organické látky, které vznikají z rozdělení rostlinného materiálu v procesu zvaném humifikace. [21] Humus je soubor organických látek v půdě původem z odumřelých zbytků rostlin, živočichů a mikrobů smíchaných s minerálním podílem půdy v různém stupni přeměn. Charakteristickým znakem humusu je jeho heterogenita a labilita, způsobující značnou aktivitu v dynamice půdních pochodů. Obsah humusu v půdě je hodnotou relativně stálou, pokud zabezpečujeme trvalý přísun organických látek do půdy. [13] Bioplynová stanice Bioplynové stanice jsou moderní a ekologická zařízení, která se běžně provozují v celé Evropské unii. Zpracovávají širokou škálu materiálů nebo odpadů organického původu prostřednictvím procesu anaerobní digesce za nepřístupu vzduchu v uzavřených reaktorech. Výsledkem procesu jsou pak bioplyn a digestát. [18]
Bioplyn Bioplyn je směs metanu, oxidu uhličitého a stopově zastoupeného sirovodíku, dusíku, vodíku a dalších složek, vzniklá během mikrobiálního rozkladu organických složek bez přístupu kyslíku. [18]
13
3.2 Přehled legislativy 3.2.1 Legislativa EU
Směrnice č. 98/2008/ES, o odpadech
Nařízení Evropského parlamentu a Rady ES č. 1774/2002 Sb., o hygienických pravidlech pro vedlejší produkty živočišného původu, které nejsou určeny pro lidskou spotřebu
Směrnice Rady č. 1999/31/EC, o skládkách odpadů
Směrnice Rady 91/676/EHS o ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů
3.2.2 Legislativa České republiky 3.2.2.1 Zákony:
Zákon č. 9/2009 Sb., o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd ve znění pozdějších předpisů
Zákon č. 17/ 1992 Sb., o životním prostředí, ve znění pozdějších předpisů
Zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech, ve znění pozdějších předpisů
Zákon č. 477/2001 Sb., o obalech, ve znění pozdějších předpisů
Zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů
Zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích, ve znění pozdějších předpisů
Zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů
3.2.2.2 Vyhlášky, nařízení a normy
170/2010 Sb. - Vyhláška o bateriích a akumulátorech a o změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů
376/2001 Sb. Vyhláška Ministerstva životního prostředí a Ministerstva zdravotnictví o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů Novely:502/2004 Sb. (1. října 2004)
383/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o podrobnostech nakládání s odpady Novely: 41/2005 Sb. (1. února 2005); 294/2005 Sb. (5. srpna
14
384/2001
Sb.,
Vyhláška
s polychlorovanými
Ministerstva
životního
bifenyly,
prostředí
polychlorovanými
monometyltetrachlordifenylmetanem,
o
nakládání terfenyly,
monometyldichlordifenylmetanem,
monometyldibromdifenylmetanem a veškerými směsmi obsahujícími kteroukoliv z těchto látek v koncentraci větší než 50 mg/kg (o nakládání s PCB)
237/2002 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o podrobnostech způsobu provedení zpětného odběru některých výrobků Novely: 505/2004 Sb. (1. října 2004); 353/2005 Sb. (15. září 2005)
116/2002 Sb., Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu o způsobu označování vratných zálohovaných obalů
641/2004 Sb., Vyhláška o rozsahu a způsobu vedení evidence obalů a ohlašování údajů z této evidence
352/2005 Sb., Vyhláška o podrobnostech nakládání s elektrozařízeními a elektroodpady a o bližších podmínkách financování nakládání s nimi (vyhláška o nakládání s elektrozařízeními a elektroodpady).
341/2008 Sb., Vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a o změně vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, (vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady)
352/2008 Sb., Vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a o změně vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, (vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady)
374/2008 Sb., Vyhláška o přepravě odpadů a o změně vyhlášky č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů), ve znění pozdějších předpisů
15
294/2005 Sb., Vyhláška o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady Novely: 341/2008 Sb. (12. září 2008)
99/1992 Sb. Vyhláška Českého báňského úřadu o zřizování, provozu, zajištění a likvidaci zařízení pro ukládání odpadů v podzemních prostorech Novely:300/2005 Sb. (1. srpna 2005)
382/2001 Sb. – Vyhláška Ministerstva životního prostředí, kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů) Novely:503/2004 Sb. (1. října 2004); 168/2007 Sb. (19. července 2007); 374/2008 Sb. (1. listopadu 2008)
111/2002 Sb., Nařízení vlády, kterým se stanoví výše zálohy pro vybrané druhy vratných zálohovaných obalů
184/2002 Sb., Nařízení vlády, kterým se zrušuje nařízení vlády č. 31/1999 Sb., kterým se stanoví seznam výrobků a obalů, na něž se vztahuje povinnost zpětného odběru, a podrobnosti nakládání s obaly, obalovými materiály a odpady z použitých výrobků a obalů
197/2003 Sb. Nařízení vlády o Plánu odpadového hospodářství České republiky
ČSN 46 57 35 Průmyslové komposty [22]
16
3.3 Součastný stav nakládání s biologicky rozložitelným odpadem Podle platné legislativy týkající se členských států EU lze od roku 2020 skládkovat pouze takové odpady, které nemohou být odstraněny recyklováním, kompostováním či spalováním. Na skládky mohou být uloženy pouze látky tuhé a ty které se nemohou rozdělit na fázi kapalnou a tuhou následkem gravitace. Hlavním pilířem pro nakládání s BRKO je Směrnice Rady EU č. 1991/31/EC o skládkách odpadu (čl. č. 15), která nařizuje členským státům vypracovat národní strategii o recyklaci, kompostování a produkci bioplynu. Tato Směrnice ukládá členským státům omezit množství biodegradabilního komunálního odpadu (BRKO) ukládaného na skládky. Nejpozději v roce 2006 má být množství BRKO, ukládaného na skládky, sníženo na 75 % celkového produkovaného množství BRKO v r. 1995, dále v r. 2009 na 50 % a v r. 2016 na 35 %. Pokud bylo v r. 1995 skládkováno více než 80 % komunálních odpadů (což je právě případ České republiky), je možné oddálit splnění těchto cílů nejvýše o 4 roky. Cílové roky naplnění požadavku Směrnice budou v ČR 2010, 2013 a 2020. [16]
Graf č. 1 Vývoj BRKO ukládaného na skládky [16]
Skutečný stav
Cílové množství
Pro splnění cíle na r. 2013 je nezbytné snížit množství BRKO až na 780 mil kg (cílový stav). Srovnáme-li cílový stav pro r. 2013 s reálným výsledkem odpadu za r. 2009, zjistíme 17
výsledek cca 800 mil.kg snížení BRKO během čtyř let (graf č. 1). Dlouhodobé snížení odpadů v takovém rozsahu se zatím jeví jako nereálné, vzhledem k tomu, že dochází k většímu nárůstu produkovaného odpadu. Nesplnění limitu bude znamenat vysoké sankce ze strany Evropské komise, cena za každou tunu biologicky rozložitelného odpadu uloženého na skládku, se odhaduje na cca 1000 Kč. 3.3.1 Možnosti snížení skládkovaného BRKO:
Celkové snížení produkování KO
Maximální využití spaloven SKO
Výstavba zařízení pro mechaniko-biologickou úpravu
3.3.2 Zajištění tříděného sběru BRKO v domácnostech a následné využití v kompostárnách a bioplynových stanicích Z hlediska snížení BRKO ukládaného na skládky se dá uvažovat o využívání kompostování, anaerobní fermentaci a o energetickém využití. Energetické využití není materiálovým využitím, ale v porovnání se skládkování v hierarchii nakládání s odpady dle Směrnice č. 98/2008/ES, o odpadech se jedná o jednu z nejpřijatelnějších metod. Při spalování BRO a následné využití tepla dochází také k úspoře fosilních paliv. Tato metoda je z hlediska bilance CO 2 považována za neutrální. Při spalování tak jako u kompostování a anaerobní digesci dochází k postupnému uvolňování rezidentního dusíku do ovzduší. [4]
3.3.3 Biologicky rozložitelné odpady na úrovni obce
BRO z údržby obecní zeleně a domovní zástavby (větve z údržby stromů, travní seč, listí)
BRO z tříděného zeleného odpadu (rostlinná biomasa a zbytky rostlinného původu, dřevo z údržby zahrad)
BRO z tříděného sběru kuchyňského odpadu (převážně zbytky potravin, rostlinného i živočišného původu) [4]
18
3.4 Kompostováni Jako jedno z nejekologičtějších zpracování biologických odpadů se jeví kompostovaní. Ekologický význam kompostování spočívá v recyklaci organické hmoty a živin do půdy a zabránění hnití organických odpadů v přírodním prostředí a na skládkách odpadů. Kompost dodává do půdy organickou hmotu a mikroflóru, která pozitivně ovlivňuje fyzikální vlastnosti i úrodnost půdy. Pozitivně se projeví snížení půdní eroze a zvýšení retenční schopnosti půdy, s čímž souvisí snížení rizika povodní. Při hnojení kompostem je prokázáno
také
snížení
potřeby
použití
pesticidů.
Při
zpracování
bioodpadu
kompostováním dochází ke snížení průběhu anaerobních procesů a vzniku pachových látek a metanu. [19] Jedná se o biotechnologický proces, který využívá schopnosti mikroorganizmů a bezobratlých živočichů, kteří dokážou transformovat organické látky pomocí rozmělnění, mineralizace a humifikace. Kompost patří k nejstarším hnojivům, používaným pro pěstování rostlin a zlepšování kvality půdy. ČR má jako jeden ze států v Evropě nejdelší tradici v oblasti kompostování. První kompostárna zde byla vybudována už v r. 1912 a od té doby prošlo kompostování mnoha změnami a přírůstku nových kompostáren. Největší rozmach byl zaznamenán v polovině 80. let, kdy bylo vyrobeno 2,6 Mt kompostu ročně. V součastné době došlo k minimalizaci a je vyrobeno okolo 0,7 Mt ročně. [4] Způsoby kompostování Kompostování může být prováděno dvěma způsoby aerobní (za přístupu vzduchu) a anaerobní kompostování (za nepřístupu vzduch). Anaerobní proces kompostování je veden bez přístupu vzdušného kyslíku a produktem metabolizmu bakterií je metan. V dnešní době se používá pouze ve specifických případech, jako je likvidace čistírenských kalů. Aerobní způsob kompostování je na rozdíl od anaerobního způsobu rychlejší a efektivnější. Výsledkem je kvalitní stabilizovaný kompost, který dodá půdě nezastupitelný humus. Základem aerobního kompostování je biodegradace organické hmoty účinkem aerobních mikroorganismů, kombinovaná s některými dalšími reakcemi jako je oxidace nebo hydrolýza. [3]
19
3.4.1 Průběh aerobního kompostování Průběh aerobního kompostování se liší jen ve velmi malých odchylkách, jinak je téměř stejný u kompostování na hromadách tak i kompostování v bioreaktorech. Jediná odlišnost je v rychlosti průběhu. Kompostovací proces se skládá ze tří hlavních fází, v každé fázi dochází k jiným teplotám, vzhledu, pachu a objemu kompostu. Základní komposotvací fáze jsou: fáze rozkladná (mineralizace), fáze přeměnná a poslední fáze – dozrávání kompostu.
3.4.1.1 Fáze rozkladná – mineralizace Dochází zde k velkým změnám teplot, nejdříve teplota prudce stoupne a následně dochází k rychlému poklesu. Nejvyšší teplota v této fázi je 60°C (v jádru kompostované hmoty), která je příznivá na funkci termofilních bakterií, které se nalézají v kompostu ve formě koků, tyčinek, bakterií, spirochet, mykobakterií a plísní. Při teplotě 20-30°C nastává aktivní činnost mezofilních mikrobů, kteří snadno rozkládají jednoduše odbouratelnou organickou hmotu. Jakmile dojde ke zvýšení teploty až na 45°C rozvíjí se termofilní mikroorganismy, díky nimž může dojít až k prudkému vzrůstu teploty až na 80°C. Teploty nad 70°C jsou v kompostovacím procesu nežádoucí, zapříčiňují úhyn bakterií a prodlužuje se teplota zrání. Organické sloučeniny jsou rozloženy těmito mikroorganizmy na jednodušší organické sloučeniny
s anorganickým
charakterem.
Díky
degradačním
reakcím
dochází
k odbourávání jednotlivých cukrů, škrobů a bílkovin až do vzniku konečného produktu jako je voda, kysličník uhličitý a nitrátový iont NO 3 - . První fáze se nazývá mineralizace z toho důvodu, že pokud vznikne přebytek dusíku, může dojít k uvolňování dusíku ve formě amoniaku. Mikroorganismy rozkládají celulózu, škrob, hemicelulózu, bílkoviny, a tuky na nižší látky a ke svému, metabolismu využívají uvolněné živiny. Termofilní houby se uplatňují při rozkladu lignocelulózových pletiv. Vlivem intenzivní tvorby organických kyselin se zvyšuje kyselost substrátu. V této fázi dochází k poklesu objemu materiálu a celkové hmotnosti, pokles je až o 30% z celkového původního množství. Vzhled směsi zůstává neměnný, stejně jako pach.
20
V ojedinělých případech může být zaznamenán pach amoniaku. Kompost v této fázi nemá vlastnosti humusu a není schopen aplikace do půdy. Nejdůležitější jev této fáze je hygienizace kompostu. Vysoká teplota má za následek úhyn hnilobných a jiných nežádoucích patogenních bakterií, dochází i k likvidaci klíčivosti semen plevelnatých rostlin. Tato fáze bývá též nazývána jako hydrolizní, mineralizační, nebo horká fáze. Její doba trvání může být při intenzivní provzdušňováním 2-3 týdny, ale u kompostů s velkým podílem dřevní štěpky trvá i 2 měsíce. [14]
3.4.1.2 Fáze – přeměnná Vyznačuje se pozvolným poklesem teploty ze 40°C až na 25°C a změnou složení mikroorganizmů. V této fázi jsou nahrazeny termofilní bakterie jinou skupinou plísní a mikroorganizmů. Dochází zde k úbytku a ztráty původního vzhledu, struktury a pachu. Kompost dostává stejnoměrnou hnědou barvu s rozpadajícími jednotlivými částmi a slabou vůni po lesní zemině. Pokles objemu a hmotnosti hmoty už není tak markantní jako ve fázi mineralizace, úbytek je zde okolo 10% hmoty. Výsledkem této fáze je vymizení fytotoxicity a kompost již může být použit jako hnojivo. [3] 3.4.1.3 Fáze – dozrávání kompostu V této fázi dochází k vyrovnání teplot s teplotou okolí. Začínají se zde objevovat malí živočichové a hmyz, svinky, stonožky a roztoči. Vzniká zde kvalitní a stabilní humus a úbytek hmotnosti je jen nepatrný. Některé postupy kompostování doporučují do čerstvého kompostu aplikovat mikroorganismy různými přípravky. V provozních podmínkách bývají většinou tyto preparáty bez prokazatelného účinku a aplikace těchto přípravků se zbytečně prodraží. Nejvhodnější skladbu mikroorganizmů je možno do kompostu vnést ornicí, pařeništní zeminou nebo zrajícím kompostem. O délce trvání jednotlivých fází kompostu jsou zahodující kompostový materiál, podmínky kompostování a další faktory např. roční období. [3]
21
3.4.2 Suroviny vhodné a nevhodné ke kompostování Kompostováním můžeme likvidovat prakticky všechny materiály, které podléhají biologickému rozkladu. (technika zpracování odpadů) Vhodné materiály pro kompostování:
Zahradnické biodpady
Kuchyňské a domovní biodpady
Biodpady z chovu hospodářských zvířat
Kompostovací přísady
Zbytky ovoce a zeleniny (obchody)
Odpady z provozoven veřejného stravování
Odpady z průmyslu cukrovarnického, pivovarského, pekárenského
Jateční odpady, zpracování ryb a masa
Organické odpady ze zemědělství
Kaly z ČOV Nevhodné materiály pro kompostování:
Odpady obsahující nebezpečné látky a kovy
Odpady, jež nepodléhají biologickému rozkladu
Biodpady s obsahem patogenních organizmů
Plasty, kovy, sklo a kameny
3.4.3 Zásady kompostování Obecně platí, že čím je směs pro kompostování pestřejší, tím je výsledný kompost kvalitnější. Kromě toho je užitečné při zakládání kompostu dodržovat některé další zásady:
Stejná rychlost biodegradace
Přednostně se mísí ty látky, jejíž rozklad je stejně rychlý.
Vhodné chemické složení
Důležitý je zde poměr mezi organickými a anorganickými látkami.
22
Vhodný poměr C:N
Tento důležitý parametr určuje pravděpodobnou rychlost rozkladu organických zbytků. Optimální hodnota tohoto poměru se pohybuje (20-30):1 u zralého kompostu (vysoká stabilita). Při poměru menším než 15:1, bude rozklad rychlý, ale dusík se může ztrácet jako amoniak, protože množství dusíku převažuje metabolickou potřebu mikroorganismů. Hmoty s poměrem C:N nad 50:1 se rozkládají pomalu, prodlužuje se zrání kompostu. Pro čerstvě založený kompost složený z převážné části ze zbytkové biomasy je vhodný poměr C:N= (30-35):1. Vzhledem k tomu, že u travní biomasy se C:N pohybuje kolem hodnoty 20:1, je třeba materiálovou skladbu doplnit komponenty se širokým poměrem C:N (piliny, sláma). Pro ilustraci jsou v následující tabulce č. 1 uvedeny hodnoty poměru C:N materiálů, které při zpracování zbytkové biomasy přicházejí do úvahy.
Tab. 1: Hodnoty poměru C:N u některých materiálů používaných při kompostování zbytkové biomasy [14] Materiál
C:N
Materiál
C:N
Kůra
120:1
Drůbeží trus
10:1
Piliny
500:1
Močůvka
2:1
Odpad ze zahrady
40:1
Kejda skotu
10:1
Listí
50:1
Hnůj skotu
25:1
Posečená tráva
20:1
Sláma (žito, oves)
60:1
Sláma (pšenice, ječmen)
100:1
Pozn.: Základní pravidlo: čím je starší, tmavší a dřevnatější materiál, tím je v něm obsaženo více uhlíku. Čím je materiál čerstvější, šťavnatější a zelenější, tím obsahuje více dusíku. Protože kompostování je aerobní samozáhřevný biologický rozklad degradovatelného materiálu způsobený aerobní mikroflórou, je nutné pro její rozvoj zabezpečit v kompostové zakládce optimální vlhkost materiálu a s ní související množství kyslíku. [14]
23
Teplota
Teplota zakládky kompostu je základným měřitelným ukazatelem zrání kompostu, který koresponduje s intenzitou činnosti mikroorganismů. V kompostu se nacházejí především mezofilní mikroorganismy, pro které je optimální teplota v rozmezí 20-30°C. Při zvyšování teploty v zakládce se vyskytují mikroorganizmy aerobní termofilní, pro jejich vývin je optimální teplota 45-65°C. Aby došla ke zlikvidování nežádoucích patogenních mikroorganizmů je potřebná teplota 55°C a to po dobu minimálně 21 dnů. Měření teploty základky se provádí vždy ve středu výšky, způsob měření je taktéž ovlivněn tvarem příčného průřezu. Měření se provádí po 1,5 m úsecích. Dojde- li k poklesu teplot, tento jev může být zapříčiněný vyschnutím zrací hmoty anebo nedostatkem kyslíku. Jedná-li se o trvalý pokles teplot, může být tento jev vyhodnocen jako ukazatel zralého kompostu. Teploty od 0°C do -10°C výrazně zpomalují zrací proces, ale nemusí zde dojít k zastavení. ČSN 465735 povoluje expedici průmyslového kompostu nejdříve 14 dní po skončení druhé překopávky. V té době nesmí být 0,50 m pod povrchem zakládky teplota vyšší než 45° .[10]
Vlhkost
Jeden z dalších faktorů ovlivňující kvality humusu je vlhkost. Při nedostatečné vlhkosti dochází ke zvýšenému výskytu plísní a aktinomycet a neumožňuje některé důležité hydrologické reakce, naopak se zde mohou objevit nežádoucí chemické reakce. Za ideální vlhkost kompostovaného materiálu se považuje rozmezí mezi 50-60% (hodnoty nastaveny při zakládáni zakládky). Z důvodu samozahřívání a odpařování kompostu se musí materiál dovlhčovat. Dovlhčování se provádí na samotném začátku kompostování a při provzdušňování. V průběhu kompostování nesmí vlhkost být nižší než 40%, nižší vlhkost zapříčiňuje sníženou aktivitu mikroorganismů. Naopak by hodnoty vlhkosti neměly přesáhnout 6570%; při této vlhkosti už mohou v kompostovaném materiálu vznikat anaerobní zóny. [13]
Provzdušnění substrátu
Účel provzdušnění substrátu je zmírnění zápachu kompostu, snížení vlhkosti kompostu a dodání potřebného kyslíku pro termofilní mikroorganizmy. Je to vysvětlováno
24
upevňováním vazeb dusíku v kompostované hmotě, což se projevuje snížením emisí amoniaku a etanu. Jako mezní obsah kyslíku pro udržení procesu kompostování je často uváděna hodnota 3% z celkového objemu pórů kompostovací zakládky. [10]
Hodnota pH
Čerstvý kompost by měl mít pH v rozmezí 6-8, zaleží na mikroflóře. Protože řada rostlinných zbytků i odpadů z chovů zvířat vykazuje slabě kyselou až kyselou reakci, upravuje se jejich pH při zakládání kompost obvykle vápněním. [5] 3.4.3 Technologie kompostování Kompostovací technologie jsou rozděleny podle základních způsobů výroby:
Kompostování v plošných základkách
Kompostování v pásových zakládkách
Kompostování na trvalém stanovišti
Rychlokompostování
Vermikompostování
3.4.3.1 Kompostování v plošných zakládkách Jedná se o jednu z nejstarších kompostovacích technologií, která byla v minulosti oblíbena hlavně proto, že nebyla vhodná mechanizace k zakládání krechtových kompostů. Do výšky 0,5 m byly rozmístěny vrstvy chlévské mrvy, slámy a dalších odpadů a vše bylo zavlažováno močůvkou. Tento kompost se překopával hloubkovou orbou a plocha zakládky byla po 2-3 roky využívaná jako tzv. tučný hon. Obdělávání těchto kultur zčásti rovněž nahrazuje překopávku. Po zrušení tučného honu se kompost rozváží na zbývající část pozemku. [10]
3.4.3.2 Kompostování v pásových zakládkách Kompostování klasickým způsobem, kde se materiál ke kompostování naváží do hromad a tvoří trojúhelníkový nebo lichoběžníkový průřez. Délka hromad je limitována
25
délkou stanoviště, kde se musí počítat se pohybem jednotlivých strojů a je třeba vytvořit rezervu k otáčení, navážení a jinými požadavky. Trojúhelníkový profil hromady se naváží do celkové šířky 2,0 m, v praxi se jedná o šířku 2,5 až 4 m, výška je dána charakterem naváženého materiálu. Tento profil má několik výhod. Mezi ně patří dobré uplatnění komínového efektu, přirozené provětrání profilu a lepší odvod tepla. Nevýhody trojúhelníkového profilu jsou ztížené aplikace kejdy do základky, v úzké koruně trojúhelníkového profilu se hůře upraví rýha pro zasakování kejdy.
Zakládka je silně zranitelná deštěm, protože velký povrch odpovídá poměrně
malému absorpčnímu povrchu (jádru). Materiál do lichoběžníkového profilu základky je navážen pomocí traktoru do šířky 36 m a doporučená výška se pohybuje okolo 1,5 až 2 m. Na rozdíl od trojúhelníkového profilu jsou zde lépe využívané plochy s menší plochou pro pracovní uličky. Další výhodou je lepší udržení tepla v zakládce. Díky lichoběžníkovému tvaru nedochází k tak velké zranitelnosti deštěm, jak tomu bylo u trojúhelníkového profilu. Hlavní a jedinou nevýhodou této technologie je častější překopávání z důvodu zhoršeného přirozeného provětrání profilu. Pro dosažení úspěšných výsledků této technologie je nutný vysoký stupeň mechanizace. Efektivním řešením je použití překopávačů, která pracují kontinuálně. Před prvním použitím překopávačů je zapotřebí úprava profilu hromady. Pro úpravce používají nakladače nebo traktory s čelní shrnovací lopatou. [10] Obr č. 1 Trojúhelníkový profil hromady [10]
26
Obr č. 2 Lichoběžníkový profil hromady [10]
3.4.3.3 Kompostárna na trvalém stanovišti Požadavky na kompostárnu na trvalém stanovišti nařizují řešení takové, aby nedocházelo k vniku přívalových vod na nepropustnou plochu. Povrch 1,5-3% je orientován směrem k jímce. Tyto podmínky splňuje kompostování na tzv. vodohospodářsky zabezpečeném stanovišti. Pro nějž jsou náležité požadavky:
okraje obrubníku kompostovací plochy musí být vyvýšeny nad terénem 40 cm
provedení nepropustné plochy: živičná, železobetonová, monolická nebo panelová
vybavenost vhodným kontrolním systémem pro zjištění případného úniku závadných látek
3.4.3.4 Rychlokompostování U klasického kompostování v pásových hromadách je běžná doba zrání kompostu 3-6 měsíců. Jednotlivé fáze a jejich trvání jsou ovlivněné několika faktory, jako jsou homogenita zakládky, roční období, četnost a kvalita překopávek a surovinová skladba. Urychlení celého procesu kompostování je možné docílit pomocí optimalizace surovinové zakládky, mechanizací rozhodujících operací v technologickém procesu a využití geotextilií na pokryv kompostu. Proces rychlokompostování umožňuje významně snížit emise amoniaku a metanu. Při výrobě kompostu lze zužitkovat nejrůznější zbytkové suroviny, vyskytující se nejen v zemědělství, ale i v komunálních službách. Dobrý kompost musí být složen z minerálních
27
látek (např. z dobré zeminy), organických látek (rašeliny, rostlinných zbytků, natě apod.) a jejich směs oživena. Aby tyto složky na sebe mohly působit co nejúčinněji, mají být ještě před zakládáním kompostu dobře rozmělněny a smíchány, aby jejich styčný povrch byl co největší. Rychlokompostování je technologie, která umožňuje dobře využívat a jednoduše aplikovat nejrůznější přípravky jednak ke stimulaci mikroorganismů čili urychlení celého procesu a jednak pro potlačení zápachu, který vzniká v první fázi kompostovacího procesu. [15] 3.4.3.5 Vermikompostování Vermikompostování je metoda převážně aerobní fermentace organických materiálů, která využívá značného potenciálu některých druhů dešťovek přeměňovat organickou hmotu na kvalitní hnojivo s relativně vysokým podílem humusových látek a s obsahem regulátorů růstu (auxinů, giberelinů a cytokininů – Zajonc (1992). [12] Pro vermikompostování se využívají především kalifornské hybridy dešťovek Eisenia foetida. Princip výroby kompostu tzv. biohumusu, je založen na principu schopnosti trávicího traktu dešťovek, kde jsou přeměněny organické látky. Výsledkem je vznik 60% biohumusu a 40% využívají žížaly pro svůj metabolismus. Klasická metoda vermikompostování spočívá v přidávání 2-3 cm substrátu (nejlépe předkompostovaného) každý týden na vermikompostovací lůžko. Existují však i metody výroby vermikompostu v na sobě poskládaných boxech, či v automatických vermikompostérech s násypkou substrátu v horní části a cyklickým odebíráním vermikompostu ze spodku vermikompostéru pomocí pohyblivého síta. Rozdíl mezi kompostováním a vermikompostováním je popsán v následující tabulce č 2. Hlavní rozdíl je v jednotlivých parametrech v průběhu a před započetím kompostování rozdílné hodnoty jsou v C:N, pH, dobou kompostování, vlhkostí, spotřebou kyslíku atd. Výsledné hodnoty jsou u obou způsobů stejné.
28
Tab. č. 2: Rozdíl mezi kompostováním a vermikomopstováním [12] KOMPOSTOVÁNÍ VERMIKOMPOSTOVÁNÍ Optimální C/N
30-35/11
20/11
Před
Vhodné pH
6-81
min.5; opt. 6,5-7,5;max.92
započetím
Min. obsah P [%
0,21
kompostování
P2O5] max. 34
El. Vodivost [mS/cm] Doba kompostování [měsíce] Správná vlhkost [%]
V průběhu kompostování
Po kompostování
Obvyklá teplota [°C] Potřeba kyslíku [% O 2 v prostředí] Max. koncentrace CO 2 Max. výška zakládky [m] Max. obsah čpavku [%] Max. C/N pH Vlhkost [%]
min. 2-31
léto: 2-3; zima 3-53
70% pórovitosti zaplněno vodou1 opt. 50-60; max. 681 min. 46
min. 60;opt.70-80; max.902 min. 5; opt. 18-25; max. 352 152
176
62
41
0,6 (0,8)2 0,12
30/15 6,0-8,55 min. 40; max. 655
30/15 6,0-8,55 min. 40; max. 655
Srovnání parametrů dvou metod kompostování (tabulka byla vypracována s použitím dat z těchto pramenů: Váňa 1994 , Zajonc 1992, Gorodnij 1990, Hartenstein 1989, ČSN 66 5735, Váňa 1996) [12] Biohumus vyrobený pomocí žížal je považován za nejúčinnější organické hnojivo, při čemž nejcennější jsou jemné frakce humusu (do 1 mm), které mají 60-70x větší účinnost než chlévský hnůj. [1]
3.4.4 Kvalita kompostu Kvalitativní znaky zralého kompostu určuje ČSN 46 5735/1991 (Tab. č. 3). Optimální vlhkost u zralého kompostu je v rozpětí 40-65%. Celkový obsah organických látek je podle normy minimálně 25%; organické látky musí být hůře rozložitelné, příp. ve formě humusu (lehce rozložitelné organické látky musí být již rozloženy)
29
Tab. č. 3 Kvalitativní znaky zralého kompostu (minimální a maximální hodnoty) [28] Kvalitativní znaky
Min
Max
vlhkost (%)
45
60
spalitelné látky (%)
25
celkový N (%)
0,6
C:N
30:1
Ph
6,0 - 8,0
nerozložitelné příměsi (=%)
2
Hodnoty dusíku u zralého kompostu nesmí klesnout pod 0,6%, C:N (poměr mezi uhlíkem a dusíkem) by neměl překročit hodnotu 30:1, pH zralého kompostu musí být neutrální. Závazným kriteriem kvality zralého kompostu jsou maximálně přístupné počty patogenních a potenciálně patogenních bakterií. Kvalitní kompost nesmí obsahovat žádné bakterie rodu Salmonella. Zralý kompost se vyznačuje svou charakteristickou hnědou barvou, která může být až tmavě šedá. Vůně je podobná lesní půdě, kterou způsobují aktinomycety, které se podílí na syntéze humusových látek. Zralým kompostem se hnojí zemědělsky využívané půdy jednou za 3-4 roky, a to v dávkách 25-30 t/ha. [11] Požadavky na nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v kompostu (tab. č. 4) uváděných do oběhu upřesňuje vyhláška č. 474/2000 Sb. "o stanovení požadavků na hnojiva". Podle obsahu přípustného množství sledovaných látek se kompost rozděluje na I a II. třídu. Rozdíly v porovnání kompostu I a II třídy, co se týče složení jednotlivých prvků, jsou téměř dvojnásobné.
30
Tab. č. 4 Nejvyšší přípustná množství sledovaných látek v kompostu a v surovinách pro přípravu kompostu (ČSN 465735) [29] Sledované (Rizikové) látky
Nejvyšší přípustné množství sledované látky v mg v 1 kg vysušeného vzorku kompostu podle třídy
As
I. 10
II. 20
Cd
2
4
Cr Cu
100 100
300 400
Hg
1,0
1,5
Mo
5
20
Ni
50
70
Pb
100
300
Zn
300
600
31
4 METODIKA 4.1 Zhodnocení kompostárny ZERA a.s. Hodnocení aktuálního stavu vybrané kompostárny ZERA a.s. vychází z jejího provozního řádu a hodnotící zprávy z roku 2009, která zahrnuje důležité údaje o vyprodukovaném kompostu, množství a druhu materiálu, dodavatelích atd. V práci je také zahrnut popis a množstevní využití kompostárny. Na základě získaných údajů jsou vyhodnoceny návrhy na zlepšení chodu kompostárny.
4.2 Volba území pro řešení návrhů Kompostárna Ratíškovice se nachází v okrese Hodonín, sousedí s několika obcemi. Pro zpracování návrhu na využití BRO pro kompostárnu jsem se rozhodla pro následující obce: Milotice, Vacenovice, Rohatec a Dubňany, do šetření bylo také zařazeno území obce Ratíškovice. V těchto obcích žije celkem 18 221 obyvatel. Lze předpokládat, že v obcích by neměla být vyšší produkce biologicky rozložitelného odpadu větší než 50 kg. obyv
-1
.rok -1. Kapacita kompostárny by toto množství byla schopna pojmout a zpracovat.
4.3 Průzkum a množství druhů BRO v jednotlivých obcích Jedním z hlavních bodů práce bylo zjištění potenciální produkce biologického odpadu ve vymezeném regionu. V okolních obcích byl proveden průzkum v podobě rozhovoru se zaměstnanci místních podniků a návštěv obecních a městských úřadu a jiných příslušných zařízení, týkajících se zpracování odpadů. Tato snaha vede k získání co nejpřesnějších informací ohledně zpracování biologicky rozložitelného odpadu, včetně odběratelů, množství a způsobu umístění.
4.4 Průzkum problému týkající se kompostárny V závěru své práce celkově zhodnocuji chod kompostárny, vliv okolních vesnic. Práce by měla přispět ke zlepšení komunikace mezi kompostárnou a okolními obcemi s případným návrhem na uložení jejich biologicky rozložitelného odpadu a tím i zjednodušení řešení situace pro obce, jež se musí řídit planou legislativou (základem je směrnice Rady EU č. 1993/31/ EC o skládkách odpadu). 32
5 VÝSLEDKY
5.1 Hodnocení součastného stavu kompostárny ZERA a.s., Ratíškovice
5.1.1 Základní údaje: Identifikační číslo provozovatele
IČ : 634 930 21
Obchodní jméno a sídlo
ZERA, a.s. Ratíškovice Za Mlýnem 1264 PSČ 696 02
Statutární zástupce
Ing. Vladimír Šťastný Předseda představenstva
Kompostárna, jak již bylo řečeno, je zařízení určené pro zpracování biologicky rozložitelných odpadů.
5.1.2 Popis obce Obec Ratíškovice se nachází v okrese Hodonín, v Jihomoravském kraji. Obec Ratíškovice leží 80 km jihovýchodně směrem od Brna a sousedí s obcemi Milotice, Vacenovice, Rohatec a Dubňany. Vesnici obklopuje z velké části rozsáhlý smíšený les Dúbrava. V obci a jejím okolí se nachází řada vodních ploch, mokřadů a tůněk. Největší z nich je vodní nádrž Hliník. Ratíškovice se svými 4027 obyvateli (stav k 1. 1. 2005) patří mezi nejpočetnější obce – vesnice v České republice. Přes 1300 domů užívá vysokého stupně občanské vybavenosti. Ke stávající vodofikaci a plynofikaci přibyla v začátku 90. let čistírna odpadních vod a kanalizace, jejíž poslední etapa výstavby byla dokončena v roce 2004.
33
Obec je jedním ze zakladatelů mikroregionu Nový Dvůr, spolu s obcemi Milotice, Vlkoš, Vacenovice, a Skoronice v roce 2002. Krátce po založení přistoupila obec Svatobořice-Mistřín. Celkový počet obyvatel svazku je 13112. Název „Nový Dvůr“ se váže k dějinám Milotického panství. Důvodem k založení byl rozvoj celého území, spolupráce a koordinace při akcích zaměřených na oblasti rozvoje infrastruktury, ochrany životního prostředí (využití alternativních zdrojů energie, pozemkové úpravy, vodní nádrže, biokoridory) a ochrany kulturního dědictví.[20]
5.1.3 Zařízení a legislativa: Kompostárna je v souladu se zákonem č.185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých zákonů (dále jen zákon), ve znění pozdějších předpisů, vyhláškou č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady (dále jen vyhláška), ČSN 465735 Průmyslové komposty a ON 465733 Rašelinové substráty. Zařízení splňuje podmínky stanovené zvláštními právními předpisy na ochranu životního prostředí a zdraví občanů a je vybaveno monitorovacím technickým zařízením a doprovodnými systémy. [6]
5.1.4 Umístění zařízení: Výrobní objekt na zpracování biologicky rozložitelných odpadů pomocí biofermentace se nachází na pozemcích č. 3650, 3651 a 3653 v k.ú. Ratíškovice. Objekt je umístěn v rovinatém území směrem na jihovýchod od obce Ratíškovice. Z jihovýchodní strany je obklopen lesem, ze strany severozápadní je bývalý areál výkrmny skotu.
34
Obr č. 3 Mapa Ratíškovice s objektem kompostárny (www.maps.google.cz/)
Objekt kompostárny
Obr. č. 4 Letecký snímek kompostárny ZERA a.s. [33] 35
5.1.5 Zařízení a jeho technický popis
Výrobní objekt – jedná se o přízemní, dvoulodní, halový objekt. Podlaha je v jedné úrovni, nepropustná, izolována folií PVC, opatřená ochranným nátěrem EPACID. Zastřešení je řešeno lehkou ocelovou konstrukcí. Celková zastavěná plocha objektu činí 2695 m2, s rozměry šířka – 49 m a délka – 55 m. V objektu se nacházejí dvě části: vlastní výrobní prostor a prostor pro sklad hotového výrobku, který je navržen pro 5000 tun výsledného produktu. o Výrobní část je železobetonová hala, ve které se nachází sklady jednotlivých komponentů, míchárna, sklad namíchané suroviny a jednotlivé fermentační boxy. Před každým fermentorem je komunikační a manipulační prostor. o Skladovací část je taktéž řešena jako železobetonová hala, která se skládá z jednotlivých boxů, ve kterých je uskladněn hotový výrobek. Pro skladování komponentů jsou navrženy vždy 3 boxy, do nichž se ukládají materiály organického typu (např. slamnatý hnůj od skotu a vepřů, drůbeží podestýlka, sláma apod.).
Výrobní objekt má ve všech vjezdech do objektu navrženy zvýšené prahy proti úniku eventuálních tekutých odpadů mimo objekt.
Sběrná dvoukomorová jímka na kejdu – slouží pro zachycení tekutých odpadů. Obsah jímky je 2 x 40 m3. Sběrná jímka je opatřena zařízením, jež umožňuje nepřetržitou kontrolu těsnosti jímky. Proti přeplnění je instalováno zvukové signalizační zařízení, které informuje o stavu plnosti jímky. Vedle jímky je konstruována nepropouštějící stáčecí plocha o rozměrech 4,5 x 12 m. Tato plocha je z železobetonu a je vyspádovaná do kalníku o objemu 11 m3. Z jímky jsou odvedeny tekuté odpady do míchačky. [33]
Sociální objekt, kancelář, denní místnost, komunikace, elektrická připojka
5.1.6 Účel zařízení Zařízení slouží k biologickému zpracování odpadů. Výsledným produktem je kompost s obchodním označením ZERAGANIC. Zařízení je vybudováno na zpracování 25 000 t 36
organických odpadů s předpokládanou produkcí 20 000 t organického hnojiva za rok. V součastné době je zařízení využíváno na 68 % což činí 17 000 t organického hnojiva za rok. Vyrobený kompost podléhá ČSN 465735.
5.1.7 Technologický postup Technologie kompostování napodobuje a urychluje přeměny organických látek na základě biochemických procesů tím, že upravuje podmínky pro činnost zúčastněných organizmů. Po převzetí odpadu obsluhou, původce vyloží odpad podle pokynů na místo určené (sklad komponentů, sběrná jímka). Další manipulaci a přemístění si provádí již obsluha sama, jedná se o přemístění odpadu do míchačky za využití nakladače, dopravníku nebo přečerpání z jímky, jedná-li se o kejdu. Namíchaná vsádka, která je v podobě hnoje, podestýlky, kejdy, drcené slámy a organických odpadů je po homogenizaci v míchačce kolovým nakladačem převezena do fermentorů. Obr č. 5 Míchání materiálu (archiv autora)
37
Fermentor je tepelně izolovaná, zastřešená výrobní jednotka rozměrů 5 ×7 × 4 m, která je vybavena přístrojem na
měřením teploty, nuceným přívodem vzduchu pomocí
ventilátoru, nuceným odvodem odpadního plynu z procesu fermentace – rovněž pomocí ventilátoru. V průběhu fermentace zůstává vlhkost a hmotnost podstatně nezměněna. Fermentace je šaržového charakteru a probíhá při teplotách 65 - 78 °C po dobu 4 až 7 dní. Fermentor se plní do výšky 2m materiálem a při fermentaci se materiál zhutňuje a sesedá. Proces biodegradace probíhá intenzivně v podmínkách provzdušňování. Ventilátor pracuje v automatickém režimu, a to v závislosti na okamžité teplotě kompostovaného materiálu (např. je v provozu cca ½ minuty za každých 10 minut). Proces aerobní fermentace v uzavřeném objemu probíhá rovnoměrně v celé zakládce fermentoru. Tímto procesem je zaručena stejná kvalita kompostu v celém prostoru fermentoru. Obr č. 6 Fermentor (rozměry 5x7x4 m),(archiv autora)
38
Působením termofilních aerobních bakterií dochází k zahřátí suroviny na pasterační teplotu, při které dochází k likvidaci klíčivosti semen plevelů, ke zneškodnění patogenních zárodků a salmonely. Vlastní technologický proces je chráněn obchodním tajemstvím firmy AGRONOM CS, s.r.o. se sídlem Nad Údolím 22, Praha 4 – Hodkovičky, IČ: 18628940, která je nositelem celé technologie. Výsledky rozborů surovin, množství použitých surovin a výsledky měření teplot jsou předmětem vedení průběžné provozní evidence v provozovně. Číslování zdroje a jeho částí je shodné s provozní evidencí zdroje. 5.1.8 Organizační zařízení provozu Provoz kompostárny Ratíškovice je zajišťován třemi pracovníky a jedním vedoucím zařízení. Pracovníci zařízení ve skladbě předáka a dvou dalších pracovníků vykonávají veškeré funkce, které jsou třeba k plynulému provozu kompostárny. Provoz je jednosměnný, provozní doba pro prodej organického hnojiva Zeraganit je od pondělí do soboty. 5.1.9 Vstupy do technologie zpracovávané suroviny Zpracovávané suroviny: Tab. č.5: Seznam odpadů kategorie ostatní, které mohou být v zařízení zpracovávány [30] Katalogové Kategorie
Název odpadu
Způsob
číslo
odpadu
využívání
020101
O
Kaly z praní a z čištění
R3
020103
O
Odpad rostlinných pletiv
R3
Zvířecí trus, moč a hnůj (včetně znečištěné 020106
O
slámy), kapalné odpady, soustřeďované odděleně a zpracovávané mimo místo vzniku
39
R3
020107
O
Odpady z lesnictví
R3
020201
O
Kaly z praní a z čištění
R3
020204
O
020301
O
020304
O
020305
O
020401
O
Zemina z čištění a praní řepy
R3
020402
O
Odpad uhličitanu vápenatého
R3
020403
O
020501
O
020502
O
020601
O
020701
O
Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku Kaly z praní, čištění, loupání, odstřeďování a separace Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku
Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku
Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování Odpady z praní, čištění a mechanického
40
R3
R3
R3
R3
R3
R3
R3
R3
R3
zpracování surovin 020702
O
020704
O
020705
O
030101
O
Odpady z destilace lihovin Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku Odpadní kůra a korek Piliny,
030105
O
R3
hobliny,
R3
R3
R3 odřezky,
dřevo,
dřevotřískové desky a dýhy, neuvedené
R3
pod číslem 03 01 04
5.2 Množství BRO zpracovaných v kompostárně Tak jako se ekonomická krize podepsala na spoustě firem, tak měla i dopad na kompostárnu Zera a.s. Dopad byl zejména na to, že zkrachovala spousta drobných zemědělců a podniků, kompostárna tím přišla o odběratele i dodavatele. Jedna z hlavních předností kompostárny, je že není až tak závislá na odběratelích, ale je si schopná svůj vyrobený kompost využít na svých pozemcích. Podle výpočtů bylo zjištěno, že kompostárna je navržena na 20 000 tun biologicky rozložitelného odpadu, kapacita může být navýšena na maximálně 22 000 tun. Do roku 2006 kompostárna fungovala téměř na 100% a za tento rok bylo uloženo na kompostárnu 20 187 tun biologicky rozložitelného odpadu. Tento rok byl pro ni zlomový a pak už jen docházelo ke snižování návozu. V roce 2009 byla kapacita kompostárny využita na pouhých 68%, návoz materiálu byl 16 926,41 tun. (Tab č. 6). V nejbližší době není předpokládáno, že by mělo dojít k navýšení návozu až na 100%.
41
Tab č. 6 Srovnání návozu materiálů za rok 2006 a 2009 [32, upraveno] Návoz materiálu v t Druh r 2006 r 2009 Podestýlka 7911,5 7804,8 Kuřince 5794,7 5643,7 Ostatní odpad 576 1379,61 Chl. Mrva 1328,8 1231,7 Piliny 1082,8 457,3 Separát 1213 421,1 Kejda 1336,1 0 Siláž 44,7 0 Tráva 8,8 0 Celkem 20 187 16 926,41 Produkce 19 201,50 15 279,35 Z tabulky je patrné, že došlo ke snížení celkové produkce o 3992,15 tun během tří let. Ve srovnání s rokem 2006 došlo k úplnému vymizení návozu siláže, kejdy a trávy. V roce 2009 došlo k navýšení ostatního odpadu o 803 tun, jedná se o odpad 020204 (Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku), 200201 (Biologicky rozložitelný odpad, odpad z údržby obecní zeleně v Ratíškovicích) a 150103 (Dřevěné obaly). [32]
5.2.1 Návoz materiálu v roce 2009 Výzkum návozu materiálu byl uskutečněn během celého roku, množství je závislé na jednotlivých komoditách, ale i na ročním období. Do kompostárny Zera a.s. byly dováženy odpady jako je podestýlka, kuřince, ostatní odpad, piliny a separát. Viz graf č 2.
42
Graf č. 2 : Návoz materiálu za rok 2009 v tis tunách a jeho procentuální zastoupení [32, upraveno]
Celkový návoz podestýlky byl v kompostárně Zera a.s. uložen v celkovém množství 780 48 q za rok. 2009, návoz během celého roku byl různorodý v závislosti na jednotlivých měsících. Viz graf č. 3.
Hlavním dodavatelem podestýlky je Agropodnik Jevišovice
Pánov, celkem bylo uloženo 28 490 q tohoto odpadu. Nejvíce návozu tohoto materiálu bylo v měsíci listopadu a množství činilo 4210 q podestýlky, v měsíci květnu, červenci a prosinci nebyl uložen žádný odpad z tohoto podniku. Graf č. 3: Návoz ostatního odpadu v jednotlivých měsících [32, upraveno]
43
Kuřince jsou dodávaný do kompostárny ZERA a.s. dvěma společnostmi, Agropodnik Ratíškovice a Agropodnik Rohatec. Vetší podíl na dovoz kuřinců má AP Ratíškovice, jedna se o mateřskou firmu ZERA a.s. a Agropodnik Ratíškovice spolu úzce spolupracuji a vytvářejí si vzájemné výhodné podmínky. V roce 2009 činil, návoz kuřinců agropodnikem Ratíškovice nejvyšší v prosinci. Navoz tohoto materiálu je téměř konstantní a pohybuje se okolo 4000 q za měsíc. Celkové rozložení návozu kuřinců v závislosti na jednotlivých měsících je popsán v grafu č. 4 Graf č. 4: Návoz kuřinců během roku 2009 [32, upraveno]
Ostatní odpad byl uložen na kompostárnu v celkovém množství 1379,6 q. V tomto roce byl návoz prováděn celkem sedmi firmami. Jeden z největších dodavatelů je odpad z Hamé Bzenec, jedná se o odpad z potravinářského závodu. Jednalo se o celkové množství 5556 q odpadu z výroby. Další velkým dodavatelem byl odpad z podniku Delimax Hodonín, jedná se o závod, jež vyrábí lahůdky a výrobky z ryb. Množství tohoto odpadu se pohybovalo okolo 4300 q za rok 2009 (graf č. 5).
44
Graf č. 5 :Návoz ostatního odpadu v jednotlivých měsících [32, upraveno]
Další z neméně důležitých položek za rok 2009 byl odpad z chlévské mrvy, jež je do kompostárny dovážen ze ZOO Hodonín, soukromých subjektů z Kyjova, Nechvalína, Vacenovic a Bzence. Celkové množství navezeného odpadu činilo 12317 q za rok graf č. 6
Graf č. 6 :Množství návozu chlévské mrvy v měsících [32, upraveno]
45
Hlavním dodavatelem pilin byl podnik z vesnice Vnorovy, návoz činil 2884 q a v jednotlivých měsících se objem pohyboval okolo 139 – 378 q. Ostatní podniky tvoří méně než polovinu návozu. V posledních letech došlo k velkému snížení návozu pilin a je to z toho důvodu, že byla rozvázána smlouva s několika dodavateli. Piliny jsou pro kompostování důležité z toho důvodu, že snižují obsah dusíku v kompostu. Vedení kompostárny se snažilo vyřešit problém s nedostatkem pilin jejich nákupem, což se ale ukázalo jako velmi ekonomicky nevýhodné a pro kompostárnu neúnosné. Cena za piliny se pohybuje okolo 350 Kč za m3. Dalším řešením bylo použití slámy místo pilin, aby došlo ke snížení celkového obsahu dusíku, bohužel ani toto řešení nebylo ideální, sláma v celkovém stavu nemá nasákávací schopnost tak velikou jako piliny. Kompostárna Zera a.s. se rozhodla zapůjčit si stroj na drcení a sekání slámy, s tím, že pokud se jim nová technika osvědčí, kompostárna stroj zakoupí a tím odpadne problém s ředěním kompostu a nadbytkem dusíku. Na separát má kompostárna ZERA a.s. pouze jednoho dodavatele, je jím Agropodnik Milotice. Celkový návoz k roku 2009 činil 4211q a závislost na jednotlivých měsících je popsána v grafu č. 7 [26] Graf č. 7 :Návoz separátu v jednotlivých měsících [32, upraveno]
46
5.3 Výsledný produkt- kompost ZERAGANIC Zeraganic je 100% přírodní hnojivo, vyrobené výrobcem ZERA, a.s., Za Mlýnem 1264, 696 02 Ratíškovice. Číslo rozhodnutí o registraci: 1116 Číslo typu: 18.1.b). Toto hnojivo je vyrobené ze statkových hnojiv, slámy a dalších rozložitelných organických a rostlinných látek termofilní aerobní fermentací. Bylo vyvinuto za účelem zvýšení výnosů a částečného nahrazení minerálních hnojiv. Zeraganit působí jako půdní stabilizátor, zvyšuje výnosy a částečně nahrazuje potřebu minerálních hnojiv. Zvyšuje množství organických látek v půdě, zlepšuje půdní strukturu, zvyšuje obsah živin, podporuje uchování půdní vláhy, zpomaluje uvolňování živin. Je určen pro přímou aplikaci do půdy. Kompost působí pozitivně na zbarvení květů, plodů, má blahý vliv na udržení čerstvosti skladovaného ovoce. Dodává rostlinám potřebné živiny a zlepšuje využívání organických hnojiv. Uvolňování živin z kompostu je pozvolné. Půdní mikroorganismy využívají humus jako trvalý zdroj živin. Efektivita reprodukce humusu je u kompostů nesrovnatelně větší než u jiných organických hnojiv. Kompost vytváří mimořádně stabilní, vysoce hodnotnou organickou strukturu půdy. Obsahuje všechny důležité hlavní a stopové živiny. Kompost je hygienicky nezávadný. Kvalitní kompost je zcela zbaven klíčivých semen a oddenků plevelů.
5.3.1 Chemické a fyzikální vlastnosti: Obsah sušiny je 42-45 % Tab č. 7 : Chemický rozbor hnojiva [31] Vlastnost
Hodnota
vlhkost v %
max. 70,0
spalitelné látky v %
min. 50,0
celkový dusík jako N v %
min. 1,0
celkový fosfor jako P 2 O 5
min. 1,0
celkový draslík jako K 2 O v % min. 1,0 Poměr C : N
max. 30
(ve vysušeném vzorku)
47
5.3.2 Obsah rizikových prvků Kompost Zeraganit splňuje zákonem stanovené limity v mg/kg sušiny a spadá kategorie do kompostu II třídy.
Dříve byl řazen do kategorie I třídy, ale z důvodu
zvýšeného obsahu zinku byl kompost překategorizován.
Dle výsledku analýzy
z Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu by byly všechny ostatní rizikové prvky v souladu s limitní hodnotou kompostu I. třídy (tab. č. 8). Tab. č. 8 Porovnání limitní hodnoty kompostu I. třídy a výsledky analýzy ÚKZÚZ [33] Limitní hodnota *) Sledované (rizikové) látky pro Kompost I. třídy
Výsledky analýzy ÚKZÚZ *) (odběr vzorku 8.4.209)
As
max. 10
0,374
Cd
max. 2
0,446
Cr
max. 100
9,07
Cu
max. 100
52,2
Hg
max. 1,0
méně než 0,05
Mo
max. 5
3,28
Ni
max. 50
méně než 10
Pb
max. 100
3,97
Zn
max. 300
471
Důvody pro zvýšenou hodnotu zinku nejsou známy, komodity a jejich množství dodávané pro výrobu kompostu nebyly nikterak rapidně změněny během několika let. Zaměstnanci ZERA a.s. se domnívají, že zvýšený výskyt zinku pochází z drůbežích výkalů (kuřinců). Drůbež je krmena směsí s vysokým obsahem zinku, který prochází jejich trávicím traktem a vylučováním se dostává do jejich výkalů. Zvýšená hodnota zinku může být toxická pro některé rostliny, především pro extrémně kyselé půdy (pH pod 5.0). Vysoce odolné rostliny jsou především trávy a plevele, citlivější na vyšší obsah zinku je především zelenina. Vysoké hladiny zinku mohou mít vliv na metabolickou aktivitu v půdě, poškozovat mikroorganismy a zpomalovat rozklad organické hmoty.
48
5.3.3 Rozsah a způsob použití: ZERAGANIC se používá pro pěstování všech druhů plodin, ovoce a zeleniny, révy vinné, okrasných stromů a keřů, květin, trávníků, luk, pastvin. Hnojivo se aplikuje před setím nebo sázením plodin a neprodleně se zapraví do půdy. Doporučené dávkování a způsob aplikace:
vinice, okopaniny - 10 t/ha zapravit do půdy
zelenina - 10 t/ha zapravit do půdy
trávníky, pastviny - 5 t/ha rozhodit nebo rozmetat po povrchu
keře, ovocné stromy - 5 t/ha rozhodit nebo rozmetat po povrchu
okrasné stromy zapravit do půdy stejnoměrně v okruhu
obiloviny - 7 t/ha zapravit do půdy.
2m
Podmínky skladování: Volně ložené hnojivo by mělo být skladováno tak, aby nedošlo ke zhoršení jeho vlastností, odděleně od potravin a krmiv. Balený výrobek musí být skladován v původním obalu a na chráněném místě tak, aby nedošlo ke zhoršení jeho vlastností, odděleně od potravin a krmiv. Uchovávejte mimo dosah dětí. Doba použitelnosti by neměla přesáhnout 12 měsíců od data výroby. Cena Cena Zeraganitu je závislá na množství a způsobu odběru tab č 8. Tab.č. 9 Ceník Zeraganitu [31] Volně ložený
700 Kč/1t
Při odběru nad 5 tun
500 Kč/1t
Pytlovaný
50 Kč/ 1 pytel á 25 kg
V roce 2010 byl předpokládaný prodej Zeraganitu pro odběratele okolo 1500 tun, zbytek vyprodukovaného kompostu byl využit na pozemky ZERA a.s.
49
5.4 Analýza množství odpadů v daném regionu a řešení 5.4.1 Region Hodonínsko Okres Hodonín se nachází ve východní části Jihomoravského kraje, je třetím největším okresem v České republice. Je tvořen 82 obcemi z toho 8 měst. Rozloha okresu je 1099,13 km², v součastné době zde žije 158 717 osob. 5.4.2 Kompostárny v Hodonínském regionu V regionu Hodonínska bylo do roku 2010 vybudováno celkem 5 kompostáren se zaměřením na různé druhy biologicky zpracovaných odpadů a různou technologií zpracování odpadů.
Jedná se o kompostárny v obcích Kyjov, Ratíškovice, Mutěnice,
Velká nad Veličkou a Strážnice. Celková projektovaná kapacita pro všechny kompostárny v okrese Hodonín byla odhadnuta na 26 200 tun, vytíženost kapacity všech kompostáren se odhaduje, však pouze na 20 650 tun za rok což činí cca 78 %. V tomto výčtu nejsou uvedeny kompostárny zemědělských podniků, jež zpracovávají pouze své vlastní suroviny. O komunální odpad v uvedeném regionu zajišťují firmy EKOR s.r.o., Tespra Hodonín a Megawaste.
Kompostárna Ratíškovice Jedná se o výše zmiňovanou kompostárnu ZERA a.s. Kompostárna Kyjov Místní kompostárna je využita na 100% bez možnosti dalšího navýšení. Technologie zpracování BRO je zde řešeno využitím kontejnerového kompostování. Kompostárna zpracovává čistírenské kaly, BRO z údržby městské zeleně v obcích Kyjov a Svatobořice Mistřín a od místních podnikatelských subjektů. Kompostárna Velká nad Veličkou Obecní kompostárna využívá pro produkci kompostu kaly z čistírny odpadních vod, BRO od občanů a podnikatelských subjektů a odpad z údržby obecní zeleně.
50
Kompostování zde probíhá v krechtech, kompostárna je využita pouze na 25% z maximální využitelnosti. Kompostárna Mutěnice Subjekt je využit na méně než 50%, kompostování je zde prováděno na pásových hromadách (na volné ploše). V Mutěnicích využívají pro produkci kompostu kaly z čistírny odpadních vod, odpad produkovaný občany z obcí Mutěnice, Hodonín a Břeclav. Kompostárna Strážnice Místní kompostárna zpracovává biologicky rozložitelný odpad vzniklý z údržby městské zeleně Strážnice a odpad pocházející od občanů obce. 5.4.3 Obce s teoretickou možností využití kompostárny Ratíškovice ZERA a.s. Z důvodu dostupnosti dovozu biologicky rozložitelného odpadu jsem si vybrala následující obce, které by eventuálně mohly spolupracovat nebo již spolupracují s kompostárnou. Mezi obce, které se nacházejí v bezprostředním okolí do 8 km, patří Milotice, Vacenovice, Dubňany, Rohatec a Ratíškovice. Pouze jediná obec ukládá svůj bioodpad do kompostárny a to jsou Ratíškovice (obr č. 7).
51
Obr č. 7 Mapa Ratíškovic a okolních obcí (www.maps.google.cz/)
Informace o stávajícím stavu nakládání s biologicky rozložitelným odpadem a jejich přibližného množství bylo zjištěno pomocí šetření se zástupci OÚ jednotlivých obcí a z materiálů dodaných firmou ZERA a.s.
5.4.3.1 Obec Ratíškovice V obci Ratíškovice žije 4027 obyvatel, převažuje zde venkovská zástavba s velkými a prostornými zahradami, které nabízejí velkou možnost pro domácí kompostování. Pro občany jež nemají svoji vlastní kompostovací techniku, byl v areálu sběrného dvora přistavěn kontejner na biologicky rozložitelný odpad. Sběr komunálního odpadu v obci je zajišťován firmou EKOR s.r.o. V roce 2009 bylo ze sběrného dvora odvezeno cca 944 00 kg trávy. Kontejnery s trávou byly přepraveny do areálu ZERA a.s. s následným zařazením do kompostovacího procesu. Původci zeleně byli občané a zbytky z údržby zeleně obce. Do místní kompostárny byla odevzdána pouze tráva, která byla vytříděna od větších větví. Zpracování větví je prováděno jiným způsobem, než je ukládání do kompostárny. [29] 52
Největší
množství
biologicky
rozložitelného
odpadu
(trávy)
bylo
uloženo
v podzimních měsících, v měsících lednu a prosinci nebyl přivezen do sběrného dvora žádný BRO odpad graf č. 8. Graf č. 8: Návoz materiálu v jednotlivých měsících [32, vlastní zpracování]
Obecní kompostárna Obec Ratíškovice si uvědomuje naléhavou nutnost řešit nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a závažnost směrnice Rady EU č. 1991/31/EC o skládkách odpadu. Po zhodnocení situace se obec Ratíškovice rozhodla pro investici do rozšíření areálu sběrného dvora odpadů a vybudování vlastní obecní kompostárny. Nově vybudovaná kompostárna by podle předpokladů měla zlepšit kvalitu odpadového hospodářství obce a doplnit celý systém odděleného sběru, svozu a třídění komunálních odpadů. Bude následovat již na zavedený oddělený sběr biologicky rozložitelných komunálních odpadů. Momentálně je shromažďovací místo situováno na sběrném dvoře, je zde ukládán odpad z obce (údržba zelených ploch) a od občanů. V kompostárně bude přijímán odpad vznikající na území obce, v případě zájmu je možné i připojení okolních obcí, kompostárna nebude sloužit pro ukládání odpadů z podnikatelské činnosti. Biologické odpady z domácnosti budou moci občané přivézt přímo na kompostárnu.
53
Výsledný kompost bude použit na zlepšení úrodnosti zemědělské a lesnické půdy, která je ve vlastnictví či správě obce. Pokud bude spolupráce s dalšími obcemi, mohou si vzniklý kompost využít na jejich obecních plochách. Provozovatelem kompostárny bude obec, které patří pozemek, na němž se bude kompostárna nacházet. Obec Ratíškovice začala ke dnu 1. 6. 2009 přípravnou fázi na obecní kompostárnu, předpokládané dokončení projektu 31. 12. 2011 Budou-li schváleny a dodrženy všechny náležitosti měla by kompostárna začít s provozem k datu 1.1 2012. Momentálně je provozovna ve fázi schvalování. Kompostárna bude situována na parcele 3753/3 v areálu rekultivované skládky a stávajícího sběrného dvora odpadů. Areál se nachází mimo obytnou zástavbu v jihovýchodní části obce s příjezdem ze silnice ve směru na Rohatec, případný zápach z kompostárny by neměl mít vliv na obyvatelstvo. Ze stavebního hlediska by měla být kompostárna členěna na zpevněné vodohospodářsky zabezpečené ploše. Kompostování zde bude prováděno v otevřených krechtech. Odvod dešťové vody z ploch bude veden do jímky, odvedená voda bude využita ke zkrápění krechtů. Vstupní suroviny a odpady budou uloženy v příjmovém boxu. Přivezený materiál bude upraven drcením a následným promícháním mobilním drtičem. Následné uložení z boxů bude prováděno pomocí nakladače do krechtů. Krechty budou provzdušňovány a homogenizovány taženým překopávačem. Po ukončení fermentace bude kompost dozrávat na hromadě a následně bude zpracován rotačním sítem. Nečistoty zachycené na sítu budou uloženy v lisovacím kontejneru. V objektu kompostárny bude také zbudováno kryté místo pro techniku a jednotlivé vybavení pro výrobu kvalitního kompostu. Bude se především jednat o vybavení pro manipulaci a úpravu odpadů. Budoucí kompostárna má výhodu v umístění, protože se nachází na území již vybudovaného sběrného dvora a může využít jeho zařízení (zázemí obsluhy, váha apod.). Sběrný dvůr bude doplněn o mobilní kontejner - skladu nebezpečných odpadů, protože stávající již kapacitně nedostačuje. Kompostárna bude vybudována pro spádovou obec Ratíškovice (počet obyvatel 4074) s možností přizvání jedné z dalších okolních obcí. Spádová oblast kompostárny bude navrhovaná zhruba pro 6257 obyvatel. Strategií obce je (v souladu s trendy v nakládání s
54
odpady) zmírnit skládkování biologicky rozložitelných odpadů. Proto se zaměřila na rozvoj odděleného sběru a třídění odpadů a jejich další využívání a recyklaci. Veškerý provoz bude konstruován tak, aby se předešlo jakémukoliv ohrožení životního prostředí. Pro provoz kompostárny bude zpracován provozní řád a havarijní plán, který bude v souladu s normami a schválen správními úřady. Pro kompostárnu bude vypracován seznam přijímaných odpadů. Veškerá dokumentace o odvážených a dovážených odpadech bude zaznamenána do evidence dle vyhlášky MŽP č. 383/2001 (o podrobnostech nakládání s odpady). Předkládaný projekt je plně v souladu s Plánem odpadového hospodářství ČR a Jihomoravského kraje. Obec se rozhodla pro výstavbu své vlastní kompostárny z několika důvodů. Jedním z nich je, že realizací projektu bude vytvořeno min. 1 nové pracovní místo. Projekt podpoří sociální integraci těchto ohrožených skupin obyvatelstva, Jedná se především o osoby znevýhodněné (dlouhodobě nezaměstnaní, vyšší věk). Projekt má pozitivní dopady na životní prostředí. Zvýší se materiálové využití a recyklace odpadů, tím dojde k úspoře primárních surovin (neobnovitelných zdrojů) a energie. Předpokládá se, že dojde ke snížení množství biologicky rozložitelných odpadů ukládaných na skládky a tím by se měla snížit zátěž životního prostředí. Dojde k úbytku produkovaných skleníkových plynů, především metanu. Výstavbou kompostárny by se mělo snížit množství odpadů na nelegálních skládkách a volně v životním prostředí (finanční úspora za odstranění tzv. „černých“ skládek. Sníží se pálení biologicky rozložitelných odpadů (tráva, listí), tím dojde ke zlepšení ovzduší. Sníží se neekonomické převozy odpadů, tím dojde ke snížení negativních vlivů dopravy na životní prostředí (především ovzduší). [25]
5.4.3.2 Obec Vacenovice Obec Vacenovice se nachází 4 km severním směrem od obce Ratíškovice. K roku 2009 bylo registrováno 2200 obyvatel. Obyvatelé bydlí především ve vesnické zástavbě, téměř každý ze 720 domů má zahrad nebo pole. Z čehož vyplývá, že mnozí z občanů si vyrábí svůj vlastní domácí kompost, neukládají biologicky rozložitelné odpady, využívají je sami. V obci je umístěn kontejner, kam jsou ukládány odpady z městské zeleně a od
55
občanů. Množství BRO z obce nebylo možné zjistit, likvidace těchto odpadů je prováděna jiným způsobem než je ukládání do kompostárny ZERA a.s.
Obec nemá zájem o
spolupráci s kompostárnou ZERA a.s., je zde vysoký předpoklad o budoucím ukládání biologicky rozložitelných odpadů na novou obecní kompostárnu v Ratíškovicích. Komunální odpady z obce jsou odváženy firmou Tespra Hodonín. [27]
5.4.3.3 Město Dubňany Město Dubňany se nalézá 5 km západním směrem od obce Dubňany. Status města nabylo v roce 1964, převažuje zde ještě stále vesnická zástavba s rodinnými domky. Na území města žije 6515 obyvatel. V roce 2008 zde byla vystavěna jedna z největších solárních elektráren v České republice. Na ploše sedmi hektarů bylo vybudováno celkem 12 tisíc panelů, jež dokážou zajistit elektřinu pro zhruba 700 rodinných domů. Celkově je osazení vhodně navázáno na starší průmyslové areály v okolí a přispívá k oživení výroby a růstu pracovních příležitostí v donedávna chátrajícím území. Tato lokalita, podle sluneční mapy ČR, vykazuje dlouhodobě nejvyšší podíl intenzity slunečního záření, které je dokladovatelné i praktickým měřením intenzity dopadajících slunečních paprsků na fotovoltaické panely stávající elektrárny. Svoz komunálních odpadů biologicky rozložitelných odpadů je ve městě Dubňany zajišťován Kyjovskou firmou EKOR a.s. Vedení města přislíbilo EU, že se bude podílet na snížení ukládání biologicky rozložitelného odpadu na skládky a z tohoto důvodu zavedlo řízeny sběr BRO. Město vybudovalo organizaci Dukos, jež jim zajišťuje technické služby jako je údržba městské zeleně, ořezávání a osekávání stromů, činnost v nakládání s odpady a jiné. Biologicky rozložitelné odpady jsou roztříděny a následně uloženy na sběrný dvůr. Třídění je zajišťováno pracovníky Dukosu a je separováno na dřevo a zelený odpad. Dřevo a větve jsou upraveny štěpkováním a odvezeny k dalšímu zpracování nejmenovaným odběratelem. Zelený odpad je uložen v kontejneru o objemu 6 m3, jež je majetkem kompostárny Kyjov (EKOR a.s.), která se stará o další zpracování, včetně odvozu ze sběrného dvora. Město Dubňany spolupracuje s firmou EKOR a.s. již několik let, i když by byla možnost využití kompostárny ZERA a.s. pravděpodobně levnější z hlediska dopravy,
56
nemají zájem o spolupráci. V roce 2010 bylo na území města Dubňany vyprodukováno 413,02 tun biologicky rozložitelného odpadu. [23]
5.4.3.4 Obec Rohatec Vzdálenost od obce Ratíškovice je 9 km jižním směrem. V roce 2009 bylo hlášeno 3556 obyvatel a 1272 domů k bydlení. Svoz komunálního odpadu je zajišťován firmou Megawaste. Biologicky rozložitelné odpady z městské údržby jsou uloženy ve sběrném dvoře, o který se stará již zmíněna firma Megawaste. Podle prozkoumání tabulky návozu materiálu a rozhovorem s Ing. Neničkou (zaměstnanec ZERA a.s.) bylo zjištěno, že firma Megawaste spolupracuje s kompostárnou v Ratíškovicích, v roce 2009 zde bylo uloženo 152 tun biologicky rozložitelného odpadu. Původ odpadu mi nebyl sdělen. [24]
5.4.3.5 Obec Milotice Obec Milotice je od obce Ratíškovice vzdálená 3 km severním směrem. Počet obyvatel k roku 2010 bylo hlášeno 1923. Sběr komunálního odpadu je v obci zajištěn firmou Tespra Hodonín, tento odpad je svážen pravidelně každý sudý týden. Firma Tespra také zajišťuje jedenkrát měsíčně sběr plastu, papíru a kartonu, nebezpečný a velkoobjemový odpad je svážen dvakrát ročně. Obec není vybavena kontejnerem na biologicky rozložitelný odpad, tento odpad zde není evidován. Zajištění likvidace odpadu z údržby městské zeleně si obec obstarává sama, jiným způsobem než je uložení na kompostárnu. V roce 2013 by měl být v obci Milotice vybudován sběrný dvůr, kde bude uložen kontejner na biologicky rozložitelné odpady. Do budoucnosti obec plánuje spolupráci s některou z místních kompostáren, zda to bude kompostárna ZERA a.s. není v tuto chvíli zřejmé. [26 ]
5.4.3.6 Podmínky ZERA a.s. pro okolní obce ZERA a.s. nabízí okolním obcím výhodné podmínky, jakož je bezstarostný odvoz z místa obce. Kompostárna by si pouze účtovala peníze za odvoz kontejneru a za jeho pronájem, celková částka by se pohybovala okolo 300-500 Kč za měsíc. Za každou tunu biologicky rozložitelného odpadu by obec dostala 20-50 Kč. Ani přes tyto podmínky okolní obce nemají zájem, jediná doposud spolupracující obec jsou Ratíškovice. Spolupráce do budoucnosti je velmi nejistá z důvodu výstavby obecní kompostárny. 57
Kompostárna má však zájem pouze o listí a trávu, větve by přijala pouze v rozštěpovaném stavu., z důvodu že zařízení není vybavena štěpkovačem. [24]
58
6 ZÁVĚR Diplomová práce se zabývá problematikou kompostárny ZERA a.s. a okolních vesnic v regionu Hodonínsko, zejména mikroregionu Nový Dvůr a jedné okolní vesnice. Před započatým výzkumem byla prostudována legislativní stránka dané problematiky, charakteristika biologicky rozložitelných odpadů, výčet a popis jednotlivých technologií a zhodnocení stávajícího způsobu nakládání s biologicky rozložitelnými odpady v ČR, včetně výhledu do budoucnosti. Zařízení ZERA a.s. byla hlavní náplní mé diplomové práce, v práci je popsán technologický popis, technický popis a hlavní problémy, s nimiž se tamní kompostárna potýká. Popisovaná kompostárna ZERA a.s. se potýká s několika závažnými problémy. Mezi nejzávažnější patří ekonomické problémy, způsobené úbytkem odběratelů kompostu. V roce 2009 bylo prodáno asi 1100 tis. kg kompostu z celkové produkce 15 300 tis. kg, zbytek byl využit přímo podnikem ZERA a.s. Dalším problémem jsou nefunkční teploměry ve fermentorech. Teploměry byly zaneseny nedokonalou a nesprávnou údržbou. Z původních 10 teploměrů fungují pouze čtyři, teploměry jsou nepřesné a může dojít k nesprávnému průběhu kompostování z důvodu nedokonalé kontroly. Problém bude řešen v nejbližší době nákupem nových teploměrů. Jak již bylo uvedeno, kompostárna se též potýká s neúplným využitím prostorů. Výroba je omezena na pouhých 68% z důvodu nedostatku dodavatelů biologicky rozložitelných odpadů. V rámci zpracování předložené diplomové práce jsem oslovila místní zastupitele z okolních vesnic ve snaze zajistit lepší komunikaci a upozornit je na zájem o spolupráci mezi obcí a podnikem ZERA a.s. ve věci zpracování a využívání biologicky rozložitelných komunálních odpadů. Bohužel, tato snaha nebyla příliš úspěšná, okolní vesnice již mají svůj způsob nakládání s bioodpady zajištěný buď spoluprácí s jinou kompostárnou, případně je v obci zpracováván projekt výstavby vlastní kompostárny. V některých případech řeší obce problém s BRO vlastním způsobem. Provozním problémem zmíněné kompostárny je zvýšený obsah zinku v kompostu. Pro vyřešení tohoto problému je nutné najít zdroj zinku ve vstupních surovinách. Vzhledem k vysokým nákladům na laboratorní analýzy budou nejdříve testovány kuřince, u kterých je podezření na vyšší obsah zinku.
59
Aby bylo dosaženo optimálního poměru C: N v rozmezí 25-30:1, je zapotřebí zajistit poměr C:N v čerstvém kompostu v rozmezí 30-35:1. Ve vstupních surovinách je nadbytek dusíku a je tedy třeba při vytváření zakládky dodat do suroviny uhlík. Ideálním řešením pro daný typ vstupní suroviny (vysoká vlhkost) je přídavek pilin, jež mají vysokou nasákavost. Z důvodu nedostatku pilin a vysokou cenou se vedení kompostárny rozhodlo řešit uvedený problém přídavkem jemně nasekané slámy. V květnu tohoto roku (2011) by vedení kompostárny chtělo zažádat o grant na podporu nákupu potřebných nových strojů pro úpravu slámy. V případě, že grant nebude přidělen, bude muset kompostárna stroje plně financovat z vlastních finančních zdrojů, což je pro firmu v současné situaci obtížné. V budoucnosti lze očekávat značný nárůst vzniku obecních, ale i soukromých kompostáren díky legislativním požadavkům EU. Odpadne tím problém s biologicky rozložitelným odpadem, protože obce budou požadovat od občanů uložení na místní kompostárnu. Může zde ale zase dojít k jinému extrému, a tím je výsledný kompost. Kam s výsledným kompostem? Vzniklé kompostárny se potýkají s malým zájmem o kompost ze strany odběratelů. Cena za kompost je velmi rozdílná, některé kompostárny jej nabízí za odvoz.
60
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Monografie [1] FILIP, A., BOŽEK, F., KOTOVICOVÁ, J.: Komunální odpad a skládkování MZLU v Brně 2006 [2] FILIP, J. a kol.: Odpadové hospodářství. MZLU v Brně, 2005. [3] GRODA, B. A kol: Technika zpracování odpadů. MZLU v Brně, 1995. [4] HŘEBÍČEK, J. a kol: Integrovaný systém nakládání s odpady na regionální úrovni. Literra, Brno. [5] JELÍNEK, A a kol. : Faremní kompost vyrobený mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy., Praha, 2002 [6] NĚNIČKA P., Zhodnocení možností nakládání s BRO v podniku Agropodnik Hodonín. Bakalářská práce. MZLU v Brně 2008 [7] ŠIMÍČKOVÁ, P. Analýza využití kompostárny. Diplomová práce. MZLU v Brně, 2006. [8] TESAŘOVÁ, M.: Biologické zpracování odpadů. MZLU v Brně 2010 [9] UHLÍŘOVÁ, H. Hodnocení provozu kompostárny. Diplomová práce. MZLU v Brně, 2007. [10] ZEMÁNEK, P.: Speciální mechanizace- mechanizační prostředky pro kompostování MZLU v Brně 2001 Internetové zdroje [11] A.S.A.- SLUŽBY ODPADOVÉHO HOSPODÁŘSTVÍ V ČR , 2011: Bioodpad [cit. 2011-3-28
].
dostupný
na
www
<www.asa-group.com/cs/Ceska-
republika/Sluzby/Svoz-bioodpadu/Co-je-to-bioodpad.asa> [12] BIOM. CZ, 2011 : Bioodpad – Vermikopostování [cit. 2011-3-10 ]. Autor: Slejška A., dostupný na www < http://stary.biom.cz/clen/as/a_regena99.html.>
61
[13] BIOM. CZ, 2011 : Humus-půda-rostlina (2) humus a půda [cit. 2011-3-25 ] Autor: Vrba V., Huleš L., dostupný na www
[14]BIOM. CZ, 2011 : Kompostován zbytkové biomasy [cit. 2011-3-10 ] Autor: Kára J., Pastorek Z., Jelínek A., dostupný na www <(http://biom.cz/cz/odborne-clanky/kompostovani-zbytkove-biomasy> [15] BIOM. CZ, 2011 : Omezení emisí amoniaku a metanu rychlokompostování [cit.2011-3-8 ]. Autor: Jelínek A., dostupný na www < (http://biom.cz/cz/odborne- clanky/omezeni-emisi-amoniaku-a-metanu-procesemrychlokompostovani)> [16] BIOM. CZ, 2011 : Strategie a nástroje pro nakládání s biodegrabilními komunálními odpady v Evropě [cit. 2011-3-21 ].
Autor: Matulová D., dostupný na www <
http://www.df.biom.cz/cz/odborne-clanky/strategie-a-nastroje-pro-nakladani-sbiodegradabilnimi-komunalnimi-odpady-v-evrope> [17] ESKO-T.CZ, 2011 : Leták: Bioodpad v regionu svazku obcí „skládka TKO“ [cit. 2011-3-25 ]. . dostupný na www
<www.esko-t.cz/files/contents/letak-
bioodpady.pdf> [18] MECHANICKO – BIOLOGICKÁ ÚPRAVA MBU,2011 : Pojmy [cit. 2011-2-25 ] dostupný na www [19] PLTEP.CZ, 2011 : Sběr a zpracování biologicky rozložitelných odpadů [cit. 2011-3-14 ]. Autor: Jalovecký J. , dostupný na www <www.pltep.cz/skladka/upload/File/kestazeni/Microsoft%20PowerPoint%20%20Plzen%20bro_ppt.pdf> [20] RATIŠKOVICE. CZ, 2011 : Mikroregion Nový Dvůr [cit. 2011-3-14 ].,
62
dostupný na www < (http://www.ratiskovice.com/modules.php? name=Content&pa=showpage&pid=24)> [21]SCIENCE DAILY, 2011: Humus [cit. 2011-3-22 ] dostupný na www: [22] TŘETÍ RUKA. CZ, 2011 : Přehled předpisů – odpady [cit. 2011-3-21 ] dostupný na www Interview [23] Ing. Josef Ilčík, místostarosta města Dubňany [rozhovor: 15. 3. 2011] [24] Ing. Pavel Něnička, vedoucí zařízení na zpracování organických odpadů ZERA Ratíškovice a.s. [rozhovor: 15. 2. 2011] [25] PhDr. Radim Šťastný, místostarosta obce Ratíškovice [rozhovor: 15. 3. 2011] [26 ]Zaměstnanci, Obecního úřadu Milotice [rozhovor: 1. 3. 2011] [27] Zaměstnanci, Obecního úřadu Vacenovice [rozhovor: 1. 3. 2011]
Ostatní literatura [28] ČSN 46 5735/1991 [29] ČSN 465735 [30] Katalog odpadů [31] Leták Zeraganit [32] Návoz materiálu Zera Ratíškovice a.s. [33] Provozní řád Zera Ratíškovice a.s. [34] Zákon č.185/2001 Sb., o odpadech a změně dalších zákonů
63
8 SEZNAM TABULEK Tab. č. 1: Hodnoty poměru C:N u některých materiálů používaných při kompostování zbytkové biomasy [14] Tab .č.2 : Rozdíl mezi kompostováním a vermikomopstováním [12] Tab. č. 3 Kvalitativní znaky zralého kompostu (minimální a maximální hodnoty) [28] Tab. č. 4 Nejvyšší přípustná množství sledovaných látek v kompostu a v surovinách pro přípravu kompostu (ČSN 465735) [29] Tab. č. 5: Seznam odpadů kategorie ostatní, které mohou být v zařízení zpracovávány [30] Tab č. 6 Srovnání návozu materiálů za rok 2006 a 2009 [32] Tab č. 7 : Chemický rozbor hnojiva [31] Tab. č. 8 Porovnání limitní hodnoty kompostu I. třídy a výsledky analýzy ÚKZÚZ [33] Tab. č. 9 Ceník Zeraganic [31]
64
9 SEZNAM GRAFŮ Graf č. 1: Vývoj BRKO ukládaného na skládky [3] Graf č. 2: Návoz materiálu za rok 2009 v tis tunách a jeho procentuální zastoupení [32] Graf č. 3: Návoz ostatního odpadu v jednotlivých měsících[32] Graf č. 4: Návoz kuřinců během roku 2009 [32] Graf č. 5: Návoz ostatního odpadu v jednotlivých měsících [32] Graf č. 6: Množství návozu chlévské mrvy v měsících [32] Graf č. 7: Návoz separátu v jednotlivých měsících [32] Graf č. 8: Návoz materiálu v jednotlivých měsících[32]
65
10 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr č. 1 Trojúhelníkový profil hromady Obr č. 2 Lichoběžníkový profil hromady Obr č. 3 Mapa Ratíškovice s objektem kompostárny Obr. č. 4 Letecký snímek kompostárny ZERA a.s. Obr č. 5 Míchání materiálu Obr č. 6 Fermentor (rozměry 5x7x4 m) Obr č. 7 Mapa Ratíškovic a okolních obcí
66