MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2013
Bc. Tereza Schmidtová, DiS
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky
Průběh procesu domovního kompostování travní biomasy vyrostlé na zahradě za vegetační období Diplomová práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
Ing. Bohdan Stejskal, Ph.D.
Bc. Tereza Schmidtová, DiS
Brno 2013
PROHLAŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Průběh procesu domovního kompostování travní biomasy vyrostlé na zahradě za vegetační období vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
V Brně dne 18.4.2013
………………………….. Podpis
PODĚKOVÁNÍ Děkuji vedoucímu diplomové práce panu Ing. Bohdanu Stejskalovi, Ph.D., za odborné vedení práce a pomoc při laboratorních činnostech. V neposlední řadě bych také chtěla poděkovat své rodině za podporu při studiu.
ABSTRAKT Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku domácího kompostování travní biomasy vyrostlé na zahradě rodinného domu. V teoretické části práce jsou vysvětleny pojmy z problematiky nakládání s biologicky rozložitelnými odpady, stručně jsou popsány metody nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a dále je podrobně popsána problematika kompostování
biologicky rozložitelných
odpadů
i
produktu
kompostování,
tj. kompostu. V praktické části práce je popsán experiment, jehož účelem bylo stanovení množství rostlinné biomasy vzrostlé na jednotkové ploše zahrady rodinného domu a zejména stanovení objemu kompostéru potřebného pro zpracování takto vzrostlé biomasy v průběhu vegetační sezóny. Experiment byl realizován ve vegetačním období jaro – podzim 2012 na vymezené části soukromého pozemku o rozloze 28 m2. V tomto období byl předem vyznačený trávník sekán v intervalu 1 × 2 týdny. V rámci experimentu byla posečená biomasa vážena, byl stanoven objem čerstvě posečené biomasy a byl rovněž měřen pokles objemu kompostované biomasy v průběhu vegetační sezóny. Rovněž byl odebírán vzorek biomasy ke stanovení množství sušiny biomasy při jednotlivých sečích. Současně po celé vegetační období probíhalo měření srážkového úhrnu srážkoměrem a byl sledován vliv množství srážek na objem a hmotnost posečené trávy. Po ukončení vegetační sezóny byla biomasa ponechána v kompostéru až do začátku následující vegetační sezóny, kdy byl znovu změřen objem kompostované biomasy. Tak bylo možno stanovit potřebný objem kompostéru pro kompostování travní biomasy vzrostlé na dané ploše i pro případ, že by doba kompostování do začátku nové vegetační sezóny byla nedostatečná a bylo by nutno ponechat kompostovanou biomasu v kompostéru déle.
Klíčová slova: biologicky rozložitelný odpad, kompostér, kompostování, kompost, tráva, biomasa.
ABSTRACT This thesis is focused on problematic of grass composting the grass biomass, which was grown up in the family house garden. In the theoretical part, the concepts from problematic of biologically degradable waste handling are explained. The methods of handling with the biologically degradable waste are briefly described and then the problematic of composting biologically degradable waste and also composting product (compost) is described in details. In the practical part, an experiment is described. Its aim was to specify the amount of vegetal biomass grown up in a unitary area in the family house garden and mainly to specify the capacity of a compost maker needed for processing the grown up biomass during a growing season. The experiment was realized in the growing season spring-autumn 2012 on a defined part of private land of the 28 m2 extent. In this season, the previously marked grass was cut in the interval of once per two weeks. The cut biomass was weighed, the content of freshly cut biomass was set and the content decrease of composted biomass in the continuance of growing season was measured too. Furthermore, the biomass sample was taken to set the amount of solid in biomass for the individual cuts. Simultaneously, during the whole growing season the measurement of rainfall by rain gauge was realised and the influence of rainfall on the content and weight of biomass was monitored. After finishing the growing season, the biomass was left in the compost makeruntil the beginning of following growing season, when the content of biomass was measured again. Thus it was possible to define the needed content of a compost maker for composting a grass biomass grown up in marked area also for a case that the composting time until the beginning of a following growing season was insufficient and that it would be necessary to leave the composting biomass in the compost maker for longer tome.
Key words: biodegradable waste, kompost maker, composting, compost, grass, biomass.
OBSAH 1 ÚVOD ....................................................................................................................................10 2 CÍL PRÁCE: ..........................................................................................................................12 3 BIOLOGICKÉ ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ...........................................................................13 3.1 Historie kompostování ....................................................................................................13 3.2 Odpadové hospodářství ...................................................................................................13 3.3 Biologicky rozložitelný komunální odpad ......................................................................15 3.4 Odpad ze zahrad a veřejné zeleně ...................................................................................16 3.5 Kompostování .................................................................................................................17 3.5.1 Příprava na kompostování
18
3.5.2 Růst a aktivita kompostovaného materiálu
19
3.5.3 Dostatečné množství vzduchu
20
3.5.4 Vlhkost
20
3.5.5 pH
21
3.5.6 Teplota
21
3.5.7 Fáze kompostování
24
3.5.8 Objem a hmotnost
26
3.5.9 Půda a organismus
27
4 METODIKA ..........................................................................................................................29 4.1 Popis výzkumu ................................................................................................................30 4.2 Popis kompostéru ............................................................................................................32 4.3 Popis žacího stroje ..........................................................................................................33 4.4 Příprava travní plochy pro výzkum.................................................................................34 4.5 Překopávání.....................................................................................................................35 5 VÝSLEDKY A DISKUZE ....................................................................................................36 5.1 Měření atmosférických srážek ........................................................................................36 5.2 Hmotnost biomasy ..........................................................................................................38 5.3 Objem biomasy ..............................................................................................................39 5.4 Sušina ve vzorku .............................................................................................................40 5.5 Objemové změny degradované suroviny ........................................................................43 6 ZÁVĚR ..................................................................................................................................45 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ...................................................................................47
8 SEZNAM OBRÁZKŮ ...........................................................................................................49 9 SEZNAM TABULEK ...........................................................................................................50
1 ÚVOD Jednotlivé domácnosti a zahrady produkují v současné době velké množství bioodpadu. Téma zpracování organického odpadu je z tohoto důvodu stále častěji diskutováno. Technika a technologie pro zpracování tohoto odpadu je neustále ve vývoji. Velká část biologicky rozložitelného odpadu je stále ukládána na skládky odpadů a to přináší velké riziko pro životní prostředí a budoucnost. Ukládání biologicky rozložitelného odpadu na skládky je jedním z nejzávažnějších problémů odpadového
hospodářství
v České
republice.
Při
skládkování
bioodpadu
za nepřístupu vzduchu probíhá hnilobný proces, který produkuje silný zápach a skleníkové plyny – metan a oxid uhličitý. Nehledě na to, že při skládkování těchto odpadů narušujeme koloběh živin v přírodě. Během posledních přibližně 20–ti let v České republice vzrostlo množství okrasných ploch a intenzivně ošetřovaných trávníků. I v okolí rodinných domků se čím dál častěji setkáváme s trávníky a okrasnými zahradami na úkor zahrad produkčních. Organická hmota rostlinného původu získaná na bázi fotosyntetické konverze sluneční energie je nazývána jako fytomasa. Tyto plochy bývají sečeny v rozmezí 3 – 20krát za vegetační období. Žací stroje, které se dnes prodávají, jsou obvykle vybaveny sběrným košem. Posečená čerstvá tráva se tedy v mnohých případech stává nežádoucím odpadem. V posledních letech se v České republice prodalo velké množství kompostérů za účelem předcházení vzniku tohoto odpadu. Úspěšné kompostování větších objemů čerstvé trávy ale není jednoduché. Také proto prvotní největší trend domácího kompostování je již za námi. Stále častěji se můžeme setkat
s kompostováním
komunitním
nebo
svážením
bioodpadu
z vesnice
a následným zpracováním v obecní nebo centrální kompostárně. V experimentu pro diplomovou práci byla do kompostéru vkládána pouze posečená tráva, aby se výsledek dal použít pro běžného zahrádkáře, který nemá možnost do kompostu pravidelně vkládat hobliny a kontrolovat jeho surovinnou skladbu. Proto bylo v průběhu sezóny sledováno, kolik na zahradě vyroste trávy a jaká je její následná degradace v kompostéru. Předpokládáme, že objem degradované suroviny v kompostéru se bude snižovat i v období mimo vegetační sezónu.
10
Domácí kompostování je chápáno jako předcházení vzniku odpadů, a tím pádem je na prvním místě hierarchie nakládání s odpady. Při tomto způsobu nakládání s bioodpadem také snižujeme ekonomické náklady na jeho odstranění. Kompostování je způsob, jak rapidně snížit podíl odpadů ze zahrad a kuchyňského odpadu v směsném komunálním odpadu. Humus v kompostu vzniká biologickou přeměnou odpadu za pomocí mikroorganismů, popřípadě bezobratlých živočichů a za přístupu vzduchu. Má velký přínos pro rostliny a velmi kladně ovlivňuje vlastnosti půdy. Zvyšuje v půdě počet i různorodost
mikroorganismů
a
tím
zlepšuje
biologickou
činnost
půdy.
Kompostováním uzavíráme koloběh organické hmoty v půdě a zároveň využíváme množství odpadů a vedlejších produktů z kuchyní a zahrad.
11
2 CÍL PRÁCE: Hlavním cílem práce bylo zjistit, jak velký domácí kompostér je zapotřebí pro zpracování posečené trávy ze zahrady dané velikosti. Aby bylo možno stanovit tento cíl, má práce několik dílčích cílů. Dílčími cíli bylo: •
Zjistit dynamiku růstu travní biomasy v dané lokalitě, při daných srážkách.
•
Zjistit objemové změny biomasy v kompostéru v průběhu času.
•
Zjistit podíl sušiny ve vzorku – pro srovnání rozdílu objemu a hmotnosti.
Pro běžného zahrádkáře je důležitější zjistit objem než hmotnost travní biomasy, z důvodu stanovení velikosti objemu kompostéru.
12
3 BIOLOGICKÉ ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ 3.1 Historie kompostování První zmínky o zpracování biologicky rozložitelného odpadu kompostováním můžeme najít v oblasti blízkého Východu a v Číně. Již tenkrát všechny organické odpady z domácností, polí a chovu dobytka byly shromažďovány na rozsáhlých plochách a následně promíchávány s půdou. Ve starých civilizacích se snažili odpady odstraňovat důkladně, protože odpady považovali za příčinu chorob. Kolem 15. století našeho letopočtu se odpady z větších měst začali odvážet pravidelně. V roce 1876 byla ve Velké Británii zprovozněna první spalovna odpadů a v roce 1900 tam byla založena první skládka odpadů. Přibližně ve stejnou dobu byla poprvé zřízena kompostárna v Nizozemí. O zpracování biologických odpadů a jejich využití v zemědělství se zasloužil Angličan sir Albert Howard, který žil na počátku 20. století. Shromažďoval biologické odpady do jímek ke zrání. Vzniklý kompost používal ke hnojení půd. 1 Na našem území do 19. století, kdy začala průmyslová revoluce, bylo produkováno poměrně malé množství odpadů. Tehdejší populace produkovala převážně organické odpady, které se přirozeně rozkládaly. Tato rovnováha byla narušena zprůmyslněním, které mělo za důsledek prudké navýšení množství obtížně rozložitelného odpadu. V této době se poprvé také objevuje pojem nebezpečný odpad.1 Až v 80. letech devatenáctého století si lidstvo začalo uvědomovat dopad průmyslu na životní prostředí. Opět se začal sbírat biologický odpad, který se využíval ke kompostování. 1
3.2 Odpadové hospodářství Hospodaření s odpadem je součástí celkového hospodářství země. Leží v rozporu mezi neomezeností lidských potřeb a nedostatkem prostředků, které jsou pro uspokojování těchto potřeb k dispozici.
3
Cílem hospodaření je nakládat
s odpadem tak, aby to bylo co nejšetrnější k životnímu prostředí a zároveň finančně zvladatelné.
13
Obrázek 1: Schéma plánu odpadového hospodářství 12 Základní cíle odpadového hospodářství jsou: •
Předcházení a omezování vzniku odpadů, takzvaná čistší produkce,
•
využívání vzniklých odpadů a nakládání s nimi (sběr, přeprava, skladování, třídění) a následné zhodnocení nejlépe cestou recyklace,
•
odstraňování odpadů – termicky, fyzikálně – chemicky, biologickým rozkladem, případně skládkováním. 8 Biologicky rozložitelný odpad z domácností vhodný ke kompostování činí asi
jednu čtvrtinu z veškerého vyprodukovaného odpadu z domácností v
České
republice. Při biologickém zpracování odpadu se zmenšuje objem a snižuje hmotnost odpadu. Je několik metod, jak biologicky zpracovat odpad. Jedním z nejvíce používaných aerobních metod je kompostování. Popřípadě s využíváním žížal vermikompostování. Další metody jsou: aerobní termofilní zpracování, biologické sušení, anaerobní zpracování (fermentace), lihové kvašení a mechanicko-biologické zpracování odpadu, přičemž vznikají různé produkty: kompost, biohumus, organické hnojivo, palivo, bioplyn, bioetanol.
14
Zejména anaerobní technologie, při níž vzniká bioplyn a bioetanol, jsou právě v největším rozvoji.
3.3 Biologicky rozložitelný komunální odpad Tento odpad představují: • odpad ze zeleně • bioodpad z domácností • specifické bioodpady (např. malé množství papíru) Odpady biologického původu jsou v komunálním odpadu významnou skupinou. Způsob nakládání s nimi může ovlivnit základní složky životního prostředí. Většina z nich je vedena k látkovému nebo energetickému využití. Obsahují rostlinné živiny a organické látky, které je možno zpět zařadit do přírody ve formě organického hnojiva – kompostu. 6 Množství vyprodukovaného takzvaného bioodpadu v domácnostech je závislé na několika faktorech. Jedním z hlavních faktorů je životní styl obyvatelstva, především způsob stravování občanů. Ti občané, kteří preferují při přípravě pokrmů velké množství čerstvých potravin, vyprodukují více bioodpadu než občané, kteří při svém stravování preferují větší množství hotových výrobků. V těchto domácnostech se bioodpad z kuchyní zamění za obalový materiál. Dále je důležitá informovanost a povědomí občanů o nakládání s odpady. V neposlední řadě ovlivní množství a druh odpadu také motivace populace. Ukládání biologicky rozložitelného odpadu na skládky není vhodné z důvodu kontaminace průsakových vod a emise metanu. Přibližně 60-ti procentní vlhkost narušuje i energetické využití. Do kategorie biomasy tedy patří zejména: •
Rostlinné zbytky ze zemědělské výroby,
•
odpady z živočišné výroby (exkrementy hospodářských zvířat, zbytky krmiv),
•
komunální organické odpady (organický podíl komunálního odpadu, odpad z údržby zeleně a travních ploch, kaly z odpadních vod),
•
organické odpady z potravinářských a průmyslových výrob (odpady z provozů stravování, odpady z jatek, mlékáren, dřevařského průmyslu).
15
Ne vždy je vhodné odpady v uvedených zemědělských oborech nazývat jako biomasa, neboť v nejednom případě se jedná o vedlejší produkty, např. znehodnocené krmivo, smetky z cest a dvorů, stařinu. Odpad z rostlinného původu je možné v současné době zpracovávat zejména pomocí kompostování, spalování a aerobního vyhnívání. 7
Tabulka 1: Zneškodňování biomasy podle vlhkosti 7
Technologie
Nejvhodnější způsob zpracování
Využití
Spalování
Anaerobní fermentace
Zplynování
Zplynování
Kompostování
Hnojivo
Anaerobní digesce
Spalování
Energetické využití
3.4 Odpad ze zahrad a veřejné zeleně Jedním z nejvýznamnějších odpadů z veřejné zeleně je tráva. Složení trávy z okrasných trávníků z parků je závislé na používané travní směsi a způsobu hnojení. Obsah dusíku (N) v sušině trávy je v rozmezí 1,6 - 2,9 %, draslíku (K) 1,2 - 2,0 %, fosforu (P) 0,2 - 0,4 %, vápníku (Ca) 0,5 - 0,7 % a hořčíku (Mg) 0,2 - 0,3 %. Poměr uhlíku a dusíku (C: N) u tohoto odpadu v rozmezí 22 - 30 : 1 je zcela optimální pro zpracování technologií aerobního kompostování. Obdobnou charakteristiku vykazuje i tráva z hřišť a sportovišť. Krátké seče trávy z parkových trávníků jsou schopny rychlé mikrobiologické přeměny, proto by tento odpad měl být zpracován co nejdříve. Tráva, která byla sečena už jako vyšší tráva, je vůči mikrobiologické přeměně odolnější a rozkládá se delší dobu. Dalším odpadem z veřejné zeleně, který je vhodný ke kompostování, je listí, což je převážně sezónní záležitost. Téměř všechno listí ze stromů je také odolnější k rozkladu, proto jeho kompostování je časově náročnější, než je tomu u trávy.
16
Z chemického hlediska zcela odlišným odpadem ze zeleně je dřevní hmota. Řadíme sem průřezy stromů a jiných dřevin z parků a lesoparků. Tento druh odpadu je nutné před samotným kompostováním štěpkovat nebo drtit na malé části o velikosti maximálně 5 cm. Při kompostování dřevin je zvýšená nutnost sledovat vlhkost a poměr C:N. Při biologické přeměně dřevin musíme počítat s dlouhodobějším procesem, a to zejména u jehličnatých stromů z důvodu vyššího obsahu pryskyřice. Biologický odpad z veřejné zeleně a parků dále zahrnuje odpad z květin a plevele. 6
3.5 Kompostování Kompostování neboli aerobní zpracování biologicky rozložitelného odpadu je biologický proces, při němž za pomocí mikroorganismů a bezobratlých živočichů vzniká z organických látek humus. Humus se dále používá jako hnojivo a ke zvyšování kvality půdy pro pěstování rostlin. Kompost jako slovo pochází z latiny. „Compositus“ v překladu do češtiny znamená složený z více komponentů. Komposty bychom mohli rozdělit na: •
statkové
•
průmyslové
•
speciální
•
domácí Samotné kompostování probíhá také ve volné přírodě velmi často. Odumřelý
živočišný a rostlinný materiál, který žil na povrchu půdy, je také rozkládán na povrchu půdy. Rozklad většinou probíhá tam, kde zbytky (tj. tráva, listy stromů) zůstaly ležet a pak se pomalu rozkládají. Tomuto procesu říkáme povrchové kompostování. Metoda, při které můžeme proces lépe kontrolovat a řídit, je kompostování na hromadě.4 Pokud se člověk podílí na kompostování, napomáhá tak přírodě vytvořit optimální podmínky. Smysl kompostování je v tom, aby odpad produkovaný lidskou společností byl opět začleněn do koloběhu látek v přírodě. Ovšem jako každý technický postup k přeměně odpadů vyvolává také kompostování několik břemen, a to spotřebovanou energii – hlavně při strojním drcení, třídění, míšení odpadů a emise, případně imise, prach, hluk. Rozsah tohoto zatížení závisí na velikosti technického provozu.
3
17
Účelem kompostování není úplná biodegradace všech složek. Biodegradace by měla proběhnout v takovém rozsahu, aby se materiál biologicky stabilizoval. Za biologicky stabilizovaný materiál považujeme takový materiál, který již nepodléhá prudké biodegradaci jako například patogenní procesy nebo hnití. 7 Kompostování by mohlo v přírodě řešit řadu důležitých problémů, z nichž některé bychom mohli zařadit až na úroveň globálních problémů lidstva. Z hlediska ochrany životního prostředí představuje kompostování: •
přirozený rozklad odpadů
•
uzavření koloběhu prvků v přírodě
•
možnost doplnění nezastupitelného humusu do půdy Co se týče koloběhu prvků v přírodě, je význam uzavření cyklu evidentní.
Optimální množství humusu v půdě je 5 %. Dnes běžně hospodaříme na půdách s 1 % humusu. 9 Zákon o zachování energie je zákonem s obecnou platností. Ve vztahu k biomase musí proto jednoznačně platit, že pokud chceme energii z biomasy získat, musíme do jejího produkčního cyklu i potřebnou energii dodat. Energie transformovaná do půdy v organické hmotě je výjimečná tím, že není určená pro další přímé využití člověkem jako většina jiných forem transformované energie. Je to v podstatě akumulovaná sluneční energie, která slouží jako jeden ze základních zdrojů energie pro růst rostlin. Je v ní koncentrována i ta část energie, kterou člověk nedokáže využít (tedy v podstatě odpadní), kterou již obvykle vložil do některého jiného produktu, původně pro svou potřebu. Kompostováním navracíme energii zpět do půdy, aby mohla být opět využita pro růst rostlin, a tím byly vytvořeny přirozeně optimální podmínky pro jejich důležitou roli - produkci kyslíku. 11 3.5.1 Příprava na kompostování Osoba, která se chystá kompostovat, si musí vymezit prostor, kde vytvoří kompost nebo kde usadí již zakoupený domácí kompostér. Vybíráme místo, ke kterému budeme mít snadný přístup se zahradním vozíkem, jímž budeme přivážet materiál ke kompostování. Je dobré dbát na to, aby stěny byly z pevného materiálu a aby byl ke kompostéru přístup vzduchu. Dále je potřeba vytřídit odpad, který chceme kompostovat. Je nutné připravit směs s optimálním složením a konzistencí. Do kompostu vkládáme pouze organické sloučeniny. Musíme odstranit sklo, umělou 18
hmotu a kovy, které by mohly nežádoucím způsobem ovlivnit celý proces biodegradace. Dále je nutno objemný odpad nasekat na malé kousky, optimálně o rozměru 2 – 3 cm, a promíchat. 3.5.2 Růst a aktivita kompostovaného materiálu Růst a aktivita jsou ovlivněny přítomnosti prvků C, N, P, K, Mg. K nejdůležitějším patří poměr C:N, který je u zralého kompostu asi 30:1. Takovéto prostředí je ideální pro aktivitu mikroorganismů v půdě. Za jiného poměru vzniká ne příliš kvalitní kompost a některé živiny mohou následně chybět rostlinám v půdě. Všechny živé organismy potřebují dusík pro syntézu bílkovin, pro život a pro růst. Musíme ovšem myslet na ztráty uhlíku v podobě CO2 a amoniaku při metabolismu mikroorganismů. Dále je vhodné při kompostování udržovat poměr N:P přibližně 10:1. Tabulka 2: Hodnoty poměru C:N 13 Materiál
C:N
Piliny
500:1
Kůra
120:1
Listí
50:1
Tráva (posečená)
20:1
Močůvka
2:1
Kejda
10:1
Drůbeží trus
10:1
V běžné praxi domácího kompostování můžeme použít lehkou pomůcku. Čím je materiál starší, tmavší, tím je v něm obsaženo více uhlíku. Čím je materiál čerstvější, zelenější, tím je v něm obsaženo více dusíku. 7
19
Faktory ovlivňující kompostování: •
množství vzduchu
•
vlhkost
•
pH
•
teplota
3.5.3 Dostatečné množství vzduchu Živé organismy potřebují k dýchání dostatečné množství vzduchu. Přívod vzduchu je základní podmínkou, kterou musíme dodržet pro funkci efektivního kompostování.
To znamená, že hromada, kde chceme kompostovat, nesmí být
umístěna například v jámě. Mokrý materiál musíme promíchávat se sušším a tím vzdušnějším materiálem.4 Přívod vzduchu zajistíme překopáním hromady. Překopávání může probíhat ručně nebo strojově. Pravidelným provzdušňováním také snížíme nepříjemný zápach v kompostu
a významně
tím
zkrátíme
dobu
zrání.
Naopak
nadměrným
provzdušňováním hromady můžeme kompost ochladit a tím zabráníme hygienizaci a stabilizaci kompostovaného materiálu. 3.5.4 Vlhkost Voda jako rozpouštědlo a transport pro živiny je velmi důležitá. Je brána jako základní podmínka pro život mikroorganismů v kompostu. Ale pozor, při nadměrné vlhkosti dojde v kompostu k hnití. To by i zvýšilo teplotu v hromadě. Nedostatek vlhkosti také není žádoucí. Snižuje funkci bakterií a tím vzniká málo kvalitní kompost. Kompost se při nízké vlhkosti ochlazuje. Ideální vlhkost je kolem 50 – 60 %. Při nižší vlhkosti se doporučuje rosit vodou nebo kejdou. Sušší materiál smícháváme s vlhčím materiálem. Kompostová hromada by neměla být umístěna na přímém slunci, kde vysychá.
20
Vlhkost se může měřit: •
laboratorně
•
přenosným vlhkoměrem
•
orientačně – senzoricky
3.5.5 pH Vhodná hodnota pH je neutrální což znamená v rozmezí 6,0 – 8,0. Tato hodnota je vhodná pro život a růst mikroorganismů. Při překyselení upravujeme vápněním například dolomitickým vápencem. 3.5.6 Teplota Nejvyšší teplota uvnitř zakládky je v první fázi asi 65 °C. Při takovéto teplotě se aktivizují především termofilní mikroorganismy (Geobacilus, Thermobaciluus), pro které je optimální teplota mezi 50 – 60 °C. Tyto organismy rostu a množí se při teplotách, ve kterých většina jiných živočichů umírá. Při správném postupu kompostování by teplota nad 50 °C měla setrvat alespoň 5 dní z důvodu záhynu plevele a chorob (hygienizace kompostu). V postupně klesajících teplotách se aktivizují mezofilní mikroorganismy, pro které je optimální teplota 20 – 30 °C. V průběhu poslední fáze kompostování, ve fázi ochlazování nebo zrání kompostu, se aktivizují psychofilní mikroorganismy, pro které je optimální teplota 10 – 20 °C.
21
Tabulka 3: Skupiny mikroorganismů rozdělených podle nároků na teplotu 1
teplota [°C] skupiny mikroorganismů minimální
maximální
psychofilní
-8 – 0
21 – 30
mezofilní
10 – 15
35 – 45
termofilní
25 – 40
70 90
Teplota kompostu v profilu zakládky je různá. Vnější vrstva zakládky je silně ochlazovaná vlivem provzdušňování. Teplota této vrstvy se pohybuje okolo 10 – 30 °C. Teplota ve střední, takzvané chráněné vrstvě se pohybuje okolo 30 – 40 °C. Tato vrstva bývá také dobře provzdušněna. Nejvyšších teplot, a to 45 – 65 °C, dosahuje vnitřek kompostu. Teplota kompostu může být ovlivněna několika faktory: •
Množství organické hmoty určené k rozkladu a jeho skladba,
•
množství kyslíku a provzdušnění,
•
aktivita mikroorganismů,
•
tepelná izolace.
Měření teploty v kompostu patří mezi základní monitoring. Trvalý pokles teploty v zakládce kompostu signalizuje jeho zralost. Až teplota kompostu klesne na teplotu shodnou s okolím, můžeme ho aplikovat jako půdní hnojivo.
22
Obrázek 2 : Teplota profilu zakládky 1
Obrázek 3: Monitorované hodnoty při kompostování 14
23
Nejčastějším problémem je dosažení teploty, potřebných pro hygienizaci kompostovaného materiálu. Pokud se v počáteční fázi kompostování teplota materiálu nezvyšuje, svědčí to o nedostatečné aktivitě přítomných mikroorganismů nebo o nedostatku snadno rozložitelných látek. 1
3.5.7 Fáze kompostování
70 60
teplota [°C] d
50 40 30 20 10 0 0,5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
čas (týdny)
Obrázek 4: Teplotní charakteristika biochemických přeměn kompostovaného materiálu 1 Výše uvedený graf zobrazuje teplotu kompostovaných surovin v průběhu procesu kompostování. Zrání kompostu můžeme rozdělit do několika fází. Fáze lze od sebe snadno rozeznat podle základních vlastností – teplota, vzhled, objem a pach. 1 První fázi nazýváme termofilní neboli fázi rozkladu lehce odbouratelných organických látek. Trvá přibližně 3 týdny a její teplota je tu nejvyšší. Během druhého týdne teplota kompostu dosahuje až 60 °C. V téhle fázi mikroflóra rozkládá (mineralizuje) jednoduché látky – cukr, bílkoviny, aminokyseliny a jednoduché mastné kyseliny. Rozklad těchto látek se projevuje uvolňováním energie a to se projevuje zvyšováním teploty (Obr. 4). Rychlost růstu teploty je přímo úměrná aktivitě mikroorganismů v kompostu. Podmínkou kvalitní mineralizace je správná 24
teplota, vlhkost, pH, poměr C:N a dostatek kyslíku. Zvýšení teploty během prvních dvou týdnů je při kompostování nezbytné pro hygienizaci. To znamená, že se v kompostu sníží počet patogenních (nežádoucích) organismů, zejména bakterií. Tato teplota by měla být udržena 3 – 5 dní pro trvalé zneškodnění nežádoucích bakterií, vajíček a semen plevelů. Mezi patogenní organismy řadíme například Salmonellu, Escherichii, Streptococcusy, Staphylococcusy, Retroviry a jiné. 1 Na tuto fázi navazuje fáze číslo dvě, tj. fáze strukturní přeměny hůře rozložitelných organických látek neboli fáze mezofilní. Tato fáze trvá od třetího do sedmého týdne zrání kompostu. Zahrnuje procesy přeměny a rozkladu složitějších organických látek, například celulózy, tuků, ligninu. V této fázi pokračuje nadále intenzivní rozklad. Pro druhou fázi je charakteristický značný, i když postupný pokles teploty, která se ke konci druhé fáze sníží až na 20 °C (Obr. 4). Na konci fáze strukturní přeměny je již vytvořen kompost. Původní vzhled, struktura a pach se již změnily. Kompost má hnědou barvu, v ruce se drolí a téměř již nezapáchá. 1 Pro vznik vyzrálého kompostu je zapotřebí nechat proběhnout třetí fázi – fázi syntézy humusových látek. Během této fáze je již teplota kompostu konstantní okolo 20 °C (Obr. 4).
Zde je vzniklá energie naopak spotřebována pro humifikaci.
Humifikace znamená rozklad látek. Výsledkem třetí a poslední fáze je zralý kompost bohatý na živiny, což je žádoucí produkt správného kompostování. 1
25
Tabulka 4: Hodnoty v kvalitním zralém kompostu 1 Parametr
Optimální hodnota
Vlhkost (%)
45 – 60
Spalitelné látky (%)
25
Celkový N (%)
0,6
C:N
30:1
pH
6–8
Nerozložitelné látky (%)
2
Tabulka 5: Fáze kompostování 1
parametr
termofilní fáze
mezofilní fáze
fáze syntézy
pH
kolem 7
více než 7
kolem 7
teplota
50 – 65 °C
25 – 40 °C
20 – 30 °C
rozklad
hlavní fáze rozkladu, hygienizace
rozklad hůře odbouratelných látek (celulóza)
nepatrný rozklad, tvorba humusu
stupeň vyzrání
čerstvý kompost
kompost
zralý kompost
3.5.8 Objem a hmotnost Během první fáze objem směsi rychle klesá. Nejde jen o zhutňování materiálu a odpařování vody, ale přímo o pokles celkové hmotnosti až o 30 % z původního množství. Ve fázi přeměnné je snižování hmotnosti a objemu pomalejší. Objem se sníží o 10 %. Ve třetí fázi, fázi dozrávání, již nedochází k poklesu hmotností nebo jen minimální. Celkový pokles hmotnosti je od začátku kompostování asi 50 %. Pokles objemu je ve skutečnosti ještě větší, protože dojde ke zhutnění materiálu. 7 26
3.5.9 Půda a organismus
Obrázek 5: Vhodné podmínky pro život mikroorganismů 15 Půda je dynamický živý systém, který se tvoří a vyvíjí vlivem okolního prostředí. Jednotlivé složky půdy reagují nejen navzájem, ale i s živými organismy, pro které je půda životním prostředím. Jako taková je i zdrojem dalšího, velmi pestrého života. 11 Organický podíl půdy tvoří přibližně 5 % hmotnosti půdy. 9 Mrtvá organická hmota tvoří přibližně 85 % a zbytek jsou kořeny. Přes svůj malý podíl jsou půdní organismy tou částí půdního ekosystému, která zajišťuje veškerý rozklad organické hmoty vstupující do půdy. Více než 90 % půdních organismů jsou heterotrofové, kteří získávají energii postupným rozkladem rostlinného odpadu, mrtvých těl organismů, ale i požíráním živých organismů. 11 Pro kompostování je nezbytná přítomnost aktivních mikroorganismů. V organických odpadech jich není dostatečné množství, proto musíme často do zakládky přidat vhodnou mikroflóru. Jejich zdrojem je například zemina, hnůj nebo kejda. Tomuto kompostování říkáme spontánní. Dále se do kompostu dají mikroorganismy naočkovat pomocí preparátu s obsahem bakterií, které se dají sehnat na trhu. Toto kompostování nazýváme řízené. Množení mikroorganismů je za ideálních podmínek velmi rychlé.
27
Obrázek 6: Potravinový řetězec v půdě 16
28
4 METODIKA Na soukromém pozemku ve městě Brně byla vyznačena plocha, ze které byl po dobu výzkumu k diplomové práci sbírán materiál. Systém výzkumu proběhl ve vegetačním období roku 2012. Kraj:
Jihomoravský
Městská část:
Brno – střed
Katastrální území:
Trnitá
Parcela:
341
Rozloha zahrady:
235 m2
Typ půdy:
hnědozem
Klimatický rajon:
oblast v mírně teplém pásu
Orientace:
zahrada je orientovaná na východ,
Nadmořská výška:
200 m.n.m.
Vyznačená plocha měla rozlohu 28 m2, kterou tvořil čistý trávník bez jakýchkoli dřevin. Travní plocha je v sezóně využívaná ke sportovním aktivitám. Je zde zaseta travní směs „hřišťová“.
Obrázek 7: Nákres vyznačené plochy pro experiment 29
4.1 Popis výzkumu Během experimentu ve vegetačním období jaro – podzim 2012 byl trávník sečen v intervalu 14–ti dní. Při každém sečení bylo zváženo množství travní biomasy na váze s přesností na 1g a byl změřen objem posečené trávy. Objem trávy byl měřen původně takzvanou „kbelíkovou metodou“, kdy se posečená biomasa vkládala postupně do kbelíku o objemu 10 dm3, množství se zapisovala a sčítala. Tato metoda se v průběhu výzkumu neosvědčila jako dostatečně přesná z důvodu značného ovlivnění chybou lidského faktoru. Proto byl následně objem posečené trávy měřen přímo v kompostéru. Toto měření probíhalo následujícím způsobem: v prvním kroku byla změřena výška zaplnění kompostéru před sečením a následně byla změřena výška zaplnění kompostéru po vložení čerstvě posečené trávy přímo ze sběrného koše sekačky. Z rozdílu změřených hodnot výšky zaplnění kompostéru a ze známé půdorysné plochy dané části kompostéru byl vypočten objem posečené trávy. Uvedené měření a výpočty rovněž sloužily ke stanovení poklesu objemu kompostovaných surovin v průběhu procesu kompostování.
Výpočet objemu v kompostéru: V = š × d × v [dm3]
(1)
Kde: š, d……..šířka a délka kompostéru [dm] (v tomto případě shodné rozměry) v….....vypočítaný rozdíl výšky [dm] Po naplnění kompostéru čerstvou biomasou a změření objemu byl z vrchní části odebrán vzorek čerstvě posečené trávy o objemu 2 dm3 do již předem připravené plastové vzorkovnice, která byla dále převezena do laboratoře k další dílčí analýze. Vzorkovnice se po vložení vzorku uzavřela a k otevření došlo až v laboratoři, aby se zamezilo nežádoucímu vysychání vzorku a tím zkreslení výsledku. Převoz vzorkovnice proběhl co nejrychleji.
30
Obrázek 8 : Plastová vzorkovnice Objem vzorkovnice byl v laboratoři zvážen s přesností na 0,001g. Vzorek byl rovnoměrně rozprostřen na plech, který byl následně vložen do laboratorní sušičky. Vzorek byl sušen při teplotě 105 °C po dobu přibližně 24 hodin pro dosažení konstantní hmotnosti. Vysušená tráva byla zvážena opět na laboratorní váze a z naměřených hodnot byl vypočítán obsah sušiny ve vzorku.
Vzorec pro vypočítání množství sušiny ve vzorku: x = m2/m1*100
[%]
(2)
Kde: x ………………..obsah sušiny ve vzorku [%] m1………………hmotnost čerstvé trávy [g] m2………………hmotnost vysušené trávy [g]
31
Současně
s tímto
experimentem
probíhalo
měření
množství
srážek
ve srážkoměru. Srážkoměr tvořil válec s nálevkou, kterou jsou srážky sváděny dovnitř nádoby. Měření srážek bylo prováděno v rozsahu 0 – 35 mm/m 2. Srážkoměr byl umístěn na zahradě ve výšce 1 m nad zemí. Nad nálevku jsem umístila z praktického hlediska sítko, abych zamezila padání nečistot do odměrného válce. Měření bylo zapisováno každodenně, ale pro jednodušší zpracování a porovnávání popisuji v práci hodnoty sečteny za 14–ti denní intervaly. Během probíhajícího výzkumu nebyla travní plocha nijak uměle zavlažována ani přihnojována. Tím bylo zaručeno, že růst trávy byl závislý převážně na množství srážek a okolní teplotě v daném vegetačním období.
4.2 Popis kompostéru Název:
Al-ko K 290
Objem:
290 dm3
Rozměry:
64 × 64 × 74 cm
Váha:
9 kg
Materiál:
plast
Barva:
zelená Jedná se o uzavřený plastový kompostér určený pro malé zahrádkaře.
Je vyrobený z recyklovatelného materiálu. Tento plast je odolný vůči atmosférickým vlivům. V kompostéru je systém provzdušňování – 30 provzdušňovacích otvorů, které zaručují neustále proudění vzduchu. Nádoba nemá dno, což umožňuje styk s půdou a tvorbu plnohodnotného humusu. Z vrchní části má nádoba uzavíratelné víko, což umožňuje pohodlné horní plnění. Ve spodní části má dva vybírací otvory. Stabilní a lehká konstrukce umožňuje překopávání materiálu. Kompostér jsem měla zapůjčený po dobu výzkumu od školy.
32
. Obrázek 9: Kompostér
4.3 Popis žacího stroje K experimentu
byla
použita
sekačka
trávy
na
elektrickou
energii
Bosh Rotak 34.
Technické parametry: Příkon:
1300 W
Šířka střihu:
34 cm
Žací systém:
rotační nůž
Hmotnost:
10,5 kg
Objem sběrného koše: 40 dm3 Výška střihu:
20 – 70 mm
Výška seče střihu byla nastavena po celou dobu experimentu na 30 mm. Žací stroj vlastní sběrný koš na posečenou trávu.
33
Obrázek 10 : Žací stroj Bosh Rotak 34
4.4 Příprava travní plochy pro výzkum Na začátku výzkumu byla na zahradě vyznačena plocha, na které experiment probíhal, viz obr. 7. Okrasný trávník byl založen již dříve. Na začátku výzkumu, tj. 22. 4. 2012 byl trávník upraven. Z dané plochy byla nejprve vyhrabaná stařina a odstraněna biomasa z loňského roku. Trávník byl doset. Na trávník bylo aplikováno 1000 g travní směsi „hřišťové“ (Oseva Brno). Tato travní směs vytváří hustý a pružný trávník, odolný proti zatěžování. Dále byl trávník posypán trávníkovým hnojivem v množství 1500 g. Označení trávníkového hnojiva: Hnojivo NPK (Mg, S) 20 – 8 – 8 (+3 MgO + 4S). Toto hnojivo se používá při jarním hnojení a přihnojování během celého vegetačního období. Je vhodné pro všechny typy trávníků. Aplikace byla provedena rovnoměrným rozhozem hnojních granulí po celé ploše trávníku. Následně byl trávník rovnoměrně zaprášen 70 dm3 travního substrátu pro zlepšení kvality půdy a pro regeneraci poškozených míst půdy. Tento substrát obsahuje rašelinu, kompost a speciální písek pro zvýšení kvality půdy určené pro travní plochy. Aplikace substrátu vytvoří vhodné
34
podmínky pro klíčení travního osiva, vyrovnává nerovnosti travní plochy a podporuje zhoustnutí trávníku. Celá plocha byla poválena.
4.5 Překopávání Při domácím kompostování je provzdušňování zajištěno převážně přírodními fyzikálními pochody, doporučuje se však provádět také manuální překopávání. Provzdušňování a překopávka kompostu probíhaly při každém sudém měření. Překopávání bylo provádělo ručně vidlemi. Při překopávce se v kompostéru promíchala čerstvá trávu se starší kompostovanou surovinu. Zároveň s promísením došlo k provzdušnění kompostovaných surovin.
35
5 VÝSLEDKY A DISKUZE Výsledky experimentu byly srovnávány s diplomovou prací studentky Novákové (2012). Studentka Nováková prováděla téměř shodný experiment ve vegetační sezóně roku 2011 (24. 4. až 25. 9. 2011).
Experiment byl prováděn
na ploše 43,75 m2 (12,5 × 3,5 m) soukromé zahrady ve městě Hrotovice. Hrotovice se nachází v kraji Vysočina. Metodika experimentu se liší převážně tím, že studentka Nováková přidávala do kompostéru hobliny.
5.1 Měření atmosférických srážek Úhrn srážek, které byly měřeny denně, jsem zaznamenala do tabulky č.6 ve 14 –ti denních intervalech, které jsem zvolila pro lepší přehlednost. Množství srážek bylo měřeno z důvodu zjištění vlivu na růst trávy. Ve vegetačním období roku 2012 převažovaly spíše nárazové srážky a bouřky nad delšími a slabšími dešti. Největší denní množství srážek bylo dne 6.8., kdy bylo naměřeno 60 mm. Déšť s druhým největším úhrnem byl dne 4. 6., kdy jsem naměřila 23 mm. Nejdelším obdobím sucha bylo období mezi 20. 6. – 1. 7., kdy nepršelo vůbec. Období, kdy pršelo denně, ale s menším množstvím srážek, bylo 7. 7. – 15. 7.
36
Tabulka 6: Úhrn srážek
Datum
Srážkový úhrn [mm/m2]
21.4 – 10.5.
17
11.5. – 23.5.
12
23.5. – 6.6.
33
7.6. – 19.6.
32
20.6. – 1.7.
21
2.7. – 16.7.
38
17.7. – 5.8.
46
6.8. – 19.8.
66
20.8. – 4.9.
22
5.9. – 24.9.
25
Celkový úhrn srážek za měřené období byl 312 mm/m2. Co se týče měření úhrnu srážek, studentka Nováková (2012) za vegetační období naměřila 280 mm/m2, což bylo nepatrně méně než v mém experimentu. Obě sezóny byly, co se týče úhrnu dešťových srážek, velice podobné.
37
5.2 Hmotnost biomasy Tabulka 7: Hmotnost travní biomasy
Číslo seče
Datum
Množství [g]
1
10.5.
8453
2
23.5.
6693
3
6.6.
5362
4
19.6.
10221
5
1.7.
4439
6
16.7.
7342
7
5.8.
15453
8
19.8.
9200
9
4.9.
8332
10
24.9.
5423
Celková hmotnost posečené čerstvé trávy: 80 918 g. Největší množství travní biomasy bylo při měření číslo 7 dne 5. 8., kdy jsem navážila 15453 g trávy. V období před tímto sečením se dá říct, že byly srážky rovnoměrné a vytrvalé. Nejmenší množství posečené travní biomasy bylo při měření číslo 5 dne 1. 7., před nímž předcházelo období sucha. Sledovala jsem také, že menší množství biomasy bylo na počátku a na konci vegetačního období bez ohledu na množství srážek. Celková hmotnost posečené čerstvé trávy studentky Novákové (2012) byla 44,8 kg. Sekla na ploše 43,75 m2. Z čehož vyplývá, že za sezónu na 1 m2 posekla 38
přibližně 1 kg trávy. V mém experimentu bylo na ploše 28 m
2
posečeno 80,9 kg
2
trávy. Z čehož vyplývá, že za sezónu na 1 m jsem posekla 2,8 kg trávy což je více než studentka Novákové (2012).
5.3 Objem biomasy Měření objemu fytomasy v kompostéru bylo prováděno pomocí skládacího metru. Před každým sečením byla změřena výška zaplnění kompostéru. Po přisypání čerstvé trávy byla opět změřena výška. Z hodnot změřených výšek byl vypočítán objem nově přidané fytomasy a také objemové změny mezi jednotlivými sečeními. Při měření objemu se musí počítat v experimentu s možnou chybou lidského faktoru, kdy se biomasa v kompostéru nedá přímo vyrovnat, a při měření výšky může tedy dojít k chybě. Při každém sudém měření probíhalo překopávání surovin v kompostéru; překopávání bylo prováděno až po změření výšek zaplnění kompostéru.
39
Tabulka 8: Objem fytomasy v kompostéru
Číslo seče
Množství [g]
Objem [dm ]
Výška suroviny v kompostéru před sečením [cm]
1
8453
40
0
10
2
6693
36
6
15
3
5362
18
12
16,5
4
10221
36
15
24
5
4439
28
13
20
6
7342
16
14
18
7
15453
40
18
28
8
9200
32
20
28
9
8332
20
20
25
10
5423
16
23
27
3
Výška suroviny v kompostéru po sečení [cm]
5.4 Sušina ve vzorku Podíl sušiny ve vzorku travní fytomasy byl určován v laboratoři. Vzorek trávy se vysušil v sušičce. Podíl hmotnosti suché trávy a hmotnosti čerstvé trávy stanovil podíl sušiny ve vzorku. Množství sušiny v travní biomase je závislé na úhrnu dešťových srážek.
40
Tabulka 9: Podíl sušiny ve vzorku fytomasy
Číslo seče
Datum
Hmotnost vzorku čerstvé trávy m1 [g]
1
10.5.
2
Hmotnost sušiny [g]
Podíl sušiny (zaokrouhleno) [%]
247,6
72
29
23.5.
362,5
120
33
3
6.6.
348,5
120
33
4
19.6.
378
82
21
5
1.7.
532
187
35
6
16.7.
465
140
30
7
5.8.
466
120
25
8
19.8.
456
141
30
9
4.9.
411
123
29
10
24.9.
420
83
19
Množství sušiny ve vzorku se pohybovalo v rozmezí od 19 do 35 %, přičemž nejčastější hodnota se pohybovala kolem 30 %. Co se týče studentky Novákové (2012), ta naměřila množství sušiny ve vzorku od 20 do 43 %. Nejčastější podíl sušiny ve vzorku se také opakoval kolem 30 %. V tomto případě jsme měly také velice podobné hodnoty. Pro přehlednost srovnání přikládám tabulku studentky Novákové (2012), kterou jsem lehce upravila. 41
Tabulka 10 Měření studentky Novákové (2012) 10
Číslo seče
Datum (2012)
Hmotnost čerstvé trávy [g]
Hmotnost sušiny [g]
Množství sušiny ve vzorku[%]
1.
24. 4.
513,5
106,3
20
2.
8. 5.
537,1
139,4
26
3.
22. 5.
357,5
93,9
26
4.
5. 6.
408,4
104,4
26
5.
19. 6.
621,5
126,3
20
6.
3. 7.
341,4
107,4
31
7.
17. 7.
335,3
129,9
39
8.
31. 7.
425,8
90,5
21
9.
14. 8.
350,5
92,6
26
10.
28. 8.
186,1
79,8
43
11.
11. 9.
388,1
116,6
30
12.
25. 9.
238,8
65,5
27
42
5.5 Objemové změny degradované suroviny Výsledky objemových změn jsou zobrazeny níže v grafu. Modrá křivka v tabulce, označena jako objem čerstvé trávy, ukazuje celý objem čerstvě posečené trávy. To znamená celkové množství trávy, pokud by nedocházelo k rozkladu v kompostéru. Červená křivka v grafu, označena jako objem degradované biomasy, ukazuje objem degradované suroviny po dobu výzkumu v průběhu celé vegetace. Zelená křivka v grafu značí objem kompostéru.
Graf 1: Objem čerstvě posečené trávy a objem degradované suroviny v kompostéru Z grafu vyplývá, že při kompostování čerstvě posečené trávy dochází k poměrně velkému snížení objemu. Za dobu experimentu se objem kompostované trávy snížil téměř na třetinu. V mém experimentu byl naměřen objem čerstvé trávy 282 dm3. Postupně byl tento objem degradován na 108 dm3, tedy přibližně na 40 % původní hodnoty.
43
Studentka Nováková (2012) ve své práci uvádí, že celkový objem kompostované travní biomasy v kompostéru byl na konci měření necelých 168 dm3. Za dobu vegetační sezóny se snížil objem kompostované suroviny o téměř 55 % v porovnání s objemem čerstvé suroviny. Pokles objemu kompostované suroviny byl o něco výraznější než hodnota, kterou naměřila Nováková (2012). Kompostér i s degradovanou biomasou se ponechal během zimního období v klidu. Na počátku nové vegetační sezóny dne 1. 4. 2013 jsem změřila výšku zaplnění kompostéru. Výška byla 16 cm. Z této hodnoty vypočtený objem kompostu byl 64 dm3, což je pokles na přibližně 60 % z původních 108 dm3. A ve srovnání s objemem čerstvě posečené trávy je pokles na 23%. Z původních 282 dm3 byla biomasa degradována 64 dm3 . Z naměřených údajů vyplývá, že na zpracování travní biomasy z 1 m2 trávníku bylo zapotřebí 4,1 dm3 objemu kompostéru.
Obrázek 11: Fotografie degradované biomasy před začátkem nové vegetační sezóny
44
6 ZÁVĚR Kompostování je aerobní samozáhřevný biologický rozklad degradovatelného materiálu způsobený aerobní mikroflórou. Domácí kompostování je bráno jako předcházení vzniku odpadů, tedy způsob, který je na prvním místě v hierarchii nakládání s odpady. Všeobecně platí, že čím blíže zdroji odpadu kompostujeme, tím je kompostování levnější a méně zatěžující životní prostředí. Podpora domácího kompostování by měla být na prvním místě úvah ohledně nakládání
s biologicky rozložitelným
komunálním
odpadem.
Tento
způsob
zpracování zejména odpadů ze zahrad je výhodný jak pro obec (tedy de jure pro původce odpadu), tak i pro samotného zahrádkáře, který získává kvalitní produkt obnovující organickou hmotu v půdě. Zahrádkáři většinou neví, jak velký kompostér (či jaký počet kompostérů) je potřebný pro zpracování odpadů z jejich zahrad, a obecně mohou mít málo informací ohledně kompostování. Proto je potřeba majitele zahrad ke kompostování motivovat. Základem zavedení správného kompostování je bezesporu šíření věcných a pravdivých informací. Není totiž možné srovnávat rychlost procesu kompostování v centrální kompostárně s rychlostí stejného procesu v domácím kompostéru. V dnešní době lidé nejčastěji preferují jako zdroj informací internet. Je levný a dostupný široké veřejnosti, ale věrohodnost takto podávaných informaci je v některých případech nízká. Další možností, jak by se veřejnost mohla dozvídat potřebné informace, je prostřednictvím různých příruček, brožurek či letáčků. Hlavním cílem experimentu v diplomové práci bylo zjistit, jak velký objem domácího kompostéru je zapotřebí pro zpracování fytomasy získané z jednotkové plochy za celé vegetační období při běžné údržbě zahradního trávníku. V experimentu byl vyhraněn trávník o rozloze 28 m2. Trávník nebyl během vegetace uměle zavlažován, ani přihnojován. Sečení trávy probíhalo v intervalu přibližně 14-ti dní. K experimentu byl použit domácí kompostér o objemu 290 dm3. Do něj byla v průběhu vegetace postupně vkládána čerstvě posečená tráva a byly sledované objemové změny v průběhu času. Hmotnost celkového množství posečené trávy byla 80 918g. Objem celkového množství čerstvě posečené trávy činil 282 dm3. V průběhu experimentu se snížil objem degradované suroviny na 108 dm3, tedy přibližně na 40 % z původního objemu čerstvě posečené suroviny. Dle předpokladu se objem 45
kompostovaných surovin během zimního období klidu snížil. Dne 1.4.2013 byla změřena výška degradované suroviny v kompostéru. Výška zaplnění kompostéru byla 16 cm, což odpovídá objemu 64 dm3, tedy přibližně 60 % z původních 108 dm3 naměřených na konci vegetačního období a 23 % z původního objemu 282 dm3 čerstvě posečené trávy. Pro zpracování odpadu z vyznačené plochy by stačil kompostér o objemu 115 dm3. Z naměřených údajů vyplývá, že na zpracování travní biomasy z 1 m2 trávníku bylo zapotřebí 4,1 dm3 objemu kompostéru. Uvedený údaj může pomoci zahrádkáři, který uvažuje o pořízení kompostéru se rozhodnout, jak velký, příp. jaký počet kompostérů bude adekvátní pro zpracování odpadů ze zahradního trávníku příslušné výměry.
46
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. TESAŘOVÁ, M., FILIP, M., SZOSTKOVÁ,M, Biologické zpracování odpadů, Mendlova univerzita v Brně, 2010. 129 stran. ISBN: 987-80-7375420-4. 2. FLOWERDEW, B. , Kompost, přeložila J. Michálková. - Vyd. 1. V Praze: Metafora, 2011, 112 s. ISBN: 978-80-7359-274-5 3
NESVATBA, J., Kompostování odpadů, text z přednášky celoživotního vzdělávání občanů – Praha 1996
4
SCHILTHUIS, W., Biologicko – dynamické zahrádkářství v praxi, Éros, Praha 1992, 257 s , ISBN: 80 – 901433- 1 – 8 75.00
5
ODSTRČILOVÁ,V. Využití plastových kompostérů pro domácí kompostování. Diplomová práce. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007. 88s.
Vedoucí diplomové práce: Ing. Pavel Ryant, Ph.D. 6
VÁŇA,
J., BALÍK,
J., TLUSTOŠ, P. Pevné odpady, Praha, Česká
zemědělská univerzita v Praze, 2004, 178 s., ISBN: 80-213-1273-4. 7
JELÍNEK,A.
Hospodaření a manipulace s odpady ze zemědělských
a venkovních sídel, Praha 2001 8 FILIP, J. Odpadové hospodářství. 1. vyd. Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2004. 118 s. ISBN 80-7157-608-5. 9 GRODA.B., Technika zpracování odpadů, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1995, 213 s.,ISBN: 80-7157-164-4.
10
NOVÁKOVÁ, E., Systém domovního kompostování travní biomasy vyrostlé na zahradě za vegetační období, diplomová práce, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Agronomická fakulta, Ústav aplikované a krajinné ekologie, 2012. 66 s. Vedoucí diplomové práce: Ing. Bohdan Stejskal, Ph.D.
11
ALTMAN, V, Odpadové fórum, Odborný měsíčník o odpadech a druhotných surovinách, č.3 2011, str. 20
12
[online] www.mesta.obce .cz [cit. 2013-03-01] dostupné na: http://mesta.obce.cz/moolvol/dokumenty2.asp?id_org=5967&id=490267&n=plan-odpadovehohospodarstvi
13
[online] www1.vsb.cz [cit. 2013-15-02] dostupné na: http://www1.vsb.cz/ke/vyuka/FRVS/CD_Biomasa_nove/Pdf/Kompostovani.p df
14
[online] www. biom.cz [cit. 2013-20-02] dostupné na: http://biom.cz/cz/obrazek/zarizeni-pro-mereni-teplot-kompostu-bylo-naletosnim-veletrhu-techagro-v-brne-oceneno-casopisem-energie-21
15
[online] www. biom.cz [cit. 2013-02-03] dostupné na: http://biom.cz/cz/obrazek/obr-desetilete-sledovani-vlivu-ruznych-zpusobuhnojeni-obilovin
16
[online] www. biom.cz [cit. 2013-01-03]dostupné na: http://biom.cz/cz/obrazek/obr-desetilete-sledovani-vlivu-ruznych-zpusobuhnojeni-obilovin
8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1: Schéma plánu odpadového hospodářství 12 .............................................. 14 Obrázek 2: Teplota profilu zakládky 1 ........................................................................ 23 Obrázek 3: Monitorované hodnoty při kompostování 14 ............................................ 23 Obrázek 4: Teplotní char. biochemických přeměn kompostovaného materiálu 1 ..... 24 Obrázek 5: Vhodné podmínky pro život mikroorganismů 15...................................... 27 Obrázek 6: Potravinový řetězec v půdě 16................................................................... 28 Obrázek 7: Nákres vyznačené plochy pro experiment ............................................... 29 Obrázek 8: Plastová vzorkovnice................................................................................ 31 Obrázek 9: Kompostér ................................................................................................ 33 Obrázek 10: Žací stroj Bosh Rotak 34 ........................................................................ 34 Obrázek 11: Fotografie degradované biomasy před začátkem nové veget. sezóny .. 44
9 SEZNAM TABULEK Tabulka 1: Zneškodňování biomasy podle vlhkosti 7 ................................................. 16 Tabulka 2: Hodnoty poměru C:N 13 ............................................................................ 19 Tabulka 3: Skupiny mikroorganismů rozdělených podle nároků na teplotu 1 ............ 22 Tabulka 4: Hodnoty v kvalitním zralém kompostu 1 ................................................. 26 Tabulka 5: Fáze kompostování 1 ................................................................................ 26 Tabulka 6: Úhrn srážek ............................................................................................... 37 Tabulka 7: Hmotnost travní biomasy.......................................................................... 38 Tabulka 8: Objem fytomasy v kompostéru ................................................................. 40 Tabulka 9: Podíl sušiny ve vzorku fytomasy .............................................................. 41 Tabulka 10: Měření studentky Novákové (2012) 10 ................................................... 42
