Vliv kompostu na kvalitu půdy
Proč se zabývat BIODEGRADABILNÍM MATERIÁLEM -
Ochrana životního prostřed ( produkce skleníkových plynů, výluhy do spodních a povrchových vod, ….)
-
Zdroj živin – dusík, fosfor, draslík, vápník,
-
Zdroj organické hmoty
-
Zdroj energie
-
Specifické vlastnosti - pod 40 % sušiny nelze skladovat
Ochrana půdní organické hmoty je kritickým bodem hospodaření Půdní organická hmota se skládá z organické frakce půdy, která je tvořena zbytky rostlin a živočichů. Porušení rovnováhy mezi stavbou půdní organické hmoty a rychlostí rozkladu vede ke snižování obsahu humusu v půdě a tím i snížení obsahu uhlíku v půdě Snížení C o 1% sníží vododržnou kapacitu půdy o 0,5 až 0,6 % obj., pórovitost o 1 % objemovou hmotnost (utužení) zvýší o 0,01–0,02 g/cm3
Vlivem nevhodného způsobu hospodaření v zemědělství obsah humusu v současné době neustále klesá a sním i úrodnost půd. 6 základních principů půdního managementu (Greenland 1975) -
náhrada živin odebraných z půdy, udržení fyzikálních poměrů v půdě, konstantní obsah humusu, půda nesmí být zdrojem nemocí, plevelů a škůdců, pH a hladina toxických prvků nesmí stoupat snížení vodní i větrné eroze
Ochrana životního prostředí Kdy se stane biodegradabilní materiál odpadem ? Odpad je movitá věc, které se osoba zbavuje nebo se hodlá zbavit. Předcházení vzniku odpadu -
v obci – domovní a komunitní kompostování v zemědělství správná zemědělská praxe – vlastní suroviny
Zařízení na zpracování odpadu, kterému je odpad předán :
dle zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů
Legislativa Směrnice o odpadech č. 98/2008 ES – implementace ČR do zákona o odpadech do roku 2010 – hierarchie nakládání s odpady : 1. 2. 3. 4. 5.
předcházení vzniku odpadů opětovné použití materiálové využití jiné využití ( například energetické ) odstranění
Platná legislativa ČR ve vztahu k BRO • zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech a změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů • nařízení vlády č. 197/2003 Sb. o Plánu odpadového hospodářství • vyhláška č. 382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě • Vyhláška 341/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady
Platná legislativa ČR v zemědělství • • • • •
Dobrý zemědělský a environmentální stav ( GAEC ) Zákoné požadavky na hospodaření (SMR) Minimální požadavky v rámci agroenvironmentálních opatření Správná zemědělská praxe Nitrátová směrnice
Kritéria pro jednotlivé toky odpadu je řešen na úrovni EU, není hranice mezi rostlinným materiálem, hnojivem a zemědělským odpadem
Nařízení vlády č. 197/2003 Sb. o Plánu odpadového hospodářství (transponovaný cíl ES 1999/31/ES o skládkách odpadů) • Snížení maximálního množství biologicky rozložitelných komunálních odpadů („BRKO“) ukládaných na skládky tak, aby podíl této složky činil v roce
– – –
-2010 nejvíce 75 % hmotnostních, -2013 nejvíce 50 % hmotnostních -2020 nejvíce 35 % hmotnostních z celk. množství BRKO vzniklého v roce 1995
Ukládání BRKO na skládky a limity pro ukládání v letech 2010-2020 (tis. t) Rok
1995
2010
2013
2020
BRKO
1 530
1 147
765
535
Struktura bioodpadu v regionu • 01 – 19 bioodpad z průmyslu a zemědělství ( produkce se mění díky změnám ve struktuře především zemědělství ) • 20 Komunální odpad • 20 01 Složky odděleného sběru • 20 02
Odpad ze zahrad a parků
• 20 03
Ostatní komunální odpad
Seznam BRKO - biodegradabilita Katalogové číslo 20 01 01 Papír a lepenka 20 01 08 Biologicky rozložitelný odpad z kuchyní a stravoven1 20 01 10 Oděvy 20 01 11 Textilní materiály 20 01 38 Dřevo neuvedené pod.č. 20 01 37 20 02 01 Biologicky rozložitelný odpad 20 03 01 Směsný komunální odpad 20 03 02 Odpad z tržišť 20 03 07 Objemný odpad
Bioodpad v obci • Bioodpad z údržby veřejné zeleně a zahrad občanů -
-
záleží na typu zástavby, ploše a způsobu ošetřování zeleně, půdních a klimatických podmínkách největší objem (cca 70% bioodpadu z obce)
• Bioodpad z domácností -
tvoří velký podíl směsného komunálního odpadu (až 40 %) – největší rizikovost díky obsahu živočišných zbytků
Domovní bioodpad ( směsný komunální odpad ) -
-
-
rozhodne o snížení požadavků na snížení skládkování a další ukazatelé řešení KO podléhá NR 1774 z roku 2002 o nakládání s vedlejšími živočišnými produkty – chybí národní legislativa ( 1069/2009 ) třídit – 1 nádoba spolu se zeleným bioodpadem – v regionu je technologie zajišťující hygienizaci zisk – kompost - kvalita, energie, teplo
nebo netřídit – 1 nádoba spolu se směsným komunálním odpadem zisk - energie, teplo
„Zelený bioodpad“ Třídit – zisk kvalitního kompostu zajistit nejkratší cestu k recyklaci – snížení nákladů zapojit zemědělce do zpracování bioodpadu – zajištění provozu, využití kompostu certifikovat kompost – kvalita a odbyt doplnit nedostatek organické hmoty v půdě – omezit erozi půdy a záplavy, zabránit vyplavování živin do spodních vod podpořit odbyt kompostu - kompostování je v nevýhodě – jistota finanční podpory za výrobu energie
Diagram rozhodování v regionu – obec Je biologicky rozložitelná materiál odpadem ? NE – domovní nebo komunitní kompostování ANO – kolik t/rok se vytřídí ? do 150 t/rok malé zařízení nad 150 t/rok centrální zařízení Jaká je kvalita BRKO – jde pouze o odpad rostlinného původu ? ANO – zařízení se souhlasem krajského úřadu dle zákona o odpadech ( kompostárna ) NE – uzavřené zařízení se souhlasem krajské veterinární stanice dle nařízení o vedlejších živočišných produktech ( kompostárna, bioplynová stanice )
Princip decentralizovaného kompostování Model zemědělského kompostování - jako velmi účinný systém snížení bioodpadu v komunálním odpadu Základním principem je : zpracovat bioodpad v místě vzniku, zajistit kvalitu BRKO – systémy sběru a třídění minimalizovat provozní i investiční náklady, zapojit do spolupráce obce a zemědělce využít výsledný produkt – kompost na zemědělsky obdělávané pozemky zemědělců. Idea – živiny zůstanou v regionu.
Výroba kompostu Kompostování : - je řízená exotermní biologická přeměna rozložitelných organických -
-
materiálů na látky bohaté na obsah humózních materiálů o obsahu aspoň 20 % organické hmoty aerobní proces, při němž se činností mikro a makro organismů za přístupu vzduchu přeměňuje využitelný bioodpad na stabilizovaný výstup – kompost Optimalizace kompostovacího procesu – surovinová skladba ( obsah živin, struktura materiálu ), vlhkost, přísun vzduchu Řízení kompostovacího procesu – průběh teplot, vlhkost,vzduch Změna hmotnosti kompostovaného materiálu zelená hmota na 55 – 65 % , dřevní hmota na 20 – 30 %
Nejlepší dostupná technika a technologie kompostování Řeší základní podmínky, které se přímo vztahují k ekologickému šetrnému a na kvalitu zaměřenému řízení biologické přeměny odpadu Emise zařízení kompostárny lze rozdělit podle tras emisí : voda ( výluhy, splachy způsobené deštěm ) půda ( znečišťující látky v kompostu ) vzduch ( pachy, prach, mikrobi, organické a anorganické látky, hluk )
Princip provozu s nízkými emisemi : -
-
Dočasné skladování surovin podle kvality Vytvoření homogenních podmínek pro řízený rozklad odpadu Surovinová skladba C:N 30 : 1 ( užší vede ke ztrátám dusíku ) Vlhkost 45 – 50 - 60% ( podle přítomnosti strukturního materiálu ) pH 6,5 – 7 ( nižší i vyšší je nevhodná pro mikrobiální činnost ) Teplota – teplota nad 55 – 60°C po delší dobu než je nutné pro hygienizaci proces zpomalují Provzdušňování ( dostatek strukturního materiálu )
Využití výstupů kompostování
1. -
Skupina
2.
Skupina
-
výstup kompostování, který není určen na zemědělskou a lesnickou půdu
-
REKULTIVAČNÍ KOMPOST Třída I. – pro zeleň sportovišť a bytové zástavby Třída II. – pro městskou zeleň, parků a lesoparků, průmyslových zón ( rekultivace, smíchání se zeminou ) Třída III. – pro rekultivaci vrstev zabezpečení skládek odpadů
3. 4.
Skupina – stabilizovaný odpad určený ke skládkování Skupina – výstup ze zařízení na zpracování bioodpadu – biologicky
výstup kompostování, který je určen pro využití na zemědělskou a lesnickou půdu - organické hnojivo – KOMPOST
nerozložitelné a jsou určeny k odstranění
Využití výstupů kompostování Uvedení výstupů na trh 1.
Skupina – organické hnojivo – KOMPOST
-
typové nebo netypové hnojivo – vždy podle Zák.č. 156/1998Sb. o hnojivech – REGISTRACE HNOJIVA
2.
Skupina - REKULTIVAČNÍ KOMPOST
-
podle vyhlášky č. 341/2008Sb. O podrobnostech nakládání s BRO PRŮVODNÍ DOKUMENTACE
Kvalita kompostu Klíčové parametry pro právně účinnou kategorizací kompostu Obsahy těžkých kovů pro rekultivační kompost, stabilizovaný BRO: As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Zn, ( vyhláška č. 341/2008 Sb. – BRO)
pro kompost, As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Zn, Cu, Mo ( zák.č.156/1998Sb. o hnojivech )
pro rekultivační kompost, stabilizovaný BRO: PCB ( polychlorované bifenyly ) PAU ( polycyklické aromatické uhlovodíky ) AT4 test respirační aktivity ( hodnocení stability bioodpadu na základě měření spotřeby O2 za 4 dny dle rak. Normy ONORM S 2027– hodnota nižší než 10 mg O2/g sušiny – materiál již není biologicky rozložitelný) Kritéria účinnosti hygienizace na základě sledovaných indikátorových mikroorganismů
Kvalita kompostu Znaky jakosti kompostu pro kompost a rekultivační kompost :
Vlhkost Spalitelné látky v sušině vzorku Celkový dusík Poměr C : N pH Nerozložitelné příměsi
40 – 65 % hm min. 25 % hm min. 0,6 % hm min. 20 max. 30 6,0 – 8,5 max. 2,0 % hm.
Kvalita kompostu Znaky jakosti kompostu pro kompost – typové organické hnojivo ( dle zák.č. 156/1998Sb. o hnojivech )
Spalitelné látky Celkový dusík Celkový fosfor (P2O5) Celkový draslík (K2O) -
min. 25 – 65 % hm min. 0,6 - 3 % hm min. 1 % hm min. 1 – 8 % hm
hodnoty jsou v sušině vzorku průmyslový kompost, ze statkových hnojiv, termofilní a aerobní fermentací, žížaly Eisenia foetika z melasy po vydestilování lihu ze statkových hnojiv aerobní fermentací
Úloha kompostu 1. 2. 3.
Udržení a obnova kvality půdy Ochrana ŽP – zabudování uhlíku do půdy Energetické využití – náhrada průmyslových hnojiv
Úloha kompostu Nejvýznamnější výhoda je zvýšení obsahu organické hmoty v půdě pravidelné hnojení 6 – 7 t/ha/rok v sušině postačí k udržení stabilního množství humusu v půdě Zvyšuje množství mikro a makroorganismů které stimulují enzymy a dochází k mineralizaci org. hmoty
Dochází ke zvýšené odolnosti pěstovaných rostlin proti škůdcům a chorobám Množství oxidu vápenatého zcela nahrazuje vápnění půdy
Úloha kompostu Změna struktury půdy fyzikální vlastnosti stabilita půdních agregátů objemová hmotnost pórovitost využitelná vodní kapacita ( chrání rostliny před suchem ) infiltrace Aplikace kompostu má pozitivní vliv na zpracovatelnost půdy ( spotřeba nafty ) odolnost proti erozi výnosová stabilita
Úloha kompostu
Půda se špatnou infiltrační schopností Zdroj: VÚMOP – Radim Vácha
Úloha kompostu
Půda se správnou infiltrační schopností Zdroj: BFA Hartl W.
Úloha kompostu Využití kompostu je rozpoznatelný až po několika letech -
kompost je organické hnojivo pomalu působící – více jak 90 % je vázáno v organických vazbách , 30 – 62 % celkového N je přítomno v huminových kyselinách, až mineralizací dochází k jeho postupnému uvolnění
-
využijí ho především plodiny s delší vegetační dobou obiloviny – srovnatelný vliv jak efekt průmyslových hnojiv ( kompost z komunálního odpadu ) brambory – srovnatelný výnos jako s dávkou 200 kg N x 80 t/ ha kompostu Kukuřice – pravidelné hnojení ( 27t/ha) – efekt až 3 rok zelenina – lilkovité a košťálové plodiny
-
1. Nehnojená kontrola
5. Digestát BS Telč
4. Digestát BS Lípa
6. CMC Kompost
Frakce půdního dusíku po sklizni 140
•snadno dostupný kořenům •mobilní •hromadí se v rostl. aniž by je poškodily
120
obsah N-NO3 v kg.ha-1
N-NO3-
100 80 102,9 60 40
H1: 0-30 cm H2: 30-60 cm 2,5
•fixovaný v jílových minerálech •pouze 1030% využitelných rostlinami
2,0
obsah N-NH4 v kg.ha-1
N-NH4+
1,5
52,8
11,6
11,9
63,3
39,3
44,1
11,2
5,5
1.Nehnojeno
2.LAV
39,3 11,2
44,1 5,5
102,9 18,5
47,5 11,6
1,52
1,49
1,54
1,52
1,52
1,54
0,76
0,77
0,77
0,72
0,76
0,76
1.Nehnojeno
2.LAV
3.Kejda z Lípy
4.DG BPS Lípa
5.DG BPS Telč
6.CMC kompost
1,52 0,76
1,49 0,77
1,54 0,77
1,52 0,72
1,52 0,76
1,54 0,76
20 0
47,5 18,5
3.Kejda z Lípy 4.DG BPS Lípa 5.DG BPS Telč 52,8 11,9
13,7 6.CMC kompost 63,3 13,7
1,0 0,5 0,0 H1: 0-30 cm H2: 30-60 cm
10000
Obsah živin v ornici 0-30 cm
obsah živin mg.kg-1
1000 100 10
1
před založením
1.Nehnojen o
2.LAV
3.Kejda z Lípy
4.DG BPS Lípa
5.DG BPS Telč
6.CMC kompost
pH/CaCL2
5,6
5,7
5,3
5,7
5,3
6
5,8
P
35
44
18
46
15
43
17
K
107
81
77
72
76
93
88
Ca
1940
1800
1690
1760
1730
2000
1800
Mg
65
81
81
73
81
87
87
10000
obsah živin mg.kg-1
Stav půdy po sklizni brambor
Obsah živin v podorničí 30-60 cm
1000 100 10 1
před založením
1.Nehnojen o
2.LAV
3.Kejda z Lípy
4.DG BPS Lípa
5.DG BPS Telč
6.CMC kompost
pH/CaCL2
5,2
6,1
5,8
6,4
5,8
6,5
6,3
P
16
41
15
43
21
55
36
K Ca Mg
116
91
88
96
91
109
119
2020 90
2120 89
1860 93
2200 92
1850 89
2480 91
2170 94
Úloha kompostu Výsledky pokusu variant hnojení kompostem (1993-2006 am Versuch STIKO von BioForschung Austria in Wien) Účinnosti průmyslových hnojiv se kombinaci s kompostem zvyšuje.
Ekonomika
Příklad: funkční model kompostárny včetně finančního odhadu, ekonomika provozu a vybavení kompostárny splňující předpoklad Správné kompostářské praxe – pilotně ověřené podklady • • • • • •
kapacita kompostárny je od 1300–2000 t BRO za rok z toho zemědělská kompostárna dle podmínek OP ŽP zpracovává 40–50 % BRKO obce – to je cca 600–1 000 t/rok BRKO potřeba kapacity vodohospodářsky zabezpečené plochy je 2 000–2 800 m2 (koresponduje s použitou technikou – traktorový překopávač se záběrem 3 m) produkce kompostu z uvedené produkce BRKO je cca 600–1000 t/rok při průměrné dávce kompostu 20 t/ha je potřeba k aplikaci 30–50 ha orné půdy sběr a svoz BRKO na kompostárnu zajišťuje obec
Ekonomika
Potřeba technologického vybavení zemědělské kompostárny – rozpočet: • • • • • •
traktorový překopávač kompostu (záběr 3 m) 600 000 Kč ( předpoklad, že traktor je součástí zemědělské techniky ) drtič dřevní hmoty údržby zeleně 900 000 Kč zabezpečená plocha, včetně záchytné jímky 3 000 000 Kč váha včetně SW k vážení a evidenci odpadu 370 000 Kč síto k úpravě kompostu 300 000 Kč Celkem cena 5 170 000 Kč
Náklady investic na 1 tunu BRKO jsou 3 677–2 585 Kč Ceny jsou bez DPH.
Ekonomika
Využití OP ŽP osa 4.1 – žadatel zemědělec • • • •
pravidla veřejné podpory „de minimis“ s dotací až 90 % umožňují vybudování kompostárny uvedené níže jako příklad. výše podpory do 200 000 EUR (to je cca 5 000 000 Kč) celkový rozpočet včetně 10 % vlastních zdrojů je 5 500 000 Kč s podmínkou zpracovat na kompostárně minimálně 40 % BRKO (předpoklad v roce 2011 je až 50 % BRKO)
Ekonomika
Provoz kompostárny uvedené kapacity a technologie zakládek na volné ploše s technikou, jejíž energetickým zdrojem je traktor: • • •
je zajištěn 1 pracovníkem doba provozu podle povětrnostních podmínek (březen–listopad) v nákladech chybí režie a případný nájem za plochu kompostárny (jsou to náklady, které jsou závislé na velikosti podniku, vlastnictví pozemků)
Náklady na zpracování BRKO (při zpracování 1 300–2000 t BRKO za rok)
cca 350–215 Kč/t
Ekonomika
Kalkulace ceny kompostu : • •
náklady 1 tunu vyrobeného kompostu 215 až 350 Kč za 1 tunu aplikace kompostu dle velikosti pozemku, vzdálenosti skladu kompostu, kapacitě rozmetadla
•
cena za živiny v kompostu
466 až 957 Kč
•
cena za příjem BRKO na kompostárny (průměrně je cena 300–400 Kč/t) cena za skládkování průměr v ČR je
150–1350 Kč/ t
•
(cena je bez dopravy na skládku )
1070–1450 Kč/t
Ekonomika
Cíl efektivnosti zpracování BRKO: •
náklady na výrobu kompostu by měly být srovnatelné s cenou živin v průmyslových hnojivech s tím, že ostatní přínosy kompostu jsou promítnuty do snížení nákladů obdělávání půdy a zdravé produkce potravin, včetně environmentálního přínosu – zvýšení zadržení vody v krajině
•
náklady na systém třídění, sběru a zpracování by měly být nižší než stávající systém nakládání s domovními odpady (směsný komunální odpad)
Komunitní kompostárna
Decentralizovaná kompostárna
Komunální bioodpad
Sběrná nádoba speciálně upravená pro bioodpad
Velkokapacitní kontejnery
Kompostování v ČR kraj
projektovaná kapacita zařízení /t/
skutečně využitá kapacita /t/
% využitelnosti
převládající technologie v kraji
Moravskoslezský
110640
89500
81
na volné ploše
Plzeňský
11900
6000
50
na volné ploše
Jihomoravský
151845
127113
84
na volné ploše
Liberecký
42920
28750
67
na volné ploše
Pardubický
55650
54000
97
na volné ploše
Ústecký
118900
99850
84
na volné ploše
Karlovarský
64500
63000
98
na volné ploše
Jihočeský
187300
35700
19
na volné ploše
Olomoucký
57600
42687
74
na volné ploše
Zlínský
22000
19850
90
na volné ploše
Vysočina
66100
48429
73
na volné ploše
Královehradecký
94240
75640
80
na volné ploše
Středočeský
425800
389357
91
na volné ploše
Praha
11800
11000
93
na volné ploše
celkem
1421195
1090876
77
na volné ploše
Kompostárny ČR
ZERA Zemědělská a ekologická regionální agentura o.s.
Děkuji za pozornost Ing. Květuše Hejátková ZERA – Zemědělská a ekologická regionální agentura o.s. Tel : 602 723 849 Tel. 568 620 070, fax. 568 620 547
[email protected]
