Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
VYUŽITÍ PLASTOVÝCH KOMPOSTÉRŮ PRO DOMÁCÍ KOMPOSTOVÁNÍ Diplomová práce
Vedoucí práce: Ing. Pavel Ryant, Ph.D.
Vypracovala: Vendula Odstrčilová
Brno 2007
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Využití plastových kompostérů pro domácí kompostování 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 18. 5. 2007. Podpis diplomanta……………………….
PODĚKOVÁNÍ
Své poděkování bych ráda věnovala vedoucímu mé diplomové práce, Ing. Pavlovi Ryantovi, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a připomínky, které mi byly nápomocny k vytvoření této diplomové práce. Dále bych chtěla poděkovat Ing. Otovi Jelínkovi, který mi toto téma nabídl ke zpracování a poskytl mi potřebné informace a
vybavení pro provedení experimentů. Nesmím zapomenout také na
všechny, kteří mi vyšli vstříc a pomohli s provedením potřebných analýz. Mé poděkování patří i všem, kteří mi byli nápomocni při praktické realizaci tohoto projektu a při získávání potřebných údajů. V Brně dne 18. 5. 2007. Podpis diplomanta:
ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá domácím kompostováním v pěti typech plastových kompostérů vyráběných z odpadního polyetylenu. Jedná se o čtyři uzavřené kompostéry o objemech 270 l a 400 l v barvě zelené a černé, a kompostovací silo o objemu 600 l černé barvy. Během dvou let byly provedeny experimenty, při nichž byly sledovány a průběžně vyhodnocovány jednotlivé parametry kompostovacího procesu, a to především pravidelné měření teplot a vlhkosti. Po jeho skončení byla posouzena celková kvalita získaných kompostů z hlediska normy ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty, dále byl zjištěn obsah základních živin (P, K, Ca, Mg a S) a humusových látek. Výsledné komposty byly posouzeny také jako substrát, vzhledem k jejich vhodnosti k pěstování plodin. Zjištěné výsledky vypovídají o tom, že v podmínkách domácího kompostování lze jen stěží dosáhnout hodnot, které by splňovaly požadavky výše zmíněné normy. Komposty vykazují příliš vysoký poměr C : N a poměrně nízký obsah živin. Přesto jejich aplikace do půdy je pro zahradu nesporným přínosem, zejména díky vysokému obsahu humusu. Jako substrát by mohly být komposty použity po zředění, např. zeminou, a sloužit tak jako hnojivová příměs. Součástí práce je i obecný náhled na problematiku spojenou s domácím kompostováním, kdy je zmíněna jeho důležitost a nesporný přínos pro životní prostředí. V závěru jsou jednotlivé typy kompostérů porovnány s ohledem na dosažené výsledky. Z hlediska průběhu kompostování vykazoval nejlepší výsledky zelený kompostér o objemu 400 l. Co do kvality výsledného kompostu lze za nejlepší považovat produkty získané z kompostérů o objemu 400 l a to bez rozdílu barev. Klíčová slova: kompostér, kompostování, kompost, domácí kompostování, kvalita kompostu, biologicky rozložitelný odpad
ABSTRACT My diploma thesis deals with a problem of composting in five types of recycled plastic compost bins. Four of them are closed compost bins, black and green colours, with capacities of 270 l and 400 l and one is a black disclosed composting storage bin with capacity of 600 l. The experiments were performed in the course of two years. The individual characteristics of home composting were followed and evaluated non-stop. Special attention was devoted to regular measuring of the temperatures and moisture. The total quality of acquired composts in term of the Industrial Compost Standard ČSN 465735 was judged at the end of the process. There was detected also the amount of nutrients (P, K, Ca, Mg and S) and humus. Composts have been assessed also like a substrate for planting. It is very difficult - under the home composting conditions - to obtain results fitting the requirements of standard given. These composts have high carbon - to nitrogen (C : N) ratio and relatively low nutrient content. The application of composts into the soil is an undisputed benefit for the garden. They can be used like a substrate for planting, if they are diluted for example with soil. One part of the thesis is also a general view of homecomposting questions when a reference of its positive effect on the environment is mentioned, too. In conclusion of the thesis there are individual types of compost bins compared with their view to results. There were attained the best results during composting proces with 400 l green compost bin. The best quality of the acquired products had the composts from compost bins with capacity of 400 l. Key words:
Composting, Compost bins, Home Composting, Compost, Biological Degradable Waste, Compost Quality
OBSAH ABSTRAKT ..................................................................................................................... 3 OBSAH............................................................................................................................. 5 1. ÚVOD........................................................................................................................... 8 2. SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY ................................................... 10 2.1. Biologicky rozložitelné odpady ........................................................................... 10 2.1.1. Plán odpadového hospodářství ČR ............................................................... 11 2.1.2. Realizační program ČR pro biologicky rozložitelné odpady........................ 12 2.1.3. Chemické a fyzikální vlastnosti BRKO........................................................ 13 2.2. Kompostování...................................................................................................... 15 2.2.1. Fáze kompostování ....................................................................................... 15 2.2.2. Faktory ovlivňující proces kompostování..................................................... 18 2.3. Domácí kompostování ......................................................................................... 23 2.3.1. Domácí kompostování na kompostových zakládkách.................................. 23 2.3.2. Kompostování v boxech nebo kompostérech ............................................... 24 2.3.3. Kompostéry z recyklovaného polyetylenu ................................................... 25 2.4. Kvalita kompostu a jeho použití .......................................................................... 26 2.4.1. Jakost kompostu a obsah živin...................................................................... 26 2.4.2. Kompost jako zahradnický substrát.............................................................. 27 2.4.3. Humus........................................................................................................... 30 3. CÍL PRÁCE ................................................................................................................ 33 4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ ............................................................... 34 4.1. Úvod..................................................................................................................... 34 4.2. Popis použitých typů kompostérů a kompostovacího sila ................................... 35 4.2.1. Kompostér K 290.......................................................................................... 35 4.2.2. Kompostér K 390.......................................................................................... 35 4.2.3. Silo S 650...................................................................................................... 36 4.3. Surovinová skladba kompostové zakládky.......................................................... 37 4.4. Měření teploty...................................................................................................... 38 4.5. Měření vlhkosti v průběhu kompostování ........................................................... 39 4.6. Provzdušnění substrátu ........................................................................................ 40 4.7. Posouzení kompostů z hlediska fytotoxicity ....................................................... 43 4.8. Analýza kompostů ............................................................................................... 43
4.8.1. Odběr vzorků ................................................................................................ 43 4.8.2. Úprava laboratorních vzorků kompostů a stanovení nerozložitelných příměsí ................................................................................................................ 43 4.8.3. Stanovení vlhkosti kompostů........................................................................ 44 4.8.4. Stanovení spalitelných látek ......................................................................... 45 4.9. Chemická analýza kompostů na obsah základních živin..................................... 45 4.10. Poměr C:N kompostu......................................................................................... 46 4.11. Stanovení hodnoty pH ....................................................................................... 46 4.12. Analýza kompostů jako pěstebních substrátů .................................................... 46 4.12.1. Stanovení obsahu fosforu, draslíku, vápníku a hořčíku.............................. 47 4.12.2. Stanovení minerálního dusíku Nmin ............................................................ 47 4.12.3. Stanovení aktivní půdní reakce (pH/H2O) .................................................. 47 4.12.4. Stanovení specifické vodivosti vodního výluhu ......................................... 47 4.13. Oxidimetrické stanovení uhlíku v kompostu ..................................................... 48 5. VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUZE ........................................................................... 49 5.1. Úvod..................................................................................................................... 49 5.2. Měření teploty...................................................................................................... 49 5.3. Měření vlhkosti v průběhu kompostování ........................................................... 50 5.4. Posouzení kompostů z hlediska fytotoxicity ....................................................... 51 5.5. Analýza kompostů ............................................................................................... 54 5.5.1. Stanovení nerozložitelných příměsí laboratorních vzorků kompostů........... 54 5.5.2. Stanovení vlhkosti kompostů........................................................................ 55 5.5.3. Stanovení spalitelných látek ......................................................................... 58 5.5.4. Chemická analýza kompostů na obsah základních živin.............................. 61 5.6. Poměr C:N kompostu........................................................................................... 63 5.7. Stanovení hodnoty pH ......................................................................................... 64 5.8. Testování vhodnosti kompostů k pěstování plodin.............................................. 67 5.9. Oxidimetrické stanovení uhlíku v kompostu ....................................................... 68 6. ZÁVĚR ....................................................................................................................... 69 7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ........................................................................ 70 8. SEZNAM OBRÁZKŮ................................................................................................ 72 9. SEZNAM TABULEK ................................................................................................ 73 PŘÍLOHY ....................................................................................................................... 75
1. ÚVOD V současné době je produkce odpadů organického původu z lidské činnosti vysoká a pro dodržení zásad ochrany životního prostředí je nutné ji smysluplně zpracovat. Situace kolem nakládání s biologicky rozložitelným odpadem je významným tématem současnosti, protože přináší velká rizika pro životní prostředí, pokud je bez stabilizace ukládán na skládky. V anaerobním prostředí se organická hmota rozkládá na metan a další skládkové plyny. Metan patří k nejvýznamnějším tzv. skleníkovým plynům, má až jednadvacetkrát větší negativní vliv než např. oxid uhličitý. Další ohrožení do budoucna představuje tekutina vznikající z bioodpadů vlivem jejich nízké sušiny. Výčtem důvodů, proč se bioodpady zabývat, by se dalo pokračovat ještě dlouho, ale důležitější je zabývat se myšlenkou, jaký způsob nakládání s biologicky rozložitelnými odpady je nejvhodnější. Evropská unie ve své směrnici o odpadech dala najevo, že upřednostňuje prevenci a materiálové využití před využitím energetickým a konečným odstraněním. Skládkováním bioodpadů přicházíme o cennou organickou hmotu, která by mohla být navrácena do koloběhu živin, a které je celosvětově velký nedostatek. Jednoduchým způsobem, jak získat z biologicky rozložitelných odpadů vznikajících v domácnosti a zahradě velmi cenný humus, je kompostování. Kompostování lze považovat za technologii trvale udržitelného života. Je to velmi stará technologie přeměny zbytkové biomasy na kvalitní humus, při níž se využívá přirozeného procesu běžně probíhajícího v půdě. Mikroorganismům a drobným půdním živočichům, jako jsou třeba žížaly, se dopřejí ideální podmínky pro to, aby přeměnily organické látky na humus, a humifikace se tím oproti půdnímu prostředí značně zintenzivní. Do půdy je přidáván již připravený humus a proces obnovy půdní úrodnosti se tak značně urychlí. Humus v půdě zadržuje vodu, zachycuje zdraví škodlivé látky a vyrovnává kyselost. Humus i ostatní půdní organická hmota zvyšuje kyprost, soudržnost a optimalizuje počet i skladbu mikroorganismů v půdě. Tím snižuje nebezpečí eroze, zároveň stimuluje růst a posiluje zdraví rostlin. Vyzrálý kompost tvoří velmi stabilní hnojivo, živiny v něm obsažené se uvolňují do půdy jen velmi pomalu, a nehrozí tak jejich výluh do podzemních vod. Aplikace kompostů na půdu má řadu přínosů. Zabezpečuje rostlinám dostatek živin v takové formě, která jim vyhovuje, zlepšuje mechanicko-chemické vlastnosti půdy, zvyšuje
8
počet mikroorganismů, a tím aktivizuje biologickou činnost v půdě a omezuje vodní a větrnou erozi v půdě. V zahradnické výrobě se kromě kompostových zemin vyrábí i speciální komposty sloužící jako zahradnické substráty (př. listovka, vřesovka, drnovka), které lze použít pro pěstování květin, zeleniny i pokojových rostlin. Biologicky rozložitelné odpady vznikající v domácnosti neobsahují žádné přirozeně nerozložitelné látky. Nejlevnější a nejvýhodnější cestou hospodaření s těmito odpady je domácí kompostování. Použitím vlastního kompostu v zahradě dochází ke zpětnému přívodu organické hmoty a rostlinných živin do půdy, a tím k uzavření přírodního koloběhu. Domácnost, která kompostuje kuchyňské a zahradní odpady ve vlastní zahradě, tímto způsobem využije až 40 % z celkového množství odpadů, které při běžném provozu produkuje.
9
2. SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY 2.1. Biologicky rozložitelné odpady Odpady biologického původu jsou v komunálním odpadu kvantitativně významnou skupinou odpadů, a způsob nakládání s nimi může pozitivně nebo negativně ovlivnit základní složky životního prostředí. Převážná část těchto odpadů je předurčena k látkovému nebo energetickému využití. Obsahují rostlinné živiny a organické látky, které je možno stabilizovat a výhodně uvádět do přírodního koloběhu jako organické hnojivo – kompost (Váňa et al., 2004). Směrnice Rady 1999/31/ES o skládkování odpadů (směrnice o skládkování) ukládá členským státům omezit množství biologicky rozložitelného komunálního odpadu (BRKO) ukládaného na skládky. Důvodem pro toto omezení je snížení nekontrolovaného úniku skleníkového plynu metanu a průsaků ze skládek odpadů. BRKO tvoří kolem 30 – 40 % komunálního odpadu v celé Evropě. Jeho sběr, zpracování a odstraňování je velkým problémem. Tento materiál je fermentabilní, a proto není vhodné jej skládkovat, a navíc vyšší obsah vody zhoršuje energetické využití. Z těchto důvodů se nakládání s BRKO stalo významnou otázkou politiky EU, zejména pro splnění cíle snížení množství tohoto odpadu ukládaného na skládky. Skládková směrnice 99/31/ES považuje omezení množství BRKO ukládaného na skládky za klíčovou strategii pro omezování emisí metanu a pro omezení produkce průsakových vod. Politické diskuse o legislativě biologicky rozložitelných odpadů (BRO) přinesly poprvé výsledek na úrovni EU v pracovním dokumentu Evropské komise v roce 2000. Cílem bylo usnadnit hospodaření s biologicky rozložitelným odpadem a definovat zásady, podle nichž by se mělo postupovat k dosažení cílů stanovených skládkovou směrnicí. Druhý dokument byl výsledkem podrobných konzultací s členskými státy EU. V mnoha aspektech odráží zkušenosti zemí s dobře zavedenými systémy sběru a nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. Stanovil podrobná technická pravidla týkající se odděleného sběru, možností nakládání pro definovaný seznam zdrojových materiálů, požadavky na kompostování, anaerobní digesci, mechanicko-biologické
10
zpracování a na využití zpracovaného biologicky rozložitelného odpadu. Byly jasně stanoveny tyto cíle: 1. Prosadit biologické zpracování bioodpadu s pomocí harmonizace národních opatření poskytující vysokou úroveň ochrany životního prostředí. 2. Ochránit půdu; využití bioodpadu by mělo vyústit v prospěch zemědělství nebo zlepšení životního prostředí. 3. Zajistit funkčnost vnitřního trhu (Sirotková, Matulová, 2006). 2.1.1. Plán odpadového hospodářství ČR Z oblasti nakládání s odpady se problematice BRO včetně BRKO věnuje také Plán odpadového hospodářství (POH). Tento plán ve své závazné části obsahuje strategii odpadového hospodářství, stanoví podíl recyklovaných odpadů a podíl odpadů ukládaných na skládky. V tomto plánu je stanovena i strategie omezování biologicky rozložitelných odpadů na skládkách a rozvoj kompostování těchto odpadů. Zásadně se mění přístup k nakládání s bioodpady. Místo stávající praxe skládkování těchto odpadů a záměru jejich spalování by měly být vytvořeny regionální sítě kompostáren, zařízení pro anaerobní rozklad a mechanicko biologickou úpravu odpadů. Kompostování má být podle Plánu odpadového hospodářství ČR upřednostňováno s využitím výsledného produktu zejména v zemědělství, při rekultivacích a při zakládání a údržbě zeleně. Zároveň v souladu s požadavky 6. rámcového programu Evropské Unie pro životní prostředí by do roku 2012 mělo být zvýšeno využití odpadů na 55 %. Preference kompostáren bude zajištěna tím, že výstavba nových spaloven a skládek odpadů nebude podporována ze státních prostředků. Jak je výše uvedeno, jedním z cílů POH je, co nejvyšší stupeň využití odpadů. Pro získání dostatečných informací bylo rozhodnuto vypracovat pro vybrané komodity tzv. Realizační programy (RP). Ty měly podle dané struktury upřesnit možnosti plnění cílů POH. V řadě vyhlašovaných programů byly i tři, které se vztahují k diskutované problematice: 1. RP pro biologicky rozložitelné odpady (2003), 2. RP ČR pro biodegradabilní odpady se zaměřením na odpady ze zemědělství, zahradnictví, rybářství, myslivosti, zpracování dřeva, atd. – 2. etapa (2004), 3. RP ČR pro kaly z ČOV (2003) (Sirotková, 2006).
11
2.1.2. Realizační program ČR pro biologicky rozložitelné odpady Návrhy na předcházení a omezení vzniku BRO: Zemědělské odpady, které jsou bez problémů využitelné (sláma, hnůj, apod.), by bylo vhodné překlasifikovat na zbytkovou biomasu a nevykazovat je jako odpady. V oblasti BRKO se jeví jako nezbytné zintenzivnění podpory zavádění domácího a komunitního kompostování tam, kde jsou pro tyto aktivity podmínky. K tomu může posloužit např. podpora výroby levných kompostérů a zvýšení environmentální výchovy (RP ČR pro biodegradabilní odpady). V současné době se ustupuje od separace bioodpadu ze směsného domovního odpadu. Vytříděný produkt byl vždy nadlimitně kontaminován cizorodými látkami (zejména těžkými kovy) z ostatních složek domovních odpadů. Z toho vyplývá, že vyrobený kompost nebo digestát není použitelný ke hnojení. Zdroje výskytu BRKO představují: •
odpad ze zeleně,
•
bioodpad z domácností,
•
odpad papíru,
•
specifické bioodpady. Množství bioodpadu z domácností se může odvodit z výsledků analýz
domovního odpadu. V podmínkách ČR se pohybuje v rozmezí 30 - 60 kg na obyvatele a rok. Množství závisí na životním stylu občanů a je ovlivněno především: •
výší spotřeby čerstvých potravin při přípravě jídel,
•
výší spotřeby hotových výrobků (záměnou kuchyňského odpadu za papír z obalů),
•
způsoby stravování (stravování doma nebo mimo domácnost),
•
možnostmi zkrmování kuchyňských zbytků domácími zvířaty, intenzitou a způsobem práce s informacemi (Váňa et al., 2004).
12
2.1.3. Chemické a fyzikální vlastnosti BRKO Kvantitativně nejvýznamnějším odpadem z veřejné i soukromé zeleně je tráva. Chemické složení trávy z nízko sečených okrasných trávníků parkového typu je závislé na používané travní směsi a způsobu hnojení trávníku. Obsah dusíku (N) v sušině trávy je v rozmezí 1,6 - 2,9 % , draslíku (K) 1,2 - 2,0 %, fosforu (P) 0,2 - 0,4 %, vápníku (Ca) 0,5 - 0,7 % a hořčíku (Mg) 0,2 - 0,3 %. Poměr uhlíku a dusíku (C : N) u tohoto odpadu v rozmezí 22 - 30 : 1 je zcela optimální pro zpracování technologií aerobního kompostování. Obdobnou charakteristiku vykazuje i travní fytomasa z hřišť a sportovišť. Odpad travní fytomasy z extenzivních travních ploch, zejména trávníků komunikačních, případně trávníků rekreačních, je tvořen travními rostlinami po odkvětu s vyšším stupněm lignifikace pletiva s delší sečí. Obsah dusíku v sušině je v rozmezí 1,0 - 1,8 % a poměr C : N je podstatně vyšší než u krátkých sečí parkových trávníků a může dosáhnout i hodnot v rozmezí 30 - 40 : 1. Méně vyskytujícím se odpadem travní fytomasy je tzv. stařina z pohrabování trávníků. Většinou jde o odpad ze soukromé zeleně. Stařina je charakterizována nízkým obsahem dusíku a poměrem C : N 40 - 60 : 1. Krátké seče trávy z parkových trávníků s ohledem na vyšší vlhkost a užší poměr C : N jsou schopny rychlé mikrobiologické přeměny a v hromadách trávy nastupují rychle hydrolýzní procesy provázené nepříjemným zápachem. Proto by tento odpad měl být zpracován co nejdříve. Tráva ze starších porostů je vůči mikrobiologické přeměně podstatně odolnější a rozkládá se až ve zrajícím kompostu. Dalším sezónně vyskytujícím se odpadem ze zeleně je listí. Veškeré listí ze stromů je kompostovatelné včetně listí kaštanu a ořešáku, které je odolnější mikrobiologickému rozkladu. Poměr C : N u listí je 40 - 60 : 1, obsah dusíku 0,8 - 1 % v sušině. Z chemického hlediska zcela odlišným odpadem ze zeleně je dřevní, případně kůrodřevní hmota z průřezů stromů, z probírky dřevin v lesoparcích a z likvidace stromů při obnově parků a po polomech. Obsah dusíku ve dřevní hmotě je nízký (0,2 0,4 % v sušině), obsah dalších rostlinných živin je zanedbatelný a poměr C : N je v rozmezí 90 - 120 : 1. Dřevní odpady je nutno před kompostováním zpracovat štěpkováním nebo drcením. Nejlepší zrnitost štěpky pro kompostování je 2 - 5 cm. Štěpkování je možné provést mobilními štěpkovači přímo v místě vzniku odpadů. Při kompostování dřevní štěpky je třeba zabezpečit optimální vlhkost a poměr C : N snížit 13
přídavkem dusíkatých látek na 30 : 1. Mikrobiologická přeměna dřevní štěpky při kompostování je ve srovnání s travní fytomasou dlouhodobějším procesem. To platí zejména pro tzv. zelenou štěpku větví a vršků jehličnatých rostlin obsahujících pryskyřičné látky. Dřevní štěpka ze zeleně je při kompostování trávy důležitým doplňkem surovinové skladby kompostu zabezpečujícím jeho pórovitost. Její nedostatek je při kompostování trávy nutno nahradit řezanou řepkovou nebo obilnou slámou nebo drcenou dřevní hmotou z obalů či z likvidace staveb. Sortiment odpadů ze zeleně dále zahrnuje odpad z květinových záhonů. Jde o likvidované květiny a odpad z odplevelování. Odpad nevysemeněných plevelů se zeminou ulpěnou na koříncích rostlin obsahuje vhodné půdní mikroorganismy a je výborným
očkovacím
materiálem
do
kompostů.
Problematickým
je
odpad
z odplevelování za předpokladu, že obsahuje vyzrálé plevele s klíčivými semeny, případně oddenky pýru nebo bršlice. Likvidace plevelů závisí na intenzitě procesu a zpravidla není absolutní. V případě, že v tomto směru nastanou problémy, je možno doporučit následující postup. Hromadu plevelných rostlin silně ovlhčit, přikrýt nepropustnou folií a působením slunečního tepla zapařit, a tak v hromadě navodit po dobu cca 10 dnů anaerobní hydrolýzu. V malém množství je možno tuto devitalizaci plevelů provést v plastovém pytli a s výhodou je možno k zapaření použít horkou vodu (Váňa et al., 2004).
14
2.2. Kompostování 2.2.1. Fáze kompostování Přeměna organických látek při kompostování probíhá ve třech fázích: 1. fáze = mineralizace Tato fáze se vyznačuje rychlým nárůstem teploty (v jádru kompostované hmoty přes 60 °C), následované rychlým poklesem. Mikroorganismy rozkládají složité organické sloučeniny na jednodušší anorganického charakteru. Probíhají rovněž chemické degradační reakce. Na počátku se odbourávají cukry, škroby a bílkoviny, v pozdější fázi též celulóza a další součásti dřevní hmoty. Konečným produktem těchto rozkladů jsou voda, CO2 a další látky. Při přebytku dusíku ve směsi může vznikat amoniak. Lze sledovat velkou spotřebu kyslíku a vývin CO2. Mikroorganismy nejsou schopny odbourávat organické kyseliny, proto rychle roste relativní zastoupení těchto kyselin a dochází k poklesu pH. Zpočátku se rozvíjí mezofilní mikroorganismy, kteří dosahují vrcholu aktivity při teplotách 20 – 30 °C. Rozkládají snadno odbouratelnou organickou hmotu. Jakmile se jejich činností zvýší teplota na 45 °C, nastupují termofilní mikroorganismy. Ty mohou zvýšit teplotu až na 80 °C. Při těchto pochodech se uplatňují především tyčinkové bakterie. Mikromycety rozkládají celulózu. Termofilním houbám se připisuje v kompostovacím procesu důležitá úloha při tvorbě humusu. Případný vzestup teplot nad 70 °C je nutno omezit, neboť při této teplotě již vhodné organismy hynou a prodlužuje se doba zrání kompostu. Objem směsi relativně rychle klesá. Nejde přitom pouze o sedání a hutnění materiálu a o odpařování vody, ale přímo o bilanční pokles celkové hmotnosti, vyplývající z produkce CO2 a dalších plynů. Celková ztráta může dosáhnout až 30 % původního množství. Vzhled se zatím příliš nemění, pach zůstává stejný jako na počátku. Kompost zatím nemá vlastnosti humusu a není schopný aplikace do půdy. Někdy může vykazovat určité známky fytotoxicity. Důležité je, že v této fázi dochází k hygienizaci kompostu. Teplota hubí jednak hnilobné a další patogenní bakterie, ale i likviduje klíčivost semen.
15
Obr. 1: Teploty v jednotlivých vrstvách kompostovací zakládky
2 fáze = přeměnná Vyznačuje se pozvolným poklesem teploty až na 25 °C. Termofilní bakterie nahradí jiná skupina mikroorganismů. V této fázi se střídají období rozvoje a útlumu mikrobní činnosti. Při rozkladu hůře přístupných složek nastupují aktinomycety. Organické látky jsou postupně přeměňovány na humusové složky. Ty se váží na jílovité částice a přechází na stabilní formy odolné mikrobiálnímu rozkladu. V této fázi se může objevit i nenáročný hmyz, případně jiné organismy. Původní vzhled, struktura a pach hmoty se ztrácí. Kompost dostává hnědou barvu, jednotlivé částice se rozpadají. V této fázi se odbourá cca dalších 10 % směsi. Mizí fytotoxicita a výluhy kompostu nejsou hygienicky závadné. Ke konci druhé části již lze použít kompost jako hnojivo.
3. fáze = syntézy (dozrávání) kompostu Teplota klesá na hodnotu okolí. Dochází k vytvoření vazeb mezi anorganickými a organickými látkami a ke tvorbě kvalitního a stabilního humusu. V této fázi nepozorujeme téměř žádný úbytek hmotnosti. Kompost už je prakticky vyzrálý, objevují se kokovité bakterie jako představitelé autochtonní mikroflóry, malí živočichové, hmyz, roztoči, žížaly a další organismy.
16
Celkové snížení hmotnosti od začátku kompostování může dosáhnout až 40 %. Pokles objemu je ještě větší, protože dojde ke zhutnění materiálu. Byla-li původní měrná hmotnost zakládaného materiálu 400 – 600 kg.m-3, je měrná hmotnost zralého kompostu okolo 700 kg.m-3, u kompostů s vyšším podílem zeminy je to až 800 – 1100 kg.m-3. O délce jednotlivých fází rozhoduje surovinová skladba, podmínky při kompostování, ale i další faktory, jako například roční období. Důležité je, že proběhnutím 1. fáze kompostování se materiál do určité míry biologicky stabilizuje. Konec této části a stabilizace kompostu je zpravidla způsobena nedostatkem dusíku a vyčerpáním snadno rozložitelných látek. Tuto fázi bychom iniciovali pouze většími zásahy, například dodáním dalšího dusíku nebo obnovením čerstvého povrchu kompostovaných částic. To se děje překopáním kompostu. Po tomto úkonu dojde ke krátkodobému nárůstu teploty. Nárůst, který následuje, obvykle nedosáhne původních vysokých teplot a je podstatně kratší (Zemánek, 2001). .
Obr. 2: Průběh teploty v kompostované hmotě
17
2.2.2. Faktory ovlivňující proces kompostování Přeměnu organické hmoty na humusové látky během kompostování zabezpečují převážně mikroorganismy. Jde přitom o analogické pochody jako při přeměně organické hmoty v půdním prostředí. V kompostech je možno vytvořit vhodnější podmínky pro rozvoj mikroorganismů a dosáhnout jejich až desetinásobného množství ve srovnání s půdou. Celý proces humifikace se tak výrazně urychlí. Optimální podmínky pro rozvoj mikroorganismů lze zabezpečit úpravou následujících faktorů: 1. poměr C : N vstupních surovin, 2. vlhkost, 3. zrnitost a homogenita substrátu, 4. provzdušnění substrátu, 5. teplota, 6. pH, 7. minimální přítomnost fosforu (Zemánek, 2001).
Poměr uhlíku a dusíku (C : N) Organická hmota odpadů představuje pestrý sortiment látek, různě odolný mikrobiologickému rozkladu. Rychlost rozkladu různých organických zbytků je možno si vysvětlit různým poměrem uhlíku a dusíku (C : N), tj. různým poměrem organických a anorganických látek. Anorganické látky neposkytují "živnou půdu" pro mikroorganismy a jsou z tohoto hlediska balastní složkou. Při velkém nadbytku anorganické složky probíhá humifikace organického podílu pomaleji. Důležité je, aby organické látky obsahovaly dostatečně vysoký podíl lehce odbouratelných cukrů a bílkovin. V tomto případě dojde k rychlému nastartování procesu kompostování a nabourají se i těžko degradovatelné organické látky a jejich rozklad se v dalších fázích urychlí. Pokud substrát obsahuje převahu biologicky stabilních surovin, probíhá humifikace velmi zdlouhavě. Mikrof1óra potřebuje pro svůj vývoj vedle zdroje uhlíku i zdroj dusíku, který je nutný pro syntézu bílkovin. Tyto bílkoviny tvoří jednak přímo součást buněk mikroorganismů, jednak se přímo zúčastňují metabolismu mikroorganismů jako enzymy. Při nedostatku dusíku se průběh humifikace výrazně zpomaluje. Naopak přebytek dusíku vede k nadměrné mineralizaci a k úniku dusíku ve formě amoniaku. Vývin amoniaku vede ke zvyšování pH do oblastí
18
nepříznivých pro život mikroorganismů. V důsledku toho se mohou biochemické reakce úplně zastavit. Kompostované hmoty s poměrem C : N užším než 10 : 1 se rozkládají velmi rychle a jsou mikrobiologicky dobře využitelné. Naopak hmoty se širokým poměrem C : N nad 50 : 1 se rozkládají velmi pomalu (Zemánek, 2001). V kompostářské praxi vycházíme ze zjištění, že obsah uhlíku představuje přibližně polovinu obsahu organické hmoty. Abychom dosáhli u zralého kompostu poměr C : N v rozmezí (25 - 30) : 1 (dobrá stabilita a agronomická účinnost), je třeba optimalizovat poměr C : N v čerstvém kompostu v rozmezí (30 - 35) : 1. Nadměrně vysoký poměr C : N v čerstvém kompostu prodlužuje jeho zrání a v případě aplikace kompostu s vysokým poměrem C : N do půdy pokračuje rozklad kompostu v půdním prostředí, k čemuž se spotřebovává půdní dusík, který pak chybí pěstovaným rostlinám (Váňa et al., 2004). Výsledný poměr C : N dosáhneme programovým mísením jednotlivých materiálů v surovinové skladbě tak, že k materiálům se širokým poměrem (sláma, kůra, piliny, listí aj.) přidáváme odpady s úzkým poměrem (kejda, drůbeží trus, chlévská mrva, atd.). V krajním případě je možno přidávat dusík ve formě průmyslových hnojiv (síran amonný, močovina aj.) (Zemánek, 2001).
Vlhkost Optimální podmínky pro mikrobiální život v kompostu nastávají při 50 – 60 % nasycení retenční vodní kapacity surovinové skladby (Kolář, Kužel, 2000). Nedostatečná vlhkost způsobuje vývoj nevhodné mikrofóry s převahou plísní a aktinomycet a neumožňuje některé důležité hydrolytické reakce, ale mohou naopak probíhat některé nežádoucí chemické reakce. Uvolněným reakčním teplem se může směs zahřát až na takovou teplotu, že proběhne až pyrolýza a suchá destilace materiálu. Obecně u kompostovacích technologií jsou tyto procesy probíhající za vyšších teplot nežádoucí, protože vedou k nadměrné mineralizaci kompostu na úkor jeho humifikace. Při přebytečné vlhkosti vznikne rychle nedostatek kyslíku, dochází k vývoji anaerobní mikroflóry, nerozvine se činnost termofilních mikroorganismů a biologické procesy mohou přejít v proces kvašení. Kromě toho může při vysokém obsahu vody docházet k jejímu vytlačování ze spodních vrstev. Tato voda extrahuje látky ze zpracovávaných surovin a způsobuje nepříjemné komplikace svým zápachem, v horším 19
případě může dojít ke znečištění životního prostředí (například průsak do spodních vod). Podle kvality použitých materiálů by výsledná vlhkost čerstvého kompostu měla dosáhnout 65 - 78 %. Při kompostování se rovněž část vody odpařuje a v některých případech je nutno upravovat vlhkost v průběhu zrání přídavkem dalších tekutin. Z praktického hlediska je lepší volit vlhkost nižší a později ji korigovat zálivkou vody, kejdy apod. (Zemánek, 2001). Obsah vody v kompostu mohou nekontrolovaně ovlivnit náhlé prudké lijáky. Proto korunu kompostu bychom měli chránit fólií (Kolář, Kužel, 2000). Zrnitost a homogenita substrátu Zrnitostní úpravy odpadů ze zeleně a jejich dokonalá homogenizace jsou významným intenzifikačním faktorem urychlujícím zrání kompostu. Drcení, štěpkování a řezání zvyšuje povrch částic odpadů a je zcela nezbytné u dřevních odpadů. Krátké seče trávy se kompostují rychleji než seče dlouhé. Příliš jemná zrnitost odpadů má za následek snížení pórovitosti a vznik anaerobních podmínek v kompostových zakládkách i při minimální vlhkosti (např. problémy při kompostování pilin) (Váňa et al., 2004).
Provzdušnění substrátu Termofilní mikroorganismy, které se účastní kompostovacího procesu vyžadují pro svůj metabolismus dostatek kyslíku. Provzdušňováním dochází také ke snížení nepříjemného zápachu a snižování vlhkosti kompostovaného materiálu. Je to vysvětlováno upevňováním dusíku v kompostované hmotě, což se projevuje snížením emisí amoniaku i metanu. Při častějším provzdušňování na začátku zrání se podporuje intenzivní mineralizace organických látek. Ve druhé třetině zrání naopak vyžadují kyslík syntetické pochody přeměny prekurzorů rozkladu organických látek na látky humusové. Zvýšenou aerací se zkracuje doba zrání kompostu. Kontrola parametrů, zvláště teploty zakládky při častém provzdušňování, je velmi podstatná, neboť vysoká intenzita provzdušňování může vést k přílišné ztrátě tepla a tím k ochlazení zakládky a neúplné stabilizaci (Zemánek, 2001).
20
Teplota Výše dosažené teploty v kompostu a doba jejího trvání jsou dva základní ukazatele
dobrého
průběhu
kompostování.
Ovlivňují
hloubku
a
rychlost
transformačních procesů kompostované organické hmoty i rozsah reakce organických humusových částic s jílovou koloidní minerální frakcí (Kolář, Kužel, 2000). Většina mikroorganismů v organickém odpadu je mezofi1ní (optimální teplota jejich rozvoje je 20 – 30 °C). Během zvyšující se teploty v čerstvé kompostové zakládce začíná však převažovat skupina termofilních aerobních mikroorganismů, které se vyvíjejí jen při vyšších teplotách a jejich optimum je 45 – 65 °C. Tento samozáhřev likviduje klíčivost semen plevelů, patogenní mikroorganismy atd. (Zemánek, 2001). Správná technologie kompostování by měla zabezpečit v období termofilní hydrolýzní fáze teploty vyšší než 45 °C po dobu alespoň 5 dnů. Teploty vyšší než 55 °C devitalizují semena plevelů a zárodky chorob (Váňa et al., 2004). Vzestup teploty a doba, po kterou v průběhu kompostování tato teplota trvá, je funkcí těchto faktorů: •
Stupně rozložitelnosti organické hmoty kompostu.
•
Množství rozložitelné organické hmoty.
•
Množství vzdušného kyslíku, které potřebují aerobní mikroorganismy k mineralizaci části organické hmoty kompostu.
•
Velikosti mikrobiálního osídlení kompostu, čili jeho mikrobiální aktivitě.
•
Existencí optimálních podmínek pro rozvoj mikroflóry kompostu.
•
Surovinová skladba nesmí obsahovat žádné xenobiotické látky, které by mohly působit jako mikrobiální jedy.
•
Větrání kompostu. Tomuto faktoru se většinou věnuje velmi málo pozornosti. U nevětraných kompostů při počáteční rychlé mineralizaci organické hmoty kompostu dochází k silnému zvýšení koncentrace CO2 v pórech mezi jednotlivými částicemi kompostu. A protože se kompost nevětrá, zvláště u objemných hromad kompostované hmoty, rychlost výměny čerstvého vzduchu a CO2 je pomalá, CO2 nepříznivě ovlivňuje životní podmínky aerobních bakterií a transformace organické hmoty kompostu se zpomaluje. Dochází k poklesu teploty. U větraných kompostů dochází k jevu opačnému, k příliš rychlé výměně venkovního a kompostového vzduchu, která je ještě urychlována výší teplotního rozdílu venkovního vzduchu a vnitřku kompostové hromady. Při dokonalé aeraci se kompost velmi rychle vysušuje ztrátou vodních par, které unikají 21
s teplým kompostovým vzduchem a především se ochlazuje, protože teplo vznikající mineralizačním procesem v kompostu nestačí uhrazovat tepelné ztráty. Teplota v kompostu rychle klesá, kompostovací procesy se zastavují. •
Úrovně tepelné izolace kompostu. Průtok tepla stěnou je přímo úměrný ploše stěny a nepřímo úměrný součiniteli tepelného odporu (Kolář, Kužel, 2000). Pokles teplot nastává i při vyschnutí zrající hmoty nebo při nedostatku
dusíku. Trvalý pokles teplot zpravidla signalizuje zralost kompostu. Teploty od 0 °C do – 10 °C výrazně zpomalují celý proces, ale nemusí ho zastavit. V kompostu jehož teplota neklesne na teplotu okolí, stále ještě probíhají mikrobiologické a biochemické změny a neměl by být použit na hnojení (Zemánek, 2001).
Hodnota pH S ohledem na požadavky mikroflóry by měla být počáteční hodnota pH čerstvého kompostu v rozmezí pH 6 - 8. V průběhu kompostování se pH v jednotlivých fázích výrazně mění. Optimální pH zralého kompostu je v rozmezí 7 – 7,5 (Váňa et al., 2004).
Obsah fosforu Při optimalizaci surovinové skladby je nutno ještě přihlížet k tomu, aby kompostová zakládka obsahovala minimální obsah fosforu pro metabolickou potřebu mikroflóry k zabezpečení tvorby humusu, kdy při přeměně organických látek vznikají energeticky bohaté vazby. Toto minimum je 0,2 % P2O5 v sušině. Tento obsah je většinou v kompostech zabezpečen odpady a kompostovanými stájovými hnojivy. Výjimečně doplňujeme P2O5 přídavkem superfosfátu (maximálně 2 kg na 1 t odpadu) u kompostů s převažujícím podílem stromové kůry, dřevních štěpků a pilin. Fosforečná hnojiva přidaná do kompostů se v průběhu kompostování neztrácejí a neznehodnocují, ale naopak se zpřístupňují pro rostliny (Zemánek, 2001).
22
2.3. Domácí kompostování Domácí kompostování je jednoduchý způsob, jak omezit podíl odpadů ze zahrad a kuchyňského bioodpadu ve směsném tuhém domovním odpadu. Podpora tohoto způsobu kompostování by měla být zabezpečena prostřednictvím informačních akcí a finančními výhodami vyplývajícími z nižších poplatků za odvoz odpadu. Informační letáky pro občany by měly vysvětlit ekologický význam kompostování, hlavní technologické zásady kompostování, objasnit, co lze kompostovat a upozornit na nebezpečné a problematické materiály pro kompostování. Je výhodné spojit domácí kompostování odpadů ze zahrady s kompostováním odděleně sbíraného domovního bioodpadu. Domácí kompostování je možno organizovat v kompostových zakládkách v boxech nebo v kompostérech. Domácímu kompostování občané zemí Evropské unie věnují stejnou péči jako ostatním zahrádkářským činnostem. 2.3.1. Domácí kompostování na kompostových zakládkách Nejvhodnější způsob je kompostování na jedné zakládce umístěné na méně exponovaném zastíněném místě zahrady s dobrým přístupem i za nepříznivého počasí. Kompostová zakládka by měla být vysoká cca 1,5 m, její šířka u země asi 2 m, délka je libovolná. Při vrstvení odpadů do zakládky je vhodné tyto odpady promíchávat a při dosažení výšky 1,5 m provést homogenizační překopávku založené partie čerstvého kompostu. K takto zhomogenizované partii zrajícího kompostu přidáváme v průběhu roku další odpady. Je vhodné po 3 - 6 měsících opětně překopat zrající kompost za účelem provzdušnění. Při kompostování na jedné zakládce je vhodné překopávku provést opakovaným přehozem tak, že se překopaná provzdušněná zakládka vrátí na své původní místo. Po 9 - 12 měsících je většina odpadů ve zrajícím kompostu přeměněná a stabilizovaná. V této době provádíme zpravidla prosetí kompostu (přes prohazovačku 5 x 5 cm) a nadsítnou frakci dosud nerozložených částic odpadů přidáváme k nově zakládané partii. Při ukládání trávy do tvořícího se kompostu je dobré trávu míchat s nadsítnou frakcí z prosévání hotového kompostu nebo přímo zrajícím kompostem. Suché části nově zakládaného kompostu je vhodné ovlhčovat vodou. Ovlhčování zrajícího kompostu je nejlépe provádět při překopávkách. V případě dostatku odpadů a místa na zahradě může být příprava kompostu organizována tak, že zakládka čerstvého
23
kompostu, zrající kompost po homogenizační překopávce a dozrávající kompost po provzdušňovací překopávce mohou tvořit samostatné figury. 2.3.2. Kompostování v boxech nebo kompostérech Při domácím kompostování se často uplatňuje kompostování v boxech nebo v kompostérech. Boxy mohou být zhotoveny z prken, kulatiny, z kovového pletiva nebo mohou být boxy stavebně vybudovány. Boxy nám ušetří práci s tvarováním kompostové figury při zakládkách kompostování a v boxech docilujeme požadovaných teplot již při množství 1 m3 odpadu. Doporučená výška boxů je 1 - 1,5 m. Boxy s výhodou budujeme bez dna z důvodu umožnění vstupu žížal z půdy do kompostu. Technologie kompostování v boxech je stejná jako u kompostování na zakládkách. Překopávky provádíme bud' ze zaplněného boxu do prázdného boxu nebo opakovaným přehozem ven a dovnitř. Optimální případ je kompostování ve třech boxech. V takovém případě slouží jeden box pro ukládání odpadů, jeden na zrání čerstvého kompostu a jeden pro dozrání kompostu po aerační překopávce. Kromě boxů, které si mohou občané sami zhotovit, se při domácím kompostování uplatňují různé komerční kompostéry o obsahu 240 - 400 1 z recyklovaného polyetylénu. Kompostéry bývají různé konstrukce. Plnění je otvíratelným víkem s otočným ventilem pro regulaci aerace, bočními dírami na vybírání hotového kompostu, některé kompostéry jsou bez dna, jiné mají na dně nádobu pro shromažďování odkapávající vlhkosti a vlastní kompost je na kovovém roštu. Dobrá aerace kompostéru je závislá na přesném umístění a velikosti otvorů pro vstup a výstup vzduchu. Vnitřní strany některých kompostérů jsou svisle žebrovány, aby se zamezilo přilnutí biohmoty ke stěnám. Větrací soustava kompostéru využívá komínového efektu a zrající kompost je pod stálým proudem čerstvého vzduchu. Domácí kompostování je možno provádět s pomocí jednoduchého nářadí (lopata, vidle, prosévačka, konev) a při dodržení zásad správného kompostování bez jakýchkoliv dalších podpůrných prostředků (kompostové startéry, mikrobiologické a enzymatické přípravky). Při manipulaci s kompostem je však třeba dbát pravidel osobní hygieny (Váňa et al., 2004).
24
2.3.3. Kompostéry z recyklovaného polyetylenu Kompostéry a kompostovací sila jsou vyrobeny z recyklovaného plastu. Nádoba kompostéru nemá dno (z důvodu volného styku s půdou a přístupu mikroorganismům, červů a žížal). Kompostéry jsou opatřeny víkem s otočným ventilem pro regulaci prostupu vzduchu, bočními dvířky pro vyjímání kompostu a otvory sloužícími k provzdušňování. Kompostovací sila jsou pro svůj velký objem vhodná do větších zahrad. Pomohou například při kompostování posekané trávy a při podzimním zpracování spadlého listí, ale lze je také použít na kompostování běžných odpadů a všech ostatních odpadů ze zahrady [online 1].
25
2.4. Kvalita kompostu a jeho použití Vyzrálý kompost obsahuje kolem 60 % sušiny, 20 – 23 % organických látek (z toho 40 – 50 % humifikovaných), 0,5 – 1 % N, 0,3 – 0,5 % P, 0,2 – 0,5 % K, 1 – 1,5 % Ca a 0,2 – 0,3 % Mg v sušině (Filip, 2004). 2.4.1. Jakost kompostu a obsah živin Průmyslové komposty musí vyhovovat požadavkům ČSN 46 5735, která ukládá dodržovat parametry, uvedené v tabulce č. 1. Tab. 1: Posouzení kvality vyrobeného kompostu momentální vlhkost
40 - 60 %
spalitelné látky v sušině
Min. 25 %
celkový dusík (Nt) v sušině
min. 0,60 %
C:N
max. 30
pH
6,0 - 8,5
nerozložitelné příměsi
max. 2 %
Tyto normou předepsané parametry jsou důležité, ale bohužel neprozrazují nic o tom, zda při kompostování vznikly humusové částice (Kolář, Kužel, 2000). Při použití kompostu hraje roli především jeho stáří. Hovoříme tak o čerstvém kompostu, který má krátkou dobu tlení (2 – 6 měsíců), zralý kompost naproti tomu delší (6 – 12 měsíců). Starší kompost přichází o své hnojivé účinky, protože organické látky se dále rozkládají až na minerální a z kompostu se stává obyčejná zemina. Kompost můžeme použít jako vhodný mulčovací materiál, k tomuto účelu se používá čerstvý kompost, po doznění termofilní fáze. Zralý kompost, který má již drobtovitou strukturu používáme jako hnojivo. V dlouholetém průměru se používá 1 – 2 kg (2 – 4 l) kompostu, na 1 m2 a rok. Tím se zvyšuje obsah humusu v půdě, podporuje život v půdě a její úrodnost a rostliny jsou zásobovány všemi potřebnými živinami. Kompost působí svou vysokou hodnotou pH proti okyselování půdy. Při hnojení kompostem musíme zohlednit následující faktory: •
množství živin obsažených v půdě,
•
potřebu živin pro rostliny,
•
celkem použité množství hnojiv a kompostu (Kalina, 2004). 26
2.4.2. Kompost jako zahradnický substrát Kompostové zeminy mají hlavně hnojivý účel. Vznikají kompostováním různých rostlinných zbytků s minerální zeminou a chlévským hnojem. Složením a vlastnostmi se liší podle materiálu použitého ke kompostování. Zpravidla mají charakter středně těžkých zemin písčitohlinitého charakteru s nižším obsahem pórů, kolem 50 %, z čehož asi 20 % je vyplněno vzduchem. Mají většinou vyšší obsah organické hmoty. Reakci mají zpravidla neutrální až mírně alkalickou (průměrně 7,4 pH v H2O). Kompostové zeminy se přidávají do směsí jako hnojivová příměs. Obsahují kolem 0,5 % dusíku (Soukup et al., 1979). Mnohým rostlinám ve kbelících, květináčích a truhlících se nedaří v čistém kompostu. Proto polovinu použité zeminy pro květiny nebo zahradní půdy, respektive písku promícháme s kompostem. Pro výsev a pěstování rostlin se často používají substráty z rašeliny. Tyto zeminy můžeme nahradit pomocí zralého kompostu, který prosejeme ručním sítem. Jako výsevní zemina slouží směs z 9 dílů písku a 1 dílu kompostu. Větší podíl kompostu se nedoporučuje, protože rostliny v zemině příliš bohaté na živiny obtížně vytvářejí kořeny. Rostliny přesazujeme potom do směsi se stejným dílem kompostové zeminy a písku (Kalina, 2004). Speciální komposty mají specifické biologické a fyzikálně chemické vlastnosti, které odpovídají potřebám převážně zahradnických kultur. Jejich názvy jsou odvozeny od druhu organické hmoty, ze které jsou vyráběny (např. listovka, drnovka, rašelinovka, vřesovka, aj.) (Filip, 2004). Chemické parametry substrátů Rozhodujícími chemickými parametry sypkých, rosolovitých a jiných pónických substrátů je obsah solí a koncentrace vodíkových iontů (pH). Obsah solí Vyšší obsah vodorozpustných solí v substrátech je pro většinu rostlin nežádoucí, přičemž všeobecně platí, že klíčící, případně přesazené rostliny citlivěji reagují na vyšší koncentraci solí než starší rostliny. Hodnocení substrátů z pohledu obsahu solí není jednoduché, protože nároky jednotlivých rostlin na množství solí se výrazně liší a citlivost rostlin na koncentraci solí se v průběhu jejich růstu a vývoje mění. Účinek solí na rostliny se také mění v závislosti na obsahu organických látek a na objemové
27
hmotnosti substrátu. Vyšší obsah organických látek zmírňuje toxický účinek solí na kořenové vlásky. Stanovení koncentrace vodorozpustných solí se provádí metodou specifické elektrické vodivosti vodního výluhu. Hodnocení obsahu solí stanovených touto metodou je uvedeno v tabulce č. 2. Tab. 2: Hodnocení obsahu solí stanoveného v půdním roztoce metodou zjištění specifické vodivosti vodního výluhu (Bízik, in Fecenko a kol., 1991) Obsah solí (mS.cm-1)
Hodnocení
0–2
Nezasolená půda
2–4
Slabě zasolená půda
4–8
Středně zasolená půda
8 - 16
Silně zasolená půda
Aktivita vodíkových iontů (pH) Reakce substrátových roztoků vyjadřujeme číselně stejně jako reakce půdních roztoků v Sörensenově stupnici (0 – 14). Vzhledem k tomu, že reakce substrátu není chemický, ale agrochemický parametr, za neutrální reakci považujeme hodnotu pH v intervalu 6,6 – 7,2. Hodnoty pod pH 6,6 jsou projevem agrochemicky kyselého a hodnoty nad pH 7,2 jsou projevem agrochemicky alkalického prostředí. Kritéria hodnocení pH/H2O jsou uvedeny v tabulce č. 3 (Kováčik et al., 2001).
28
Tab. 3 : Kritéria hodnocení pH/H2O Hodnota pH/H2O
Reakce substrátu
< 4,0
Extrémně kyselá
4,1 – 4,5
Silně kyselá
4,6 – 5,2
Kyselá
5,3 – 6,4
Slabě kyselá
6,5 – 7,4
Neutrální
7,5 – 8,3
Slabě zásaditá
8,4 – 9,5
Zásaditá
> 9,5
Silně zásaditá
Optimální rozmezí obsahu hlavních živin Optimální rozmezí obsahu jednotlivých živin je ideální stav mezi hranicí, kdy rostliny začínají hladovět, a hranicí škodlivého přebytku. Stanovení optimální zásoby živin a z ní vycházející optimální dávky hnojiva je složitá a zdlouhavá záležitost. Je totiž mnoho činitelů, které tyto hodnoty ovlivňují. Především je to rostlina sama, přesněji řečeno rozdílná náročnost jednotlivých druhů a často i odrůd. Dále je to substrát, jeho pH, obsah vody a vzduchu, což vše má vliv na poutání živin nebo naopak na jejich uvolňování do roztoku. U venkovních půd je to ještě obsah humusu, stanoviště a klimatické podmínky, které rozhodují o optimálním obsahu jednotlivých živin. Z hlavních živin je nejčastěji omezujícím činitelem dusík. Dusík je v substrátu velmi pohyblivý, jeho obsah se rychle mění odběrem, vyplavováním a rozkladem. Užitečný obsah dusíku pro většinu květin se pohybuje v rozmezí 10 - 40 mg N ve 100 g půdy v období růstu. Krátkodobě snesou květiny i několikanásobné překročení. Fosfor a draslík mohou, na rozdíl od dusíku, kolísat ve velmi širokém rozmezí, aniž by ovlivnily růst. Při obsahu od 20 do 300 mg P2O5 a K2O ve 100 g zeminy nebyly zjištěny ani příznaky nedostatku, ani nadbytek. Požadavek na jednotlivé živiny se v průběhu vegetace mění podle toho, který rostlinný orgán se právě vyvíjí. V nati převažuje draslík a vápník, v květech dusík a fosfor a v kořenech nalézáme vysoký podíl fosforu a hořčíku (Soukup et al., 1979).
29
2.4.3. Humus Humifikace organické hmoty probíhá v půdě souběžně s mineralizací a jejím výstupem jsou různé formy humusu, v konečné fázi pak poměrně složité látky humusové. V interakci s minerálním podílem půdy tyto látky významně ovlivňují fyzikální, chemické a biologické vlastnosti prostředí růstu rostlin, vytvářejí půdní strukturu, udržují půdní reakci v rozmezí příznivém pro rostliny, ovlivňují teplotní podmínky v půdě, chrání rostliny před působením některých toxických látek i před stresem a v některých případech jsou substrátem pro růst půdní mikroflóry, podílející se na biologické činnosti půdy včetně uvolňování minerálních prvků do prostředí. Humusové látky podmiňují schopnost půdy poutat vodu a podílejí se na tvorbě voděodolných půdních agregátů, a tím napomáhají ustavení optimálního poměru mezi plynnou a kapalnou fází půdy. Rozpuštěné v půdním roztoku přímo ovlivňují růst rostlin, když jim dodávají energii potřebnou pro metabolické procesy. Zároveň humusové látky udržují některé prvky, zejména fosfor, ve stavu přijatelném pro rostliny a chelatizací kovových prvků usnadňují výživu rostlin mikroelementy. Ve vazbě na jílové minerály vytvářejí humusové látky humusojílový sorpční komplex, který funguje jako zásobárna živin pro rostliny (Vrba, 2006 a). Význam humusových látek v půdě Význam humusových látek je mnohostranný a spočívá v kladném ovlivňování všech půdních vlastností působících rozhodujícím způsobem na obsah živin v půdě i na půdní úrodnost. Jejich přítomnost: •
vede k vysokému poutání živin v půdě,
•
je důležitým faktorem drobtovité struktury půdy, jejímž důsledkem je příznivý vodní, vzdušný a tepelný režim půdy,
•
příznivě působí na biologické, biochemické a fyzikální vlastnosti půd,
•
vyvazuje škodlivé sloučeniny a váže částečně některé těžké kovy v půdě,
•
zabraňuje vysrážení fosforečných sloučenin z půdního roztoku,
•
rozpustné humusové látky vykazují přímý stimulační vliv na rostliny.
30
Humusové látky podle složení rozdělujeme: •
huminové kyseliny,
•
fulvokyseliny,
•
huminy.
Huminové kyseliny Jsou nejkvalitnější složkou humusových látek. S vápníkem a hořčíkem tvoří ve vodě nerozpustné humáty vápenaté nebo hořečnaté, které ovlivňují příznivě technologické vlastnosti půd všech druhů. Váží na sebe také řadu těžkých kovů (Cd, Pb, Zn, Hg, aj.) do těžce rozpustných sloučenin a tak omezují jejich pohyb v půdě a příjem rostlinou. Patří k sloučeninám s poměrně velkou molekulou, i když není dosud známý přesný obraz o jejím složení. O základním složení huminových kyselin je známo, že obsahují ve své molekule uhlík, dusík a kyslík, popřípadě další prvky jako je fosfor aj. Uhlíku obsahují 52 – 62 %, vodíku 2,5 – 5,0 %, dusíku 3 – 5 %, kyslíku 30 – 39 %. Huminové kyseliny jsou velké částice (asi 6 – 8 nanometrů) kulovitého tvaru a jejich roztoky mají koloidní povahu. Ve vodě jsou huminové kyseliny nerozpustné, ale některé jejich soli, jako je humát sodný a draselný, se vyznačují velkou rozpustností. Významnou schopností huminových látek je vytváření tzv. organominerálních komplexů, které vznikají, jestliže molekuly huminových kyselin se spojí různými vazbami s jílovými minerály v půdě. Přitom se spojují částice jílových minerálů s nerozpustnými humáty vápníku a jinými ionty a tím se vytváří obrovské molekuly s velikým povrchem a značnou schopností poutat různé ionty – sorpční komplex.
Fulvokyseliny Obsahují o něco méně uhlíku (pod 50 %) a dusíku (méně než 3 %) oproti huminovým kyselinám a mají zřejmě menší molekulu než huminové kyseliny. Jsou rozpustné ve vodě, v louzích a kyselinách, tedy jsou v půdě značně pohyblivé. Jejich vápenaté, hořečnaté soli a také soli Cd, Pb, Zn, jsou rozpustné ve vodě. S hydroxidem železitým a hlinitým vytvářejí fulvokyseliny rozpustné komplexní sloučeniny. Tato jejich vlastnost je důležitá pro pohyb minerálních látek v půdě, významně působí v podzolizačních procesech. Zvýšený obsah fulvokyselin v půdě (typické pro kyselejší půdy) zpřístupňuje uvedené prvky do forem přijatelných pro rostliny. Mají koloidní
31
charakter a v půdě jsou volně pohyblivé stejně jako jejich soli. S hliníkem a železem tvoří komplexní sloučeniny, rozpustné a silně pohyblivé při kyselé reakci prostředí.
Huminy Jsou to v podstatě huminové kyseliny pevně vázané na minerální podíl půdy, především na jílové minerály typu montmorillonitu, což vysvětluje jejich velkou odolnost vůči kyselinám, zásadám a mikroorganismům. Jsou to tedy chemicky různorodé látky, bohaté na minerální složky. Postupně se přetvářejí v půdě do četných útvarů velmi odolným vůči různým činitelům – humusové uhlí (Vrba, 2006 b).
32
3. CÍL PRÁCE Cílem práce je srovnání pěti typů kompostérů vyráběných z odpadního polyetylenu, při domácím kompostování. Bude posuzován průběh kompostování a kvalita získaných kompostů.
33
4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ 4.1. Úvod V pěti kompostérech vyrobených z odpadního polyetylenu byl proveden experiment, jehož cílem bylo srovnání jednotlivých typů kompostérů. V roce 2005 byl založen experiment se skladbou surovin pro všechny kompostéry shodnou, přičemž byly v průběhu sezóny přidávány suroviny o stejném množství do všech kompostérů. V roce 2006 byl založen nový experiment, opět se stejným složením surovin, ale množství bylo tentokrát přepočítáváno podle objemu kompostérů a přidáváno v určitém poměru k velikosti kompostéru. Kompostéry byly označeny A-E, jak je znázorněno na obrázku č. 3. V průběhu kompostování byla měřena 2 x týdně teplota, 1 x za čtrnáct dní orientačně stanovena vlhkost a několikrát byly komposty překopány. Hotové komposty byly posouzeny z hlediska fytotoxicity, byla zjištěna jejich hodnota pH, vlhkosti, obsah spalitelných látek a stanoven poměr C : N. Dále byla provedena chemická analýza na obsah základních živin – N, P, K, Ca, Mg a S. Hotový kompost byl po sezóně 2006 analyzován také jako substrát, bylo provedeno testování jeho vhodnosti k pěstování plodin. Po sezóně 2005 bylo u hotových kompostů provedeno oxidimetrické stanovení C, a zněj vypočítán obsah humusu. Po sezóně 2005 byl kompost aplikován na půdu, proto byla provedena analýza půdy před aplikací kompostu.
Obr. 3: Použité kompostéry 34
4.2. Popis použitých typů kompostérů a kompostovacího sila 4.2.1. Kompostér K 290 Specifikace kompostéru: Objem:
270 litrů
Výška:
70 cm
Základna:
63 x 63 cm
Hmotnost:
9 Kg
Barvy:
zelená, černá
Obr. 4: Kompostéry K 290 4.2.2. Kompostér K 390 Specifikace kompostéru: Objem:
400 litrů
Výška:
110 cm
Základna:
66 x 66 cm
Hmotnost:
13 Kg
Barvy:
zelená, černá
35
Obr. 5: Kompostéry K 390 4.2.3. Silo S 650 Specifikace kompostéru: Objem:
650 litrů
Výška:
72 cm
Průměr půdorysu: 1100 cm Hmotnost:
13 Kg
Barvy:
pouze v černém provedení [online 1]
Obr. 6: Kompostovací silo S 65
36
4.3. Surovinová skladba kompostové zakládky Kompost byl založen ze čtyř surovin, a to hnoje skotu, pilin, dřevní štěpky a travní biomasy. Poměry jednotlivých složek jsou uvedeny v příloze č. 1 pro rok 2005 a příloze č. 2 pro rok 2006. Do kompostérů byly dále v průběhu vegetace přidávány biologicky rozložitelné odpady vznikající na zahradě a v domácnosti, a to zejména: •
odpad z kuchyně (zbytky zeleniny a ovoce, sedlina z kávy, čajové sáčky, skořápky vejce, atd.),
•
zahradní odpady (odkvetlé květiny, zbytky ze zeleniny, některé plevele),
•
travní biomasa, dřevní štěpka,
•
pro regulaci vlhkosti kompostu byla přidávána půda, piliny a nízká vlhkost byla korigována přídavkem vody. Tyto suroviny byly váženy a v průběhu sezóny postupně přidávány do
kompostérů, a to v roce 2005 do všech kompostérů stejné množství a v roce 2006 s přihlédnutím k velikosti kompostérů v poměru 1 : 1,5 : 2,5 (A,B : C,D : E). Pro dosažení vhodné struktury a homogenity substrátu byly některé komponenty drceny v drtiči zahradního odpadu AL-KO New Tec 2400 R (zejména větve, dřevnatá stébla zeleniny, listí).
Popis drtiče zahradního odpadu Pohonem drtiče je el. motor s ochranou proti přetížení a znovurozběhu, o maximálním příkonu 2,4 kW / 230 V 2800 ot/min. Díky zvláštnímu tvaru vstupního otvoru lze drtit i zdvojené větve. Lze zpracovávat větve až do průměru 40 mm. Výška drtiče je 99 cm a váha 20 kg. Šikmým uložením motoru vzniká efekt samovtahování materiálu [online 2].
37
Obr. 7: Drtič zahradního odpadu
4.4. Měření teploty Popis měření Teplota byla měřena 2 x týdně vždy ve stejnou dobu technickým teploměrem TRV 120 v hloubce 50 cm a 20 cm pod povrchem kompostu.
Popis teploměru Dvojkovový technický teploměr typu TRV je vhodný zejména k měření teplot v zemědělství (teplota siláže, kompostu, skládky obilí, stohu slámy apod.). Teploměr se skládá z hlavice a stonku zkonstruovaných z ušlechtilé oceli. V hlavici je uložen ukazatel se stupnicí umístěný kolmo k ose stonku. Ve stonku je upevněn měřicí systém zhotovený z dvojkovu ve tvaru šroubovice, která se působením tepla otáčí kolem své 38
osy. Pohyb systému je hřídelkou přenášen na ukazatel udávající teplotu na stupnici. Konec stonku je ukončen hrotem pro vpichování přístroje do měřeného média a je opatřen povrchovou ochranou. Tab. 4: Parametry teploměru Dělení stupnice
Měřicí rozsah
[°C]
[°C]
po 2 °C
0 až + 200
Přesnost
Hmotnost [g]
± 2 % z roz. stupnice
1050
[online 3]
Obr. 8: Teploměr TRV
4.5. Měření vlhkosti v průběhu kompostování Vlhkost byla měřena 1 x za 14 dní orientační zkouškou, při níž se kompostovaný materiál mačká v ruce co nejpevněji. Při optimální vlhkosti se nesmí mezi prsty objevit voda, při otevření pěsti však musí zůstat materiál pohromadě (obrázek č. 9) (Kalina, 2004).
39
Obr. 9: Orientační zkouška vlhkosti
4.6. Provzdušnění substrátu Na provzdušnění substrátu bylo myšleno již při přidávání surovin do kompostéru, a to zejména při přidávání většího objemu travní hmoty, která byla prokládána přídavkem dřevní štěpky, zeminy, drceným zahradním odpadem nebo alespoň pilin, aby nedošlo k příliš rychlému slehávání, a tím vzniku anaerobních podmínek. K tomuto účelu se nejlépe osvědčila dřevní štěpka. Provzdušnění substrátu bylo provedeno mechanicky překopáváním. Překopání bylo provedeno ručně způsobem znázorněným na obrázcích 10 - 13. V průběhu kompostovacího cyklu 2006 byl vyzkoušen jiný způsob, kdy při druhém a třetím provzdušnění substrátu bylo namísto překopání zvoleno prokládání nově přidávaného materiálu již hotovým kompostem, který byl odebírán zespod kompostéru, kde jsou k tomuto účelu umístěny dvířka. Tento způsob se rovněž osvědčil, ale pouze v případě, že kompost měl optimální vlhkost. Při příliš vysoké vlhkosti kompostu bylo potřeba kompost překopat klasickým způsobem s přídavkem zeminy nebo pilin.
40
41
Obr. 10 – 13: Překopání kompostů 42
4.7. Posouzení kompostů z hlediska fytotoxicity Jestli je kompost kvalitní z hlediska fytotoxicity (nepoškozuje semena citlivých kultur), lze určit provedením „řeřichového testu“.
Řeřichový test Řeřichový test byl proveden v jednodušší verzi pro domácí prostředí: 1. Pěstební nádoba (40 x 25 x 6) se naplní zkoušeným kompostem a oseje 10 g řeřichy seté. 2. Druhý a čtvrtý den se nahradí spotřebovaná voda. 3. Šestý den se řeřicha sklidí. 4. Zjištěné výsledky se vyhodnotí podle Kaliny (2004). V roce 2005 byl proveden řeřichový test pro každý kompost 1 x, v roce 2006 pro každý kompost 3 x vedle sebe.
4.8. Analýza kompostů 4.8.1. Odběr vzorků kompostu Z každého kompostéru byl 1. 4. 2006 a 16. 11. 2006 odebrán vzorek kompostu. Vzorek byl odebrán po odstranění svrchní dvaceticentimetrové vrstvy kompostu do hloubky 50 cm a kvartací zmenšen na 1 l kompostu. Vzorky byly uloženy do suchých plastových lahví a označeny štítky A – E. 4.8.2. Úprava laboratorních vzorků kompostů a stanovení nerozložitelných příměsí Vzorky byly postupně protlačeny přes síta s kruhovými otvory 10 a 5 mm, byly vybrány nerozložitelné příměsi a jejich podíl byl stanoven vážením. Postup úpravy: 1. Zvážený laboratorní vzorek kompostu se protlačí sítem s kruhovými otvory o průměru 10 mm, přičemž se ze vzorku odeberou nerozložitelné příměsi, které nelze rozdrtit rukou nebo rozstříhat, a zváží se s přesností ± 0,1 g. 2. Vzorek se dobře promíchá a kvartací se oddělí asi 300 g, které se zváží s přesností na ± 0,1 g a protlačí sítem s kruhovými otvory o průměru 5 mm,
43
přičemž se ze vzorku odeberou nerozložitelné příměsi, které nelze rozdrtit rukou nebo rozstříhat, a zváží se s přesností ± 0,1 g. 3. Vzorek se promíchá a uloží v uzavřené vzorkovnici. 4. Vypočítá
w1 =
se
m1 ⋅100 m
hmotnostní
+
m3 ⋅100 m2
zlomek
nerozložitelných
příměsí:
[%]
Kde: m . .... hmotnost celého vzorku v g m1
.......hmotnost
vybraných nerozložitelných příměsí při úpravě vzorku přes
síto 10 mm v g m2 .... hmotnost oddělené části vzorku v g m3 .... hmotnost vybraných nerozložitelných příměsí při úpravě vzorku přes síto 5 mm v g 5. Zjištěné výsledky se porovnají s normou ČSN 46 5735 Průmyslové komposty. 4.8.3. Stanovení vlhkosti kompostů Vlhkost byla stanovena sušením. Upravené vzorky byly usušeny v sušárně. Postup zkoušky: 1. Z upraveného vzorku se naváží 20 g s přesností na ± 0,05 g do předem zvážené vysušené vysoušečky a suší se do konstantní hmotnosti v sušárně při teplotě 105 ± 5 °C. 2. Po vychladnutí v exsikátoru se vzorek zváží. 3. Vypočítá se hmotnostní zlomek vlhkosti:
w2 =
( m4 −m5 )⋅100 m4
[%]
Kde: m4 .... hmotnost vzorku před sušením v g m5 .... hmotnost vzorku po sušení v g 4. Zjištěné hodnoty hmotnostních zlomků vlhkosti se porovnají s normou ČSN 46 5735 Průmyslové komposty a výsledky sezóny 2006 se vyhodnotí i statisticky.
44
4.8.4. Stanovení spalitelných látek Vysušený vzorek byl upraven, spálen a vyžíhán. Postup zkoušky: 1. Vysušený vzorek se rozmělní tak, aby beze zbytku prošel drátěným sítem s délkou strany oka 0,5 mm a znovu se vysuší asi půl hodiny v sušárně při teplotě 105 ± 5 °C. 2. Po vychladnutí v exsikátoru se naváží 5 g vzorku s přesností na ± 0,0002 g do vyžíhané a zvážené porcelánové misky. 3. Vzorek se vloží do chladné elektrické pece zapnuté a nastavené na 550 °C, kde se pozvolna spálí a vyžíhá do konstantní hmotnosti. 4. Vypočítá se hmotnostní zlomek spalitelných látek:
w3 =
( m6 − m7 )⋅100 m6
[%]
Kde m6 .... hmotnost vzorku před žíháním v g m7 .... hmotnost zbytku po žíhání v g 5. Zjištěné hodnoty hmotnostních zlomků spalitelných látek se porovnají s normou ČSN 46 5735 Průmyslové komposty a výsledky sezóny 2006 se vyhodnotí i statisticky.
4.9. Chemická analýza kompostů na obsah základních živin Chemická analýza na obsah základních živin – N, P, K, Ca, Mg a S byla provedena ve dvou fázích: 1. mineralizace – byla provedena rozkladem kompostů v mikrovlnném systému působením H2O2 + HNO3 2. vlastní měření bylo provedeno ICP – OES (Zbíral et al., 2003). 3. Získané hodnoty obsahu živin v kompostech se porovnají s tabulkou č. 17 .
45
4.10. Poměr C : N kompostu Výsledný poměr C : N byl vypočítán pomocí hmotnostního zlomku spalitelných látek a hmotnostního zlomku celkového dusíku, jejichž hodnoty jsou uvedeny v kapitole 4.8. Vypočítané hodnoty C : N byly porovnány s normou ČSN 46 5735 Průmyslové komposty. Výpočet: Poměr C : N
x= Kde
w3 w4 ⋅2 w3...............hmotnostní zlomek spalitelných látek ve vysušeném vzorku v % w4...............hmotnostní zlomek celkového dusíku jako N přepočtený na vysušený vzorek v %
4.11. Stanovení hodnoty pH Hodnota pH byla změřena potenciometricky za použití skleněné elektrody ve vodní suspenzi vzorku. Postup zkoušky: 1. Do skleněné kádinky se naváží 10 g upraveného vzorku s přesností na ± 0,05 g, přelije se 50 ml destilované vody a 10 minut se promíchává mechanickým míchadlem. 2. Kalibrace pH metru se provede pomocí tlumivých roztoků s hodnotou pH 7 a 4. 3. Hodnota pH se měří nejpozději během jedné hodiny při teplotě 20 ± 2 °C a zjišťuje se po 2 minutách od začátku měření. 4. Naměřené hodnoty pH se porovnají s normou ČSN 46 5735 Průmyslové komposty a výsledky sezóny 2006 se vyhodnotí i statisticky.
4.12. Analýza kompostů jako pěstebních substrátů Analýza kompostů jako substrátů byla provedena pouze u kompostů ze sezóny 2006 v březnu 2007. P, K, Ca a Mg se stanovuje v jednom základním společném výluhu, tzv. Göhlerově výluhu s poměrem navážky a vyluhovadla 1 : 10. Göhlerovým roztokem se 46
na principu extrakce a současné kationtové výměny vytěsní ze vzorku kationy K+, Ca2+, Mg2+. V kyselém prostředí se uvolní do roztoku rovněž aniony P. Ve vodním výluhu 1:5 se stanovuje hodnota pH / H2O, vodivosti a Nmin. 4.12.1. Stanovení obsahu fosforu, draslíku, vápníku a hořčíku: Stanovení
obsahu
přípustného
fosforu
ve
výluhu
bylo
provedeno
spektrofotometricky. Obsah přístupného draslíku, hořčíku a vápníku byl stanoven AAS (Zbíral, 2002). 4.12.2. Stanovení minerálního dusíku Nmin: 1. Stanovení nitrátového dusíku se provádí iontově selektivní elektrodou po vyluhování půdy síranem draselným (Zbíral et al., 2004). 2. Stanovení amonného dusíku se provádí spektrofotometricky indofenolovou metodou po vyluhování půdy síranem draselným (Zbíral et al., 2004). 4.12.3. Stanovení aktivní půdní reakce (pH/H2O): Přímo
v suspenzi
vodního
výluhu
se
po
60
minutách
stání
změří
potenciometricky hodnota pH (Richter et al., 1999). Reakce kompostových roztoků se vyhodnotí podle tabulky č. 3. 4.12.4. Stanovení specifické vodivosti vodního výluhu: Z vodního výluhu kompostu se stanoví na konduktometru elektrická vodivost, která udává míru zasolení (Richter et al., 1999). Obsah vodorozpustných solí v substrátech se vyhodnotí podle tabulky č. 2.
47
4.13. Oxidimetrické stanovení uhlíku v kompostu Množství uhlíku bylo stanoveno mokrou cestou, metoda Walkley Blacka v modifikaci Novák-Pelíšek. Organický uhlík humusových látek se zoxiduje chromsírovou směsí při zvýšené teplotě (120 °C) a oxidačně redukční titrací Mohrovou solí se stanoví nezreagovaný zbytek chromsírové směsi. Postup: 1. Vzorek kompostu se jemně rozetře v achátové misce (jemnozem II). 2. Naváží se 0,05 g vzorku kompostu do Erlenmayerovy baňky o objemu 250 cm3 3 x vedle sebe. 3. Z byrety se přidá 10 cm3 dichromanu draselného a 10 cm3 konc. kyseliny sírové a obsah se opatrně krouživým pohybem promíchá tak, aby kompost neulpěl na stěnách nádobky. 4. Směs se ponechá v klidu nejméně 1 hod. Pak se zředí cca 200 cm3 destilované vody, na maskování Fe2+ se válečkem přidá cca 6 cm3 konc. kyseliny fosforečné a 5 – 7 kapek indikátoru o-fenantrolinu. 5. Titrujeme 0,5 M Mohrovou solí. Barevný přechod indikující konec titrace probíhá z lahvově zelené do hnědočervené barvy. 6. Zjištěné hodnoty organického uhlíku se porovnají. 7. Obsah humusu se vypočítá vynásobením zjištěné hodnoty organického uhlíku koeficientem 1,724. Výpočet obsahu Corg ( % ) ve vzorku :
% C org = Kde
( A− B )⋅c m
A...... spotřeba Mohrovy soli na slepý pokus v ml B.......... spotřeba Mohrovy soli na titraci vzorku v ml c ....... koeficient, který určuje míru zoxidování uhlíku dichromanem m...... navážka vzorku kompostu v g
48
5. VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUZE 5.1. Úvod Při domovním kompostování jsou měřené parametry do značné míry závislé na skladbě surovin v průběhu kompostování, tedy zejména na skladbě zahradních a kuchyňských odpadů. Některé metody zpracování byly odlišné pro první a druhý kompostovací cyklus. V cyklu 2005 šlo o dlouhodobé sledování teplot a vlhkosti kompostů v průběhu celé sezóny až do zamrznutí kompostů. V cyklu 2006 šlo naopak o intenzivní měření teplot (každý den po dobu jednoho měsíce) a sledování vlhkosti kompostů, pro upřesnění dat získaných v cyklu 2005. Kompostované suroviny byly v cyklu 2006 přidávány s ohledem na výsledky analýz kompostů z předešlého kompostovacího cyklu (např. byly vyloučeny piliny, které mají příliš široký poměr C : N). Analýza kompostů jako substrátů a stanovení obsahu humusu v kompostech byly provedeny vždy jen v jednom z kompostovacích cyklů, vzhledem k tomu, že jde o doplnění informací o kvalitě kompostů.
5.2. Měření teploty Naměřené hodnoty teplot jsou uvedeny v příloze č. 3 a 4 pro rok 2005 a v příloze č. 5 a 6 pro rok 2006. Průběh teplot v průběhu sezóny byl vyhodnocen také graficky. Výsledky sezóny 2005 jsou znázorněny v příloze č. 7 pro teploty naměřené v padesáti centimetrech pod povrchem kompostu a v příloze č. 8 pro teploty naměřené ve dvaceticentimetrové hloubce pod povrchem kompostu. Výsledky sezóny 2006 jsou znázorněny v příloze č. 9 pro teploty naměřené v padesáti centimetrech pod povrchem kompostu a v příloze č. 10 pro teploty naměřené ve dvaceticentimetrové hloubce pod povrchem kompostu. V hloubce 50 cm pod povrchem kompostu byla nejvyšší naměřená hodnota teploty 48 °C, při plně naplněném kompostéru (zejména travní hmotou) na počátku kompostovacího cyklu 2005. V hloubce 20 cm pod povrchem kompostu byla nejvyšší naměřená hodnota teploty 59 °C, rovněž při plně naplněném kompostéru po přidání
49
travní hmoty. Přidáním většího objemu travní hmoty vždy došlo k výraznějšímu nárůstu teplot. Nejlepší výsledky, co se týče dosažených teplot v průběhu kompostování, vykazoval kompostér D. V průběhu sezóny 2005 prokazovalo kompostovací silo E velmi špatné výsledky. V průběhu kompostovacího cyklu 2006 se ale ukázalo, že tyto špatné výsledky byly pravděpodobně způsobeny tím, že bylo dávkováno do všech kompostérů stejné množství surovin a kompostovací silo E nebylo, vzhledem ke svému objemu, dostatečně naplněno kompostovanými surovinami.. Při kompostování zakládky, v níž není podezření na výskyt patogenů, by měla teplota v průběhu zrání dosáhnout 45 °C po dobu nejméně pěti dnů (Váňa et al., 2004). Z grafického
vyjádření
průběhů
teplot
vyplývá,
že
této
hodnoty
nebylo
v kompostovacím cyklu 2005 ani v kompostovacím cyklu 2006 dosaženo. Vzhledem k neustálému přidávání čerstvých surovin v horní části kompostérů a možnosti odebírání již hotového kompostu zespod kompostérů, by mělo být této hodnoty dosaženo po každém překopání kompostu.
5.3. Měření vlhkosti v průběhu kompostování Orientační stanovení vlhkosti je uvedeno v tabulce č. 5 pro rok 2005 a v tabulce č. 6 pro rok 2006. Pokud byl kompost příliš vlhký, byl přimíchán suchý materiál (v prvním roce piliny) nebo přidána půda. Pokud byl kompost naopak příliš suchý, byl zavlažen vodou. U kompostérů A a B se nejčastěji vyskytl problém s příliš vysokou vlhkostí, kompostéry C a D dosahovaly lepších výsledků než kompostéry A a B a kompostér E měl nejčastěji optimální vlhkost, ale nejvíce se u něj vyskytoval problém s oschlými okraji kompostu. Vlhkost kompostů byla ve značné míře závislá na počasí, i přestože kompostéry byly zakryty víkem a kompostér E prodyšnou fólií.
50
Tab. 5: Orientační stanovení vlhkosti komposů v průběhu kompostovacího cyklu 2005 Vlhkost orientační Kompostér: Datum: A B C D 25.6.2005 vysoká vysoká vysoká vysoká 9.7.2005 vyšší vyšší vyšší vyšší 23.7.2005 vyšší vyšší optimální optimální 6.8.2005 nízká nízká nízká nízká 20.8.2005 optimální optimální optimální optimální 3.9.2005 optimální optimální optimální optimální 13.9.2005 vysoká vysoká vysoká vysoká 27.9.2005 vysoká vysoká optimální optimální 14.10.2005 optimální optimální optimální optimální 29.10.2005 vyšší vyšší optimální optimální
E optimální vyšší optimální nízká optimální optimální optimální optimální optimální optimální
Tab. 6: Orientační stanovení vlhkosti kompostů v průběhu kompostovacího cyklu 2006 Vlhkost orientační Kompostér: Datum: A B C D E 11.6.2006 nižší nižší nižší nižší nízká 22.6.2006 nízká nízká nízká nízká nízká 3.7.2006 optimální optimální optimální optimální optimální
5.4. Posouzení kompostů z hlediska fytotoxicity Průběh a výsledky řeřichového testu jsou uvedeny v tabulce č. 7 pro rok 2005 a v tabulce č. 8 pro rok 2006 Tab. 7: Řeřichový test 2005 Datum:
Stav:
5.11.2005
zaseta řeřicha
7.11.2005
doplněna voda,vyklíčeno ve všech kompostech
8.11.2005
rostlinky vysoké cca 2 cm ve všech kompostech
9.11.2005
doplněna voda, zelené rostlinky
11.11.2005
sklizeň: A – 65 g, B – 65 g, C – 70 g, D – 80 g, E – 75 g
51
Tab. 8: Řeřichový test 2006 Datum:
Stav:
17.2.2006
zaseta řeřicha
19.2.2006
doplněna voda,vyklíčeno ve všech kompostech
21.2.2005
doplněna voda, zelené rostlinky sklizeň: A1 – 50 g, B1 – 55 g, C1 – 60 g, D1 – 65 g, E1 – 55 g A2 – 55 g, B2 – 60 g, C2 – 65 g, D2 – 65 g, E2 – 60 g A3 – 50 g, B3 – 60 g, C3 – 60 g, D3 – 60 g, E3 – 60 g
23.2.2006
Průměr: A – 52 g, B – 58 g, C – 62 g, D – 63 g, E – 58 g
Výnos od 60 g do 100 g je dobrý, a výsledek kolem 30 g je ještě dostačující (Kalina, 2004). Žádný z kompostů nevykazuje známky fytotoxicity. Klíčivost byla v obou letech dobrá, vyklíčené rostlinky měly zelenou barvu a sklizené množství odpovídá u všech kompostů dobrému výsledku. Experiment byl v obou letech proveden v chladném období, a byl proto umístěn uvnitř místnosti pod oknem. Předpokládám, že výsledek by byl ještě lepší, kdyby byl experiment umístěn v lepších světelných podmínkách. Statistické vyhodnocení: Tab. 9: Výsledky analýzy variance hmotnosti biomasy řeřichy seté (test fytotoxicity) Faktor
s. v.
SC
PC
F
4
9,6
2,4
7,2
Chyba
10
3,3
0,3
Celkem
14
12,9
Typ kompostéru
Průkaznost vlivu faktoru **
s. v. ......stupně volnosti
Vliv faktoru:
SC.........součet čtverců
*............průkazný rozdíl
PC.........průměrný čtverec
**..........vysoce průkazný rozdíl
F ...........testové kritérium
***........velmi vysoce průkazný rozdíl 52
Tab. 10: Průměrná hmotnost biomasy řeřichy seté při testu fytotoxicity u kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye. Test fytotoxicity (g řeřichy)
Typ kompostéru
n
Průkaznost rozdílů
x
sx
A
102,33
0,58
3
a
B
103,67
0,58
3
ab
C
104,33
0,58
3
bc
D
104,67
0,58
3
bc
E
103,67
0,58
3
ab
Vš.skup.
103,73
0,96
15
n ............... počet pozorování x
.............. průměr
sx............... směrodatná odchylka
Mezi hmotnostmi biomasy řeřichy seté po provedeném testu fytotoxicity v kompostovacím cyklu 2006 jsou vysoce průkazné rozdíly. Prokazatelně nejlepších výsledků bylo dosaženo u kompostů získaných kompostováním v kompostérech C a D.
53
5.5. Analýza kompostů 5.5.1. Stanovení nerozložitelných příměsí laboratorních vzorků kompostů Vypočítané hodnoty hmotnostních zlomků nerozložitelných příměsí jsou uvedeny v tabulce č. 11 pro rok 2005 a v tabulce č. 12 pro rok 2006. Tab. 11: Obsah nerozložitelných příměsí v roce 2005 Kompost:
Nerozložitelné příměsi [g]:
Hmotnostní zlomek
Hmotnost
Síto 10
Hmotnost
vzorků před
mm
oddělené části
nerozložitelných
vzorku [g]
příměsí [%]
úpravou [g]
Síto 5 mm
A
677,33
2,1606
321,5
1,3304
0,73
B
719,29
3,1439
316,8
0,4543
0,58
C
781,56
3,0724
329,4
0,7786
0,63
D
619,18
5,1087
303,5
1,8915
1,45
E
670,23
6,0655
341,2
1,7892
1,43
Tab. 12: Obsah nerozložitelných příměsí v roce 2006 Kompost:
Nerozložitelné příměsi [g]:
Hmotnostní zlomek
Hmotnost
Síto 10
Hmotnost
vzorků před
mm
oddělené části
nerozložitelných
vzorku [g]
příměsí [%]
úpravou [g]
Síto 5 mm
A
1009,3
5,0958
373,7
0,7320
0,70
B
1295,6
10,7603
355,5
1,2615
1,19
C
981,8
8,2035
311,0
1,5275
1,33
D
1006,7
4,2309
323,5
0,2604
0,50
E
977,8
1,5371
359,8
1,0322
0,44
Dle normy ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty je maximální přípustné množství nerozložitelných příměsí 2 %. Všechny komposty v obou kompostovacích cyklech splňují tuto normu.
54
5.5.2. Stanovení vlhkosti kompostů Vypočítané hodnoty hmotnostních zlomků vlhkosti jsou uvedeny v tabulce č. 13 pro rok 2005 a v tabulce č. 14 pro rok 2006. Tab. 13: Stanovení vlhkosti v roce 2005 Kompost:
Hmotnost vzorku
Hmotnost vzorku
Hmotnostní zlomek
před vysušením [g]
po vysušení [g]
vlhkosti [%]
A
20,1320
8,7781
56,40
B
20,0994
8,6247
57,09
C
20,1157
8,9551
55,48
D
20,0057
9,3775
53,13
E
20,0629
9,7429
51,44
Hmotnost vzorku
Hmotnost vzorku
Hmotnostní zlomek
před vysušením [g]
po vysušení [g]
vlhkosti [%]
A1
20,0450
6,7445
66,35
A2
20,0198
6,2159
68,95
A3
20,0220
6,1752
69,16
B1
20,0267
5,7251
71,41
B2
20,0005
5,6194
71,90
B3
20,0310
5,5780
72,15
C1
20,0464
6,1118
69,51
C2
20,0098
5,9587
70,22
C3
20,0127
6,0703
69,67
D1
20,0247
6,5327
67,38
D2
20,0529
6,5793
67,19
D3
20,0234
6,5816
67,13
E1
20,0303
7,1632
64,24
E2
20,0374
7,1425
64,35
E3
20,0400
7,2704
63,72
Tab. 14: Stanovení vlhkosti v roce 2006 Kompost:
55
Dle normy ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty má být vlhkost kompostu v rozmezí od zjištěné hodnoty spalitelných látek do jejího dvojnásobku, avšak minimálně 40,0 % a maximálně 65,0 %. V sezóně 2005 všechny komposty splňují tuto normu. V sezóně 2006 splňuje tyto parametry pouze kompost E. Komposty A, B, C a D v sezóně 2006 jsou sice v rozmezí od zjištěné hodnoty spalitelných látek do jejího dvojnásobku, ale převyšují maximální hodnotu 65,0 %. Statistické vyhodnocení: Tab. 15: Výsledky analýzy variance hmotnostních zlomků vlhkosti Faktor
s. v.
Typ
4
kompostéru
SC
PC
Průkaznost
F
vlivu faktoru
100,14 25,04 43,8
Chyba
10
5,72
Celkem
14
105,87
***
0,57
s. v. ......stupně volnosti
Vliv faktoru:
SC.........součet čtverců
*............průkazný rozdíl
PC.........průměrný čtverec
**..........vysoce průkazný rozdíl
F ...........testové kritérium
***........velmi vysoce průkazný rozdíl
Tab. 16: Průměrná hodnota hmotnostního zlomku vlhkosti u kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye. Hmotnostní zlomek Typ kompostéru
vlhkosti (%)
n
Průkaznost rozdílů
x
sx
A
68,15
1,57
3
bc
B
71,82
0,38
3
d
C
69,80
0,37
3
cd
D
67,23
0,13
3
b
E
64,10
0,34
3
a
Vš.skup.
68,22
2,75
15
56
n ............... počet pozorování x
.............. průměr
sx............... směrodatná odchylka Mezi hodnotami hmotnostních zlomků vlhkosti v kompostovacím cyklu 2006 existuje velmi vysoce průkazný rozdíl. Prokazatelně nejnižších hodnot hmotnostních zlomků vlhkosti, a tím v této sezóně nejoptimálnějšího výsledku, bylo dosaženo u kompostů z kompostovacího sila E. V rámci kompostérů opatřených víkem bylo dosaženo u černých kompostérů B a C prokazatelně vyšších hodnot hmotnostních zlomků vlhkostí než u zelených kompostérů A a D.
57
5.5.3. Stanovení spalitelných látek Vypočítané hodnoty hmotnostních zlomků spalitelných látek jsou uvedeny v tabulce č. 17 pro rok 2005 a v tabulce č. 18 pro rok 2006. Tab. 17: Stanovení spalitelných látek v roce 2005 Kompost:
Hmotnost vzorku
Hmotnost zbytku
Hmotnostní zlomek
před žíháním [g]
po žíhání [g]
spalitelných látek [%]
A
5,0001
3,5688
28,62
B
5,0067
3,5677
28,74
C
5,0026
3,7047
25,94
D
5,0064
3,5269
29,55
E
5,0154
3,8130
23,97
Tab. 18: Stanovení spalitelných látek v roce 2006 Kompost:
Hmotnost vzorku
Hmotnost zbytku
Hmotnostní zlomek
před žíháním [g]
po žíhání [g]
spalitelných látek [%]
A1
5,0018
3,2282
35,46
A2
5,0023
3,1998
36,03
A3
5,0018
3,1702
36,62
B1
5,0020
3,1918
36,19
B2
5,0004
3,1599
36,81
B3
5,0024
3,1734
36,56
C1
5,0009
3,1554
36,90
C2
5,0036
3,0781
38,48
C3
5,0040
3,1113
37,82
D1
5,0020
3,1485
37,06
D2
5,0026
3,1505
37,02
D3
5,0008
3,1571
36,87
E1
5,0020
3,3746
32,53
E2
5,0034
3,3916
32,21
E3
5,0018
3,4298
31,43
58
Dle normy ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty má být obsah spalitelných látek ve vysušeném vzorku minimálně 25 %. Tento parametr splňují všechny komposty v obou kompostovacích cyklech, s výjimkou kompostu E v sezóně 2005. Hodnoty hmotnostních zlomků spalitelných látek jsou v sezóně 2006 u všech kompostů vyšší, a to až o 10 %. Statistické vyhodnocení: Tab. 19: Výsledky analýzy variance hmotnostních zlomků spalitelných látek Faktor
s. v.
SC
4
59,11
14,78 53,02
Chyba
10
2,79
0,28
Celkem
14
61,90
Typ kompostéru
PC
F
Průkaznost vlivu faktoru ***
s. v. ......stupně volnosti
Vliv faktoru:
SC.........součet čtverců
*............průkazný rozdíl
PC.........průměrný čtverec
**..........vysoce průkazný rozdíl
F ...........testové kritérium
***........velmi vysoce průkazný rozdíl
59
Tab. 20: Průměrná hodnota hmotnostního zlomku spalitelných látek u kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye. Hmotnostní zlomek Typ kompostéru
spalitelných látek (%)
n
Průkaznost rozdílů
x
sx
A
36,04
0,58
3
b
B
36,52
0,31
3
bc
C
37,73
0,79
3
c
D
36,98
0,10
3
bc
E
32,06
0,57
3
a
Vš.skup.
35,87
2,10
15
n ............... počet pozorování x
.............. průměr
sx............... směrodatná odchylka Mezi
hodnotami
hmotnostních
zlomků
spalitelných
látek
existuje
v kompostovacím cyklu 2006 velmi vysoce průkazný rozdíl. Prokazatelně nejnižších hodnot hmotnostních zlomků spalitelných látek, a tím nejhorších výsledků, bylo dosaženo u kompostů z kompostovacího sila E. Nejlepších výsledků dosáhl v kompostovacím cyklu 2006 kompost získaný kompostováním v kompostéru C.
60
5.5.4. Chemická analýza kompostů na obsah základních živin Výsledky analýzy kompostů jsou uvedeny v tabulce č. 21 pro rok 2005 a v tabulce č. 22 pro rok 2006. Tab. 21: Stanovení základních živin v kompostech v roce 2005 Kompost
Sušina
% živin v sušině
[% hm.]
N
P
K
Ca
Mg
S
A
44,5
0,390
0,127
0,800
0,800
0,174
0,660
B
42,7
0,410
0,127
0,785
0,787
0,169
0,650
C
46,4
0,410
0,123
1,004
1,008
0,170
0,620
D
46,7
0,480
0,121
0,823
0,822
0,171
0,710
E
50,4
0,350
0,098
0,813
0,815
0,162
0,510
Tab. 22: Stanovení základních živin v kompostech v roce 2006 Kompost
Sušina
% živin v sušině
[% hm.]
N
P
K
Ca
Mg
S
A
30,8
0,420
0,131
0,369
0,837
0,147
0,320
B
28,5
0,370
0,101
0,254
0,554
0,119
0,244
C
30,2
0,420
0,123
0,415
0,606
0,141
0,328
D
33,2
0,450
0,131
0,482
0,680
0,151
0,340
E
35,8
0,420
0,126
0,468
0,670
0,156
0,308
Norma ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty má ve svých technických požadavcích na jakost kompostů ze stanovených základních živin pouze požadavek na obsah celkového dusíku (jako N přepočtený na vysušený vzorek v %), jeho hodnota musí být minimálně 0,6 %. Tento limit nesplnil ani jeden z kompostů v žádném kompostovacím cyklu. V obou cyklech ale byl obsah celkového dusíku podobný, okolo 0,4 % sušiny. I přesto, že tyto hodnoty nesplňují normu, je tento obsah, podle Zemánka (2001), považován, co se týče kvality kompostu, za uspokojivý. Komposty jsou v obou cyklech z hlediska obsahu fosforu podle Zemánka (2001) považovány za komposty špatné kvality.
61
Z hlediska obsahu draslíku se kvalita kompostů podle Zemánka (2001) liší v jednotlivých cyklech. V cyklu 2005 je jejich kvalita uspokojivá, v cyklu 2006 však kvalita klesla na špatnou. Součet živin Ca a Mg také není příznivý v žádném z cyklů, komposty jsou v obou cyklech z hlediska obsahu Ca + Mg považovány, podle Zemánka (2001), za komposty špatné kvality. Tab. 23: Kvalita kompostu ve vztahu k obsahu živin (Zemánek, 2001) Kvalita kompostu
% v sušině Organické látky
N
P
K
Ca + Mg
Výborný
nad 50
2,0
0,65
1,25
4,5
Uspokojivý
30
0,3 – 1,0
0,2
0,8
2,5 – 3,5
Špatný
8
0,1
0,1
0,2
1,5
Kalina (2004) uvádí, že musíme při hnojení s kompostem zohlednit množství živin obsažených v půdě, potřebu živin pro rostliny a celkem použité množství hnojiv a kompostu. Před aplikací kompostů ze sezóny 2005 do půdy byl proto proveden rozbor této půdy. Jeho výsledky jsou uvedeny v tabulce č. 24. Tyto výsledky byly porovnány s kritérii pro hodnocení výsledků chemických rozborů zemědělských půd daných vyhláškou č. 275/1998 Sb. Bylo zjištěno, že je v půdě obsah fosforu velmi vysoký, obsah draslíku vysoký a obsah hořčíku dobrý. Množství každé z živin v půdě tedy přesahuje limity vymezující jejich vyhovující množství. S ohledem na tyto výsledky lze říci, že i když kvalita kompostů je z pohledu některých živin špatná, lze je aplikovat do půdy, u níž byl výše zmíněný rozbor proveden, aniž by byla ohrožena její úrodnost. Tab. 24: Rozbor půdy v roce 2005 Mg (mg.kg-1)
Ca (mg.kg-1)
P (mg.kg-1)
K (mg.kg-1)
pH
168,4
4386,3
334,1
327,4
7,29
62
5.6. Poměr C:N kompostu Vypočítané hodnoty poměrů C : N jsou pro obě sezóny uvedeny v tabulce č. 25. Tab. 25: Poměr C:N jednotlivých kompostů v letech 2005 a 2006 Kompost:
Poměr C : N v roce 2005
Poměr C : N v roce 2006
A
36,69
42,90
B
35,05
49,35
C
31,63
44,92
D
30,78
41,09
E
34,24
38,17
Dle normy ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty má být poměr C : N maximálně 30 : 1. Tento limit nesplnil ani jeden z kompostů ani v jednom kompostovacím cyklu. Důvodem je příliš nízká hodnota hmotnostního zlomku celkového dusíku jako N přepočteného na vysušený vzorek v %. Příčinou nízkého obsahu dusíku může být nedostatek stájových hnojiv a absence drůbežího trusu v zakládce, protože právě tyto suroviny mají nejvyšší obsah dusíku. Naopak piliny a dřevní štěpka, které byly přidávány ve větším množství, neobsahují téměř žádný dusík. Vzhledem k tomu, že většina domácností již nechová hospodářská zvířata ani drůbež a skladbu kompostové zakládky domácích kompostů tvoří převážně travní hmota a zahradní a kuchyňské odpady, je pravděpodobné, že výsledný kompost bude mít nízký obsah dusíku. Řešením může být přídavek dusíku minerálními hnojivy.
63
5.7. Stanovení hodnoty pH Naměřené hodnoty pH jsou uvedeny v tabulce č. 26 pro rok 2005 a tabulce č. 27 pro rok 2006. Tab. 26: Naměřené hodnoty pH kompostů v roce 2005 Kompost:
pH:
A
8,99
B
9,00
C
8,82
D
8,65
E
8,73
Tab. 27: Naměřené hodnoty pH kompostů v roce 2006 Kompost:
pH:
A1
8,47
A2
8,39
A3
8,34
B1
8,41
B2
8,42
B3
8,38
C1
8,41
C2
8,25
C3
8,29
D1
8,43
D2
8,36
D3
8,61
E1
9,24
E2
8,97
E3
9,02 Dle normy ČSN 46 5735 pro průmyslové komposty má být hodnota pH
v rozmezí od 6,0 do 8,5. Tento limit nesplnil v kompostovacím cyklu 2005 ani jeden 64
z kompostů, hodnoty jsou však vyšší jen nepatrně, maximální hodnota je pH 9,00. V kompostovacím cyklu 2006 jsou hodnoty pH kompostů A, B, C a D v rozmezí normy, jen kompost E má hodnotu pH vyšší. Statistické vyhodnocení: Tab. 28: Výsledky analýzy variance hodnot pH Faktor Typ
s. v.
SC
PC
Průkaznost
F
vlivu faktoru
4
1,144 0,286 29,2
Chyba
10
0,098 0,010
Celkem
14
1,242
kompostéru
***
Vliv faktoru: s. v. ......stupně volnosti
*............průkazný rozdíl
SC.........součet čtverců
**..........vysoce průkazný rozdíl
PC.........průměrný čtverec
***........velmi vysoce průkazný rozdíl
F ...........testové kritérium
Tab. 29: Průměrná hodnota pH kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye. pH Typ kompostéru
n
rozdílů
x
sx
A
8,40
0,07
3
a
B
8,40
0,02
3
a
C
8,32
0,08
3
a
D
8,47
0,13
3
a
E
9,08
0,14
3
b
Vš.skup.
8,53
0,30
15
n ............... počet pozorování x
Průkaznost
.............. průměr
sx............... směrodatná odchylka 65
Mezi naměřenými hodnotami pH v kompostovacím cyklu 2006 je velmi vysoce průkazný rozdíl. Hodnoty pH kompostů získaných kompostováním v kompostovacím silu E jsou průkazně vyšší než hodnoty pH kompostů získaných z ostatních kompostérů.
66
5.8. Testování vhodnosti kompostů k pěstování plodin Výsledky rozboru kompostů jako substrátů je uveden v tabulce č. 30. Tento rozbor byl proveden pouze u kompostů z cyklu 2006. Tab. 30: Rozbor substrátů Kompost: A B C D E
Göhlerův výluh (mg.kg-1) pH/H2O
P
K
Ca
Mg
vodivost (mS.cm-1)
8,45 8,50 8,14 7,72 8,69
1776 1544 1849 1836 1698
6825 4375 8293 9465 7990
10570 9920 9290 10360 9290
1645 1435 1804 1866 1540
1,89 1,05 2,92 4,57 2,25
N celkový (mg.kg-1) 2615 3199 4358 6853 4759
Reakce kompostových roztoků C a D mají reakci slabě zásaditou, ostatní komposty mají reakci zásaditou. Z pohledu optimálního zastoupení živin je hodnocení kompostů jako substrátů složité. Soukup (1979) uvádí, že optimální rozmezí obsahu jednotlivých živin v substrátu je dáno náročností jednotlivých druhů a často i odrůd rostlin. Například chryzantémy mají optimální rozmezí obsahu fosforu 130 – 220 mg.kg-1, optimální rozmezí obsahu draslíku 830 – 1160 mg.kg-1 a optimální rozmezí
obsahu
dusíku
200 - 400
mg.kg-1
zeminy.
Pro
použití
kompostů
z kompostovacího cyklu 2006 jako pěstebních substrátů pro pěstování chryzantém jako hrnkových květin, by bylo nutné je naředit, tedy použít je pouze jako hnojivou přísadu. Z hlediska obsahu vodorozpustných solí v substrátech je kompost A a B hodnocen jako nezasolená půda, kompost C a E jako slabě zasolená půda a kompost D jako půda středně zasolená podle Kováčika (2001).
67
5.9. Oxidimetrické stanovení uhlíku v kompostu Vypočítané hodnoty obsahu humusových látek v kompostech jsou uvedeny v tabulce č. 31. Obsah humusových látek byl stanoven pouze v kompostech ze sezóny 2005. Tab. 31: Obsah humusu Kompost:
Spotřeba Mohrovy
Obsah Corg (%)
Obsah humusu
soli (ml) A
6,83
8,52
14,68
B
6,85
8,46
14,59
C
6,91
8,28
14,27
D
6,27
10,2
17,58
E
7,16
7,53
12,98
Dobrý kompost obsahuje 20 % i více organických látek, z nichž je asi 40 – 50 % humifikovaných uvádí Zemánek (2001). Porovnáním vypočítaných hodnot obsahu humusu s hmotnostními zlomky spalitelných látek (kapitola 5.5.), lze všechny komposty ze sezóny 2005 považovat za dobré. Ve všech kompostech je humifikováno minimálně 50 % organických látek. Nejlepšího výsledku bylo dosaženo u kompostu D, ve kterém bylo humifikováno 59,5 % organických látek.
68
6. ZÁVĚR Pro domácí kompostování bylo využito pět typů kompostérů vyrobených z odpadního
polyetylenu,
u
kterých
byly
srovnávány
parametry
v průběhu
kompostovacího procesu a po jeho skončení byla posouzena kvalita získaných kompostů. Kompostéry byly pracovně označeny A - E, kdy A a B mají objem 270 l, přičemž A je zelené barvy a B je barvy černé, C a D jsou o objemu 400 l, kdy C je černý a D je zelené. Kompostovací silo E má objem 600 l. Z hlediska průběhu kompostování vykazoval nejlepší výsledky v průběhu obou sezón kompostér D. Co do kvality výsledného produktu lze za nejlepší považovat komposty získané z kompostérů C a D. Kompostovací
silo
E
prokazovalo
odlišné
výsledky
oproti
ostatním
kompostérům, opatřeným uzavíratelným víkem, a to jak v průběhu kompostování, následně pak i z hlediska kvality získaného kompostu. Proces zde probíhal pomaleji a výsledný produkt měl oproti ostatním kompostérům nižší obsah spalitelných i humusových látek. Tento kompostér však dokázal nejlépe hospodařit s vodou z hlediska průběžného měření vlhkosti i z hlediska hmotnostního zlomku vlhkosti získaného kompostu. Při domovním kompostování nelze u výsledných kompostů dosáhnout znaků jakosti odpovídajícím normě pro průmyslové komposty. Přesto jeho aplikace do půdy je pro zahradu nesporným přínosem. Výsledný kompost měl drobtovitou strukturu, tmavě hnědou barvu, vůni po rašelině, nevykazoval známky fytotoxicity, měl vysoký obsah humusu a obsahoval velké množství drobných živočichů (především žížal). Domácí kompostování je uzavřeným přírodním koloběhem, který má pozitivní vliv na životní prostředí. Je to velmi jednoduchý způsob, jak výrazně snížit množství směsného komunálního odpadu, bez jakýchkoliv nákladů na zajištění svozu, vytřízení, využití, nebo dokonce odstranění biologicky rozložitelných odpadů, vznikajících v domácnosti a zahradě. Veškeré tyto odpady jsou domácím kompostováním beze zbytku využity a je získán velmi cenný humus. Proto je nezbytné domácí kompostování podporovat, například způsobem, který již funguje v některých obcích, kde za symbolickou částku byly občanům pronajaty plastové kompostéry pro domácí kompostování.
69
7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY BUDŇÁKOVÁ, M. et al. Zákon o hnojivech a navazující vyhlášky. 1. vyd. Praha : Ministerstvo zemědělství ČR v Ústavu zemědělských a potravinářských informací, 2004. 71 s. ISBN 80-7084-372-1. FILIP, J. Odpadové hospodářství. 1. vyd. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2004. 118 s. ISBN 80-7157-608-5. KALINA, M. Kompostování a péče o půdu. 2. vyd. Praha : Grada Publishing, a.s., 2004. 116 s. ISBN 80-247-0907-4 KOLÁŘ, L., KUŽEL, S. Odpadové hospodářství. 1. vyd. České Budějovice : Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 2000. 193 s. ISBN 80-7040449-3. KOVÁČIK, P., DUCSAY, L., VARGA, L. Pestovatel'ské substráty. 1. vyd. Nitra : Vadavatel'ské a edičné stredisko SPU v nitre, 2001. 94 s. ISBN 80-7137-875-5. RICHTER, R., HLUŠEK, J., HŘIVNA, L. Výživa a hnojení rostlin : praktická cvičení. 1. vyd. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1999. 188 s. ISBN 80-7157-346-9 SOUKUP, J., MATOUŠ, J. et al. Výživa rostlin, substráty, voda v okrasném zahradnictví. 1. vyd. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1979. 288 s. SIROTKOVÁ, D., MATULOVÁ, D. Biologicky rozložitelné komunální odpady v EU. Odpadové fórum, březen 2006, č. 3, s. 10. SIROTKOVÁ, D.: Legislativa biologicky rozložitelných odpadů. Biom.cz [online]. 2006-04-28
[cit.
2007-04-06].
Dostupné
. ISSN: 1801-2655.
70
z
WWW:
VÁŇA, J., BALÍK, J., TLUSTOŠ, P. Pevné odpady. 1. vyd. Praha : Česká zemědělská univerzita v Praze, Katedra agrochemie a výživy rostlin, 2004. 178 s. ISBN 80-2131273-4. VRBA, V., HULEŠ, L., a: Humus - půda - rostlina (1) Funkce humusu v ekosystému. Biom.cz
[online].
2006-09-04
[cit.
2007-03-31].
Dostupné
z
WWW:
. ISSN: 1801-2655. VRBA, V., HULEŠ, L., b: Humus - půda - rostlina (2) Humus a půda. Biom.cz [online]. 2006-11-14
[cit.
2007-03-31].
Dostupné
z
WWW:
. ISSN: 1801-2655. ZEMÁNEK, P. Speciální mechanizace - mechanizační prostředky pro kompostování. 1. vyd. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2001. 114 s. ISBN 807157-561-5. ZBÍRAL, J. Analýza půd I. : jednotné pracovní postupy. 2. vyd. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2002. 197 s. ISBN 80-86548-15-5. ČSN 46 5735 Průmyslové komposty ZBÍRAL, J. et al. Analýza půd II. : jednotné pracovní postupy. 2. vyd. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2003. 224 s. ZBÍRAL, J. et al. Analýza půd III. : jednotné pracovní postupy. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2004. 199 s. ISBN 80-86548-60-0. RP pro biologicky rozložitelné odpady (2003) [online 1]: www.kompostery.cz [online]. 2004 , 26. 3. 2007 [cit. 2007-05-06]. Dostupný z WWW: . [online 2]: Katalog produktů [online]. 2007 , 26.4.2007 [cit. 2007-05-06]. Dostupný z WWW: . [online 3]: Návod k montážní obsluze [online]. 2004 , 5. 6. 2007 [cit. 2007-05-06]. Dostupný z WWW: . 71
8. SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Teploty v jednotlivých vrstvách kompostovací zakládky ................................................................................................................. 16 Obr. 2: Průběh teploty v kompostované hmotě .............................................................17 Obr. 3: Použité kompostéry ..........................................................................................34 Obr. 4: Kompostéry K 290 ............................................................................................35 Obr. 5: Kompostéry K 390 ............................................................................................36 Obr. 6: Kompostovací silo S 65.....................................................................................36 Obr. 7: Drtič zahradního odpadu..................................................................................38 Obr. 8: Teploměr TRV...................................................................................................39 Obr. 9: Orientační zkouška vlhkosti..............................................................................40 Obr. 10 – 13: Překopání kompostů .................................................................................41
72
9. SEZNAM TABULEK Tab. 1:
Posouzení kvality vyrobeného kompostu........................................................26
Tab 2:
Hodnocení obsahu solí stanoveného v půdním roztoce metodou zjištění specifické vodivosti vodního výluhu (Bízik, in Fecenko a kol., 1991) ............28
Tab.3 :
Kritéria hodnocení pH/H2O ...........................................................................29
Tab. 4:
Parametry teploměru......................................................................................39
Tab. 5:
Orientační stanovení vlhkosti komposů v průběhu kompostovacího cyklu 2005 ........................................................................................................................51
Tab. 6:
Orientační stanovení vlhkosti kompostů v průběhu kompostovacího cyklu 2006 ................................................................................................................51
Tab. 7:
Řeřichový test 2005 ........................................................................................51
Tab. 8:
Řeřichový test 2006 ........................................................................................52
Tab. 9:
Výsledky analýzy variance hmotnosti biomasy řeřichy seté (test fytotoxicity) ........................................................................................................................52
Tab. 10: Průměrná hmotnost biomasy řeřichy seté při testu fytotoxicity u kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye...................................................................................................53 Tab.11:
Obsah nerozložitelných příměsí v roce 2005 .................................................54
Tab. 12: Obsah nerozložitelných příměsí v roce 2006 .................................................54 Tab. 13: Stanovení vlhkosti v roce 2005.......................................................................55 Tab. 14: Stanovení vlhkosti v roce 2006.......................................................................55 Tab. 15: Výsledky analýzy variance hmotnostních zlomků vlhkosti .............................56 Tab. 16: Průměrná hodnota hmotnostního zlomku vlhkosti u kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye....56 Tab. 17: Stanovení spalitelných látek v roce 2005 .......................................................58 Tab. 18: Stanovení spalitelných látek v roce 2006 .......................................................58 Tab. 19: Výsledky analýzy variance hmotnostních zlomků spalitelných látek .............59 Tab. 20: Průměrná hodnota hmotnostního zlomku spalitelných látek u kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye...................................................................................................60 Tab. 21: Stanovení základních živin v kompostech v roce 2005.. ................................61 Tab. 22: Stanovení základních živin v kompostech v roce 2006.. ................................61 73
Tab. 23: Kvalita kompostu ve vztahu k obsahu živin (Zemánek, 2001)........................62 Tab. 24: Rozbor půdy v roce 2005................................................................................62 Tab. 25: Poměr C:N jednotlivých kompostů v letech 2005 a 2006 ..............................63 Tab. 26: Naměřené hodnoty pH kompostů v roce 2005 ...............................................64 Tab. 27: Naměřené hodnoty pH kompostů v roce 2006 ...............................................64 Tab. 28: Výsledky analýzy variance hodnot pH ...........................................................65 Tab. 29: Průměrná hodnota pH kompostů ze sezóny 2006 a průkaznost jejich rozdílů v závislosti na typu kompostéru podle Tukeye. ..............................................65 Tab. 30: Rozbor substrátů ............................................................................................67 Tab. 31: Obsah humusu ................................................................................................68
74
PŘÍLOHY
75
SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1........ Surovinová skladba kompostové zakládky v roce 2005 Příloha 2........ Surovinová skladba kompostové zakládky v roce 2006 Příloha 3........ Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 50 cm pod povrchem kompostů v roce 2005 Příloha 4........ Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 20 cm pod povrchem kompostů v roce 2005 Příloha 5........ Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 50 cm pod povrchem kompostů v roce 2006 Příloha 6........ Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 20 cm pod povrchem kompostů v roce 2006 Příloha 7........ Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 50 cm pod povrchem kompostu v roce 2005 Příloha 8........ Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 20 cm pod povrchem kompostu v roce 2005 Příloha 9........ Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 50 cm pod povrchem kompostu v roce 2006 Příloha 10...... Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 20 cm pod povrchem kompostu v roce 2006
76
Příloha 1 Surovinová skladba kompostové zakládky v roce 2005 Datum
Druh suroviny
Hmotnost (kg)
12.6.2005
Hnůj skotu
17,1
Založení
Piliny
6,3
kompostu
Dřevní štěpka – vrba + jasan
10 vrstva *
18.6.2005
Tráva
17,50
19.6.2005
Odpad z kuchyně
0,28
Zahradní odpad drcený
1,56
20.6.2005
Odpad z kuchyně
0,05
22.6.2005
Odpad z kuchyně
0,26
26.6.2005
Tráva + piliny
5,00
28.6.2005
Zahradní odpad drcený
1,49
29.6.2005
Odpad z kuchyně
0,34
3.7.2005
Tráva + piliny
0,74
Hlína
16,10
4.7.2005
Zahradní odpad + odpad z kuchyně
0,68
9.7.2005
Odpad z kuchyně
0,76
13.7.2005
Zahradní odpad + piliny
2,12
23.7.2005
Odpad z kuchyně
0,45
28.7.2005
Odpad z kuchyně
0,58
3.8.2005
Odpad z kuchyně
0,58
Tráva
1,26
6.8.2005
Tráva + dřevní štěpka (jasan, černý bez)
12,00
20.8.2005
Odpad z kuchyně
0,30
21.8.2005
Zahradní odpad
1,12
25.8.2005
Odpad z kuchyně
0,42
30.8.2005
Odpad z kuchyně
0,43
Zahradní odpad – drcená stébla kukuřice
1,43
4.9.2005
Tráva + drcené palice kukuřice
8,92
13.9.2005
Půda
2,52 77
cm
Odpad z kuchyně
0,61
Tráva
2,69
Piliny
0,30
Ovoce – hrušky + broskve
1,03
Odpad z kuchyně
0,28
21.9.2005
Odpad z kuchyně
0,58
28.9.2005
Odpad z kuchyně
0,63
2.10.2005
Odpad z kuchyně
0,51
Hlína z nepálených cihel
4,90
Tráva
11,4
Dřevní štěpka
3,90
Zahradní odpad – kukuřičné listy a stébla
3,41
17.9.2005
8.10.2005
Ovoce – jablka Ovoce – hrušky
3,32 1,13
9.10.2005
Odpad z kuchyně
0,27
29.10.2005
Odpad z kuchyně
0,67
5.11.2005
Listí z ovocných stromů
2,80
* Na dno každého kompostéru byla dána 10 cm vrstva dřevní štěpky, její hmotnost byla tedy odlišná pro jednotlivé kompostéry, a to: - pro kompostéry A a B = vrba 2,2 kg + jasan 6 kg - pro kompostéry C a D = vrba 2,2 kg + jasan 15 kg - pro kompostér E = vrba 4,4 kg + jasan 15 kg
78
Příloha 2 Surovinová skladba kompostové zakládky v roce 2006 Hmotnost (kg) Datum
Druh suroviny
Kompostér * A,B
C,D
E
8.5.2006
Hnůj skotu
12,00 18,00 30,00
Založení
Dřevní štěpka
6,00
9,00
15,00
kompostu
Voda
10 l
15 l
25 l
Vrstva kompostu z minulého roku
10cm 10cm 10cm
Tráva
10,05 15,08 25,13
Odpad z kuchyně
0,24
0,36
0,60
11.6.2006
Odpad z kuchyně
0,17
0,26
0,43
15.6.2006
Odpad z kuchyně
0,13
0,19
0,32
19.6.2006
Odpad z kuchyně
0,05
0,08
0,13
27.6.2006
Odpad z kuchyně
0,28
0,42
0,70
28.6.2006
Zahradní odpad – hrachové lusky
0,14
0,21
0,35
29.6.2006
Odpad z kuchyně
0,07
0,10
0,17
3.7.2006
Tráva
0,51
0,76
1,27
Odpad z kuchyně
0,09
0,14
0,23
30.7.2006
Zahradní odpad
2,20
3,30
5,50
1.8.2006
Odpad z kuchyně
0,13
0,20
0,33
3.8.2006
Zahradní odpad + odpad z kuchyně
0,19
0,28
0,47
27.8.2006
Tráva
0,63
0,94
1,57
Odpad z kuchyně
0,10
0,15
0,25
Zahradní odpad
0,56
0,84
1,40
Dřevní štěpka
1,37
2,05
3,42
Tráva
4,95
7,43
12,38
Jablka
1,60
2,40
4,00
Odpad z kuchyně
0,16
0,24
0,40
1.9.2006
Odpad z kuchyně
0,50
0,75
1,25
8.9.2006
Odpad z kuchyně
0,19
0,28
0,47
4.6.2006
28.8.2006
* Suroviny byly přidávány v určitém poměru k velikosti kompostéru, a to: A,B : C,D : E = 1 : 1,5 : 2,5 79
Příloha 3 Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 50 cm pod povrchem kompostů v roce 2005 Datum 18.6.2005 22.6.2005 25.6.2005 29.6.2005 2.7.2005 6.7.2005 9.7.2005 13.7.2005 16.7.2005 20.7.2005 23.7.2005 27.7.2005 30.7.2005 3.8.2005 6.8.2005 10.8.2005 13.8.2005 17.8.2005 20.8.2005 24.8.2005 27.8.2005 31.8.2005 3.9.2005 7.9.2005 10.9.2005 13.9.2005 17.9.2005 21.9.2005 24.9.2005 28.9.2005 1.10.2005 3.10.2005 4.10.2005 6.10.2005 7.10.2005 8.10.2005 11.10.2005 15.10.2005 19.10.2005 22.10.2005 29.10.2005
Kompostér: hloubka měření 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm
Teplota [°C] A B C D
E venkovní
40 44 32 32 24 26 24 24 27 27 22 24 26 24 25 24 24 26 22 23 23 22 23 25 25 28 20 18 19 20 19 23 28 29 24 28 23 19 17 14 13
26 26 28 28 24 26 23 24 25 25 22 24 24 26 23 23 24 24 24 24 22 22 22 22 25 25 21 18 19 20 19 21 23 23 20 22 22 20 17 14 14
42 48 32 32 25 25 24 24 25 26 22 24 30 25 29 30 27 28 25 25 24 24 22 26 26 26 20 17 19 21 19 22 28 29 26 28 24 18 17 14 14
36 47 35 31 27 28 27 28 29 30 27 26 30 32 29 31 34 28 28 25 26 25 22 28 26 29 23 19 19 21 21 25 29 29 31 34 24 20 17 14 14
80
38 45 35 30 25 27 25 26 26 26 24 24 27 30 27 27 27 26 24 25 23 24 23 25 25 28 21 18 19 21 19 28 29 31 30 33 24 19 17 14 14
16
27 kompost překopán
28 19 16 19 13 24 18 15 18 17 13 16 16 18 13 15 15 15 12 -1 15 12
27.9. kompost překopán
Datum 5.11.2005 7.11.2005 8.11.2005 12.11.2005 19.11.2005 26.11.2005
Teplota [°C] A B C D
Kompostér: hloubka měření 50cm 11 11 12 50cm 15 15 16 50cm 19 18 19 50cm 14 15 18 50cm 8 9 10 50cm ⎯ ⎯ ⎯ komposty zmrzly
81
12 16 20 18 9 ⎯
E venkovní 11 14 18 15 9 ⎯
12 12 10 6 4 4
6.11. kompost překopán
Příloha 4 Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 20 cm pod povrchem kompostů v roce 2005 Datum 20.8.2005 24.8.2005 27.8.2005 31.8.2005 3.9.2005 7.9.2005 10.9.2005 13.9.2005 17.9.2005 21.9.2005 24.9.2005 2.10.2005 3.10.2005 4.10.2005 6.10.2005 7.10.2005 8.10.2005 9.10.2005 11.10.2005 15.10.2005 19.10.2005
Kompostér: hloubka měření 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm
Teplota [°C] A B C D
E venkovní
28 34 30 32 29 38 40 34 20 20 20 22 51 52 49 34 31 42 45 20 17
28 28 25 24 24 35 33 28 21 20 20 20 29 33 33 22 30 33 42 25 18
33 34 30 30 26 45 38 34 22 19 21 23 58 55 55 36 30 42 43 21 17
33 35 30 29 26 48 37 34 23 20 21 23 49 55 55 33 35 42 43 21 17
82
31 32 27 29 27 45 42 33 22 21 21 21 52 55 59 33 34 45 43 20 17
28 19 16 19 13 24 18 15 18 17 18 16 18 13 15 15 18 15 12 -1
Příloha 5 Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 50 cm pod povrchem kompostů v roce 2006 Datum
Teplota [°C] Kompostér:
A B
C
D E
venkovní
hloubka měření 5.6.2006 6.6.2006 7.6.2006 8.6.2006 9.6.2006 10.6.2006 11.6.2006 12.6.2006 13.6.2006 14.6.2006 15.6.2006 16.6.2006 17.6.2006 18.6.2006 19.6.2006 20.6.2006 21.6.2006 22.6.2006 23.6.2006 24.6.2006 25.6.2006 26.6.2006 27.6.2006 28.6.2006 29.6.2006 30.6.2006 30.7.2006 1.8.2006 3.8.2006 27.8.2006 28.8.2006 1.9.2006 8.9.2006 16.11.2006
50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm 50cm
14 12 16 16 12 15 12 21 28 13 20 12 27 30 11 18 13 32 28 13 23 17 27 25 15 24 15 34 40 14 20 17 25 33 19 20 19 35 35 20 22 18 28 34 19 18 19 24 28 22 20 23 21 15 19 14 15 18 21 19 14 15 16 19 18 15 15 23 19 20 18 15 18 19 22 16 17 17 20 19 18 17 17 17 20 komposty překopány
20°C 20°C, fouká 23°C 25°C, jasno 26°C, jasno 24°C 26°C, jasno 29°C, jasno 26°C, zataženo 27°C, jasno 29°C, jasno 31°C, jasno 29°C, jasno 25°C, jasno 26°C, polojasno 27°C, jasno 29°C, jasno 30°C, polojasno 27°C, polojasno 27°C, jasno a bouřka 25°C, polojasno a mírný déšť 27°C, polojasno
14 14 19 20 16 17 18 25 31 24 19 18 22 23 22 11°C
83
Příloha 6 Tabulka naměřených hodnot teploty v hloubce 20 cm pod povrchem kompostů v roce 2006 Datum:
Teplota [°C] Kompostér: A B C D E venkovní
hloubka měření 8.5.2006 20cm 4.6.2006 20cm 5.6.2006 20cm 6.6.2006 20cm 7.6.2006 20cm 8.6.2006 20cm 9.6.2006 20cm 10.6.2006 20cm 11.6.2006 20cm 12.6.2006 20cm 13.6.2006 20cm 14.6.2006 20cm 15.6.2006 20cm 16.6.2006 20cm 17.6.2006 20cm 18.6.2006 20cm 19.6.2006 20cm 20.6.2006 20cm 21.6.2006 20cm 22.6.2006 20cm 23.6.2006 20cm 24.6.2006 20cm 25.6.2006 20cm 26.6.2006 20cm 27.6.2006 20cm 28.6.2006 20cm 29.6.2006 20cm 30.6.2006 20cm 28.8.2006 20cm 1.9.2006 20cm 8.9.2006 20cm 16.11.2006 20cm
16 25 28 24 32 33 35 26 39 24 27 25 25 21 21 23 27 20 23 24 25 27 24 21 23 23 30 22 18 4
15 23 19 28 31 31 26 27 30 24 35 27 27 21 26 25 24 19 22 25 26 27 24 24 22 22 28 28 17 4
11 25 20 23 28 30 39 33 43 31 26 32 30 29 25 31 30 22 25 31 31 32 29 27 27 27 28 33 22 4
14 25 32 16 35 30 45 47 42 36 22 35 33 25 24 31 30 22 27 33 30 33 30 30 26 24 28 38 22 4
12 23 26 22 33 21 35 40 34 34 26 31 28 25 24 29 26 22 24 31 35 34 29 26 26 25 25 38 22 4
84
20°C 20°C, fouká 23°C 25°C, jasno 26°C, jasno 24°C 26°C, jasno 29°C, jasno 26°C, zataženo 27°C, jasno 29°C, jasno 31°C, jasno 29°C, jasno 25°C, jasno 26°C, polojasno 27°C, jasno 29°C, jasno 30°C, polojasno 27°C, polojasno 27°C, jasno a bouřka 25°C, polojasno a mírný déšť 27°C, polojasno
11°C
Příloha 7 Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 50 cm pod povrchem kompostu v roce 2005 kompost překopán
55
kompost překopán
kompost překopán
50 45 40
kompostér A kompostér B kompostér C kompostér D kompostér E
30 25 20 15 10 5
datum
85
26.11.2005
19.11.2005
12.11.2005
5.11.2005
29.10.2005
22.10.2005
15.10.2005
8.10.2005
1.10.2005
24.9.2005
17.9.2005
10.9.2005
3.9.2005
27.8.2005
20.8.2005
13.8.2005
6.8.2005
30.7.2005
23.7.2005
16.7.2005
9.7.2005
2.7.2005
25.6.2005
0 18.6.2005
teplota (°C)
35
.8 22 .200 .8 5 . 24 200 .8 5 . 26 200 .8 5 . 28 200 .8 5 . 30 200 .8 5 .2 1. 005 9. 2 3. 00 9. 5 2 5. 005 9. 2 7. 005 9. 2 9. 005 9. 11 200 .9 5 . 13 200 .9 5 . 15 200 .9 5 . 17 200 .9 5 . 19 200 .9 5 21 .20 .9 05 23 .200 .9 5 . 25 200 .9 5 . 27 200 .9 5 . 29 200 .9 5 . 1. 200 10 5 . 3. 200 10 5 . 5. 200 10 5 7. .20 10 05 9. .200 10 5 11 .20 .1 05 0 13 .20 .1 05 0 15 .20 .1 05 0 17 .20 .1 05 19 0.20 .1 05 0. 20 05
20
teplota (°C)
Příloha 8
Průběh teploty v kompostérech ve hloubce 20 cm pod povrchem kompostu v roce 2005
65
60
55
50
45
40
kompostér A
35
kompostér B
30
kompostér C
25
kompostér D
20
kompostér E
15
10
5
0
datum
86
Příloha 9 Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 50 cm pod povrchem kompostu v roce 2006 45 40 35
kompostér A kompostér B kompostér C kompostér D kompostér E
25 20 15 10 5
datum
87
20 06
21 .6 .
20 06
20 .6 .
20 06
19 .6 .
20 06
18 .6 .
20 06
20 06
17 .6 .
16 .6 .
20 06
15 .6 .
20 06
20 06
14 .6 .
13 .6 .
20 06
12 .6 .
20 06
11 .6 .
20 06
00 6
10 .6 .
9. 6. 2
00 6
00 6
8. 6. 2
7. 6. 2
00 6
6. 6. 2
00 6
0 5. 6. 2
teplota (°C)
30
1. 6. 2 2. 00 6. 6 2 3. 00 6. 6 2 4. 00 6. 6 2 5. 00 6. 6 2 6. 00 6. 6 2 7. 00 6. 6 2 8. 00 6. 6 2 9. 00 6. 6 10 20 .6 06 11 .20 .6 06 12 .20 .6 06 13 .20 .6 06 14 .20 .6 06 15 .20 .6 06 16 .20 .6 06 17 .20 .6 06 18 .20 .6 06 19 .20 .6 06 20 .20 .6 06 21 .20 .6 06 22 .20 .6 06 23 .20 .6 06 24 .20 .6 06 25 .20 .6 06 26 .20 .6 06 27 .20 .6 06 28 .20 .6 06 29 .20 .6 06 30 .20 .6 06 .2 00 6
teplota (°C)
Příloha 10
Průběh teploty v jednotlivých kompostérech ve hloubce 20 cm pod povrchem kompostu v roce 2006 kompost překopán
50
45
40
35
30
25
20 kompostér A kompostér B kompostér C kompostér D kompostér E
15
10
5
0
datum
88