MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2011
JAKUB VESELSKÝ
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky
Analýza moderních technologií ekologického kompostování Bakalářská práce
Vedoucí práce: prof. Ing. Bořivoj Groda, DrSc.
Vypracoval: Jakub Veselský
Brno 2010
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Analýza moderních technologií ekologického kompostování vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne …………………………………. Podpis bakaláře ….………………….
ABSTRAKT Cílem této bakalářské práce je zaměřit se na proces kompostování biologicky rozložitelných látek a podchytit základní poznatky o této problematice. Především vypracovat kritickou analýzu stavu současného ekologického kompostování a zpracovat metody a metodiky hodnocení těchto technologií. Dále vyhodnotit navržené technologie kompostování a posoudit metody intenzifikace. Nakonec vyvodit obecné závěry pro praxi.
Klíčová slova Kompostování, biologicky rozložitelné látky, využití, metody, metodiky.
ABSTRACT This text is focused on composting proces of bilogically degradable materials and also to get insight into know-how basics about these problems. Work up present composting critical analysis and work out the methods and the evaluative methodics of this technologies are the primary objectives. The next step is considered to evaluation of designed composting technologies and intensification methods estimation. General results for practise are deduced at the end.
Keywords Composting, biologically degradable materials, methods, methodics.
OBSAH 1 ÚVOD ..................................................................................................................... 8 2 HISTORICKÝ VÝVOJ ........................................................................................ 10 3 KOMPOSTOVÁNÍ ............................................................................................... 12 3.1 Druhy kompostů ................................................................................................................ 14 3.2 Biologicky rozložitelný odpad a zákon ............................................................................. 14 3.3 Biologicky rozložitelné odpady a kompostování .............................................................. 15
4 INTENZIFIKACE TECHNOLOGIÍ KOMPOSTOVÁNÍ.................................... 22 4.1 Materiálová skladba kompostu ......................................................................................... 22 4.2 Rozmělnění, drcení ........................................................................................................... 25 4.3 Promísení .......................................................................................................................... 26 4.4 Vlhkost .............................................................................................................................. 26 4.5 Teplota .............................................................................................................................. 27 4.5.1 Fáze rozkladu ............................................................................................................. 28 4.5.2 Fáze přeměny ............................................................................................................. 28 4.5.3 Fáze syntézy ............................................................................................................... 29 4.6 Provzdušňování ................................................................................................................. 29 4.6.1 Překopávání ................................................................................................................ 29 4.6.2 Aerace ........................................................................................................................ 30 4.7 Hodnota pH ....................................................................................................................... 33 4.8 Mikrobiální faktory při procesu kompostování................................................................. 33
5 KRITICKÁ ANALÝZA SOUČASNÉ SITUACE ............................................... 35 6 NAVRŽENÉ TECHNOLOGIE KOMPOSTOVÁNÍ ........................................... 39 6.1 Kompostování v pásových hromadách ............................................................................. 39 6.1.1 Kompostování na polní zakládce ............................................................................... 39 6.1.2 Stálá kompostárna ...................................................................................................... 41 6.2 Intenzivní kompostovací technologie ............................................................................... 42 6.2.1 Polouzavřená kompostovací zařízení ......................................................................... 43 6.2.2 Uzavřená kompostovací zařízení ............................................................................... 43
6.2.2.1 Kompostovací věže .......................................................................... 43 6.2.2.2 Rotační biostabilizátory.................................................................... 44 6.2.2.3 Kompostovací boxy.......................................................................... 44
6.2.2.4 Tunelové bioreaktory ....................................................................... 45 6.2.2.5 Briketový způsob kompostování ...................................................... 46 6.2.2.6 Ag-Bag kompostování ve vacích systémem EcoPod ....................... 46 7
VYVOZENÍ
VÝSLEDKŮ
NAVRŽENÝCH
TECHNOLOGIÍ
KOMPOSTOVÁNÍ ........................................................................................................ 48 8 METODY A METODIKY HODNOCENÍ TECHNOLOGIÍ KOMPOSTOVÁNÍ ........................................................................................................................................ 51 8.1 Metody měření kontrolovaných veličin ............................................................................ 52 8.1.1 Provozní měření ......................................................................................................... 52 8.1.2 Experimentální měření ............................................................................................... 52 8.1.3 Doplňující měření....................................................................................................... 52 8.2 Vlastnosti surovin a metody jejich zjišťování ................................................................... 52 8.2.1 Metoda zjišťování objemové hmotnosti ..................................................................... 53
8.2.1.1 Metodika měření objemové hmotnosti............................................. 53 8.2.2 Metoda stanovování pórovitosti ................................................................................. 53
8.2.2.1 Metodický postup zjišťování pórovitosti surovin ............................ 54 8.3 Měření procesních podmínek ............................................................................................ 55 8.3.1 Měření teploty ............................................................................................................ 55
8.3.1.1 Metodika měření teploty v kompostu zapichovacím teploměrem ... 55 8.3.2 Měření vlhkosti .......................................................................................................... 56
8.3.2.1 Gravimetrická metoda měření vlhkosti ............................................ 56 8.3.2.2 Měření vlhkosti přenosnými vlhkoměry .......................................... 57 8.3.2.3 Orientační zkouška vlhkosti ............................................................. 57 8.3.3 Měření kyslíku ........................................................................................................... 58
8.3.3.1 Měřicí přístroje pro určování obsahu kyslíku .................................. 58 8.4 Stanovení kvalitativních znaků kompostu......................................................................... 59 8.4.1 Měření počtu indikátorových mikroorganismů .......................................................... 59 8.4.2 Řeřichový test............................................................................................................. 59
8.4.2.1 Metodika zpracování vzorku ............................................................ 60 9 NEGATIVNÍ VLIVY KOMPOSTOVÁNÍ – EMISE PLYNŮ A ZÁPAŠNÝCH LÁTEK ........................................................................................................................... 61
9.1 Emise metanu a amoniaku ................................................................................................ 61 9.2 Emise zápašných látek ...................................................................................................... 61 9.2.1 Biofiltrace................................................................................................................... 62
9.2.1.1 Biodegradace .................................................................................... 63 9.2.1.2 Princip biodegradace ........................................................................ 63 9.2.2 Přípravky pro ošetření kompostů ............................................................................... 64
10 DISKUSE ............................................................................................................ 66 11 Závěr.................................................................................................................... 68 12 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY................................................................. 69 13 SEZNAM OBRÁZKŮ ........................................................................................ 73 14 SEZNAM TABULEK ......................................................................................... 74
1 ÚVOD Do povědomí lidské společnosti se stále více dostává známý fakt, že způsob života této společnosti je způsobem života na dluh. Zejména ve vztahu k přírodě, kde mnohdy vážně zasahuje do ekosystémů a znehodnocuje životní prostředí pro své i budoucí generace. Je více než zřejmé, že obtíže, kterým musíme čelit, jsou problémy vyplývající z lidské činnosti. A to ať již z činnosti minulé nebo současné. Důsledkům špatného hospodaření s přírodními zdroji a přírodou jako takovou se z pohledu lidstva nelze vyhnout. Hledání východisek z této do budoucna neudržitelné situace je důležité pro celé lidstvo. Lidé k uspokojení svých potřeb v posledních několika desetiletích vskutku spotřebovávají více ze zdrojů planety, než tomu bylo kdykoli před tím. Je to dáno prudkým nárůstem počtu obyvatel na této planetě. Jen v krátkosti si uveďme, že před 10 000 lety se na této planetě pohybovalo okolo 5 miliónů lidí. V 16. století bylo na světě okolo 250 miliónů obyvatel a přeneseme-li se skokově do roku 1960, pohybujeme se okolo hodnoty 3 miliard lidí. Dnes se blížíme k hodnotě 7 miliard. Přírodní obnovitelné zdroje jsou čerpány rychleji, nežli se dokážou znovu obnovit. Stejně tak je sledována i vysoká spotřeba neobnovitelných surovin. Výsledkem těchto dvou zmíněných skutečností je snižující se schopnost živé přírody odolávat vlivům člověka a značný nárůst globálního znečištění. Život každého jedince ve vyspělé společnosti je spjat s ekonomickým stavem dané společnosti. Projevem ekonomického růstu byl v minulém století materiální konzum, který bohužel nezůstal i přes pokrok vědomostí a technologií věcí minulosti, ale přenáší se ve společnosti přes následující generace dál. Je to právě náš způsob života, který ohrožuje udržitelný rozvoj naší budoucnosti. Jednou z možností, jak lze pozorovat ekonomickou vyspělost obyvatelstva, je sledování množství a složení produkovaných odpadů. Právě množství odpadů narůstá, a tak se hledají cesty jak jej eliminovat, případně vhodně využít. Ačkoliv je dnes přístup k ochraně přírody zahrnut v mnohých principech výroby a zejména při nakládání s odpady, stále chybí tam, kde začínají všechny příčiny této obsáhlé problematiky. V samotném chování a hodnotách společnosti. Snaha snížit negativní dopady na životní prostředí využíváním dostupných zdrojů surovin, jimiž jsou brány i vznikající odpady, zdá se, je jednou z možností jak dosáhnout udržitelného rozvoje lidské společnosti. Z hlediska této práce je pozornost zaměřena na biodegradabilní odpady, které lze zpracováním využít. Využíváním tohoto 8
druhu odpadu se zejména navrací část hmoty do cyklického toku látek a snižuje se celkové množství odpadů, které je nutno odstranit. Snižuje se tak částečně zátěž na životní prostředí vyplývající z lidské činnosti.
9
2 HISTORICKÝ VÝVOJ Řízené odstraňování organického materiálu za účelem jeho využití je historicky doloženo. V tehdejších dobách prakticky nevznikaly nerozložitelné odpady, s kterými se potýkáme dnes. Již ve staré Číně se lidé snažili zužitkovat veškeré organické zbytky, které mohli použít k získání výživné zeminy. Staří Číňané využívali zbytky z domácností, polí a chovů, které byly shromaždovány v jímkách a promíchávány například s bahnem z příkopů, rybníků apod. Opakovaným provlhčováním a mícháním takovéto směsi vytvářeli zemině podobný substrát. Vzhledem k tomu, že organické látky jsou rozkládány mikroorganismy, mezi nimiž existují mnohé více či méně složité vazby, je tento druh odpadu pro člověka z hlediska vzniku a šíření nákaz patogenních mikroorganismů hrozbou. Ačkoliv může být jeden mikroorganismus pro člověka prospěšný a nepatogenní, může vlivem přeměny svého okolí zpřístupnit dané prostředí jiným, již patogenním organismům. Již ve starých evropských civilizacích byly odpady považovány za zdroj nakažlivých chorob. V Aténách a v Římě se zhruba 300 let př. n. l. denně z ulic odstraňovaly odpady. Po rozpadu těchto civilizací došlo v Evropě k určitému úpadku hygieny a důsledkem toho bylo rychlé šíření nákaz, jimž v průběhu staletí podléhalo nemalé množství obyvatel tehdejší populace (Tesařová, Filip, Szostková & Morshek, 2010). Do 15. století byly důvody vzniku šíření nemocí neznámé. V průběhu 15. století byla předpokládána existence malých živoucích částic způsobujících nemoci, ale teprve až v pozdější době byl přesněji doložen tento předpoklad. Další objevy vedly k rozvinutí oboru mikrobiologie, která do značné míry napomohla lidstvu k předcházení zdravotních rizik a úmrtí vlivem činnosti mikroorganismů a otevřela cestu poznání těchto nejmenších forem života a jejich značné úloze na této planetě. Zejména objasnila důležitost jejich vlivu z pohledu látkové přeměny v přírodě. Zhruba před více než sto lety došlo k menší renesanci ve využívání organických odpadů v zemědělství, o které se zasloužil Angličan Albert Howard. V dřívějších dobách k dnešním poměrům poměrně malé obyvatelstvo produkovalo zejména organické odpady, které bylo možno přírodními procesy snadno rozložit, a bylo možno je použít k rostlinné produkci. Tato přirozená recyklace však byla postupně od 19. století stále více narušována narůstajícím zprůmyslněním hospodářství a stále větším nárůstem obtížně rozložitelných nebo i nebezpečných látek v odpadech. Proto narůstala snaha od 80. let minulého století k oddělenému sběru organických odpadů a 10
jejich racionálního využití metodami aerobního kompostování nebo anaerobními procesy.
11
3 KOMPOSTOVÁNÍ Kompostování je řízený aerobní proces uskutečňovaný činností mikroorganismů. Proces je řízen úpravou podmínek pro jejich činnost. Lze tedy říci, že se jedná o biotechnologii založené na schopnosti mikroorganismů přeměňovat organický odpad na jiné organické a anorganické látky. Uplatňují se zejména způsoby přeměny mineralizací a humifikací. Mikroorganismy se obecně podílejí nejvýznamnější měrou na látkových přeměnách v přírodě, kultivaci prostředí a zpřístupňování látek pro vyšší organismy. Jejich úloha je z našeho hlediska při dekompozičních procesech organického materiálu nezastupitelná. Kompostování je tedy člověkem řízená přeměna organických látek pomocí mikroorganismů, kterou napodobuje a urychluje procesy volně probíhající v přírodě. Výsledným produktem této činnosti je stabilizovaný a vyzrálý kompost, který z části obsahuje pro rostliny přístupné živiny a dále humus, jenž sám o sobě není pro rostliny hnojivem, nicméně značnou měrou pozitivně ovlivňuje úrodnost půdy tím, že napomáhá poutat v půdě živiny a udržovat půdní strukturu. Tedy chemismus a fyzikální stav půdy. Vzhledem k zprůmyslnění zemědělství došlo ke snížení kvality půdy, zejména se snížil obsah humusových látek, který je v takto obhospodařovaných půdách zastoupen okolo 1%, zatímco optimální stav by měl být okolo 5 % (Groda, 1995). Kompost je směs organických látek v různém stupni rozkladu bohaté na půdní nepatogenní organismy. Musí se jednat o hnědou, šedohnědou až černou homogenní hmotu drobtovité až hrudkovité struktury, bez větších a nerozpojitelných částic. Nesmí nepříjemně zapáchat, naopak musí vonět po lesní půdě (Jelínek a kol. 2002). Kompostováním bioodpadu lze dosáhnout nejenom finálního produktu kompostu, ale i odstranění nebezpečných infekčních vlastností, který tento odpad vykazuje. Z pohledu odstraňování bioodpadů jsou hygienizace a stabilizace těmi nejdůležitějšími procesy během kompostování. Během této fáze se snižuje počet a aktivita patogenních mikroorganismů, parazitů a semen plevelných rostlin. Hlavní ovšem je, že takto zpracovaná masa již není hygienicky závadná a následuje již jen dozrávání, které je závislé na následných podmínkách procesu kompostování. Obecně z hlediska kvantity dochází během procesu kompostování k redukci objemu a hmotnosti organických odpadů (Obr. 1).
12
Obr. 1: Sankeyův diagram - pokles hmotnosti kompostovaného materiálu (http://212.71.135.254/vuzt/poraden/doporuc/ekolog/pliva1.htm)
Redukce je zapříčiněna mikrobiálním rozkladem uhlíkatých organických látek na anorganický oxid uhličitý, vodu a jiné anorganické látky. Mikroorganismy rozkladem získávají energii uloženou v chemických vazbách organických látek a využívají ji ke svým životním pochodům. Ztráty hmoty jsou tvořeny z 3/4 vodou a z 1/3 organickými látkami (Zemánek a kol., 2010).
13
3.1 Druhy kompostů Základní dělení kompostů je uskutečňováno podle původu materiálu. První skupinu tvoří materiály, které jsou zhodnocovány a vznikají tzv. statkové komposty, které jsou tvořeny rostlinnými zbytky a živočišnými exkrementy. Dále komposty průmyslové, které jsou výsledkem zhodnocování biologicky rozložitelných složek komunálních odpadů, kalů z čistíren odpadních vod a odpadů z potravinářského, lesnického a lesnického průmyslu. Existují i speciální komposty využívané především v zahradnictví jako např. kompost vzniklý z listí stromů a keřů nebo travních drnů. Svým způsobem samostatnou kategorii tvoří domovní komposty vznikající z odpadu ze zahrad, kuchyně atd. Pro všechny tyto druhy kompostů nicméně platí při jejich zakládání stejné technologické požadavky ovlivňující následný průběh procesu kompostování a kvalitu výsledného kompostu. Z výčtu druhů používaných materiálů k výrobě kompostů je patrné, že jsou využívány zbytkové či odpadní organické biologicky rozložitelné materiály. Důvodem je skutečnost, že každý produkt po splnění svého účelu se dříve či později stane odpadem a to ať v původní nebo nějaké přeměněné formě. Toto platí i pro rostlinné produkty, které je možno snadno kompostovat. Živočišné produkty je možno kompostovat též, ale jsou kladeny přísnější požadavky na použitou technologii a procesní podmínky zpracování.
3.2 Biologicky rozložitelný odpad a zákon Základním krokem je uvědomění, co znamená pojem odpad. Co je biologicky rozložitelný odpad? Zdravým rozumem lze jistě ve většině případů dojít k rozhodnutí, co odpad je a co není. Zásadní ale je řídit se platnými definicemi. Zejména těmi, které jsou definovány v zákonech, které stanovují práva a povinnosti osob, a které jsou závazné a nelze je nebrat v potaz při činnostech, na něž se stahují. Pojmem odpad je tedy potřebné se zabývat z pohledu platných právních předpisů. Základním právním předpisem byl do 1. července minulého roku zákon 185/2001 Sb., o odpadech. Od tohoto data nabyl účinnosti zákon č. 154/2010, kterým se původní zákon změnil. Dle tohoto zákona o odpadech, je odpad každá movitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl nebo povinnost se jí zbavit a přísluší do některé ze skupin odpadů uvedených
14
v příloze č. 1 k tomuto zákonu. Zbavováním je myšleno předání jiné osobě oprávněné k nakládání s odpady. Tento zákon však zároveň stanovuje i to, co odpad není. Odpad není movitá věc vzniklá při výrobě, která nevedla k získání této věci, ale je tzv. vedlejší produkt, a to za podmínek, že vzniká jako nedílná součást výroby nebo je její další využití zajištěno. Z toho vyplývá, že v např. zemědělské výrobě nenakládáme s rostlinnými a živočišnými zbytky, které je míněno použít k hnojení jako s odpady, pokud není alespoň jedna složka deklarována původcem jako odpad, ale jako se surovinou k výrobě statkových hnojiv. Pokud je takové hnojivo uváděno do oběhu nebo používáno ke hnojení, je nutno se řídit příslušným zákonem č. 308/2000 Sb., o hnojivech. Z pohledu využívání rozložitelných odpadů je kompost brán ve smyslu tohoto zákona za hnojivo se všemi právními důsledky, a to i v případě, že jeho hlavní složkou je statkové hnojivo. Pro účel kompostování je důležité znát definici biologicky rozložitelného odpadu. Tento druh odpadu je definován jako odpad rozložitelný za aerobních nebo anaerobních podmínek. Podrobnosti pro provozování zařízení k využívání bioodpadů jsou obsaženy ve vyhlášce č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. V této vyhlášce jsou uvedeny technické požadavky na vybavení, provoz a technologické požadavky na úpravu odpadů. Dále jsou ve vyhlášce uvedeny požadavky na obsah provozního řádu zařízení, četnost a metody vzorkování aj.
3.3 Biologicky rozložitelné odpady a kompostování Na produkci biologicky rozložitelných odpadů je třeba pohlížet ze dvou stran. Na jedné straně existují odpady z průmyslu ať již zemědělského, lesnického nebo potravinářského. Tyto odpady je možno využívat. Není třeba je třídit od jiných složek odpadů a nebývají znečištěny látkami nebezpečných vlastností. Co do množství do této skupiny ještě patří kaly z čistíren odpadních vod, nicméně tento odpad bývá znečištěn rizikovými látkami a to především těžkými kovy, které znesnadňují využití pro výrobu registrovaných kompostů či spalování, neboť obě tyto činnosti jsou limitovány na obsah těchto látek. Na druhé straně existují biologicky rozložitelné odpady, které jsou obsaženy v komunálním odpadu, jehož původcem je obyvatelstvo, a jehož složení i produkce se 15
v jednotlivých časových obdobích mění. Tyto biologicky rozložitelné odpady jsou z hlediska odstraňování komunálních odpadů zátěží, neboť při spalování odpadů zvyšují vlhkost odpadu a tím dochází ke snížení výhřevnosti odpadu jako paliva a při skládkování zvyšují tvorbu skládkových plynů a infekční rizika v okolí skládky. Mimo jiné ovlivňují i složení skládkových průsakových vod. V závislosti na množství bioodpadu a jeho stabilizaci se prodlužuje doba monitoringu uzavřené skládky. Odstraňování těmito způsoby vede k nevyužívání bioodpadu jako suroviny. Tyto dvě uvedené cesty odstraňování rozložitelných složek odpadů zatěžují životní prostředí. Spalováním je převedena všechna využitelná organická hmota na oxid uhličitý. Při kompostování je mikrobním rozkladem též uvolňován oxid uhličitý, nicméně toto množství je z hlediska emisí citelně nižší. Sušina tvořená uhlíkem v kompostu činí až 40 % (Habart, 2003). U skládkování vzniká v tělese skládky nejenom oxid uhličitý, ale v důsledku vyčerpání kyslíku mikroorganismy je tvořen v hlavní míře metan, který vykazuje několikanásobně, cca. 21× vyšší skleníkový efekt než oxid uhličitý. To vede k nutnosti zajištění jímání a čerpání tohoto plynu a následné zneškodňování spalováním. Vše za pomoci nákladných konstrukčních systémů. Právě bioodpad vznikající v domácnostech tvoří rezervy pro kompostování z hlediska snížení negativních dopadů při nakládání s komunálními odpady. Dnes se komunálního bioodpadu stále moc nevyužívá a oddělený sběr je v naší zemi spíše výjimkou. Přitom byla již v původním znění zákona o odpadech z roku 2001 důsledně aproximována Směrnice Rady 1999/31/EC o skládkách odpadů, v níž je ukládáno členským státům vypracování národních strategií k snížení množství ukládaných bioodpadů na skládky. V České republice mělo být v roce 2010 zabezpečeno skládkování biologicky rozložitelného odpadu na úrovni 75 % ukládaného bioodpadu v roce 1995. Toto dnes není uskutečňováno. V ČR se roční produkce komunálních odpadů pohybuje na úrovni 3 miliónů tun za rok s tím, že je sledována pomalá vzestupná tendence. Biologicky rozložitelné odpady jsou v komunálních odpadech zastoupeny zhruba z více než 40 % hmotnostních. Z celkového množství 25 až 28 miliónů tun produkovaných odpadů na území ČR, na nichž se s největší měrou podílí průmyslový odpad z podniků, činí komunální bioodpady jen malou část. Přesto je jim věnována velká pozornost právě z důvodu snížení negativních vlivů na životní prostředí vyplývajících z jejich skládkování. Dále z pohledu nevyužívání a znehodnocování suroviny, vyjmuté z cyklického toku látek a převedené do nevratného toku lineárního. 16
Je-li opomenuta nutnost vytřídění a s tím spojené obtíže, je obecně problematika způsobu využívání rozložitelných odpadů obsažených v komunálních odpadech do značné míry závislá na míře jejich znečištění. Právě kontaminace biologicky rozložitelného odpadu látkami obsaženými v komunálním odpadu snižují jeho další možnosti využití. Jedná se především o obsah látek mající škodlivé vlastnosti. Analýza kompostů je proto mimo jiné zaměřena na obsah těžkých kovů, kterými jsou arsen, zinek, měď, chrom, kadmium, olovo, nikl, rtuť a molybden v hodnotách mg na kilogram vysušeného vzorku. Hodnoty těchto rizikových prvků se pro materiály používané jako surovina do průmyslového kompostu a pro hotové průmyslové komposty liší a jsou stanoveny dle ČSN 46 5735. Hodnoty obsahu rizikových prvků pro suroviny shrnuje následující tabulka (Tab. 1):
Tab. 1 Nejvyšší přípustné množství rizikových prvků v surovinách pro přípravu kompostů (ČSN 46 5735) Rizikový prvek
Jednotka
ČSN 46 5735
As
mg/kg sušiny
50
Cd
mg/kg sušiny
13
Cr
mg/kg sušiny
1000
Cu
mg/kg sušiny
1200
Hg
mg/kg sušiny
10
Ni
mg/kg sušiny
200
Pb
mg/kg sušiny
500
Zn
mg/kg sušiny
3000
Mo
mg/kg sušiny
25
Výroba kompostů je upravena normou ČSN 46 5735, nicméně její závaznost platí jen v několika bodech. Obecně závazný je požadavek na nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v surovinách, ze kterých je záměr vyrábět kompost. Zbylá ustanovení se vztahují již jen na výrobu registrovaného průmyslového kompostu. Mezi těmito ustanoveními jsou především laboratorní postupy a znaky agrochemického hodnocení hotového kompostu (Tab. 2): 17
Tab. 2 Jakostní znaky registrovaného průmyslového kompostu dle ČSN 46 5735 (http://biom.cz/cz/odborne-clanky/kompostovani-bioodpadu) Znak jakosti
Hodnota
Vlhkost [%]
Od zjištěné hodnoty spalitelných látek do jejího dvojnásobku, avšak min. 40,0 a max. 65,0
Spalitelné látky ve vysušeném vzorku [%]
min. 25,0
Celkový dusík jako N přepočtený na vysušený
min. 0,60
vzorek [%] Poměr C:N
max. 30:1
Hodnota pH
Od 6,0 do 8,5
Nerozložitelné příměsi [%]
max. 2,0
Komposty jsou dle vyhlášky č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady definovány jako výstupy ze zařízení k využívání bioodpadu, které splňují požadavky tohoto právního předpisu a již nejsou považovány za bioodpady. Zároveň sem patří výstupy, které splňují požadavky zákona o hnojivech. Tato vyhláška zařazuje komposty podle jejich vlastností a způsobu využití do čtyř skupin. Požadavky a kritéria pro hodnocení výstupů z hlediska koncentrace vybraných rizikových látek a prvků pro zařazení výstupů do 2. a 3. skupiny shrnuje následující tabulka (Tab. 3):
Tab. 3 Nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v kompostu (Jelínek a kol., Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy, 2002) Sledovaný
Jednotka
ukazatel
Výstupy (skupina 2) Třída 1
Třída 2
Stabilizovaný
Třída 3
biologicky rozložitelný odpad (skupina 3)
As
mg/kg sušiny
10
20
30
40
Cd
mg/kg sušiny
2
3
4
5
Crcelkový
mg/kg sušiny
100
250
300
600
Cu
mg/kg sušiny
170
400
500
600
18
Hg
mg/kg sušiny
1
1,5
2
5
Ni
mg/kg sušiny
65
100
120
150
Pb
mg/kg sušiny
200
300
400
500
Zn
mg/kg sušiny
500
1200
1500
1800
PCB
mg/kg sušiny
0,02
0,2
-
dle způsobu využití
PAU
mg/kg sušiny
3
6
-
dle způsobu využití
max. 2
max. 2
% hm.
% hm.
-
-
-
-
-
< 10
Nerozložitelné
% hm.
příměsi > 2 mm AT4
mgO2/g sušiny
PCB – polychlorované bifenyly PAU – polycyklické aromatické uhlovodíky AT4 – test respirační aktivity, testovací metoda pro hodnocení stability bioodpadu na základě měření spotřeby O2 za 4 dny podle rakouské normy ÖNORM S 2027 – 1
Odpad je považován za stabilizovaný, jakmile poklesne respirační aktivita za dobu 4 dnů pod hodnotu 10 mg O2/g vysušeného materiálu. Takto stabilizovaný odpad již není ve smyslu Směrnice EU 1999/31/EC považován za biodegradabilní. Hlavní nebezpečnou vlastností bioodpadů je především infekčnost. Ve vstupní surovině
lze
totiž
vždy
zaznamenat
relativně
vysoký
obsah
patogenních
mikroorganismů. Proto jsou při zpracování odpadů kladeny nároky na dosažení teplot vedoucích k jejich hygienizaci (Tab. 4).
Tab. 4 Hodnoty požadovaných teplot při kompostování (Roy, Laurik & Plíva, Výroba kompostů s různou objemovou hmotností, 2010) Kompostované suroviny
Požadova
Časový
ná teplota
interval
Předpis
požadované teploty Tuhé komunální odpady, kanalizační
55 °C
21 dní
kaly, farmaceutické kaly, suroviny na obsah patogenních organismů
19
ČSN 46 5735
Ostatní suroviny neuvedené v 1.
45 °C
5 dní
ČSN 46 5735
≥ 70 °C
min. 1
Nařízení EP a rady (ES) č.
hodina
1774/2002
≥ 45 °C
5 dní
Vyhláška č. 341/2008 Sb.
≥ 45 °C
10 dní
Vyhláška č. 341/2008 Sb.
Biologicky rozložitelné odpady dle
≥ 55 °C
21 dní
Vyhláška č. 341/2008 Sb.
přílohy č. 1 vyhlášky, seznam A
≥ 65 °C
5 dní
≥ 65 °C
5 dní
řádku Vedlejší živočišné produkty 3. kategorie Odpady ze zahrad a zeleně (malá zařízení) Odpady ze zahrad a zeleně, zbytková biomasa ze zemědělství (otevřené kompostárny)
(otevřené kompostárny) Biologicky rozložitelné odpady dle
Vyhláška č. 341/2008 Sb.
přílohy č. 1 vyhlášky, seznam A (uzavřené kompostárny)
U zralých kompostů je prováděna kontrola účinnosti hygienizace uskutečňované na základě sledování počtu indikátorových mikroorganismů. Ukazuje se ale, že hygienizace je zaručena nejen dostatečným zvýšením teploty vlivem mikrobiální činnosti v kompostovaném materiálu po potřebnou dobu, ale také vysokou kompeticí širokého spektra mikroorganismů a jejich dynamickému růstu. Je nutno zmínit, že dnešní metody stanovení jednotlivých skupin mikroorganismů jsou omezené, neboť do dnešní doby není možné připravit v laboratorních podmínkách vhodné živné medium pro všechny jednotlivé mikroorganismy vyskytující se v půdě. Především nejsou-li známy všechny mikroorganismy, které jsou v ní obsaženy. Metodou extrakce nukleových
kyselin
bylo
prokázáno,
že
se
v půdě
nachází
mnohem
více
mikroorganismů, nežli jsme schopni dnešními metodami stanovit. Odpady, jež lze využít pro biologické zpracování jsou dány Vyhláškou Ministerstva životního prostředí č. 341/2008, která obsahuje katalog odpadů, v němž je odpad rozdělen podle původu (Tab. 5):
20
Tab 5 A. Seznam využitelných bioodpadů (Příloha č. 1 k vyhlášce č. 341/2008 Sb.) Katalogové číslo
Druh odpadu
02 01
Odpady ze zemědělství, zahradnictví, lesnictví, myslivosti, rybářství
02 02
Odpady z výroby a zpracování masa, ryb a jiných potravin živočišného původu
02 03
Odpady z výroby a ze zpracování ovoce, zeleniny, obilovin, jedlých olejů, kakaa, kávy a tabáku, odpady z konzervárenského a tabákového průmyslu z výroby droždí a kvasničného extraktu, z přípravy a kvašení melasy
02 04
Odpady z výroby cukru
02 05
Odpady z mlékárenského průmyslu
02 06
Odpady z pekáren a výroby cukrovinek
02 07
Odpady z výroby alkoholických a nealkoholických nápojů (s výjimkou kávy, čaje a kakaa)
03 01
Odpady ze zpracování dřeva a výroby desek nábytku
03 03
Odpad z výroby a zpracování celulózy
04 01
Odpady z kožedělného průmyslu
04 02
Odpady z textilního průmyslu
15 01
Obaly (včetně odděleně sbíraného komunálního obalového odpadu)
17 02
Dřevo, plasty
19 05
Odpady z aerobního zpracování pevných odpadů
19 06
Odpady z anaerobního zpracování odpadu
19 08
Odpady z čistíren odpadních vod
19 09
Odpady z výroby vody pro spotřebu lidí nebo vody pro průmyslové účely
19 12
Odpady z úpravy odpadů jinde neuvedené (např. třídění, drcení, lisování, peletizace)
20 01
Složky z oddělného sběru (kromě odpadů uvedených v podskupině 15 01)
20 02
Odpady ze zahrad a parků (včetně hřbitovního odpadu)
20 03
Ostatní komunální odpady
21
4 INTENZIFIKACE TECHNOLOGIÍ KOMPOSTOVÁNÍ Již bylo zmíněno, že hlavní úlohu v procesu kompostování mají mikroorganismy. Aby proces probíhal optimálně a výsledný produkt měl požadované vlastnosti, je třeba ze strany člověka třeba pečlivě přichystat zakládku. Vhodným materiálovým složením kompostu a dostatečným přísunem kyslíku lze dosáhnout požadovaných intenzit procesu.
4.1 Materiálová skladba kompostu Zakládku je především nutno nachystat z hlediska potřeby růstu a aktivity mikroorganismů. To je základní předpoklad pro intenzivní průběh dekompozičních procesů. Pro mikroorganismy jsou na živiny nejbohatší odpady z chovu hospodářských zvířat, protože obsahují značné množství dusíku, fosforu a draslíku. Těchto živin naopak nejméně obsahují posklizňové zbytky obilovin anebo piliny či kůra. Důvodem je velmi vysoký obsah uhlíku oproti dusíku. Proto je důležité vhodně nachystat surovinovou skladbu smísením různých složek tak, aby bylo dosaženo požadovaného poměru C:N. Následující tabulka názorně ukazuje složení jednotlivých surovin (Tab 6).
Tab. 6 Organické suroviny a jejich základní vlastnosti pro optimalizaci zakládky (Jelínek a kol, Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracovávání podnikové normy, 2002) Surovina
Vlhkost (%)
Org. látky (% suš.)
N (% suš.)
Chlévská mrva skot
75 - 82
78 - 85
1,8 – 2,4
Chlévská mrva koně
68 - 73
86 - 92
1,9 – 2,5
Chlévská mrva ovce
65 - 70
88 - 96
2,5 – 3,0
Kejda prasat
91 - 98
72 - 78
5,0 – 5,8
Kejda skotu
94 - 99
70 - 81
3,5 – 4,5
Kejda drůbeže
82 - 97
65 - 76
5,0 – 8,1
Sláma obilovin
13 - 20
92 - 96
0,4 – 0,6
Sláma řepky
15 - 18
95 - 97
0,5 – 0,7
Nať brambor
25 - 60
88 - 91
0,7 – 0,8
Listí
15 - 40
88 - 94
0,9 – 1,5
22
Odpad zeleniny
80 - 90
85 - 90
1,2 – 2,5
Stařina luk
10 - 30
88 - 95
0,8 – 1,0
Výhozy z příkopů
10 - 40
15 - 20
0,3 – 0,6
Kuchyňský odpad
65 - 80
75 - 88
1,2 – 2,3
Výlisky z ovoce
65 - 87
78 - 92
0,1 – 0,6
Piliny
40 - 70
97 - 99
0,0 – 0,2
Stromová kůra
40 - 70
94 - 98
0,2 – 0,4
Šáma cukrovarnická
15 – 50
3 - 12
0,2 – 0,5
Kanalizační kal
55 – 96
27 - 45
2,0 - 4,5
Jímkový kal
55 – 98
30 - 48
2,2 – 4,0
Popel ze dřeva
5 – 40
4 - 10
0,0 – 0,1
Vytříděný bioodpad
37 – 64
69 - 82
1,2 – 1,9
Pazdeří
10 – 15
83 - 98
0,4 – 0,7
Rybniční bahno
10 – 15
8 - 25
0,3 - 0,6
Lihovarské výpalky
25 – 80
86 - 89
2,9 – 3,3
Kostní šrot
5 – 20
17 - 23
1,4 – 1,9
Mlýnský, krmivářský
8 - 15
65 - 85
0,8 – 1,3
Rašelina
60 – 80
55 - 90
1,2 – 3,0
Jatečný odpad
70 - 85
75 - 95
5,0 – 9,0
odpad
Pro potřeby kompostování je zcela nezbytné znát poměr C:N. U zralého kompostu by se hodnoty měly pohybovat v rozmezí hodnot 25 – 30:1. Při zakládání je nutné zvolit poměr C:N vyšší, a to tak, aby byl dosažen poměr 35 – 40:1. Důvodem je činnost mikroorganismů, které pro syntézu nové biomasy spotřebují pětinásobek uhlíku než dusíku. Pro samotné syntézy je spotřebováno zhruba 20 % uhlíku. Zbylých 80 % uhlíku je mikroorganismy spotřebováno za účelem uvolnění energie pro průběh metabolických procesů a uvolněno ve formě oxidu uhličitého. Větším poměrem C:N na začátku je tedy zajištěn optimální poměr na konci procesu. Větší odchylky od uvedených poměrů vedou k nepříznivým poměrům. Je-li poměr C:N menší než 15:1, dochází k rychlému rozkladu a mikroorganismy nevyužitý dusík je uvolňován ve formě amoniaku. Naopak poměr vyšší 50:1 zapříčiňuje pomalý rozklad a prodlužování zrání. Zároveň nedojde k zvýšení teploty na hodnotu potřebnou z hlediska hygieny (Obr 2). 23
Obr. 2 Vliv poměru C:N na rychlost kompostování (BIOM – konference „Kompostovací technologie“, 2004)
Vhodný výběr surovin k založení zakládky a k určení jejich množství podle poměru C:N lze použít vztah: ∑
∙ ∙ ∙ ∙
C: N = ∑
(4-1)
n – počet surovin [-] mi – hmotnost jednotlivých surovin [kg] Ci – hmotnostní obsah uhlíkatých látek v sušině [%] Ni – hmotnostní obsah dusíku v sušině [%] xi – hmotnostní obsah vody v surovině [%]
Dalším důležitým prvkem je fosfor, kdy je nutné dosáhnout N:P v poměru 10:1. Minimální množství fosforu v sušině činící 0,2 % hm. P2O5 k zabezpečení tvorby humusu je většinou v odpadech a statkových hnojivech zaručeno. Není-li tak, lze optimálního množství fosforu dosáhnout přidáním superfosfátu (Macourek, 2002).
24
4.2 Rozmělnění, drcení Rozmělnění či podrcení je vyžadováno v zájmu usnadnění homogenizace materiálu. Zvětší se tím i povrch částic, ze kterých mohou mikroorganismy čerpat hmotu a energii a urychlí se tak samotný proces kompostování. Nejlepších výsledků kompostování lze dosáhnout s průměrnou velikostí částic 20 až 50 mm. Malé částice zlepšují izolační vlastnosti hromady, ale zároveň mohou způsobovat problémy se snížením pórovitosti a tím nedostatečného provzdušnění kompostu. Obecně však platí, že čím lépe je surovina rozkládána, tím větší mohou být její částice a naopak (Obr. 3).
Obr. 3 Vliv velikosti částic na rychlost kompostování (BIOM – Konference „Kompostovací technologie“, 2004)
Čím menší částice jsou do zakládky požadovány, tím vzrůstají náklady na jejich rozmělnění. K účelům kompostování se pro tyto operace využívají drtiče využívající ústrojí talířové, nožové, spirálové nebo kladívkové či kombinované. Výkon těchto zařízení se pohybuje od 1 kW pro domácí účely až do 250 kW, kterými jsou poháněny drtiče ve větších provozech. Dalším zařízením využívaným k rozmělnění jsou štěpkovače mající pracovní ústrojí diskové, bubnové nebo spirálové. Výkony se pohybují v rozmezí 25 až 450 kW.
25
4.3 Promísení Před založením zakládky je po rozdrcení nebo rozmělnění ještě nutno materiál promíchat, k tomuto slouží míchač, který bývá již součástí drtiče. Samotná zakládka vzniká navezením materiálu. Promíchání je dosahováno i pomocí překopávače, který může být traktorový nebo samojízdný, příp. dopravníkový. Překopávačem je dosaženo i tvaru zakládky. Obecnou zásadou je mísení látek se stejnou nebo podobnou dobou rozkladu z hlediska stejnoměrného zrání kompostu. Nerozložitelné materiály je třeba ze zakládky vyloučit.
4.4 Vlhkost Voda je pro život nezbytná, protože vytváří kontinuální fázi, pronikající všemi částmi každé živé buňky, tkáně a pletiva a je základním prostředím, v němž probíhá veškeré dění, přičemž není inertní, ale vysoce reaktivní látkou. Je výtečným rozpouštědlem polárních a iontových sloučenin a aktivně se účastní řady hydrolytických a hydratačních reakcí a acidobasických dějů.
Bakteriální buňka je ze 70 %
hmotnostních tvořena právě vodou (Vodrážka, 2002). Vlhkost patří mezi parametry, které při zakládání a během zrání kompostu velkou měrou ovlivňují zdárný průběh kompostovacího procesu. Z hlediska vlhkosti je nejdůležitějším faktorem pórovitost. Optimální vlhkost je taková, kdy je 70 % pórů čerstvého kompostu zaplněno vodou (Váňa, 1994). Nižší než 40 % obsah vody by vedl k omezení činnosti bakterií a nadvládě plísní nad substrátem. Takový kompost potom vykazuje nepříznivé kvalitativní výsledky. Navíc může v některých případech dojít vlivem uvolněného tepla k zahřátí na takovou teplotu, že může proběhnout suchá pyrolýza až suchá destilace materiálu. Obecně tak při vyšších teplotách dochází mineralizací ke ztrátě uhlíku, který by bylo možno humifikovat. Při větším obsahu vody než 60 % nastává situace zaplnění volných prostor vodou tak, že je znemožněn přístup kyslíku. To vede k anaerobním poměrům a následné fermentaci. Zjišťování vlhkosti lze v praxi provádět gravimetricky. Zahříváním dochází v materiálu k evaporaci vody, a tím k jejímu úbytku v hromadě. Činností mikroorganismů však většinou dochází k uvolnění většího množství vody, než činí ztráty odpařováním (Slejška, Mužík & Tluka, 2006). V případě nedostatečné vlhkosti lze hromadu zvlhčit například kejdou, kdy jsou tímto dodány i živiny pro mikroorganismy. 26
Vlhčení může být prováděno pomocí přídavné nádrže napojené na aplikační systém, z něhož je možné dávkovat vodu, která může být obohacena o různé stimulační látky. Celý tento systém může být umístěn na překopávači kompostu. Pro účely intenzifikace procesu je vhodným řešením užití kompostovací fólie při lichoběžníkovém nebo trojúhelníkovém tvaru zakládky. Základní vlastností těchto plachet je schopnost zachytit vodu a umožnit výměnu plynů pro zajištění dostatečné aerace. Jejich užitím nedochází k vyplavování živin. Pokládání plachet na pásovou hromadu je prováděno za pomoci přídavného adaptéru umístěného přímo na překopávači kompostu. Zařízení je tvořeno bubnem pro odvíjení a navíjení plachty. Některé překopávače jsou vybaveny zařízením, které umožňuje pouze nadzvednutí plachty před rotorem překopávače a po průjezdu překopávače následné položení. Užití fólie též zlepšuje rozložení teplotního pole v celém průřezu pásové hromady. Zejména nedochází k intenzivnímu chladnutí povrchových vrstev.
4.5 Teplota Teplo ovlivňuje nejenom rozvoj a aktivitu mikroorganismů, ale je činností mikroorganismů
i
uvolňováno.
Je
udáváno,
že
teplota
ovlivňuje
rychlost
dekompozičních procesů a je hlavní charakteristikou průběhu kompostování. Většina mikroorganismů jsou mezofilní, což znamená, že optimální teplota rozvoje pro ně představuje rozmezí 20 až 30 °C. Zvýšením teploty v rozmezí 45 až 65 °C dochází k převaze termofilních mikroorganismů. Právě v období činnosti termofilních mikroorganismů dochází k likvidaci klíčivosti semen, patogenních mikroorganismů a virů. Pro sterilizaci kompostu, v němž je výskyt patogenních organismů, je potřebné dodržet teplotu alespoň 55 °C po dobu 21 dnů. Jinak je dostatečná teplota 45 °C po dobu nejméně 5 dnů. Při dosažení teplot vyšších než 70 °C je třeba ji snížit závlahou. Teplota se během procesu kompostování mění a v závislosti na jejím průběhu se nejčastěji uvádí tři fáze (Obr. 4).
27
Obr. 4 Závislost teploty na čase (http://www1.vsb.cz/ke/vyuka/FRVS/CD_Biomasa_nove/Pdf/Kompostovani.pdf)
4.5.1 Fáze rozkladu První fáze je specifická prudkým nárůstem teploty nad hodnotu 60 °C a pak relativně rychlým poklesem. Dochází k rozkladu cukrů, škrobů, bílkovin a později celulózy a dřevních hmot. Uvolňuje se oxid uhličitý, voda a dusičnanový anion. Organické kyseliny v této fázi nejsou rozkládány a jejich koncentrace se tak vzhledem k ubývající hmotě navyšuje. Tato fáze je charakteristická počátečním osídlením mezofilními organismy, jejich následným ústupem a převahou termofilními organismy. V této fázi může kompost vykazovat známky fytotoxicity. Dochází k hygienizaci a hovoříme o čerstvém kompostu.
4.5.2 Fáze přeměny Druhá fáze je charakteristická postupným poklesem teploty zhruba z 50 na 20 °C. Termofilní bakterie jsou nahrazeny mezofilní smíšenou mikroflórou, basidiomycetami odbourávajícími lignin. Hodnota pH narůstá, odbourávají se obecně hůře rozložitelné látky a začíná syntéza humusových látek. V této fázi se již jedná o kompost.
28
4.5.3 Fáze syntézy Fáze syntézy je spojena s nepatrnou rozkladnou činností, která se projevuje oproti prvotní fázi velmi omezeným uvolňováním energie ve formě tepla. Sílí tvorba humusových látek, k nim se řadí humínové kyseliny, fulvokyseliny, huminy a humusové uhlí. Syntetické reakce humifikace probíhají při anaerobióze. Výsledné humusové látky jeví mnohem komplikovanější stavbu (většinou aromatické povahy) a větší molekulární hmotnost než samotný humusotvorný materiál. Pro jejich tvorbu jsou typické procesy polymerace a kondenzace (Richter, 2004). Teplota dosahuje teploty max. 20 °C a postupně se vyrovnává s teplotou okolí. Jedná se o zralý kompost, který je osídlen aktinomycetami, mikromycetami a hmyzem. Hodnota pH se pohybuje v neutrální oblasti. Průběh teploty je obecně spjat s činností mikroorganismů, která úzce souvisí s přísunem kyslíku. Přísun čerstvého vzduchu je tím důležitější, čím má zakládka větší rozměry, neboť s tím se snižuje přirozená schopnost větrání. Při dnešních výškových rozměrech, které dosahují 2 až 2,5 m je přirozené větrání značně zhoršeno a z hlediska rychlosti kompostování a kvality výsledného produktu je překopávání nebo nucené provzdušňování zcela nezbytné.
4.6 Provzdušňování Provzdušňování je důležité pro výměnu plynů a přívod čerstvého vzduchu obsahujícího kyslík, který je nezbytný pro intenzivní činnost mikroorganismů a efektivní průběh kompostování. Dále vede k eliminaci vzniku metanu. Lze jej uskutečňovat překopáváním nebo aktivním (vhánění vzduchu) či negativním (sání vzduchu) způsobem aerace.
4.6.1 Překopávání Překopáváním kompostovaného materiálu je zajišťován přístup kyslíku pro aerobní mikroorganismy, neboť během kompostování dochází k objemovým změnám rozkládané hmoty, čímž hrozí slehnutí a zhoršení výměny plynů. Rozkladem organického materiálu v hromadě je zvyšován obsah oxidu uhličitého, který je nutno odvádět. Překopáním je zabráněno tvorbě malých zón, kde mohou nacházet anaerobní 29
bakterie příznivé podmínky pro svůj růst, o jejichž přítomnosti se lze ujistit měřením uvolňujícího se metanu. Důležitou funkcí překopání je tedy promísení materiálu a provzdušnění zón, ve kterých během procesu rozklad probíhal jen omezenou měrou. O tom, že takové zóny v hromadě existují, se lze po překopání ujistit sledováním náhlého vzestupu teploty po krátké časové období. Čím je překopávání prováděno častěji, tím probíhá rozklad rychleji (Obr 5).
Obr. 5 Vliv překopávání na proces kompostování ve velkých kompostárnách (BIOM – Konference „Kompostovací technologie“, 2004)
4.6.2 Aerace Dostatečný přístup kyslíku obsaženého ve vzduchu je základním předpokladem pro optimální průběh činnosti aerobních mikroorganismů. Nucená aerace je nejvíce využívanou technikou intenzifikace procesu kompostování. Množství přiváděného vzduchu má jednoznačný vliv na teplotní průběh (Obr. 6).
30
Obr. 6 Vliv intenzity aerace na průběh teplot při kompostování zahradních odpadů, A1 – nejnižší aerace, A2 – střední aerace, A3 – nejvyšší aerace (Habart, Jan: Komposty - významný článek využití odpadů a zajištění půdní úrodnosti. Racionální použití hnojiv – sborník z konference, ISBN 978-80-213-2006-2)
Z grafu je patrné, že nízký přísun kyslíku vede v důsledku k nižší dosažené teplotě, nežli v případě vysokého přísunu. Provzdušňováním lze dosáhnout vyšších teplot v zakládce,
čímž
je
dosahováno
i
vyšší
degradace
organického
materiálu.
Provzdušňováním lze lépe regulovat nejen teplotu, ale i vlhkost substrátu. Tímto vším je možno dosáhnout urychlení první fáze kompostování. Množství přiváděného kyslíku má jednoznačný vliv na mikrobiální činnost (Obr. 7).
31
Obr. 7 Mikrobiální aktivita hodnocena aktuální spotřebou kyslíku (Habart, Jan: Komposty - významný článek využití odpadů a zajištění půdní úrodnosti. Racionální použití hnojiv – sborník z konference, ISBN 978-80-213-2006-2)
Existují dvě možnosti aerace zakládky. V obou případech jsou využívány rozvodné kanálky vzduchu, lišící se směrem proudění vzduchu. V jednom případě je upřednostňováno nasávání vzduchu ve spodní části zakládky, kdy vzduch prochází z okolního prostředí přes kompostovaný materiál až do nasávacích otvorů. V druhém případě je aerace dosahována aktivním vháněním vzduchu zespod zakládky, kdy je vytvářen v hromadě přetlak plynu. Plyn je od okolní biomasy ohříván, přičemž přechází z prostředí o vyšším tlaku do prostředí s tlakem nižším, tedy opouští zakládku pryč. Tímto způsobem aerace je usnadněn komínový efekt. Aktivní větrání výrazným způsobem eliminuje vznik metanu a zvyšuje množství mikroorganismy využitelného kyslíku. Množství zápašných látek může být aerací sníženo až čtyřikrát. Tyto způsoby jsou využívány např. společností COMPOST SYSTEMS GmbH, která dodává systém COMPOair, umožňující jak sací, tak i tlakové provzdušňování kompostu. Kanálky lze odvádět vlhkost i nadbytečnou vodu. Mezi aerovaným a neaerovaným procesem lze dle studií této společnosti dosáhnout rozdílů až 40 % vzhledem k průběhu první fáze.
32
Vzhledem
k nižší
energetické
náročnosti
aerace,
jsou
dodávky
kyslíku
provzdušňováním v porovnání ke konvenčnímu překopávání levnější. Navíc lze dosáhnout
výrazného
snížení
produkce
metanu,
který může
být
v případě
neprovzdušňovaného kompostu až jedenáctinásobně vyšší. Je-li ve výsledku tento metan převeden na ekvivalentní množství oxidu uhličitého, se započítáním emisí tohoto plynu z mechanizace kompostárny, lze technologií aktivní aerace podle studie jmenované společnosti snížit množství emisí tohoto skleníkového plynu až o polovinu.
4.7 Hodnota pH Optimum
pH
materiálu
určeného
ke
kompostování,
resp.
pro
činnost
mikroorganismů, je v neutrální oblasti, tj. 6 až 8. Hodnota pH se během procesu mění. Na začátku dochází ke snižování pH a poté k zvednutí na úroveň blízké neutrální oblasti. Jelikož mnohé rostlinné materiály i živočišné zbytky vykazují slabě kyselý charakter, upravuje se pH při zakládání kompostu vápněním. Vhodnou oblast pH je nutno sledovat, neboť pro mikroorganismy se jedná o poměrně důležitou vlastnost prostředí. Má-li intenzifikace procesu mít význam, je nutno tomu podřídit i sledování hodnot pH.
4.8 Mikrobiální faktory při procesu kompostování Při zakládání kompostované hromady je potřebné materiál promísit se zeminou nebo již uzrálým kompostem či dodáním vhodného mikrobiálního očkovacího média. Je tak dodána mikrobiální kultura do nachystané masy. Jednotlivé mikroorganismy mezi sebou vytváří úrovně, zóny své působnosti. Nedochází tak k soupeření o substrát a výsledná efektivita takovéhoto mikrobiálního společenství z hlediska času nabývá obecně vyšších hodnot. Z tohoto pohledu je tedy dobré k těmto účelům používat již vyvinutá společenství a neponechávat čerstvě založený kompost samovolnému osídlení, protože je uplatňována dříve rozvinutá vzájemná spoluúčast mezi mikroorganismy, urychlující procesy přeměny hmoty. Promísení materiálu není pro mikroorganismy negativním faktorem, neboť si mezi sebou rychle opětovně vyčlení zóny své působnosti. Při vzájemném mikrobiálním spolupůsobení během rozkládání hmoty je uplatňován tzv. komenzalismus, jehož nejrozšířenějším typem mezi mikroorganismy je metabióza. 33
Tedy, že výstupní produkt jednoho mikroorganismu je vstupní surovinou pro mikroorganismus druhý. Z tohoto vyplývá, že pro konečný vzniklý humus je vskutku důležité množství, činnost a druh mikroorganismů podílejících se na procesu, neboť jimi vzniklé látky se nakonec stávají polymeracemi a kondenzacemi složkami humusu.
34
5 KRITICKÁ ANALÝZA SOUČASNÉ SITUACE Kompostování lze hodnotit jako jednu z technologií přispívající k trvale udržitelnému rozvoji. Respektive racionální využívání kompostů vede ke zlepšení stavu intenzivně využívaných zemědělských půd. Humusové látky, které dobře vyzrálý kompost obsahuje, mají nezastupitelnou úlohu pro dobré fyzikální a chemické vlastnosti půdy. Proto by mělo být kompostů užíváno především na zemědělských půdách za účelem zajištění dostatečného přísunu organických látek a živin s dosažením zlepšení nebo udržení stavu půdy. Na našem území bylo kompostování za účelem produkce kompostu určeného na zemědělskou půdu pro udržení nebo zlepšení jejího dobrého stavu a potravinové soběstačnosti rozvíjeno od roku 1912. Rozvoj spojený s nepřetržitým růstem produkce kompostů setrval až do roku 1987. Po roce 1989 byla ukončena dotační politika kompostování a produkce oproti původnímu množství spadla na 200 až 400 Gg za rok. Následující tabulka zobrazuje, jaké množství bioodpadů bylo v uvedených letech kompostováno (Tab. 7).
Tab. 7 Nakládání s odpady – kompostování (ČSÚ) Rok
2006
2007
2008
2009
Mg
187 700
242 356
266 162
232 137
V roce 2008 bylo na území ČR v provozu celkem 160 kompostáren, u dalších 21 probíhala výstavba. Celková kapacita všech těchto komponovacích zařízení se pohybovala okolo 1 520 000 Mg rok. Směrnice 1999/31/EC, o skládkách odpadů ukládá členským státům EU procentuelní snížení množství ukládaného biologicky rozložitelného komunálního odpadu na skládkách. Stanovuje pro dané časové intervaly procentuelní snížení skládkovaného bioodpadu obsaženého v komunálním odpadu. Omezení množství na skládky ukládaného biologicky rozložitelného komunálního odpadu je považováno za klíčovou strategii při snižování emisí metanu a omezování škodlivých skládkových průsakových vod. V roce 2009 mělo být v ČR ukládáno na skládky 50 % rozložitelných odpadů oproti roku 1995. V roce 2016 by to mělo být pouze 35 %. Oddálení splnění 35
těchto cílů je možné nejvýše o 4 roky (Váňa, 2003). Do dnešní doby není směrnice z pohledu snížení skládkování biologicky rozložitelných komunálních odpadů v ČR plněna. Je-li vycházeno z úvahy, že roční produkce komunálních odpadů činí přes 3 miliony tun, přičemž bioodpady jsou v nich zastoupeny z více než 40 % hmotnostních, pak je orientačně jejich roční množství ukládaných na skládky přes 1 200 000 Mg. Směrnice přitom dovoluje v období 2010 až 2012 ukládat na skládky 1 147 500 Mg za rok (Zemánek a kol., 2010). V celostátním měřítku ročně vzniká zhruba 1 900 000 Mg komunálního bioodpadu, je-li k tomu připočteno ještě množství vznikající ze zemědělské a lesní výroby, zpracovatelského průmyslu a odpady z čistíren odpadních vod, je celkové množství rovno 8 920 000 Mg. Toto představuje nemalé množství zpracovatelných odpadů. Výrobci kompostů by se proto neměli omezit pouze na roli zpracovatele odpadu, ale i na producenta kvalitního produktu, který s sebou nese potenciál vyšší přidané hodnoty. Cena rostlinných živin a organických látek v takto využitelných odpadech, které lze každým rokem recyklovat, se pohybuje v hodnotách 3,5 až 5 miliard Kč (Váňa, 2009). V roce 2000 byla zemědělcům poskytována podpora ze státního rozpočtu na hnojení zemědělské půdy registrovanými komposty. Tato podpora však byla v roce 2001 zastavena a zájem zemědělců o kompost pominul. Řada kompostujících kapacit tak po krátkém období opět zastavila svoji činnost. V podmínkách zemědělského resortu a současné agrární politiky nemá kompostování podporu. Zůstává však důležitým nástrojem v odpadovém hospodářství, přičemž lze vzhledem k nutnosti snižování množství ukládaných bioodpadů na skládky usuzovat stoupající význam. Z předešlého příkladu dodatečných subvencí v zemědělství lze pozorovat, že pro rozvoj kompostování je nejdůležitější, aby byl vyřešen odbyt kompostu. Není-li tak učiněno, je obtížné tuto činnost provozovat. Tržní cena kompostu je ekonomikou volného trhu většinou odvozena od obsaženého množství minerálních živin. Toto je ale pouze část, která přesně nevyjadřuje skutečnou hodnotu kompostu vyplývající především z pozitivního vlivu na půdu. Výsledkem jsou nízké tržní ceny neodpovídající skutečné hodnotě. Ke zlepšení stavu rozhodně nepřispívá postoj k ekonomickým hodnotám ekosystémů, které jsou u nás obecně zanedbávány. Vezmeme-li v úvahu, že kompostování s těmito hodnotami úzce souvisí, výsledkem je nesystémový trh s kompostem, resp. že prakticky neexistuje. Zejména jsou-li dnes známa fakta o 36
špatném stavu zemědělských půd na našem území poškozených špatným hospodařením a erozí. Je zaznamenán snižující se obsah vápníku, jehož množství koreluje s půdní hodnotou pH. Dále snižující se obsah draslíku, fosforu a hořčíku, které je možno aplikací kompostů na zemědělské půdy navracet zpět. Špatné hospodaření a zhoršování stavu půd setrvává vlivem nízkého množství dodávaných organických látek do orných půd. K dodání živin dnes slouží zejména statková hnojiva, kterými je aplikováno méně organické hmoty, nežli je pro půdu třeba. V nedávné době však došlo ke snížení stavu chovů, což vedlo i ke snížení produkce statkových hnojiv. Dochází ke stavu, kdy je pěstováno více plodin na zrno a sláma je ponechávána na poli. Sláma je rychle rozkládána, takže nedochází k jejímu hromadění, nicméně za určitých podmínek může stimulovat mineralizaci a rozklad půdní organické hmoty a tím zhoršovat stav půdy. Náklady na výstavbu a provoz kompostáren jsou vzhledem k návratnosti investic největší překážkou rozvoje kompostování na našem území. V prostředí nezájmu a platební neschopnosti zemědělců, pro které je využívání kompostů zamýšleno, nezbývá, než aby se kompostárny zaměřily na odbyt kompostů do oblasti údržby veřejné zeleně, rekultivace zemědělské půdy, na prodej balených kompostů a z nich připravených substrátů pro zahrádkáře. Z hlediska financování je příjmem pro kompostárny poplatek za zpracování odpadu a za prodej kompostu. Podporu při financování je možné získat z Operačního programu Životného prostředí. Důležitými dokumenty pro žadatele jsou zejména Implementační dokument, Příručka pro žadatele, Závazné pokyny pro žadatele a příjemce. V rámci financování projektů je možné poskytnutí podpory pouze právnickým osobám. Podporu je možno získat jednou ze čtyř poskytovaných možností (Příprava a výstavba kompostáren využívající biologicky rozložitelné odpady z domácností a údržby veřejné zeleně, MŽP a SFŽP, 2009). Rizikem pro kompostování odpadů na centrální úrovni může být ekonomická neefektivnost. Náklady na kompostování bioodpadů by měly být nižší, než za jejich ukládání na skládky. Právě relativně nízké ceny za skládkování biologicky rozložitelných komunálních odpadů způsobují nedostatečnou konkurenční schopnost kompostáren. Zákon sice zakazuje ukládat vytříděný bioodpad na skládky, je-li ovšem součástí komunálního odpadu, lze jej uložit. Neexistence plošného systému odděleného sběru bioodpadů z domácností brání snížení jeho množství ukládaného na skládky a využívání pro účely kompostování a racionálního využívání kompostů.
37
Nemalým problémem při kompostování odpadů je riziko nedodržení technických norem. Především limitních obsahů nebezpečných prvků. Limitní hodnoty jsou nízké a jejich dodržení v případě kompostování komunálních bioodpadů není snadné. Nejsou-li limity splněny, nelze kompost registrovat a uvádět do oběhu. Aby k tomuto nedocházelo, je zapotřebí pravidelného monitoringu chemického složení využívaných odpadů a vhodně volit surovinovou skladbu zakládky. Dále je v tomto zapotřebí cíleného informování obyvatel, aby v případě odděleného sběru biodopadů nedocházelo k jeho znehodnocování přímo v místě vzniku. Úloha společnosti na jakosti suroviny ke zpracování je zde nezastupitelná. Třídění biologicky využitelného komunálního bioodpadu s sebou nese zvýšené náklady. Takto vytříděný materiál obsahuje mimo jiné nežádoucí nerozložitelné příměsi ve formě kousků skla, plastů atd., které je nutno proséváním odstranit od kompostu. Navíc
zde
existuje
zvýšené
riziko
nadlimitního
obsahu
cizorodých
látek
znehodnocujících finální produkt. Zdrojem kontaminace jsou nebezpečné složky obsažené v komunálním odpadu. Proto je pro účely využívání bioodpadů nutné zavádět jejich separovaný sběr. Komposty, které obsahují nadlimitní koncentrace a nesplňují jakostní znaky, jsou využívány pro účely rekultivace skládek. Již delší dobu jsou uskutečňovány projekty, v jejichž rámci je prováděn oddělený sběr bioodpadů. Jejich význam a rozsah je ale omezen na lokální úrovni (např. Olomouc, Zlín, Kralupy nad Vltavou atd.). Odpadů z údržby zeleně je možné kompostovat v malém i velkém měřítku, ale u odpadů, mající alespoň jednu i nepatrnou příměs (hnůj, obsah trávicího traktu, vedlejší živočišný produkt, kuchyňský odpad) definovanou v nařízení 1774/2002 (ES) je zapotřebí zajistit kompostování v bioreaktorech, kde minimálně po dobu jedné hodiny je nutno dosáhnout teploty 70 °C. Dále je nutno splnit požadavek na rozmělnění materiálu, kdy je nezbytné nadrtit částice na max. rozměr 12 mm, zajistit průběžné měření teploty a archivaci naměřených dat a provedení analýzy na patogenní mikroorganismy. Intenzivní kompostovací technologie sice umožňují odstranění zmíněných odpadů za dodržení stanovených podmínek, jsou ale nákladnější na pořízení i na provoz. Obecně lze říci, že kapacity kompostovacích zařízení v ČR jsou z hlediska požadavků EU na nakládání komunálními bioodpady nedostatečné.
38
6 NAVRŽENÉ TECHNOLOGIE KOMPOSTOVÁNÍ Obecně je možno rozdělit kompostovací technologie na statické anebo dynamické. Dynamické se oproti těm statickým vyznačují kontinuálním nebo cyklickým pohybem kompostovaného materiálu v zařízení. Další dělení je na technologie otevřené nebo uzavřené.
6.1 Kompostování v pásových hromadách V současných podmínkách se jeví řízené kompostování na volné ploše jako procesně nejjednodušší a investičně nejméně nákladný způsob zpracování bioodpadů. V naší zemi se jedná o nejpoužívanější způsob umožňující kompostování odpadů rostlinného původu za dodržení dobrého hygienizačního účinku. Této technice se též říká rychlokompostování, protože přesně načasovanými zásahy je urychlován proces kompostování.
6.1.1 Kompostování na polní zakládce Jedná se o nejlevnější způsob výroby kompostu na jednorázově používané ploše v blízkosti místa vzniku bioodpadů. Většinou jsou využívány posklizňové zbytky. Charakteristika
tohoto
faremního
kompostu
je
identická
s charakteristikou
průmyslového kompostu popsaného v ČSN 46 5735. Pro místo založení zakládky je třeba zpevněného povrchu pro pohyb mechanizace s vhodným spádem (cca. 3 °) pro odvod dešťových vod. Pozemek není zastřešen a kompost je vystaven klimatickým vlivům. Tento způsob výroby je využíván pro menší produkce do 500 Mg kompostu ročně. Tvar zakládek je trojúhelníkový nebo lichoběžníkový. Zrání kompostu je v řádech měsíců. Trojúhelníkové hromady bývají výšky 1,5 až 2,5 m (Obr. 8). Tento tvar umožňuje lepší větrání díky relativně velkému povrchu, nicméně je náchylný k tvorbě vlhkostně rozdílných zón, které vedou k tvorbě zápachových emisí. Tento profil je méně odolný proti povětrnostním vlivům. Používá se spíše pro malé množství zpracovávané suroviny.
39
Obr. 8 Řez trojúhelníkovým tvarem zakládky se značeným provzdušňováním (Jelínek a kol., Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy, 2002)
Lichoběžníkový profil má lepší parametry z hlediska využitím plochy, ale jeví horší přirozené větrání, což vede k nutnosti častého překopávání (Obr. 9). Lépe drží teplo a je více odolný proti povětrnostním vlivům. Využívá se zejména tam, kde je zpracováváno větší množství surovin. Výška hromady bývá 2 až 2,5 m a šířka od 3 do 6 m (Plíva, Zemánek & Kollárová, 2005).
Obr. 9 Řez lichoběžníkovým tvarem zakládky se značeným provzdušňováním (Jelínek a kol., Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy, 2002)
40
V obou případech uvedených profilů platí, že v jednotlivých vrstvách zakládky je dosahováno odlišných teplot. V nejnižší zóně u dna, v tzv. jádru kompostu je dosahováno teplot do 40 °C. Ve střední zóně, která reprezentuje největší část masy, dosahují teploty nejvyšších hodnot. Okrajové zóny tvořící vnější plášť zakládky jsou povětšinou ochlazovány a je v nich dosahováno nejnižších teplot mezi 20 a 30 °C.
6.1.2 Stálá kompostárna Jedná se o kompostárnu s produkcí kompostů pro vlastní potřebu nebo i pro tržní účely na stálém stanovišti s roční kapacitou větší 500 Mg za rok. Bývají to otevřená nezastřešená nebo zastřešená prostranství, případně uzavřené haly (Obr. 10). Nutné je zabezpečení zpevněného vyspárovaného (min. 2 °) nepropustného podloží tak, aby nedocházelo k úniku závadných látek do podzemních a povrchových vod. Hromady jsou zakládány tak, aby byl umožněn volný odtok vod a nadbytečně je nezvlhčovaly. Z této vodohospodářsky zabezpečené plochy jsou vody sváděny do záchytné jímky. Je využíván lichoběžníkový tvar zakládky s případným užitím krycí fólie zajišťující udržení vhodné vlhkosti a přitom dostatečné výměny plynů pro zajištění aerobního průběhu procesu. Výroba kompostu obvykle trvá 10 až 12 týdnů a spojeno s častým překopáváním.
41
Obr. 10 Stálá kompostárna na zastřešené vodohospodářsky zabezpečené ploše, 1 – pásová hromada, 2 – překopávač kompostu, 3 – regulace vlhkosti surovin, 4- větrací šachta, 5 – vzduchotechnické rozvody, 6 – biofiltr, 7 – měření teploty, 8 – měření obsahu
vzdušného
kyslíku,
9
–
velín
a
administrativní
prostor
(http://biom.cz/cz/odborne-clanky/plochy-vhodne-pro-kompostovani-v-pasovychhromadach)
6.2 Intenzivní kompostovací technologie Pro zařízení v této skupině je společné, že intenzifikují především první fázi rozkladu. Intenzivnějšího průběhu je dosaženo zvýšeným provzdušňováním, které vede k vyšší aktivitě mikroorganismů a dosažení vyšších teplot, což ve výsledku vede ke zkrácení celé této fáze. Zařízení jsou investičně nákladná a jsou dimenzovány na zdržnou dobu první fáze, u které je počítáno s tím, že rozruší organickou hmotu natolik, že i zbylé fáze poté proběhnou rychleji. Dozrávání je po dosažení dostatečné hygienizace uskutečňováno mimo zařízení konvenčním způsobem v pásových hromadách.
42
6.2.1 Polouzavřená kompostovací zařízení Polouzavřenými se rozumí zastřešená zařízení, kde je dosaženo ochrany před povětrnostními vlivy, zejména deštěm a s ním spojeným nadbytečným provlhčením materiálu.
6.2.1.1 Kompostovací žlaby V zastřešených podlouhlých žlabech je umístěn kompost, nad nímž se po kolejnicích umístěných na stěnách žlabu pohybuje provzdušňovací a homogenizační zařízení. Zavážení kompostu je možno provádět jednou až dvakrát denně skrze nepojízdné zavážecí zařízení. Do naskladněného materiálu je pomocí ventilátorů aktivně ze dna žlabu kanálky vháněn vzduch. Překopání je prováděno až 15× za 21 denní
kontinuální
cyklus.
Materiál
je
překopáváním
neustále
posunován
k vyprazdňovacímu konci. Cesta biomasy žlabem trvá zhruba 4 dny. Po vyskladnění je kompost ponechán k dozrání po dubu 2 týdnů (Zemánek, 2001).
6.2.2 Uzavřená kompostovací zařízení Rozumí se jím zcela uzavřená zařízení tzv. bioreaktory, v nichž je uskutečňováno kompostování. Obecně se jedná o dražší technologii výroby kompostů oproti kompostování v pásových hromadách. Lze je užít tam, kde okolnosti (nedostatek místa) nebo požadavky (potřeba zpracování odpadů obsahujících vedlejší živočišný produkt) neumožňují použití technologie pásových hromad. Tato zařízení umožňují efektivní přísun vzduchu a odsávání odplynů přes biofiltr.
6.2.2.1 Kompostovací věže Jedná se o objemné válce plněné shora mající výšku až 7 m a průměru do 10 m s kontinuálním provozem. Ze dna je uskutečňováno provzdušňování a nachází se tam i frézka, pohybující se okolo osy věže, sloužící k vyprazdňování. Existují bioreaktory etážové, u kterých dochází k promíchání a rozdělení materiálu do malé vrstvy, která je přesouvána posuvným zařízením do další etáže s přísunem vzduchu přes nasávací
43
otvory. U bioreaktorů bez etáže nedochází k dobrému promísení materiálu a provzdušnění, což má za následek nedostatečný rozklad. Nevýhodou je komplikovaný a snadno zranitelný mechanismus, který je v dolní části nesnadno přístupný a kvůli jehož opravě je prakticky nezbytné materiál ze zařízení manuálně vyprazdňovat. Doba zdržení kompostu v zařízení se pohybuje mezi 10 a 14 dny, přičemž pro dosažení plné stability je zapotřebí dalšího dozrání po dobu zhruba 1 měsíce.
6.2.2.2 Rotační biostabilizátory Ve velkém pomalu se otáčejícím bubnu dochází k převalování materiálu s řízeným přívodem vzduchu k zajištění dostatečné aerace. Zároveň je zajištěn odvod odplynů. Doba zpracování trvá 2 až 7 dní. Kompost je v bubnu držen jen po dobu nutnou k dosažení hygienizace příp. stabilizace, která ale nebývá dostatečná.
6.2.2.3 Kompostovací boxy Jsou zhotoveny z kovu nebo plastu. Jedná se o kontejnery (Obr. 11). Velikost je přizpůsobena tomu, zdali se jedná o mobilní nebo stacionární zařízení. Menší boxy odpovídají objemu do 10 m3 a větší stacionární do 50 m3. Materiál, který je do boxu vložen, není přemísťován od místa vsádky do místa vyprázdnění. Jedná se tedy o stacionární způsob kompostování. Ačkoli materiál v zařízení není promícháván, je intenzivně provzdušňován soustavou provzdušňovacích kanálků. Doba zdržení materiálu v boxech se pohybuje 2 až 4 týdny. Následuje dozrání kompostu mimo zařízení.
44
Obr. 11 Kompostování v boxech – systém COMPObox společnosti COMPOST SYSTEMS GmbH
Nevýhodou může být vznik zkratových kanálků, které mohou vzniknout ze skutečnosti, že materiál v boxu nevykonává žádný pohyb. Kanálky uniká část vzduchu, který pak není mikroorganismy využit.
6.2.2.4 Tunelové bioreaktory Reaktor je tvaru uzavřeného boxu s posuvným mechanismem zajišťujícím lineární posun materiálu. Průřez je obdélníkový. Dno je vybaveno o provzdušňovací kanálky, zajišťující rovnoměrný přívod vzduchu do reakčního prostoru. Bioreaktory jsou dodávány o objemu od 50 do 200 m3 a je možné je skládat jako baterie za sebou. Denně jsou tato zařízení schopna zpracovat 2 až 10 m3 odpadů. Zařízení pracuje kontinuálně a před každou vsádkou nového materiálu je nejprve lineárně posunut celý objem o určitou délku k výstupním vratům, odkud opouští bioreaktor. Tento úkon je prováděn několikrát denně. Vzhledem k relativně nízké vrstvě, v níž je kompostovaný materiál v zařízení umístěn, je omezen vznik zkratových kanálů. Kompostování v zařízení trvá obvykle 5 až 10 dní. Následuje ještě dozrání materiálu mimo bioreaktor, vyžadující dobu 5 až 6 týdnů.
45
6.2.2.5 Briketový způsob kompostování Německá společnost Retham zavedla systém kompostování BRIKOLARE, který je určen především na kompostování odpadu z veřejné zeleně a separovaného komunálního biodopadu. Po promísení těchto dvou základních složek následuje prosévání, kdy jsou odseparovány nevhodné příměsi. Vzniklý substrát je lisován do tvárnic s dvěma kanálky zajišťujícími aeraci. Brikety jsou naskládány na palety, ukládaných do fermentačních hal, které jsou provzdušňovány. V halách probíhá zráni po dobu 5 až 6 týdnů. Snahou je, aby proces ze začátku probíhal při teplotě 70 °C a později při 50 °C. Po ukončení zrání jsou brikety umístěny do prosévacího zařízení, kde se během prosévání na jemném sítu rozpadají (Váňa, 2002).
6.2.2.6 Ag-Bag kompostování ve vacích systémem EcoPod Tato technologie je založena na principu vytvoření uzavřeného prostoru, ve kterém může probíhat zrání kompostu za aerobních podmínek (Obr. 12). Materiál určený ke kompostování je promíchán a nadrcen na požadovanou velikost. Pomocí speciálního zařízení je biomasa plněna do polyethylenových vaků. Při plnění se do vaku vkládá i hadice zajišťující přísun kyslíku, který je nezbytný pro provzdušňování zakládky. Vhánění vzduchu je regulováno na základě monitoringu teploty, obsahu kyslíku a vlhkosti v kompostovaném materiálu. Výhodami této technologie jsou relativně nízké náklady a nároky na pracovní sílu, nezávislost na počasí a podmínky uzavřeného systému, který brání úniku zápašných látek během procesu kompostování. Uzavřený systém také brání úniku kapalných průsaků. Vlhkost kompostovaného materiálu je tedy třeba upravit před plněním do vaků. Ag-Bag technologií lze zpracovávat mimo odpadu ze zeleně i hnůj, siláž, papírenské a čistírenské kaly. Výroba kompostu touto cestou obvykle trvá mezi 8 až 12 týdny. Při použití technologie EcoPod jsou po uplynutí uvedené doby vaky rozříznuty a čerstvý kompost ponechán po dobu 30 až 60 dní k vyzrání. Během zrání dochází biologickými vlivy k navrácení dusíku zpět do kompostu. Pokud by nebylo provedeno zrání, čerstvý kompost by měl po zapravení potenciální sklon odčerpat dusík z půdy. Nevýhodou je, že po ukončení procesu jsou vaky znehodnoceny rozříznutím a nelze je dále použít. Vzniká tak plastový odpad, kterého může být nemalé množství. Výrobce 46
uvádí, že vaky jsou zhotoveny ze 100 % recyklovatelného polyetylenu. Vzhledem k zrání kompostu se u této technologie i přes prvotní užití nepropustných vaků nelze vyhnout nutnosti výroby kompostu na vodohospodářsky zabezpečené ploše.
Obr. 12 Kompostování ve vacích – systém Ag-Bag
47
7 VYVOZENÍ VÝSLEDKŮ NAVRŽENÝCH TECHNOLOGIÍ KOMPOSTOVÁNÍ Ekonomické odstraňování biologicky rozložitelných látek kompostováním je dosahováno urychlením rozkladného a stabilizačního procesu. Urychlením rozkladných procesů dochází zároveň k urychlení výroby kompostu a tím i k navýšení zpracovatelské kapacity zařízení. Čím dříve je kompost připraven k prodeji, tím se potenciálně snižuje doba, kdy v sobě poutá pevně vázané náklady. Aby bylo dosahováno
efektivní
výroby
rychlokompostů,
je
zapotřebí
během
celého
technologického procesu kompostování v pásových hromadách užívat vhodné, spolehlivé a výkonné mechanizace. Z následujících grafů je možno sledovat vytížení jednotlivých strojních zařízení.
Obr. 13 Využití strojů při produkci kompostu do 1 000 Mg·rok-1(Plíva a kol., Technika pro kompostování v pásových hromadách, 2005)
Obr. 14 Využití strojů při produkci kompostu do 4 000 Mg·rok-1 (Plíva a kol., Technika pro kompostování v pásových hromadách, 2005)
48
Z grafu je patrné, že při výrobě kompostu do 1 000 Mg ročně jsou nejvíce strojně využívána zařízení k prosévání a finální úpravě hotového kompostu (Obr. 13). Využití překopávače kompostu oproti ostatní mechanizaci je zde poměrně malé. Větší efektivity překopávače je dosaženo při zpracovávání většího množství suroviny při produkci činící cca 4 000 Mg ročně (Obr 14). Ačkoliv překopávač jeví značnou jednoúčelovost, je vhodné do něj patřičně investovat, protože je to stroj, na němž závisí konečná produktivita a efektivita kompostárny. Technologie kompostování v pásových hromadách umožňuje levnější variantu výroby kompostů oproti intenzivním kompostovacím technologiím. Nicméně nelze jí využívat při odstraňování veškerých druhů biologicky rozložitelných odpadů. Zároveň vykazuje větší nároky na využívanou plochu. Nevýhodami oproti intenzivním technologiím
mohou
být
v případě
nezastřešeného
kompostování
v pásových
hromadách povětrnostní vlivy. Zejména nadměrné provlhčení ve vztahu k častým dešťům a chladnému počasí v zimním období. Dále nemožnost odvětrávání odplynů a jejich vedení přes biofiltr. Tyto negativní vlivy na provoz lze eliminovat kompostováním v uzavřených halách. To ovšem navyšuje náklady na výstavbu kompostárny, které se promítnou ve výsledné ceně produktu. Ačkoliv je v tomto případě usnadněno kompostování i v zimních měsících, je zajištění dostatečného přísunu zpracovatelného materiálu hlavním faktorem výsledné ekonomické efektivity zařízení během těchto období. Intenzivní technologie kompostování umožňují zpracovávat i ty druhy biologicky rozložitelných odpadů, které nelze kvůli legislativním požadavkům zpracovat klasickou technologii kompostování v pásových hromadách. Samotné kompostovací zařízení vykazují menší nároky na plochu, nicméně větší pořizovací a provozní náklady. Navíc je velmi často třeba ponechat čerstvý kompost dozrát technologií pásových hromad, takže nutnosti zajištění vodohospodářsky zabezpečené plochy a nutné mechanizace se nelze zcela vyhnout. Tyto technologie se jeví jako nejvhodnější pro odstraňování biologicky rozložitelného komunálního odpadu z důvodu zajištění lepšího řízení procesních podmínek a dosažení vyšších teplot za účelem účinnější hygienizace. Současná situace hledání efektivního a uceleného systému odděleného sběru biologicky rozložitelných komunálních odpadů a jejich využití má značný vliv na investice pro výstavbu těchto zařízení. A to proto, že není zajištěna základní a z hlediska nakládání
49
s komunálními odpady nejnákladnější položka, a to svoz a přeprava vytříděného bioodpadu.
50
8 METODY A METODIKY HODNOCENÍ TECHNOLOGIÍ KOMPOSTOVÁNÍ Technologie kompostování lze hodnotit na základě intenzity a rychlosti procesu kompostování. Proces je nejvíce charakterizován teplotním průběhem. Jak již bylo zmíněno, teplotní průběh je závislý na úrovni aerace, zajišťující dostatečný přísun kyslíku mikroorganismům. Aerace též vede k potlačení vzniku metanu a zápašných látek. Využívání biodegradabilních odpadů příslušnými technologiemi je upraveno platnými právními předpisy, které kladou požadavky na dosažení teploty po určitou dobu pro zajištění dostatečné hygienizace. Právě nároky na dosažení teploty v celé zpracovávané biomase po stanovenou dobu předurčují jednotlivé technologie ke kompostování bioodpadů, které jsou rozděleny do příslušných skupin. Skupiny bioodpadů jsou rozděleny podle požadavků na dosažení stanovené teploty a doby, po kterou musí být udržena. Ne všechny technologie jsou schopny splnit tyto požadavky u všech skupin odpadů. Technologie kompostování v pásových hromadách především umožňuje kompostování rostlinné biomasy, ale již není možné ji použít při kompostování vedlejších živočišných produktů. Pro tyto účely je z hlediska splnění požadavků na hygienizaci nutné použití uzavřených technologií intenzivního kompostování. Mezi další hodnotící kritéria jednotlivých metod kompostování určitě patří energetická náročnost nebo např. doba zdržení biomasy v zařízení. Nicméně tyto parametry jsou velmi závislé na velikosti zařízení, které může být značně variabilní. Mnohem důležitější jsou parametry, jež je nutno reflektovat u všech technologií nehledě na jejich technická provedení. Stanovení těchto parametrů umožňuje sledování a určování procesních podmínek. Patří mezi ně metody měření teploty, vlhkosti a pórovitosti materiálu, měření obsahu kyslíku a jiných plynů. Stanovení stability kompostu, obsahu rizikových prvků a počtu indikátorových mikroorganismů patří mezi kvalitativní údaje, rozhodující o způsobech využití kompostu. Dále sem patří test fytotoxicity (řeřichový test). Technologie lze tedy hodnotit na základě vlastností vstupujících surovin, které mají být zpracovány. Dále na základě procesních podmínek během kompostování a nakonec na základě sledování vlastností výstupního kompostu. 51
8.1 Metody měření kontrolovaných veličin
8.1.1 Provozní měření Je vykonáváno provozovatelem kompostárny za účelem sledování průběhu kompostovacího procesu. K měření je zapotřebí citlivých provozních měřících přístrojů, které nemají překročit 2 % z měřené hodnoty v daném měřícím rozsahu.
8.1.2 Experimentální měření Vykonávají se za účelem stanovení obecně platných hodnot a převážně při experimentech, vedoucích k ověření nových metod kompostování nebo při stanovení vhodného složení zakládky. Je požadována vyšší přesnost měřících přístrojů, která je rozdílná u jednotlivých měřených fyzikálních veličin.
8.1.3 Doplňující měření Jedná se o nestandardní měření, většinou orientační. Může sem patřit např. zjišťování granulometrického roztažení (velikost částic) nebo objemové hmotnosti.
8.2 Vlastnosti surovin a metody jejich zjišťování Mimo zjišťování fyzikálních, mikrobiologických a chemických vlastností zpracovávaných surovin a kompostů, vyplývající z ČSN 46 5735 a majících nemalý vliv na zajištění optimálního průběhu kompostování, je v některých případech vhodné zjišťovat i další vlastnosti zpracovávaných surovin, resp. kompostu. Tyto vlastnosti nemusí samy o sobě přímo ovlivňovat průběh kompostovacího procesu, mají ovšem význam pro vedení evidence zpracovávaných surovin nebo vyrobeného kompostu. Pomáhají při zakládání nového kompostu a lze jich využít i při odhadování změny fyzikálních vlastností půd po aplikaci kompostu (Roy, Laurik & Plíva, 2010).
52
8.2.1 Metoda zjišťování objemové hmotnosti Pro zjištění objemové hmotnosti je využívána metoda, kdy je zvážen známý objem suroviny a z navážené hodnoty je dopočítána objemová hmotnost.
8.2.1.1 Metodika měření objemové hmotnosti 1. Nejdříve je z ověřované suroviny odebrán vzorek (cca 1 m3) pro stanovení vlhkosti. 2. Dále je volným sypáním naplněna předem zvážená nádoba o definovaném objemu (min. 30 dm3). 3. Nádoba s nasypaným vzorkem je zvážena a od zjištěné hmotnosti je odečtena váha prázdné nádoby. Následuje výpočet objemové hmotnosti dle vzorce:
=
∙
∙
(8-1)
m1, m2 … mn – hmotnost jednotlivých vzorků [kg] n – počet měření [-] ρ – výsledná objemová hmotnost [kg·m3] V – objem měřící nádoby [dm3]
8.2.2 Metoda stanovování pórovitosti Pórovitost a struktura souvisí s fyzikálními vlastnostmi surovin. Struktura vypovídá o pevnosti částic. Dobrá struktura zabraňuje snižování pórovitosti a zvyšuje odolnost proti slehnutí. Pórovitost ovlivňuje proces kompostování tím, že určuje velikost prostor uvnitř surovin v hromadě a tím i množství vody a vzduchu. Dosažení vhodné pórovitosti, velikosti částic a homogenity je jedním ze základních požadavků.
53
8.2.2.1 Metodický postup zjišťování pórovitosti surovin Postup využívá Boyl-Mariettova zákona pro vztah mezi objemem a tlakem plynu při konstantní teplotě měření. Měření je prováděno pomocí schematicky zobrazeného přístroje (Obr. 15).
Obr. 15 Schéma přístroje pro zjišťování pórovitosti surovin (Roy, Laurik & Plíva, Výroba kompostů s různou objemovou hmotností. Metodika pro praxi VÚZT, 2010)
1. Po naplnění vzorkem měřící nádoby je pomocí kompresoru natlakována přetlaková nádoba. 2. Odečte se tlak p1 v přetlakové nádobě a přepustí se vzduch z přetlakové do měřící nádoby. 3. Odečte se tlak p2 v celé soustavě přístroje. 4. Zjišťovaná pórovitost se vypočítá z rozdílů tlaků podle vzorce:
n=
# # #
∙ 100%
P1 – tlak v přetlakové nádobě [Pa] P2 – tlak v celé soustavě přístroje po přepuštění vzduchu do měřící nádoby [Pa] n – pórovitost [%]
54
(8-2)
Tento postup se po vyjmutí vzorku z měřící nádoby a po nahrazení vzorkem novým ze stejného objemu zkoušené suroviny opakuje jako u prvního vzorku. Toto měření je pro jednu ověřovanou surovinu vykonáváno celkem třikrát.
8.3 Měření procesních podmínek 8.3.1 Měření teploty Jestliže po založení zakládky a po první překopávce nedojde k nárůstu teploty nebo po předchozím vzestupu teploty dochází k prudkému poklesu, znamená to, že podmínky pro mikroorganismy nejsou příznivé. Nepříznivé podmínky mohou být způsobeny nevhodnou surovinovou skladbou, přílišnou nebo nedostatečnou vlhkostí či omezeným přísunem kyslíku. Při výběru teploměru je důležité uvážit měřící rozsah, možnost elektrického výstupu, přesnost měření a délku sondy. Pro účel měření teploty v pásových hromadách je nejvhodnější volit elektronické teploměry s dostatečně dlouhou zapichovací sondou, kterou je možno zapíchnout alespoň do hloubky 1 m pod povrch hromady (Jelínek a kol., 2002). Délka sondy by měla být minimálně 1,5 m. Kontaktní zapichovací teploměr by měl mít možnost datového výstupu. Kombinací s bezkontaktními teploměry měřícími orientační teplotu na povrchu hromady, lze dosáhnout přesnějších měření (Plíva, Kollárová, 2006).
8.3.1.1 Metodika měření teploty v kompostu zapichovacím teploměrem 1. Sondu zapíchnout kolmo k povrchu hromady tak, aby sonda mířila do středu zakládky. 2. Po definované délce, závislé na celkové výšce hromady, vpich zastavit a odečíst teplotu. 3. Vzdálenosti míst jednotlivých měření po horizontále jsou dány celkovou délkou hromady, je nutno je označit a používat po celou dobu dané zakládky. 4. Měření provádět do 7. dne každodenně (resp. do doby, kdy může dojít k překročení teploty 70 °C), od 8. dne (od chvíle, kdy průběh teploty začne mít
55
sestupnou tendenci) do ukončení kompostovacího procesu jedenkrát za 3 až 4 dny.
8.3.2 Měření vlhkosti Mikroorganismy jako každý živý organismus potřebují vodu ke svému životu. Proto je nutné sledovat vlhkost, která patří mezi parametry významnou měrou ovlivňující průběh kompostování.
8.3.2.1 Gravimetrická metoda měření vlhkosti Metoda je založena na rozdílech hmotnosti zjištěných vážením, resp. oddělení vody od pevné fáze. Jedná se o přímé měření, kdy vlhkost je stanovena z rozdílu počáteční hmotnosti vzorku a konečné hmotnosti po jeho úplném vysušení.
1. Odebrat vzorek o hmotnosti zhruba 1 kg a rozprostřít ho na podložku. Větší hrudky je nutno rozdrtit. Kvartací provést zmenšení vzorku na hmotnost cca 500 g. 2. Provede se prosetí přes síto o velikosti ok 5x5 mm. 3. Z takto připraveného vzorku do žíhacího kelímku odvážit 20 g s přesností ± 0,05 g a vysušit při teplotě 105 °C do konstantní hmotnosti. Vzorek po vysušení převést do exsikátoru a po vychladnutí zvážit. 4. Výpočet obsahu vlhkosti se provede dle vzorce:
' = 100 −
∙
m1 – hmotnost vzorku po vysušení [g] m2 – hmotnost žíhacího kelímku [g] m – hmotnost vzorku před sušením [g]
56
%
(8-3)
x – hmotnostní obsah vody ve vzorku [%]
8.3.2.2 Měření vlhkosti přenosnými vlhkoměry Slouží k nepřímému měření vlhkosti. K jejímu určení je používána některá z fyzikálních vlastností vody. Měří se např. vodivost nebo kapacita. Výhodou těchto metod je okamžitá znalost hodnoty vlhkosti, mobilnost a možnost nedestruktivního způsobu měření. Mezi nevýhody však patří menší přesnost měření.
8.3.2.3 Orientační zkouška vlhkosti Provádí se v rukách, kdy je nutno kompost uchopit a zmáčknout. Při optimální vlhkosti se mezi prsty nesmí objevit voda. Při objevení více než jedné kapky je surovina hodnocena jako příliš vlhká. Při optimální vlhkosti surovina po rozevření pěsti zůstane pohromadě. Je-li surovina suchá až příliš, po rozevření pěsti se rozpadne (Obr. 16).
Obr. 16 Orientační zkouška vlhkosti (Roy, Laurik & Plíva, Výroba kompostů s různou objemovou hmotností. Metodika pro praxi VÚZT, 2010)
Měření vlhkosti je dobré provést ihned po ukončení první překopávky. Následující měření vlhkosti v období intenzivního rozkladu je dle možností nejlépe provádět co nejčastěji. Po zbylé fáze postačí měření 1× za týden nebo 1× za 3 až 4 dny. Poslední měření vlhkosti se provede u hotového kompostu, neboť se jedná o jeden ze stanovovaných znaků agrochemického hodnocení. 57
8.3.3 Měření kyslíku Dostatečným přívodem čerstvého vzduchu je většina plynných produktů metabolismu (amoniak, sirovodík, merkaptany, kyselina máselná, octová, mléčná) bakterií zcela zoxidováno a nedochází tak k uvolňování zápachu. Nedostatečný přísun kyslíku se projevuje kyselým až hnilobným zápachem kompostovaného materiálu.
8.3.3.1 Měřicí přístroje pro určování obsahu kyslíku Obsah kyslíku nebývá obvykle měřen přímo v kompostu, ale ve vzduchu, který je odsáván pomocí zapichovací duté tyče s perforací u hrotu. Tyč je spojena s měřicím přístrojem. Obsah vzdušného kyslíku by měl být v pórech zrajícího kompostu zastoupen minimálně 6 % objemových. Dostatečný přísun kyslíku je u nově založeného kompostu důležitý pro nastartování první fáze procesu. Používají se měřicí přístroje využívající sorpční metodu, která je poměrně jednoduchá a není k ní zapotřebí elektrického proudu. Přístroj obsahuje speciální sorpční kapalinu, která v závislosti na parciálním tlaku kyslíku ve vzduchu mění svůj objem. Nasávání plynu je uskutečňováno mechanicky. Jiné přístroje, které lze použít k měření využívají elektrochemické metody stanovení obsahu kyslíku. Přístroje jsou opatřeny zapichovací elektrochemickou sondou, vykazující vysokou selektivitu a elektrickým plynovým čerpadlem. Sonda umožňuje provádět měření na hůře dostupných místech. Naměřené hodnoty jsou zobrazovány přímo na displeji. Přístroje jsou většinou díky svým rozměrům snadno přenosné. Pro přesnost měřených hodnot je potřebné po určité době provádět kalibraci. Pro větší vypovídací schopnost je dobré intervaly měření obsahu kyslíku sloučit společně s intervaly měření teploty.
58
8.4 Stanovení kvalitativních znaků kompostu
8.4.1 Měření počtu indikátorových mikroorganismů Kritéria
počtu
jednotlivých
indikátorových
mikroorganismů
přítomných
v kompostu jsou dány ČSN 46 5735. Postup odběru vzorku pro mikrobiologická stanovení je dán ČSN ISO 10381. Vzorky jsou po odebrání uchovávány a transportovány v temnu při teplotách 2 až 4 °C v polyethylenovém sáčku za dodržení aerobních podmínek. Vzorky není dovoleno zmrazovat, vysoušet nebo dosycovat vodou. Vzorky musí být v co nejkratší době po odebrání předány laboratoři ke zpracování. Stanovení indikátorových mikroorganismů je upraveno periodikem Acta hygienica, epidemiologica et mikrobiologica 7/2001 (SZÚ, Praha 2001). Mikrobiologická kritéria kompostu shrnuje následující tabulka (Tab. 8).
Kompost
Přípustné množství KTJ v 1 g kompostu Termotolerantní
Enterokoky
Salmonella
< 103
Nestanovuje se
koliformní bakterie Volně ložený Balený
< 103 2
2
10
10
Negativní nález
Tab. 8 Mikrobiologická kritéria – jakostní znaky kompostu (Jelínek a kol., Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy, 2002)
8.4.2 Řeřichový test Jedná se o biologickou metodu vyhodnocování fytotoxicity vodného výluhu kompostu. Podle klíčivosti semen citlivé rostliny (řeřichy seté) je stanovován index klíčivosti, který je kvalitativním znakem, jímž je možno eliminovat chyby vzniklé při zjišťování stability kompostu pouze podle teploty nebo případně i podle respirace. Jedná se o metodu vyhodnocování zralosti výsledného kompostu vyvinutou pro kompostárenskou praxi. 59
8.4.2.1 Metodika zpracování vzorku 1. Do Erlenmayerovy baňky navážit 10 g vzorku a přilít množství vody odpovídající 5 až 10 násobku sušiny (např. 40 % sušiny nutno přilít 400 ml destilované vody). 2. Baňku zazátkovat a umístit na třepačku a třepat po dobu cca 2 hodin. 3. Po ukončení třepání výluh přefiltrovat, tak aby vznikl čirý roztok. 4. Na dno Petriho misky vložit filtrační papír, ovlhčit 1 ml výluhu a umístit 8 semen řeřichy seté. Tímto způsobem nachystat 10 vzorků. 5. Kontrolní vzorek – na dno Petriho misky vložit filtrační papír a ovlhčit destilovanou vodou, umístit 8 semen řeřichy seté. 6. Testovací i kontrolní vzorky umístit do termostatu s nastavenou teplotou 28 °C po dobu 24 hodin. 7. Po 24 hodinách zjistit počet vyklíčených a nevyklíčených semen, odhadnout délky všech kořínků a vypočítat index klíčivosti dle vztahu:
IK =
+, ∙-, +. ∙-.
∙ 100%
(8-4)
kk – klíčivost kontroly [%] lk – průměrná délka kořínků kontroly [mm] kv – klíčivost vzorku [%] lv – průměrná délka kořínků vzorku [mm]
Hodnoty IK do 50 % představují nepoužitelnost kompostu k přímé aplikaci. Od 60 do 80 % lze aplikovat s určitým rizikem poškození citlivých rostlin. V tomto rozmezí má kompost nejlepší hnojivý účinek. Při hodnotě 80 % a vyšší lze hovořit o zralém kompostu, kde nad hnojivým účinkem převládá vliv humusových složek (Jelínek a kol., Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy, 2002).
60
9 NEGATIVNÍ VLIVY KOMPOSTOVÁNÍ – EMISE PLYNŮ A ZÁPAŠNÝCH LÁTEK Jednotlivé technologie je dále možno hodnotit podle negativních vlivů na životní prostředí, mezi které patří emise plynů a zápašných látek. Během dekompozičních procesů organické hmoty dochází při kompostování k uvolňování plynných emisí N2O, NO, NH3, CH4, CO, CO2, H2S a zápašných látek. Obsah jednotlivých plynů je dán surovinovým složením zakládky a stádiem kompostovacího procesu.
9.1 Emise metanu a amoniaku Experimentálně bylo zjištěno, že z 1 Mg sušiny kompostu při klasickém způsobu kompostování, které trvá 12 měsíců a je při něm provedeno 2× překopání, je uvolněno okolo 6 kg metanu. Při rychlokompostování, které trvá mezi 8 až 12 týdny a během něhož je provedeno 8 překopávek, činí množství uvolněného metanu poloviční hodnoty. Překopávání má značný vliv na snížení emisí tohoto plynu. Mimo jiné má význačný vliv na snížení emisí amoniaku a zápašných látek (Jelínek, 2002).
9.2 Emise zápašných látek Již při nízké koncentraci těchto látek, která je obvyklá, je možno vnímat nepříjemný čichový vjem. Mezi zápašné látky vznikající procesem kompostování patří H2S, NH3, terpeny, aminy, nižší mastné kyseliny a merkaptany. Tyto anorganické a organické látky mají relativně nízký čichový práh a pro vnímání těchto pachových polutantů postačí již množství 10-9 mg·m-3. Velmi intenzivní zápach bývá většinou způsoben směsí jednotlivých organických zápašných látek o nízkých koncentracích. Biologická odbouratelnost organických zápašných látek je poměrně dobrá, a proto je zde možnost jejich odbourání cestou biofiltrace.
61
9.2.1 Biofiltrace Biofiltrace představuje koncovou technologii zajišťující minimalizaci negativního vlivu ze zařízení na využívání bioodpadů, kterým je uvolňování pachových emisí do okolí. Je to ekonomická a efektivní metoda odstraňování zápašných a škodlivých látek při jejich nízkých koncentracích. Odstraňování emisí je založeno na vedení vzdušniny (odplynu) odtažené z uzavřených výrobních prostor přes biofiltr, který funguje na principu mikrobiálního odbourávání organických snadno rozložitelných zápašných látek (Obr. 17). Odbourávání těchto látek je nutno brát s ohledem na jejich rychlost mikrobiální biodegradace. Obecně platí, že čím lepší je rozpustnost ve vodě, tím bývá větší pravděpodobnost biologické degradace.
Mikroorganismy využívají zápašné
organické látky jako zdroj živin, přičemž jsou imobilizovány na pevném médiu, většinou tvořeném organickým materiálem (stromová kůra, štěpky, kokosová vlákna, rašelina, humus atd.) anebo inertním materiálem (zeolit, aktivní uhlí, umělohmotné vestavby atd.). Nosič má funkci zdroje vody a látek nezbytných pro činnost mikroorganismů. Dále by měl zajišťovat vyrovnávání kolísání koncentrace polutantů, vyrovnávání teploty a pH a nakonec zajišťovat dostatečný přísun vzduchu (porozita nosiče by měla být v rozmezí 40 až 60 %). Dále by měl nosič být odolný vůči rozkladu, měl by mít velký povrch a sám by neměl zapáchat.
Obr. 17 Schéma biofiltru, 1 – přívod odpadního vzduchu, 2 – zvlhčený vzduch po průchodu vodní pračkou, částečně zbavený pevných nečistot a pachových látek, 3 – přepad znečištěné vody, 4 – ventilátor, 5 – přívod čisté vody, 6 – recirkulace prací vody, 7 – náplň biofiltru, 8 – rozvod odpadního vzduchu, 9 – vyčištěný odpadní vzduch. (Marada, P., Austerská, P., Mareček, J.: Provozování půdních biofiltrů v podmínkách zařízení na odstraňování nebo využití konfiskátů živočišného původu a živočišného odpadu. Brno 2007) 62
9.2.1.1 Biodegradace Tak jako při procesu kompostování, jsou zde využívány ve volné přírodě vyskytující se mikroorganismy, které jako zdroj energie a uhlíku pro syntézu buněčné hmoty využívají organické látky. V tomto případě pachové emise. I zde je část substrátu využita na tvorbu biomasy a část zoxidována na oxid uhličitý za uvolnění vody. Anorganické polutanty jsou za přítomnosti organických látek biologicky oxidovány na soli, které se postupně akumulují v biofiltru (sirovodík na síran, amoniak na dusičnany nebo dusitany). Při částečné biodegradaci, kdy dochází pouze k částečnému rozkladu, vznikají z molekul polutantů meziprodukty vykazující nižší intenzitu zápachu. Někdy však vzniká meziprodukt biodegradace vykazující toxicitu vyšší, než výchozí látka. Pak je způsob biodegradabilního odstraňování zcela nevhodný. Platí to např. u polyaromátů. Látky, které jsou nevhodné pro použití biofiltrace jsou látky vykazující nízkou schopnost adsorpce, nerozpustnost ve vodě, dlouhou biologickou odbouratelnost, toxicitu pro mikroorganismy, extrémně nízkou koncentraci. Rychlost biodegradace je dána mnoha faktory, zejména skladbou molekuly, typem mikroorganismů, fyzikálními a chemickými vlastnostmi prostředí.
9.2.1.2 Princip biodegradace Molekuly polutantů, které vstupují s přiváděným vzduchem do biofiltru, jsou sorbovány na povrchu mikrobiálního biofilmu, který se vytváří na povrchu pevných kousků náplně filtru. Nejdříve dochází k rozpuštění polutantu ve vodě, následuje transport molekuly biofilmem k bakteriální buňce, která jej transportuje přes buněčnou stěnu. Vně buňky dojde k rozkladu molekuly. Rychlosti proudění vzdušniny přes biofiltr jsou malé, a tak lze uvažovat laminární proudění. Účinnost čištění potom sestává z rychlosti přenosu polutantu ze vzduchu do kapalné fáze a z reakční rychlostí biofilmu (řídící se Monodovou kinetikou). Základním limitujícím činitelem je tedy především přenos hmoty. Zejména vykazují-li jednotlivé látky jinou rychlost přestupu do buňky, popř. že na zpracování jedné látky se podílí více druhů mikroorganismů, kdy některé mikroorganismy naštípnou strukturu molekuly a využijí jen její část a zbytek je využit jiným mikroorganismem. Druhým významným 63
parametrem je látkové zatížení biofiltru, tj. kolik polutantu lze za jednotku času odstranit. Přetěžování biofiltru, resp. vysoké koncentrace substrátu mohou vést k otravě mikroorganismů a tedy i k výraznému snížení účinnosti čištění. Mikroorganismy jsou citlivé na rychlé změny prudkého kolísání koncentrací polutantů v proudu vzdušniny. Proto by měl být zajištěn stálý přívod polutantů, který je přímo závislý na objemovém průtoku odplynu procházejícího biofiltrem. Obecné hranice koncentrací těkavých organických polutantů, které lze odstranit pomocí biofiltrace, se uvádí mezi 1 000 a 2 000 ppm objemových. Teplotní interval pro optimální mikrobiální činnost se pohybuje v rozmezí 10 až 25 °C. Při teplotách pod 10 °C dochází k inhibici a snížení čistící schopnosti filtru. Vlhkost v biofiltru by se měla pohybovat v rozmezí 60 až 80 %. Při vlhkosti nižší 40 % hrozí prosychání. Při správném provozování lze dosáhnout 90 až 99 % účinnosti čištění zápašných polutantů (Marada, Austerská & Mareček, 2007).
9.2.2 Přípravky pro ošetření kompostů Jedná se o přípravky sestávajících z enzymů, emulgátorů, směsných mikrobiálních kultur a potřebných živin pro činnost mikroorganismů. Jejich užití vede ke zlepšení a urychlení průběhu kompostovacího procesu. Na našem trhu se vyskytují výrobky Biokompostér Plus, Bio-Algeen G40 aj. Biokompostér plus je složen ze směsi selektivně adaptovaných mikrobiálních kultur, enzymů, emulgátorů, kvasnicemi obsahujících vitamíny skupiny B a růstovými faktory, dusíku, fosforu a zeolitu. Tento přípravek slouží k nastartování kompostovacího procesu a jeho celkovému urychlení. Přípravek Bio-Algeen G40 je složen z hydrolyzátu hnědých mořských řas obsahujícího aminokyseliny, peptidy, organické kyseliny, minerální látky, auxiny a vitaminy. Pomáhá růstu mikroorganismů, urychluje biodegradační procesy a snižuje emise H2S a NH3. VÚZT byly provedeny testy těchto přípravků vpravením do zakládky kompostu za použití technologie řízeného kompostování v pásových hromadách. Jedna hromada nebyla ošetřena žádným přípravkem a sloužila jako kontrolní. Druhá hromada byla ošetřena přípravkem Bio-Ageen G40 a třetí Biokompostérem Plus. Všechny tři hromady byly co do množství biomasy ekvivalentní a byly rozděleny na dvě poloviny. U všech vzorků hromad, byla jedna polovina ponechána nezakrytá a druhá zakryta plachtou.
64
Na základě týdenního měření bylo zjištěno, že použití přípravku Bio-Algeen G40 vedlo ke snížení produkce emisí NH3 o 72 %, CO2 o 40 %, CH4 o 72,28 % a emise H2S o 25,24 %. Výsledky byly porovnávány s hodnotami získanými z neošetřené kontrolní hromady. Přípravek Biokompostér Plus vedl ke snížení produkce plynných emisí NH3 o 66,53 %, CH4 o 73,89 %, H2S o 16,96 %. Emise CO2 se naopak oproti kontrolní hromadě zvýšily o 57 %. Z vyhodnocení naměřených hodnot zmíněného testu vyplývá, že užitím těchto přípravků je možno snížit emise zmíněných plynů vznikajících během kompostování.
65
10 DISKUSE Zřejmě hlavním důvodem nevyužívání biodegradabilních odpadů pro výrobu kompostů, resp. nevyužívání kompostů obsahujících pro půdu toliko prospěšný a důležitý humus, je nezájem zemědělců, kteří jsou přitom zamýšleni jako jeho primární odběratelé. Stejně tak chybí podpora agrární politiky pro využívání organické hmoty i z jiné než zemědělské oblasti, tedy oblasti odpadů. Ze strany odpadového hospodářství dochází ke snahám, aby byly racionálně využívány biologicky rozložitelné odpady. Tyto snahy však předpokládají návaznost na další sektor, kterým je v tomto případě zemědělství, které ale za současných podmínek nejeví zájem podílet se na nápravě plynoucí ze snah vyjmout značný tok organických látek z lineárního toku, který jej znehodnocuje, do toku cyklického, který je pro přírodu charakteristický a z dlouhodobého hlediska udržitelný. Zemědělci jsou zamýšleni jako hlavní odběratelé kompostu z prostého důvodu. Zemědělskou výrobou jsou získávány jak živočišné, tak rostlinné produkty, které jsou výsledkem konverze sluneční energie a hmoty. Aby byla tato konverze možná, je zapotřebí kvalitního výrobního prostředku, v tomto případě kvalitní půdy. Jakýmkoliv zásahem do životního prostředí člověk narušuje stávající dynamickou rovnováhu prostředí. Vzniká přitom rovnováha nová, přičemž ale platí, že tu předešlou již nelze nikdy navrátit zpět. Některé kroky vskutku nelze vrátit zpět, proto by mělo být o půdu hospodařeno s patřičnou péčí. Stále platí, že půda je základním výrobním prostředkem a vyspělá společnost má-li být úspěšná, se bez úrodné půdy pro zajištění zemědělské výroby a potravinové soběstačnosti neobejde. Na sklízení plodin lze nahlížet jako na odebírání naakumulované energie, vedoucí k ochuzování půdy, která takovou konverzi hmoty a energie umožnila. Současné způsoby péče o půdu jsou nedostatečné a vedou k degradaci intenzivně využívaných hospodářských ploch. Je nutné navracet do půdy potřebné živiny, které jsou z ní odebírány skrze sklízené plodiny. Patří sem důležité prvky jako například fosfor, vápník, draslík a hořčík a jiné. Mimo jiné je sledován i pokles obsahu humusových látek, který je třeba udržovat na určité hodnotě. Mechanické operace s půdou, jež mají za cíl vhodně přichystat podmínky pro růst plodin, mají vlivem špatného načasování nebo provedení neblahý vliv na strukturu půdy. V podmínkách, kdy je již půda nějakým způsobem narušena, je nevhodnými mechanickými zásahy stávající stav ještě více zhoršován. Dochází např. ke zhutňování půdy. V naší zemi vlivem špatného 66
hospodaření dochází mimo jiné ještě k vodní a větrné erozi zemědělských půd. Aplikace humusu vede k zlepšení fyzikálního stavu půdy a zároveň zlepšení schopnosti poutat živiny v půdě. Jedná se o dodání hmoty a energie, o kterou byla půda ochuzena. Zároveň tím půdě umožňujeme udržet si svou nejdůležitější vlastnost, kterou je úrodnost. Důvod, proč zemědělci nevyhledávají kompost jako jednu z hlavních možností dodání organické hmoty do půdy, bude nejspíše nejeden. Kompost je oproti primární organické hmotě již obohacen o přeměněný organický podíl – humusové látky, které již nevykazují větší rozkladné tendence. Z tohoto pohledu mohou mít zemědělci jistotu, kolik jsou schopni do půdy dodat organické hmoty. Nicméně to je právě jeden z hlavních problémů. Resp. množství kompostu, jež je zapotřebí aplikovat, aby si půda přinejmenším zachovala své vlastnosti a náklady s tím spojené. Kompost je drahý na aplikaci do půdy. Ke zlepšení retenční vlastnosti půdy je zapotřebí dodat kompostu 60 Mg·ha-1. Standardně užívané dávky se přitom pohybují okolo 30 Mg·ha-1, přičemž náklady na aplikaci tohoto množství v poměru k aplikaci tuhých minerálních hnojiv, jsou nepoměrně vyšší. Čím vyšší dávky kompostu jsou aplikovány, tím vzrůstá náročnost a náklady na zapracování do půdy. Aplikací kompostů do půdy především půdu ozdravujeme tím, že do ní navracíme odebranou organickou hmotu. Nemůžeme tedy ve všech ohledech plně srovnávat aplikaci kompostu s aplikací minerálních hnojiv. Nicméně cena aplikace cca 30 Mg kompostu na hektar vychází okolo 7 000 Kč, zatímco aplikace průmyslových minerálních hnojiv se pohybuje na zhruba poloviční úrovni ceny aplikace kompostů. Je patrné, že finanční náročnost aplikace je hlavní překážkou užívání kompostů na zemědělské půdě. Užívání kompostů je spojeno s otázkou financování této činnosti. Určitou možností by mohla být sequestrace (uskladňování uhlíku do půdy) a obchod s emisními povolenkami. Princip je jednoduchý a je založen na myšlence boje proti klimatickým změnám zřejmě způsobených vyšší koncentrací oxidu uhličitého v atmosféře jeho ukládáním do půdy ve formě kompostu, resp. uhlíkatých látek, které obsahuje. Vzhledem k nemalému množství uhlíku, jenž lze takto v půdě relativně snadno a dlouhodobě poutat a objemu peněz, který obchod s emisními povolenkami s sebou nese, se tento možný zdroj financí jeví zajímavým.
67
11 ZÁVĚR V této práci byly analyzovány současné technologie kompostování. Vstupní suroviny pro zařízení na využívání bioodpadů byly definovány jako biologicky rozložitelné odpady z různých průmyslových odvětví a komunální sféry. Byly zmíněny legislativní požadavky, které jsou limitujícím faktorem při odstraňování vybraných druhů bioodpadů procesem kompostování. Byla popsána problematika odstraňování bioodpadů ve vztahu k udržování vitálního stavu půdy a snížení dopadů na životní prostředí způsobeného neracionálním odstraňováním potencionálního zdroje využitelné biomasy. Zejména nevyužívání odpadních organických látek z pohledu primárního zdroje půdních humusových látek. Bylo shledáno, že množství využitelného bioodpadu a způsoby nakládání s ním, nejsou v souladu s dlouhodobě udržitelným rozvojem. Současná situace není vyřešena a snahy o nalezení východiska se teprve hledají. Byly popsány metodiky hodnocení vybraných vlastností vstupujících surovin, procesních podmínek a výstupního produktu. Dále byl zmíněn environmentální dopad procesu kompostování a možnost jeho eliminace.
68
12 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY AMITAVA, R., LAURIK, S., PLÍVA, P.:Výroba kompostů s různou objemovou hmotností. Metodika pro praxi VÚZT, Praha 2010.
Články Výzkumného ústavu zemědělské techniky v Praze
Firemní materiály společností AG-BAG Inc. Company a COMPOST SYSTEMS GmbH
GRODA, B.: Technika zpracování odpadů. Skriptum MZLU v Brně, první vydání, č. publikace 1489, Brno 1995, 260 s., ISBN 80-7157-164-4.
HABART, J.: Kompostováním proti klimatickým změnám, aneb sequestrace a obchod s emisemi skleníkových plynů. Biom.cz [online]. 2003-12-08 [cit. 2011-03-02]. Dostupné z
WWW:
zmenam-aneb-sequestrace-a-obchod-s-emisemi-sklenikovych-plynu>.
ISSN:
1801-
2655.
HABART, J.: Komposty – významný článek využití odpadů a zajištění půdní úrodnosti. Racionální použití hnojiv - sborník z konference, ISBN 978-80-213-2006-2.
HABART, J., HRČKA, M., HUMPLÍK, M., MATEŠOVÁ, K.: Příprava a výstavba kompostáren využívajících biologicky rozložitelné odpady z domácností a údržby veřejné zeleně. Příručka. Státní fond životního prostředí ČR, Praha 2009.
JELÍNEK, A. a kolektiv: Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy. Praha 2002, ISBN: 80–238-8539-1. 69
JELÍNEK, A.: Omezení emisí amoniaku a metanu procesem rychlokompostování. Biom.cz
[online].
2002-12-03
[cit.
2011-04-16].
Dostupné
z
WWW:
. ISSN: 1801-2655.
MARADA, P., AUSTERSKÁ, P., MAREČEK, J.: Provozování půdních biofiltrů v podmínkách zařízení na odstraňování nebo využití konfiskátů živočišného původu a živočišného odpadu. Zpráva č. 310707/Mze/MZLU/IPPC, vydání 1, MZLU a ICV ve spolupráci s ÚZPET, Brno 2007, 22 s.
MACOUREK, M.: Optimalizace surovinové skladby při kompostování zbytkové biomasy. Biom.cz [online]. 2002-11-05 [cit. 2011-03-02]. Dostupné z WWW: . ISSN: 1801-2655.
PLÍVA, P., ALTMANN, V., JELÍNEK, A., KOLLÁROVÁ, M., STOLAŘOVÁ, M.: Technika pro kompostování v pásových hromadách. Příručka VÚZT, Praha 2005, 72 s., ISBN: 80-86884-02-3.
PLÍVA, P. a kol.: Kompostování v pásových hromadách na volné ploše. Praha: Vydavatelství Profi Press, s. r. o., první vydání, Praha 2009, 136 s., ISBN 978-8086726-32-8.
TESAŘOVÁ, M., FILIP, Z., SZOSTKOVÁ, M., MORSCHECK, G.: Biologické zpracování odpadů. Skriptum MZLU v Brně, první vydání, Brno 2010, č. publikace 2461, ISBN 978-80-7375-420-4
70
VÁŇA, J.: Koncepce nakládání s komunálními bioodpady v České republice. Biom.cz [online]. 2002-01-09 [cit. 2011-03-08]. Dostupné z WWW: . ISSN: 18012655.
VÁŇA, J.: Kompostování bioodpadu je technologií trvale udržitelného života. Biom.cz [online]. 2009-08-05 [cit. 2011-03-08]. Dostupné z WWW: .
ISSN:
1801-2655.
VÁŇA, J.: Kompostování bioodpadu. Biom.cz [online]. 2001-11-21 [cit. 2011-04-16]. Dostupné z WWW: . ISSN: 1801-2655.
VÁŇA, J.: Možnosti intenzifikace zrání kompostu. Biom.cz [online]. 2002-11-06 [cit. 2011-04-16].
Dostupné
z
WWW:
intenzifikace-zrani-kompostu>. ISSN: 1801-2655.
VODRÁŽKA, Z.: Biochemie. 2. opravené vydání, Academia, Praha 2002, 508 s., ISBN 978-80-200-0600-4.
Vyhláška 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady.
ZEMÁNEK, P.: Speciální mechanizace – mechanizační prostředky pro kompostování. Skriptum MZLU v Brně, č. publikace 1888, Brno 2001, 114 s., ISBN 80-7157-561-5.
71
ZEMÁNEK, P. a kol.: Biologicky rozložitelné odpady a kompostování. VÚZT, první vydání, Praha 2010, 57 s., ISBN 978-80-86884-52-3.
72
13 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Sankeyův diagram - pokles hmotnosti kompostovaného materiálu ……….13 Obr. 2 Vliv poměru C:N na rychlost kompostování ……………………………… 24 Obr. 3 Vliv velikosti částic na rychlost kompostování …………………………… 25 Obr. 4 Závislost teploty na čase …………………………………………………... 28 Obr. 5 Vliv překopávání na proces kompostování ve velkých kompostárnách …... 30 Obr. 6 Vliv intenzity aerace na průběh teplot při kompostování zahradních odpadů ……………………………………………………………………………………...31 Obr. 7 Mikrobiální aktivita hodnocena aktuální spotřebou kyslíku ……………….32 Obr. 8 Řez trojúhelníkovým tvarem zakládky se značeným provzdušňováním ….. 40 Obr. 9 Řez lichoběžníkovým tvarem zakládky se značeným provzdušňováním …. 40 Obr. 10 Stálá kompostárna na zastřešené vodohospodářsky zabezpečené ploše …. 42 Obr. 11 Kompostování v boxech …………………………………………………. 45 Obr. 12 Kompostování ve vacích …………………………………………………. 47 Obr. 13 Využití strojů při produkci kompostu do 1 000 · 103 kg· rok-1 ………….. 48 Obr. 14 Využití strojů při produkci kompostu do 4 000 · 103 kg·rok-1 …………… 48 Obr. 15 Schéma přístroje pro zjišťování pórovitosti surovin ……………………...54 Obr. 16 Orientační zkouška vlhkosti ………………………………………………57 Obr. 17 Schéma biofiltru …………………………………………………………..63
73
14 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Nejvyšší přípustné množství rizikových prvků v surovinách pro přípravu kompostů ……………………………………………………………………………….17 Tab. 2 Jakostní znaky registrovaného průmyslového kompostu dle ČSN 46 5735 …... 18 Tab. 3 Nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v kompostu ………………….. 18 Tab. 4 Hodnoty požadovaných teplot při kompostování ……………………………… 19 Tab. 5 A. Seznam využitelných bioodpadů …………………………………………… 21 Tab. 6 Organické suroviny a jejich základní vlastnosti pro optimalizaci zakládky ……22 Tab. 7 Nakládání s odpady – kompostování …………………………………………...35 Tab. 8 Mikrobiologická kritéria – jakostní znaky kompostu …………………………..59
74
