Mendelova univerzita v Brně

Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici

SLEDOVÁNÍ BIODEGRADABILNÍCH PROCESŮ PŘI KOMPOSTOVÁNÍ ZAHRADNICKÝCH ODPADŮ

Diplomová práce

Vedoucí diplomové práce

Vypracovala

doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D.

Bc. Renata Mahelová

Lednice 2010

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Ústav zahradnické techniky

Zahradnická fakulta 2009/2010

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autorka práce: Studijní program: Obor: Název tématu:

Bc. Renata Mahelová Zahradnické inženýrství Zahradnictví Sledování biodegradabilních procesů při kompostování zahradnických odpadů

Rozsah práce:

35 – 40

Zásady pro vypracování: 1. v literární části pojednejte o zkušenostech při kompostování zahradnických odpadů, zvláštnosti kompostovacího procesu, možnosti jeho řízení 2. popište metody hodnocení kompostovacího procesu (sledování průběhu teplot, degradace částic, změn struktury atd.) 3. experimentální část bude věnována hodnocení změn velikosti částic zakládky v průběhu kompostovacího procesu s využitím především granulometrických metod 4. výsledky budou zobecněny pro posouzení degradability u hlavních druhů BDO ze zahradnické produkce Seznam odborné literatury:

1.

EPSTEIN, E. The Science of Composting. Lancaster - Basel: Publishing Technomic, 2000.

2. ZEMÁNEK, P. -- PLÍVA, P. -- BURG, P. Kompostování odpadů z vinohradnické produkce. In ZEMÁNEK, P. -- BURG, P. Trendy ve výzkumu a vývoji strojů 2

a technologií ve vinohradnictví. 1. vyd. VÚZT Praha: Výzkumný ústav zemědělské techniky Praha, 2005, s. 29--34. ISBN 80-86884-05-8. 3.

PLÍVA, P. a kol. Technika pro kompostování v pásových hromadách. Praha: Výzkumný ústav zemědělské techniky, 2005. 72 s. ISBN 80-86884-02-3.

4.

JIŘÍČEK, J. Návrh mechanizačních prostředků pro úpravu surovin v kompostovacích zakládkách. Diplomová práce. 2003.

ZEMÁNEK, P. -- VEVERKA, V. Kompostování travní hmoty ze Zámeckého parku 5. v Lednici. In Agrotech Nitra 2002. Nitra: SPU Nitra, 2002, s. 372--377. ISBN 80-8069097-9. ZEMÁNEK, P. Metodika pro zavedeni výroby faremního kompostu na malých 6. hromadách. In Technika váprocesech trvale udržitelného hospodaření a produkce bezpečných potravin. Brno: MZLU Brno, 2002, s. 256--261. ISBN 80-7158-604-2. ZEMÁNEK, P. -- BURG, P. Modelový návrh optimalizace svozu BRO v daném území. In HEJÁTKOVÁ, K. Biologicky rozložitelné odpady, jejich zpracování a využití 7. v zemědělské a komunální praxi. Náměšť nad Oslavou: ZERA, 2007, s. 107--110. ISBN 80-903548-3-1. ZEMÁNEK, P. Speciální mechanizace : mechanizační prostředky pro kompostování. 8. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2001. 113 s. ISBN 80-7157561-5.

Datum zadání diplomové práce: prosinec 2008 Termín odevzdání diplomové práce:

květen 2010

Bc. Renata Mahelová řešitelka diplomové práce

doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D. vedoucí diplomové práce

doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D. vedoucí ústavu

doc. Ing. Petr Kučera, Ph.D. děkan ZF MZLU v Brně

3

Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Biodegradabilní procesy v průběhu kompostování zahradnických odpadů vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici dne …………….. Podpis……………………...

4

Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat vedoucímu mé diplomové práce doc. Ing. Pavlovi Zemánkovi, Ph.D. za ochotu, odborné vedení, cenné rady a celkovou pomoc při psaní této práce. Poděkování také patří všem, kteří mi poskytly informace a materiál na zpracování této práce a především rodičům, kteří mě po celou dobu podporovali.

5

Obsah: 1.

ÚVOD ................................................................................................................................... 9

2.

CÍL PRÁCE ........................................................................................................................ 10

3.

LITERÁRNÍ ČÁST ............................................................................................................ 11

3.1

ZÁKLADNÍ POJMY, ODPADY, KOMPOST, KOMPOSTOVÁNÍ ............................ 11

3.1.1

Biodegradabilita ...................................................................................................... 11

3.1.2

Kompost .................................................................................................................. 11

3.1.3

Kompostování ......................................................................................................... 14

3.1.4

Použití kompostu..................................................................................................... 16

3.2

KOMPOSTOVACÍ PROCES ......................................................................................... 20

3.2.1 3.2.1.1

I. fáze primární – rozkladná – fáze mineralizace ................................................ 20

3.2.1.2

II. fáze sekundární – fáze přeměny ..................................................................... 22

3.2.1.3

III. fáze syntézy – fáze přeměny ......................................................................... 23

3.2.2

Faktory ovlivňující proces kompostování ............................................................... 23

3.2.2.1

Poměr C:N........................................................................................................... 23

3.2.2.2

Vlhkost ................................................................................................................ 24

3.2.2.3

Teplota ................................................................................................................ 24

3.2.2.4

Zrnitost a homogenita ......................................................................................... 25

3.2.2.5

Překopávky.......................................................................................................... 26

3.2.3 3.2.3.1 3.3

Fáze kompostovacího procesu ................................................................................ 20

Rostlinné složky v kompostové zakládce................................................................ 26 Charakteristika nejvýznamnějších složek rostlinného těla.................................. 27

KOMPOSTOVÁNÍ ZAHRADNICKÝCH ODPADŮ ................................................... 29

3.3.1

Odpady z posklizňových operací a tržní úpravy ..................................................... 31

3.3.2

Odpady ze skladování ............................................................................................. 32

3.3.3

Zelinářské semenářství ............................................................................................ 33

3.4

ZELINÁŘSKÉ ODPADY .............................................................................................. 34

3.4.1

Košťáloviny............................................................................................................. 34 6

3.4.2

Plodová zelenina ..................................................................................................... 40

3.4.3

Kořenová zelenina................................................................................................... 43

3.4.4

Cibulová zelenina .................................................................................................... 48

3.4.5

Lusková zelenina..................................................................................................... 49

3.4.6

Listová a stonková zelenina .................................................................................... 51

3.5

4.

PRŮMYSLOVÉ, KOMUNÁLNÍ, KOMUNITNÍ, DOMOVNÍ KOMPOSTOVÁNÍ .... 54

3.5.1

Komunální kompostování ....................................................................................... 56

3.5.2

Komunitní kompostování ........................................................................................ 57

3.5.3

Domovní kompostování .......................................................................................... 58

METODIKA ....................................................................................................................... 61 4.1

ZALOŽENÍ KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK ........................................................ 61

4.2

RECEPTURA KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK .................................................... 61

4.2.1

5.

Charakteristika jednotlivých složek zakládky ..................................................... 61

4.3

MĚŘENÍ TEPLOT...................................................................................................... 66

4.4

VIZUELNÍ HODNOCENÍ PROCESU ...................................................................... 67

4.4.1

Redukce objemu a hmotnosti .............................................................................. 67

4.4.2

Překopávky.......................................................................................................... 67

4.4.3

Vlhkost kompostu ............................................................................................... 67

4.4.4

Doba kompostování ............................................................................................ 68

VÝSLEDKY PRÁCE ......................................................................................................... 69 5.1

ZALOŽENÍ KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK ........................................................ 69

5.2

RECEPTURA KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK .................................................... 70

5.3

MĚŘENÍ TEPLOT...................................................................................................... 73

5.4

VIZUELNÍ KONTROLA ........................................................................................... 82

5.4.1 Kontrola redukce objemu a změny hmotnosti............................................................ 82 5.4.2 Překopávky................................................................................................................. 82 5.4.3 Vlhkost kompostu ...................................................................................................... 82 6.

DISKUZE............................................................................................................................ 84 7

7.

ZÁVĚR ............................................................................................................................... 86

8.

RESUME ............................................................................................................................ 88

10.

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY............................................................................. 89

11.

PŘÍLOHY….…………………………………………………………………….……..96

8

1.

ÚVOD V České Republice vzniká značné množství bioodpadu, a to kuchyňské a

zahradní odpady jako složka komunálních odpadů, která průměrně tvoří 30 – 50 % i více % domovního odpadu. Tyto využitelné odpady zbytečně zatěžují skládky, na nichž by se podle plánu Odpadového hospodářství mělo množství biologicky rozložitelného odpadu snížit. V rámci domovního kompostování je situace pro občany s vlastní zahradou, tedy místem, kam mohou bioodpady odkládat jednodušší, a většinou na vesnicích vzniká bioodpadu méně vzhledem k jeho následnému využití v těchto lokalitách. Zde se asi nejvíce uplatňuje „bezodpadové hospodářství“. Pro účely komunitního kompostování, tedy kompostování, do kterého se zapojují občané nebo domácnosti, je nutno odpad před nebo po sběru separovat. Již vzniklo několik projektů zaměřených na komunitní kompostování, přesto je informovanost nízká a separaci těchto odpadů využívá jen pár desítek obcí. Množství bioodpadů rostou i proto, že především zelenina je více než dříve konzumována v čerstvém stavu a je jí dostatečný výběr. Při kuchyňské úpravě v domácnosti tak vzniká značné množství odpadu, který je možné zpracovat a zhodnotit. Kompostování je tedy vhodnou, možná nevyhnutelnou možností, jak biodegradabilní odpady zpracovat a dále využít a ušetřit tak až polovinu poplatků za odvoz komunálních odpadů. Hotový kompost je vhodným organickým hnojivem a jeho použití přináší mnoho výhod pro půdu i pro rostliny.

9

2.

CÍL PRÁCE Cílem práce je sledování biodegradabilních procesů při kompostování

zahradnických odpadů v podmínkách domovního kompostování v kompostérech.

10

3.

LITERÁRNÍ ČÁST

3.1

ZÁKLADNÍ POJMY, ODPADY, KOMPOST, KOMPOSTOVÁNÍ

3.1.1 Biodegradabilita Biodegradabilita je biologická rozložitelnost, tedy schopnost rozkladu látky nebo materiálu bakteriemi nebo jinými organismy. Biodegradace je pak proces přeměny organických látek na látky jednodušší (CO2 a H2O) pomocí živých organismů nebo jejich produktů a umožňuje detoxikovat nebo rozložit i nebezpečné chemikálie, proto je s biodegradací

uvažováno

i

v souvislosti

s rozkladem

nebezpečných

odpadů.

(GOWARIKER, 2009) (KURAŠ, 1994) Některé bakterie, houby, plísně a kvasinky se využívají

na

bioasanaci

zemin

kontaminovaných

ropnými

látkami.

Pomocí

mikroorganismů je prováděn rozklad odpadů. Účinek mikroorganismů lze stimulovat přídavkem kyslíku, dusíku, fosforu a jiných živin, nebo z nich lze laboratorně vyšlechtit velmi účinné a odolné kmeny. Lze využít i přírodně se vyskytující mikroorganismy – například houbu Phanerochaete chrysosporium, která se vyskytuje ve strouchnivělém dřevě. Předností biodegradace je ekonomická nenáročnost, možnost zpracování odpadů v místě jejich výskytu, neustálé zneškodňování a minimální narušení okolního prostředí. Omezujícím

může být

nižší

teplota,

která zpomaluje metabolismus

těchto

mikroorganismů. (KUDELOVÁ, 1999) Biodegradaci podléhají nejdříve jednoduché organické látky, jako sacharidy, organické kyseliny a bílkoviny. Degradace polysacharidů je pomalejší a začíná nejprve depolymerací. Účelem kompostování není úplná biodegradace všech složek, ale biodegradace v takovém rozsahu, kdy je materiál biologicky stabilizovaný. Biologicky stabilizovaný materiál již nepodléhá prudké biodegradaci a nemohou již v něm začít patogenní procesy (např. hnití apod.), již neohrožuje půdu, vodu, ovzduší, není fytotoxický, a proto se může zapravit do zemědělské půdy, kde proběhne biodegradace do konečného stupně. (GRODA, 1995)

3.1.2 Kompost Kompost vzniká smíšením vhodných surovin a jejich biotickou transformací. Kompost musí v sušině obsahovat alespoň polovinu organických látek a z toho 50 – 60 % látek humusových, poměr C:N by měl být přibližně 10, tj. asi 3 % N v sušině 11

kompostu, neměl by obsahovat klíčivá semena plevelů nebo vegetační orgány plevelů, které by byly schopné dalšího růstu; nesmí obsahovat živé patogenní organismy ani živočišné škůdce, nesmí obsahovat toxické množství těžkých kovů a dalších rizikových prvků, nesmí obsahovat organické xenobiotické látky (herbicidy, insekticidy, fungicidy, detergenty, atd.) v bioticky účinných množstvích. (MAREČEK, 1997) Kompost je organické hnojivo vytvořené rozkladem různých rostlinných nebo živočišných zbytků, odpadů – rostlinné odpady, hnůj, případně odpady z jatek apod. (GOWARIKER, 2009). Aplikace kompostu, jako organického hnojiva znamená obohacení půdy o živiny, zlepšuje její strukturu, u písčitých půd zvyšuje jejich schopnost zadržovat vodu, jílovité půdy se po přídavku kompostu lépe obdělávají a rychleji prohřívají. (PFEIFEROVÁ, 2005) Diagram 1: Rozdělení organických hnojiv (RICHTER, ŘÍMOVSKÝ, 1996)

organická hnojiva

statková

hnůj hnojůvka močůvka kejda

průmyslová

zelené hnojení sláma statkové komposty silážní šťávy

průmyslové komposty karbohnojiva

Suroviny pro výrobu kompostů se rozdělují na minerální (zemina, rybniční bahno, zemité kaly apod.), organické (odpadní biomasa ze zemědělství, odpady z dřevozpracujícího, potravinářského či papírenského průmyslu) a mikrobiální (chlévská mrva, kejda, močůvka, čistírenské kaly, fekálie). (RICHTER, KUBÁT, 2003) Komposty se dle surovin rozdělují na statkové, průmyslové a speciální – zahradnické. (TESAŘOVÁ, 2005) Pro výrobu statkových kompostů se využívá odpadní rostlinná biomasa (bramborová nať, plevy, sláma, znehodnocená krmiva, stařina z luk, listí ze stromů apod.), chlévská mrva, kejda, popř. močůvka a zemina. (RICHTER, KUBÁT, 2003) Vedle kompostování běžných zemědělských odpadů se připravují i průmyslové komposty. Jedná se o organické hnojivo vyrobené smícháním 12

a biologickým zráním materiálů, které obsahují rozložitelné organické látky a živiny. Pro výrobu a zkoušení kompostů vyráběné tímto způsobem platí norma ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. Tato norma zahrnuje veškeré názvosloví, technické požadavky a postupy. (KUDELOVÁ, 1999) (KOLEKTIV AUTORŮ, 2008) Průmyslové

komposty

jsou

vyráběny

velkovýrobní

technologií

s využitím

biodegradovatelných komunálních a průmyslových odpadů. Cílem je snížení zátěže životního prostředí skládkováním nebo spalováním. Obsahují asi 17 – 20 % organických látek. (RICHTER, KUBÁT, 2003) Speciální komposty slouží pro výrobu pěstebních substrátů a využívají se hlavně v zahradnické sféře. Jedná se především o listovku, drnovku, rašelinovku či pařeništní zeminu a lze sem zařadit také vermikompost, tedy kompost získaný pomocí kalifornských žížal Eisenia foetida. (RICHTER, KUBÁT, 2003) V našich podmínkách se využívá druh Eisenia foetida – kalifornský červený hybrid s vysokou produktivitou a plodností. Princip výroby vermikompostu spočívá v schopnosti žížal přeměnit ve svém trávicím traktu organické látky. Dospělý červ spotřebuje denně tolik krmiva, kolik sám váží. Z něj pak vyrobí 60 % biohumusu a 40 % využije pro vlastní metabolismus. (GRODA, 1997) Předkompostovaný organický substrát se vpraví do záhonu se žížalami. Vermikompost je hodnocen jako velmi účinné organické hnojivo s dobře stabilizovanou organickou hmotou, s vysokým podílem huminových kyselin (až 17,6% v sušině) a fulvokyselin, rovněž se vyznačuje vysokým obsahem hormonů a enzymů. Lze ho použít ke hnojení na všechny druhy půd v dávce 3 t/ha jednou za 3-4 roky. (RICHTER, KUBÁT, 2003; KURAŠ, 1994) U takto zpracovaného kompostu lze izolovat i těžké kovy, které se však hromadí v tělech žížal a vyvolávají problém s jejich dalším využitím. (KURAŠ, 1994) Velkovýrobci biohumusu produkují v zahraničí až 15 000 t ročně za pomoci 5 miliard žížal. Poměr C:N je pro žížaly optimální 20° C a teplota 19 - 22° C. Biohumus se osvědčuje nejen v rámci biodynamického zemědělství, ale také v zahradnictví, na půdy pro získání zdravotně nezávadných produktů, vzhledem k jeho pozitivnímu účinku na nutriční hodnotu produktů, omezování vstupu cizorodých látek do rostlin a potlačování rostlinných chorob. (GRODA, 1997) Tab. 1: Obsah organických látek ve statkovém, průmyslovém kompostu a vermikompostu (GOWARIKER, 2009; RICHTER, KUBÁT, 2003) průmyslový obsah (%) statkový kompost vermikompost kompost 13

N P2O5 K2O

0,5 – 1 0,2 0,5

1,5-2,0 1,0 1,5

1,5 – 3,0 1,5 – 2,5 1,0 – 2,5

KURAŠ (1994) dále komposty rozděluje dle stupně biochemické degradace a konečného zpracování : 1. surový kompost – odpady mechanicky upravené, bez rozkladu nebo dezinfekce 2. čerstvý kompost – kompostované materiály v počátečním stupni biochemické degradace a po úplné dezinfekci 3. vyzrálý kompost – plně rozložený a dezinfikovaný produkt kompostovacích procesů 4. speciální kompost – kompost dále zpracovaný a tříděný, případně s přídavkem minerálních látek Tab. 2: Obsah organických látek v organických hnojivech (RICHTER, ŘÍMOVSKÝ, 1996) DRUH HNOJIVA Organické látky v t/ha hnůj (10t) 1,7 – 2,3 0,5 x kejda (10m3) x- nutno vycházet z % sušiny (u kejdy 5%) zelené hnojení 1,0 – 3,0 sláma 4,0 kompost (10t) 2,0 Tab. 3: Obsah živin u hnoje (údaje o obsahu živin v % suché hmoty) (BAUEROVÁ, 2007) Druh hnoje N P K Ca Mg Slepičí – suchý 2-5 2-5 2-3 7 - 14 2-3 Koňský – čerstvý 0,5 0,2 – 0,3 0,4 0,2 Hovězí – čerstvý 0,4 – 0,6 0,2 0,4 – 0,5 0,4 – 0,5 0,2

3.1.3 Kompostování Kompostování je nejrozšířenější způsob ohodnocení biologického odpadu, jedná se o biologický proces, kterým se napodobuje odbourávání a přeměny organických látek 14

v přírodě a který je urychován. (TESAŘOVÁ, 2005) Jedná se o aerobní exotermní mikrobiologickou přeměnu biologicky rozložitelných materiálů na látky bohaté na obsah humózního materiálu, živin a humusu. (MOŇOK, 2008) Kompostování je upraveno vyhláškou č. 341/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. V ní je kompostování definováno jako proces, při němž se činností mikro a makro organismů za přístupu vzduchu přeměňuje využitelný bioodpad na stabilizovaný výstup – kompost. Kompostovací proces lze vyjádřit obecnou rovnicí (PLÍVA, 2009) organický materiál + O2 – CO2 – H2O - teplo → kompost Aby byly zajištěny podmínky pro optimální průběh rozkladných reakcí za aerobních podmínek, je nutno v průběhu komponovacího procesu splnit technologické předpoklady: zvolit vhodnou recepturu zakládky, před založením vhodně suroviny upravit, zvolit vhodnou technologii kompostování, provádět kontrolu fyzikálních, chemických a mikrobiologických vlastností kompostovaných surovin, kompostovat dostatečně dlouhou dobu a průběh kompostovacího procesu monitorovat. (PLÍVA, 2009) Při kompostování je snahou zpětný přívod organické hmoty a R živin do přírodního koloběhu. Humus je základem přirozené úrodnosti půdy. Živiny vázané na humusové částice se nevyplavují vodou a jsou dobře přístupné rostlinám v době, kdy je právě potřebují. Živiny obsažené v odumřelých částech rostlin jsou takto činností půdních organismů zachycovány a předávány opět rostlinám. (KALINA, 1999) Hlavním cílem kompostování je kromě stabilizace organických látek, také omezení negativního vlivu odpadů na životní prostředí (hygienizace zpracovávaných substrátů, snížení zápachu, snížení klíčivosti semen plevelů atd.) (KUDELOVÁ, 1999) Hotový kompost musí být hnědá, šedohnědá až černá homogenní hmota drobtovité struktury bez nerozpojitelných částic. Nesmí vykazovat pachy, které svědčí o přítomnosti nežádoucích látek. Do kompostu nesmí být použit suroviny, které by po skončení fermentačního procesu měly charakter cizorodých látek. Podle vyhlášky Mze č. 474/2000 Sb. O stanovení požadavků na hnojiva musí typové organické hnojivo, průmyslový kompost obsahovat minimálně 25 % spalitelných látek, 0,6 % celkového

15

dusíku v sušině a obsah rizikových prvků nesmí překročit limity pro organická hnojiva. (RICHTER, KUBÁT, 2003) V hotovém kompostu nelze rozpoznat žádný původní organický materiál, ze kterého se skládala zakládka, žížaly, mnohonožky se z kompostu pro nedostatek potravy stahují. (BAUEROVÁ, 2007) Tab. 4: Limitní hodnoty rizikových prvků v organických hnojivech (mg/kg sušiny) (RICHTER, KUBÁT, 2003) Cd Pb Hg As Cr Cu Mo Ni Zn 2 100 1 10 100 100 5 50 300 Normováno je i množství aplikovaného kompostu na zemědělskou půdu a maximální povolená dávka činí dle vyhlášky 474/2000 50 t/ha jednou za tři roky. (RICHTER, KUBÁT, 2003) Tab. 5: Kritéria hodnocení kompostu (RICHTER, KUBÁT, 2003) Kvalita Organické % v sušině kompostu látky (%) N P K Výborný Uspokojivý špatný

Nad 50 30 8

2,0 0,3-1,0 0,1

0,65 0,2 0,1

1,25 0,8 0,2

Ca + Mg 4,5 2,5-3,5 1,5

Vzhledem k nákladnosti výroby kompostů má smysl kompostovat materiály, které se kompostováním zušlechťují, a tím jsou právě organické odpady ze zemědělské a zahradnické výroby. (MAREČEK, 1997) Náklady na výrobu kompostů jsou limitovány surovinami pro jejich výrobu, vhodnou plochou pro kompostoviště, vhodným nakladačem pro překopávání kompostu. (RICHTER, KUBÁT, 2003) Náklady na výrobu 1t kompostu se pohybují od 100 do 400 Kč. (dle Váni, 1994, in RICHTER, KUBÁT, 2003)

3.1.4 Použití kompostu Použitím kompostu lze uhradit deficit statkových hnojiv. (RICHTER, KUBÁT, 2003) Kompost, ať statkový nebo průmyslový, obsahuje méně než 2% NPK, a je tedy méně účinný než průmyslová hnojiva. (GOWARIKER, 2009) Podle Bauerové (2007) odpovídá množství aplikovaného kompostu na plochu o výšce 1cm 10l na m2, případně 1m3 na 100m2. Uvádí, že 1m3 váží asi 600kg při 50 % hmotnosti sušiny a obsahuje 3kg 16

N. Ve srovnání s ostatními organickými hnojivy se rozděluje uvolňování N postupně více let. V prvním roce se uvolní asi 20 % - tím mají rostliny k dispozici množství N 600g na každých 100m2 (60kg na ha). Vyzrálý kompost je velice stabilní organické hnojivo, živiny v něm obsažené jsou do půdy uvolňovány velmi pomalu a nehrozí jejich vyplavování do podzemních vod. Kompost obohacuje půdu o užitečnou mikroflóru a zlepšuje některé mechanickofyzikální a fyzikálně-chemické vlastnosti půdy, jako je vododržnost, pufrační kapacita, struktura apod. (RICHTER, KUBÁT, 2003) Dávky kompostu ke hnojení se volí dle nároku pěstovaných plodin od 20 do 100 t/ha. Kompostem se nedá žádná půda přehnojit a lze ho aplikovat jak na podzim tak na jaře. Přednostní použití je k zahradním plodinám, které vyžadují organické hnojení (plodové zeleniny, košťáloviny, celer, rané bramboty, ovocné kultury, réva vinná). (RICHTER, KUBÁT, 2003) Humus mimo jiné umožňuje lépe využít minerální hnojiva a chrání živiny proti vyplavování do spodních vod. Dále zvyšuje odolnost půdy před okyselením, omezuje kontaminaci půdy i produktů cizorodými látkami, což je významné z hlediska konzumace produktů plodin převážně v čerstvém stavu. (GRODA, 1997) RICHTER, KUBÁT (2003) očekávali rozvoj používání kompostu na zemědělskou půdu vstupem ČR do EU, z důvodu direktivy omezující skládkování biodegradovatelných odpadů. Kompost má snadno přijatelné živiny a doporučuje se proto k použití pro zeleninu v první a druhé trati s krátkou vegetační dobou (kedluben, ředkvička aj.) v dávce 40 60 t /ha. (MELICHAR, 1997) Kompost se přidává do půdy v množství 5 - 10kg na m2. Vyšší množství se používá pro pěstování zeleniny nebo ovoce. Z toho důvodu je třeba věnovat pozornost přítomnosti toxických látek, zejména solím kovů a boranům. Rtuť se při kompostování z větší části odstraní vypařováním. Toxické anorganické látky, jako jsou pesticidy a polyaromatické uhlovodíky, jsou v kompostu z komunálních odpadů obsaženy jen ve velmi malém množství. Zneškodnění nekompostovatelných zbytků, které tvoří více než 50 % hmostnosti původního odpadů může tvořit značný podíl provozních

nákladů

kompostáren.

Metabolickými

reakcemi

mohou

vznikat

toxikologicky významné vedlejší rodukty. Toxické produkty, zejména mykotoxiny, jsou syntetizovány houbami, které rostou na nemineralizované organické hmotě. Někdy mohou být organické zbytky pokryty vrstvou hub, které inhibují aerobní rozklad. Plísně,

17

které produkují vysoce toxické metabolity, jsou rozšířeny zejména u zbytků olejnatých plodin. (KURAŠ, 1994) Například při přípravě půdy na pěstování košťálových zelenin se při hnojení chlévským hnojem dbá na to, aby byl dobře zaklopen a nevyčníval na povrch půdy. Toto nebezpečí odpadá, použije-li se kompost. Oproti chlévskému hnoji je lépe hnojit kompostem, zvláště u raných košťálovin s krátkou vegetační dobou, a proto potřebují dostatek přístupných živin. Další výhodou je, že je zde menší riziko napadení rostlin květilkou zelnou a zaplevelení pozemku než po hnojení chlévským hnojem. Statkové komposty obsahují větší podíl trvalého humusu, uplatnění odpadních hmot, například zbytky po sklizni plodin, je velkou výhodou. Mohou se použít ve velkých množstvích. Při sklizni košťálovin pro přímý konzum se sklízí tak, aby byly účelně dopraveny ke spotřebiteli. U kapusty a zelí se ponechávají jen nejmohutnější obalové listy. Při sklizni pro uskladnění na zimu – na krátkou dobu se sklízí tak, že se hlávka odřízne od košťálu a ponechá se na ní několik listů, kedlubny se však listů zbavují, dále se rostliny, především u malopěstitelů, zbavují okrajových listů. Po ukončení sklizně je potřeba odstranit z pozemku košťály. Na velkých plochách se košťály zaorávají, ale zde je pak potřeba počítat s ošetřením pozemku proti chorobám a škůdcům. Tam, kde se košťály neodstraňují po dlouhou dobu z pozemku, hrozí během několika let nemožnost pěstování košťálovin pro velký výskyt škůdců a chorob. (VLČEK, 1969) Kompostované organické hmoty, případně zelené hnojení používají drobní pěstitelé, hnojem spíše nehnojí. (KOŽEŠNÍKOVÁ, 1992) U plodin náročných na dusík může být strategií hnojení aplikace kompostu k luskovinám jako k předplodině. Posklizňové zbytky luskovin se rozkládají rychle a poskytují tak dusík, kompost se rozkládá pomaleji a přispívá k budování organické hmoty v půdě. Luskovina tak funguje jako regulátor uvolňování dusíku z kompostu. (ERHART, HARTL, 2008) Podle TIMMERMANNA ET AL. (2003) in ERHART, HARTL (2008) bylo zjištěno, že hygienizace kompostu je garantována při teplotě 65° C po dobu alespoň sedmi dnů. Při pěstování zeleniny dochází k intenzivní kultivaci půdy, čímž může docházet k rychlé mineralizaci organické složky půdy a postupné ztrátě úrodnosti zeminy. Většina zelenin vyžaduje půdu bohatou na organickou složku, dobře strukturovanou a s vysokou kapacitou zadržování vody. Z toho důvodu většina zeleninových plodin reagují na hnojení kompostem příznivě. Například u rajčat, papriky a lilku byla 18

zaznamenána vyšší úroda při aplikaci kompostu než při hnojení minerálními hnojivy. (MAYNARD, 1994 in ERHART, HARTL, 2008) U košťálových zelenin byla prokázána zlepšená reakce produkce na hnojení kompostem v porovnán s minerálně hnojenou půdou za předpokladu, že požadavky plodin na živiny byly uspokojeny. (VOGTMANN, FRICKE, 1989 in ERHART, HARTL, 2008). U luskovin je reakce na hnojení kompostem se může lišit oproti ostatním zeleninám z důvodu schopnosti fixovat vzdušný dusík. Mohou však profitovat z jiných látek než dusíku a také ze zlepšené půdní struktury. (GRAY, TAWHID, 1995 in ERHART, HARTL, 2008) V pokusech prováděných se čtyřmi kultivary cibule bylo dosaženo poznatku, že úroda kultivarů ošetřených hnojení kompostem je vyšší než úroda z polí neošetřených kompostem. (MAYNARD, HILL, 2000 in ERHART, HARTL, 2008)

19

3.2

KOMPOSTOVACÍ PROCES U všech způsobů aerobního kompostování je průběh stejný, jen se liší rychlostí.

Kompostovací proces zahajuje primární fáze, po ní následuje fáze sekundární a dále fáze syntézy. Celý proces trvá 7 - 12 týdnů dle surovinové skladby, poměru C:N, úpravy složek, zrnitosti, technologii apod. (ZEMÁNEK, 2008) Pro správný průběh kompostování je důležitá správná volba rostlinných odpadů. Rozkladné mikroorganismy pracují optimálně při dostatečném množství živin a organického materiálu. Zajištění optimálních podmínek (C:N, vlhkost, aerace, homogenizace) v průběhu kompostování zajistí dokonalou činnost mikroorganismů po celou dobu přeměny organických látek a zrání kompostu. (KURAŠ, 1994) Klíčovou fází při výrobě kompostu je zrání. Organická hmota surovin je nejprve činností enzymů mineralizována za současného uvolňování tepla a poté následuje syntéza stabilních organických látek humusového charakteru. Přeměnu organické hmoty surovin na humusové látky zajišťují především mikroorganismy. První fáze přeměn je proces aerobní, proto musí být zajištěn dostatek vzduchu uvnitř zakládky. Navíc musí technologie výroby kompostu zajistit maximální homogenitu – promísení všech složek a zajistit požadovaný teplotní a vodní režim. (RICHTER, KUBÁT, 2003) V důsledku tvorby kyselin je pH kompostovaného materiálu nejdříve snižováno z původně neutrální hodnoty na 4 - 5. Tato hodnota se později vlivem rozkladu organických kyselin v termofilní fázi zvyšuje, konečný kompost má alkalickou reakci příznivou pro kyselé půdy. (KURAŠ, 1994)

3.2.1 Fáze kompostovacího procesu 3.2.1.1 I. fáze primární – rozkladná – fáze mineralizace Někteří autoři rozdělují mineralizaci na 2 fáze: fázi mezofilní – s teplotami 25° C - 40° C, označovaná jako fáze startovací a fázi termofilní – s teplotami od 35° - 65° C. Optimum pro nastartování procesu je teplota kolem 10° C. Po vytvoření vhodných podmínek se začnou explozivně množit mikroorganismy, a to v počtu až 5,62 · 1014 / 24 hodin. Jejich činností dochází k rychlému nárustu teploty. Optimální doba této fáze je 21 dnů při teplotě 55° C. V této fázi probíhají degradační reakce – rozklad 20

jednoduchých, na energii bohatých látek, jako jsou sacharidy, škroby a bílkoviny. (ZEMÁNEK, 2008) V 1. fázi klesá objem cca o 15 – 20 %. Snadno rozložitelné látky se vyčerpají a kompost se do jisté míry stabilizuje. (GRODA, 1995) Mezofilní fáze nastupuje v prvním dnu a trvá 2 - 5 dní. Teploty mohou narůst až na 50° C. Při této fázi dochází k intenzivnímu rozvoji mikroorganismů, a to bakterií a plísní. V primární fázi se uplatňují především aktinomycety. Pro mezofilní mikroorganismy je optimální teplota 25° - 30° C. Jejich činností se teplota zvýší na 40° - 45° C. (KUDELOVÁ, 1999) (KURAŠ, 1994) (DIAZ, 2007) Poté mezofilní fáze přechází do termofilní fáze, ve které mohou teploty přesahovat 60° C . Zde se množí termofilní mikroorganismy a dále probíhá rozklad jednoduchých látek a proteinů. Teplota kompostu se zvyšuje na 70° - 80° C. Toto zvýšení teploty zajišťuje hygienizaci kompostu, jsou zničeny hnilobné a patogenní bakterie, choroboplodné zárodky, larvy hmyzu, semena plevelů ztrácí klíčivost. Mikroorganismy adaptovaní na vysoké teploty se dostávají do konkurenční převahy a postupně nahrazují mezofilní flóru. Z mikroorganismů se vyskytují tyčinkové bakterie, mikromycety, termofilní houby. Termofilní houby dosahují růstového maxima mezi 35° - 55° C, vyšší teploty už růst hub inhibují. Za vyšších teplot jsou aktivní termofilní a teplotolerantní bakterie a aktimomycety. Tato fáze trvá 5 - 12 dní. (KUDELOVÁ, 1999) (ZEMÁNEK, 2008) (DIAZ, 2007) Kromě vysoké teploty má na hygienizaci vliv i produkce antibiotik některými skupinami mikroorganismů. (DIAZ, 2007) Nastartování biodegradace je zpravidla spontánní, někdy se mohou použít stimulační látky, jako např. preparáty z bylin nebo očkovací látky. Účinnost preparátů z bylin je zpochybňována. Očkovací látky obsahují bakterie a houby, které podporují tvorbu humusu. Tento postup je však nákladný a účinnost není zcela jistě prokázána. (KALINA, 2004) Do kompostu je možné vnést mikroorganismy ornicí, pařeništní zeminou, nebo zrajícím kompostem. (KUDELOVÁ, 1999) Podle Kuraše (1999) urychluje přídavek vhodných přísad nejen zahájení kompostovacího procesu, ale usnadňuje udržet průběh reakcí správným směrem. Tyto látky urychlují růst rozkladných mikroorganismů a současně mohou upravit obsah živin, minerálních látek a pH. Vlastnosti surového kompostu lze dále zlepšit přídavkem speciálních kmenů aerobních mikroorganismů, které zpracovávající celulózu, rozkládají organické látky při vysokých teplotách, nebo které mohou rozkládat zvláště odolné složky kompostu. 21

Rozkladný proces by měl být iniciován co nejdříve, aby nedocházelo k nežádoucím reakcím. U materiálů s vysokým obsahem bílkovin hrozí nežádoucí fermentace, za vzniku páchnoucích látek, a to i při krátkodobém skladování. (KURAŠ, 1994) Ukončení I. fáze je způsobena nedostatkem dusíku, vyčerpáním snadno rozložitelných látek a poklesem teplot pod 40° C. Po proběhnutí I. fáze už směs k zopakování této akce není možné donutit. Pokud se do kompostu v této fázi dodá dusík nebo se kompost přehází, obnoví se tím čerstvý povrch kompostovaných částic, dojde znovu ke zvýšení teplot, nikdy už však není dosaženo teplot původních maximálních. (GRODA, 1995) (ZEMÁNEK, 2008) 3.2.1.2 II. fáze sekundární – fáze přeměny V sekundární fázi dochází ke stabilizaci a humifikaci složek a ke vzniku zralého a připraveného kompostu. (KOLEKTIV AUTORŮ, 2008) V této fázi dochází k rozkladu obtížněji rozložitelných látek - celulózy, hemicelulózy a ligninu a současně vznikají stabilní organické látky, které obsahují humus.(KUDELOVÁ, 1999) ( KURAŠ, 1994) Po vyčerpání substrátu se zastavuje aktivita termofilních organismů. (DIAZ, 2007) Střídá se období rozvoje a útlumu mikrobiální činnosti.(ZEMÁNEK, 2008) Postupně se obnovuje činnost hub, bakterií a aktinomycet, buď z přeživších spor nebo externí inokulace a dochází k ochlazování. Teplota v této fázi pomalu klesá a je ukončena při teplotě 30° C. (ZEMÁNEK, 2008) (DIAZ, 2007) Podle Diaze (2007) se teplotami nad 70° C v primární fázi mnoho mezofilních mikroorganismů zahubí, čímž je omezeno zotavení kompostu po teplotním vrcholu, proto je v této fázi vhodné provést opatření pro rekolonizaci. Organické látky obsažené v původních vstupních složkách se přeměňují na humusové složky, které se váží na jílovité částice a přechází na stabilnější formu. Kompost získává charakter strukturní látky bez zápachu, začíná se projevovat hnědé zbarvení, mizí toxicita, provádí se testy z výluhů a řeřichový test. Objem klesá v této fázi o 10 – 15 %. (ZEMÁNEK, 2008)

22

3.2.1.3 III. fáze syntézy – fáze přeměny V této fázi dochází k dalšímu poklesu teploty a k syntéze humusových látek. Po stabilizaci teplot pod 30° C lze kompost shrnout na velké hromady, na kterých kompost dozrává. (KUDELOVÁ, 1999) Dozrávací fáze je charakteristická tím, že vlivem autochtonní mikroflóry dochází ke stabilizaci organických látek, kompost se již nezahřívá, teplota se vyrovnává s teplotou okolního prostředí, hmota je zcela homogenní a nezapáchá. (KURAŠ, 1994) Klesá počet bakterií, roste počet hub. Kompost ovládají malí Ž a hmyz, svinky, stonožky, roztoči, žížaly. Vzhledem k přítomnosti žížal kompost není toxický. Vytváří se vazby mezi anorganickými a organickými látkami v kompostu a ke tvorbě kvalitního a stabilního humusu. V této fázi dochází k již nepozorovatelnému poklesu hmotnosti. (GRODA, 1995) Celková bilance hmotnosti se může zobrazit pomocí tzv. Sankeyova diagramu. Celkový pokles hmotnosti od začátku kompostování je cca 50 %, pokles objemu je ještě větší, protože dochází ke zhutnění materiálu. Byla-li sypná hmotnost zakládaného materiálu 400 - 600 kg / m3, je sypná hmotnost kompostu dle druhu technologie kolem 700 kg/m3. (GRODA, 1995) Organická hmota prochází během kompostování různými metabolickými dráhami: mineralizace, humifikace, degradace. V dobře řízeném procesu je kolem 50 % biodegradabilního organického materiálu přeměněno na CO2, H2O, minerální soli, a energii. Ve zbývající organické hmotě (50 %) je kolem 20 % přeměněno na huminové látky, dalších 30 % je částečně degradováno aerobními a anaerobními procesy. (DIAZ, 2007) Zralý kompost může být expedován jako tzv. hrubý kompost, který se používá na hnojení polních kultur nebo jemný kompost, který je upravený, drcený, prosévaný, případně obohacený o mikroprvky, balen do pytlů a prodáván. (GRODA, 1997)

3.2.2 Faktory ovlivňující proces kompostování 3.2.2.1 Poměr C:N Poměr C:N je jeden z nejvýznamnějších faktorů při kompostování. Udává procento organického uhlíku ku celkovému dusíku. Optimální poměr pro většinu typu odpadu je 25 - 30. Živé mikroorganismy v jejich metabolismu zužitkují kolem 30 molekul uhlíku pro každou molekulu dusíku. (DIAZ, 2007) 23

V průběhu zrání se počáteční poměr C:N zužuje. Pro dosažení poměru C:N 20 30:1 u vyzrálého kompostu, který zaručuje vysokou stabilitu a agronomickou účinnost, je třeba, aby ve vstupní směsi byl poměr 30 - 35:1. (KUDELOVÁ, 1999) V průběhu zrání kompostu uhlík ubývá jako CO2. Čím větší poměr C:N, tím déle kompost zraje. Pokud se takový kompost zapraví do půdy, jeho rozklad v půdě pokračuje a ubírá rostlinám půdní dusík. Pokud je poměr nižší, mikroorganismy nestačí N spotřebovávat pro svůj metabolismus a zrání se tím také prodlužuje. Průmyslový kompost má povolen maximální poměr 30:1. (VÁŇA, 1997) Hmoty s poměrem C:N nižším než 10:1 se rozkládají velmi rychle (např. hmoty s poměrem C:N nad 50:1 se rozkládají velmi pomalu (např. stromová kůra má poměr C:N = 118,75) (VÁŇA, 1997) Obsah N v odpadech ze zeleniny (neluskoviny) je 2,5 - 4 a poměr C:N 11 – 12. (DIAZ, 2007) 3.2.2.2 Vlhkost Podle Kudelové (1999) je optimální vlhkost při 65 %ním zaplnění pórů čerstvého kompostu vodou. Dle Váni (1997) je optimální vlhkost, když je 70 % pórovitosti zaplněno vodou. Optimální vlhkost je u kompostů ze zemědělských odpadů 55 – 60 %. Při nedostatečné vlhkosti dochází k rozvoji nežádoucí mikroflóry, při nadbytečné vlhkosti pak k rozvoji anaerobních mikroorganismů. (KUDELOVÁ, 1999) K příliš vysokému obsahu vody vede nakupení výhradně čerstvých zelených odpadů. Mikroorganismy pak nedostávají dostatek kyslíku a kompost začne kvasit. Pokud se do kompostové zakládky přidají pouze suché materiály, nebo materiál vlivem teploty o vlhkost přichází, kompostování se zastavuje. Suché odpady jsou totiž mikroorganismy zakonzervovány. (BAUEROVÁ, 2007) 3.2.2.3 Teplota Vzrůst teploty po promíchání kompostu ukazuje na vhodné podmínky pro rozvoj mikroorganismů. Pokles teploty naopak ukazuje na spotřebu kyslíku a zvýšení koncentrace CO2 v substrátu. (KUDELOVÁ, 1999) Vyhláška

č.

341/2008

Sb.

o

podrobnostech

nakládání

s biologicky

rozložitelnými odpady, z hlediska technologických požadavků uvádí teploty, které musí 24

být dodrženy pro hygienizovaný výstup. Hygienizací se dle vyhlášky rozumí takový způsob úpravy, kterým se snižuje počet patogenních organismů, které mohou způsobit onemocnění člověka nebo zvířat, pod stanovenou hodnotu. Tab. 6: Teplotní režimy při hygienizaci kompostováním (vyhláška č. 341/2008 Sb.) Technologie

Vstupy Teplota Doba Odpady ze zahrad a malé zařízení ≥ 45°C 5 dní zeleně V malých zařízeních je nutné dosáhnout teploty nejméně 45°C po dobu 5 dní a uskutečnit minimálně 2 překopávky. Odpady ze zahrad a zeleně, zbytková kompostování ≥ 45°C 10 dní biomasa ze zemědělství ˃ 55°C 21 dní kompostování BRO ≥ 65°C 5 dní kompostování v uzavřených BRO ≥ 65°C 5 dní prostorách Teplota kompostových zakládek vyšších než 2 m se měří ve středu zakládky v minimální hloubce 1 m od povrchu zakládky. Teplota nižších kompostových zakládek se měří ve středu zakládky v minimální hloubce 0,5 m od povrchu zakládky. Minimální doba procesu po provedené homogenizaci je 60 dnů. Při kompostování v uzavřených prostorách je možná kratší doba, pokud se zpracovávají pouze rostlinné tkáně. V kompostárnách musí být teplota sledována kontinuálně nebo měřením v pravidelných intervalech minimálně jednou denně. (KOLEKTIV AUTORŮ, 2008) 3.2.2.4 Zrnitost a homogenita Aby došlo k zahájení kompostovacího procesu, musí kompostované suroviny na sebe působit. Dezintegrací dochází ke zvětšení oxidační a styčné plochy pro mikroorganismy a tím k urychlení biodegradabilního procesu. Ve velkých zařízeních se používají k dosažení zrnitosti a homogenity kompostovaných surovin drtiče a štěpkovače. Čím menší jsou částice surovin, tím je větší oxidační a styčná plocha částic, nebo čím surovina lépe degraduje, tím větší mohou být její částice v zakládce. (PLÍVA, 2009) 25

Hotový kompost je homogenní hmota drobtovité až hrudkovité struktury, bez nerozpojitelných částic. Nesmí vykazovat pachy, které znamenají přítomnost nežádoucích látek, musí mít zemitou vůni po houbách. (KOLEKTIV AUTORŮ, 2008) 3.2.2.5 Překopávky Překopávky se provádí při poklesu teplot v kompostové hromadě. Překopávkami je podpořen rozklad, zlepšuje se homogenizace, dochází tak k provzdušnění substrátu, čímž je zajištěn dostatek kyslíku pro mikroorganismy a zajištění optimálních teplot v substrátu. (KUDELOVÁ, 1999)

3.2.3 Rostlinné složky v kompostové zakládce Největší podíl v kompostové zakládce tvoří obecně rostlinný materiál. Živočišné tkáně i mikrobiologické složky jsou pak minoritní frakcí směsi. (DIAZ, 2007) Tab. 7: Hlavní rostlinné složky obsažené v kompostovaném materiálu, seřazení sestupné dle rozsahu důležitosti výskytu (DIAZ, 2007) Výskyt R-Ž-MO Rozsah důležitosti 0-3: Rozložitelnost Složka Funkce 0= nenalezeno, 3 = velmi vysoké množství Celulóza stavební složka Snadno (před. buněčné stěny houby, ale také 3-0-0 bakterie a aktinomycety) Hemicelulóza

Lignin

stavební složka buněčné stěny (semena, stébla, dřevo, řasy) stavební složka buněčné stěny – pevnost

26

3-0-0

Variabilní rozklad, často dohromady s ligninem

3-0-0

Velmi odolný (před. houby)

Pektin

stavební složka buněčné stěny plasticita (semena, ovoce a mladé dřevní části)

Škrob

2-0-0

zásobní funkce (semena, kořeny)

Sacharóza

2-0-1

vakuoly

Snadno, nejvíce MO mezi nimi často R patogeny

Dobrá (aerobně i anaerobně) Velmi snadno MO

2-0-1 Tuky, vosky

zásobní funkce

1-3-1

Variabilní

Suberin, kutin

stavební funkce

1-0-0

Slabá

Chlorofyl a jiné pigmenty

plastidy

Snadno 1-0-0

Alkaloidy, třísloviny vakuoly DNA, RNA

1 - -0

jádra, mitochondrie

1-1-2

Variabilní Snadno

3.2.3.1 Charakteristika nejvýznamnějších složek rostlinného těla Celulóza, lignin, pektin. Buněčná stěna se skládá ze čtyř polymerů – proteinů, celulózy, hemicelulózy a pektinu. Ve všech rostlinných buňkách je buněčná stěna tvořena ze dvou vrstev – střední lamely a primární stěny, mnoho buněk navíc ukládá ještě sekundární stěnu. Primární stěna je především celulózní vrstvou. Celulóza je základní charakteristickou složkou buněčné stěny a určuje její architekturu. Celulózu lze najít ve všech typech organického odpadu, ve kterém dominuje. Pro rozklad celulózy jsou důležité houby, pokud je celulóza obalena ligninem (např. dřevo nebo stéblo), pak jsou do rozkladu zapojeny i bakterie. Kromě celulózy obsahuje primární stěna ještě hemicelulózy, glykoprotein a pektiny. Pektinová složka propůjčuje primární stěně plastické vlastnosti, které se uplatňují v průběhu prodlužovacího růstu kořenů, stonků i listů. Především z pektinových látek je pak složena střední lamela. Specializované buňky s podpůrnou nebo mechanickou funkcí, které slouží například ke zpevňování a vedení vody tvoří sekundární buněčnou stěnu, která má značný podíl celulózy, ale neobsahuje pektinové látky, proto je neohebná. Další součástí sekundární stěny je 27

lignin. Lignin je podstatnou součástí sekundární stěny buněčné stěny a významně ovlivňuje její pevnost. Jedná se o hojně se vyskytující polymer v rostlinách a po fyzikální stránce slouží ke zvýšení pevnosti buněčné stěny. U dřevin tvoří 15 – 35 % sušiny. Rozklad ligninu je velmi pomalý a komplikovaný. Degradace je nejprve prováděna houbami, které jsou velmi často patogenní a prospívají na živých rostlinách. Některé houby jako Pleurotus ostreatus, rozkládá lignin a celulózu zároveň. (PROCHÁZKA, 1998) (DIAZ, 2007). Škrob. Chemicky je škrob polysacharid (C6H10O5)n – polymer glukozy. V chloroplastech zelených listů fotosyntézou CO2 vzniká tzv. asimilační škrob, který se převádí do amyloplastů a mění se v zásobní škrob – v hlízách, plodech, semenech, kořenech, stoncích, oddencích. Kromě asimilačního a zásobního škrobu se na cestě mezi listy a zásobními orgány tvoří tzv. škrob přechodný, který se mění na sacharózu. V buňkách kořenové čepičky a primární kůry kořenových čepiček se tvoří drobná zrníčka škrobu přesýpavého, který se vlastní hmotností přesýpá v buňce při změně její polohy. Plastidy, které jsou schopny syntézy škrobu, jsou amyloplasty, které, pokud jsou vystaveny intenzivnímu světlu, se přeměňují na chloroplasty. (PROCHÁZKA, 2005) (PROCHÁZKA, 1998) Kutin, suberin, vosky. Jedná se o tukové látky obsažené v buněčných stěnách, které tvoří vnější ochranná pletiva rostlinného těla. Kutin je ve vnějších stěnách epidermálních buněk, suberin v korkovém pletivu. Tyto látky spolu s vosky impregnují buněčné stěny a zamezují ztrátám vody z rostlin. (PROCHÁZKA, 1998) Chlorofyl. Chlorofyl je fotosyntetickým pigmentem a společně s karotenoidy je obsažen v centrech fotosyntézy, v chloroplastech. V jednom chloroplastu je asi 600 milionů molekul chlorofylu. (PROCHÁZKA, 1998). Dle Kopce (1998) se chlorofyl v rostlinných částech vyskytuje asi v množství 600 - 1500 mg/kg. Většina molekul chlorofylů vytváří tzv. světlosběrné systémy, které zachycují kvanta záření a převádí tuto energii do reakčního centra. (PROCHÁZKA, 1998) Sacharóza. Sacharóza patří mezi disacharidy. (HAVEL, 2005) Je metabolickým produktem všech zelených rostlin, kde slouží jako transportní rozpustný sacharid. (www.wikipedia.org)

28

Dusičnany. Zhlediska kumulace dusičnanů nejméně hromadí plodová zelenina, hrách, fazole, cibule a česnek. Naopak k velkému hromadění dusičnanů je náchylná listová zelenina, mrkev, červená řepa nebo tykve. (KOPEC, 1998)

3.3

KOMPOSTOVÁNÍ ZAHRADNICKÝCH ODPADŮ Z hlediska komunálního odpadu se odpady ze zeleniny (a ovoce) řadí mezi tuhé

komunální odpady. (MAREČEK, 1997) V katalogu odpadů jsou zahradnické odpady zařazeny do skupiny 02 00 00: Odpady ze zemědělství a lesnictví, které tvoří odpady z primární zemědělské a zahradnické produkce, z lesního hospodářství, z rybářství, z výroby a zpracování potravin a do podskupiny 02 03 00: Odpady z produkce a ze zpracování ovoce, zeleniny, obilovin, jedlých olejů, kakaa, kávy a tabáku; odpady z tabákového průmyslu. Podle Kuraše (1994) se na vzniku odpadů nejvíce podílí výroba a rozvod elektřiny, a to asi 56 %, odpady ze zemědělství jsou na druhé místě s asi 37 %. Z hlediska odstraňování odpadů je kompostování skutečným způsobem jejich zneškodnění oproti skládkování. Přednost kompostování spočívá v možnosti vrátit původní materiály do přirozených přírodních potravních cyklů. Kompostováním se snižuje objem odpadů až o 30 %. Většina odpadů (např. nahnilá zelenina či ovoce) obsahuje na povrchu i uvnitř velké množství mikroorganismů. U nás zájem o zemědělské využití biologicky rozložitelných odpadů klesal, hlavní příčinou byl pokles zájmu o růst úrodnosti půdy a snaha o minimalizaci vstupů do zemědělské výroby. Kuraš (1994) předpokládal, že při vytváření podmínek, za kterých by byli producenti BRO nuceni se na nákladech na kompostování podílet, by mohlo zabezpečit i stálý odbyt levného kompostu. Očekával i zvýšený zájem o kompost jako hmotu pro rekultivace skládek odpadů apod. (KURAŠ, 1994) Zahradnictví,

jako

odvětví

zemědělství

produkuje

široký

sortiment

biodegradabilních odpadů, které obsahují rostlinné živiny a jsou recyklovatelné jako organické hnojivo buď přímou aplikací nebo po zpracování na kompost. Z oblasti zahradnictví jde tedy o tyto odpady: zbytky po třídění a tržní úpravě zelinářských, ovocnářských, vinohradnických, ale i květinářských produktů, částečně zemina z čištění a odpady z produkčních sadů nebo vinic a odpady z údržby okrasných porostů – travnatých plocha okrasných dřevin. Klasické zahradnictví lze pak označit jako 29

bezodpadové hospodářství. Poměrně značný podíl kompostu v zahradnictví je spotřebován jako základní komponenta při výrobě balíčkované sadby a pěstování hrnkových květin. (GRODA, 1997) Významnost využití opadů spočívá v tom, že veškeré odpady mají vysokou biologickou hodnotu, snižuje se znečištění povrchových vod, zefektivňuje se výrobní proces. Pro potravinářský průmysl je typické, že podíl surovin se stává odpadem již před použitím v technologických procesech, zejména z důvodu nesplnění hygienických požadavků na zpracovávanou surovinu. Kromě rostlinných a živočišných produktů s vysokým obsahem těžkých kovů může jít o produkty s rezidui pesticidů, PCB, mykotoxinů, choroboplodných zárodků, parazitů apod. Odpady z potravinářského průmyslu se v zemědělství nejčastěji používají ke krmení nebo hnojení. Využití jako zdroje energie je nákladné a proto méně časté. (FILIP, 2002) Podle morfologických znaků zásobních orgánů se zelenina rozděluje na kořenovou, cibulovou, košťálovou, luskovou, plodovou a listovou (ŽUFÁNEK, 1992) Při zpracování ovoce a zeleniny jsou nejvýznamnějšími vedlejšími produkty výlisky z lisování ovocných šťáv. (KUDELOVÁ, 1999) Odpad ze zeleniny vzniká především při sklizni a posklizňových operacích. Při sklizni může být důvodem zhoršená jakost i mechanické poškození, ke kterému může dojít i špatným seřízením strojů při sklizni. Při sklizni se rovněž odstraňují vadné kusy. Posklizňové zbytky jako biologický odpad při sklizni většinou zůstává na povrchu pozemku, kde se běžně zaorává. (MALÝ, 1998) (ZEMÁNEK, 2001) Množství odpadů ze zelenin, které při sklizni může vzniknout, je ovlivněno například nevhodnou volbou odrůdy, kvalitou osiva nebo sadby zeleniny, střídání plodin, výběr vhodného stanoviště, špatnou přípravou půdy, nevhodnou výživou a hnojením, mezerovitostí porostu, dále ochranou porostů, nevhodnými termíny zákroků nebo nedoceněním mechanické kultivace. (MALÝ, 1998) V rámci posklizňových operací vzniká velké množství biologického odpadu při třídění, čištění, balení i zpracování zeleniny. Jeho kompostování má tedy především smysl tam, kde se odděluje nepoužitelný podíl nebo kde se produkty finalizují na posklizňové lince. (ZEMÁNEK, 2001) Při třídění jsou vyřazovány nahnilé, nebo napadené kusy, protože všechny druhy zeleniny je s ohledem na negativní dopad na lidské zdraví zakázáno prodávat poškozené

30

chorobami nebo škůdci, namrzlé, zapařené, napadené plísní či hnilobou. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) Dalším zdrojem odpadu může být například zeleninová nať. Nať ze zelenin má různé složení v závislosti na druhu zeleniny. (FILIP, 2002) Největší objem zbytků při zpracování zeleniny tvoří obalové listy a košťály košťálových zelenin. Obsahují asi 10 % sušiny, 1,9 % NL, 2,3 % sacharidů, 1,5 % vlákniny a 2 % popelovin. Pokud nejsou plesnivé nebo nahnilé a pokud jsou přijímána zvířaty, lze je zkrmit, v opačném případně zkompostovat. (FILIP, 2002) Odpad vzniká v logistických centrech, skladech a velkoobchodech. V dnešní době je zvýšený objem dovozu, například dvě třetiny dovezených zelenin představují zeleniny plodové (MALÝ, 1998). Nemalé množství odpadu pak vzniká v obchodech a domáctnostech. Poměr C:N u zelenin bývá 30 - 40:1, jedná se o velmi strukturní materiály, není nutné je drtit, neboť se snadno rozmělní již při prvním překopávání. Pokud je v zakládce více dužnatých listů, je zde nezbytné více sledovat vlhkost. (ZEMÁNEK, 2001)

3.3.1 Odpady z posklizňových operací a tržní úpravy Při posklizňových operacích vzniká odpad po přejímce zeleniny, při odnaťování, odlisťování, přebírání, odhliňování, vyřazují se větvičky, kořínky, listy a vadné kusy – poškozené, napadené požerkami, nahnilé, deformované. Tyto operace jsou většinou mechanizované nebo polomechanizované. (MALÝ, 1998) Při posklizňových úpravách vzniká 5 – 20 % hmotnosti sklizně jako odpad. Jedná se o deformované, poškozené, nedozrálé nebo přezrálé, malé kusy, nebo cizí příměsi. Je snahou odpad minimalizovat již při sklizni. Nestandardní produkty lze zpracovat – sušením nebo využitím na šťávy. Dále se odpad používá na zkrmení. Ostatní pevné odpady – zemina, cibulové slupky, napadené a znečištěné kusy se odváží na kompost nebo zaorávají na poli. Kompost musí být v dostatečné vzdálenosti od posklizňového střediska. Odpady se nesmějí nikdy skladovat přímo ve středisku. (MALÝ, 1998) Jako součást posklizňových středisek může být umístěna předčistička cibule, zelenina se zde zbavuje přebytečných kořenů a listů. (MELICHAR, 1997) Na posklizňovou linku navazuje tržní úprava, tzn. balení do spotřebitelských obalů, případně spotřebitelské balení, pokud jde o produkty loupané, krájené nebo jinak upravené. (MALÝ, 1998) 31

U pěstitele zvyšuje tržní úprava rentabilitu pěstování, zlepšuje odbyt, prodejnost výpěstků a umožňuje využití odpadu na zkrmení nebo zkompostování. Tržní úprava dále umožňuje využití nestandardního podílu produkce, který často odpovídá kvalitní zelenině, ale je neprodejný, protože nesplňuje normativní podmínky. K tržní úpravě patří i výroba polotovarů, např. zeleninových salátů, kostkovaná kořenová zelenina, zelná krouhanka, kysané zelí, zeleninové šťávy apod. Mechanizační zařízení pro tržní úpravu zelenin je například odvrtávačka košťálu, dělička květákových růžic, odhliňovačka, odslupovačka, řezačka, krouhačka nebo balička. (PETŘÍKOVÁ, 1997)

3.3.2 Odpady ze skladování Čerstvá zelenina jsou živé rostlinné orgány. Pro skladování slouží základní parametry plodin. Pro výpočet kapacit je úrodnost (t/ha), skladovatelnost je počet dní, po které si plodina zachovává jakost a je základní technologickou charakteristikou plodin. Již během růstu je ovlivňována vlastnostmi odrůdy, klimatickou oblastí a celkovým klimatem, vliv má i půda, hnojení, volba optimální termínu sklizňové zralosti. (MALÝ, 1998) Druhy a odrůdy citlivé na chlad, jako okurky, paprika, rajčata mají kritické teploty 8 - 12° C, dalším rizikem může být citlivost na suchost. U listových zelenin, mrkve je kritická relativní vlhkost vzduchu 95 %. Dále je stanovena citlivost na CO2. Silně citlivé jsou řapíkatý celer, cibule, salát. Fazolka nebo paprika je zase vysoce citlivá na nízký obsah kyslíku, naopak nízkou koncentraci kyslíku snáší listové zeleniny, cibule nebo květák. Silně citlivý na etylén je salát hlávkový, okurek, mrkev. Další stanovení je na citlivost na napadení mikroorganismy, na skládkové choroby, na které je citlivá mrkev i zelí. U všech zelenin je vysoká citlivost na mechanické poškození. (MALÝ, 1998) Při skladování v nevyhovujících skladech, kde byly nevhodné podmínky, dříve docházelo ke ztrátám až 25 %. V chlazených a klimatizovaných skladech je tyto ztráty možné snížit až na 4 – 10 % i méně. (MELICHAR, 1997) Tab. 8: Ztráty na jednotlivých druzích zelenin při skladování (%) (MELICHAR, 1997) Druh zeleniny (doba skladování) Ztráty Česnek (7měs) 20 % Celer (6měs) Cibule (7měs) 12 % Hrách – lusky (5-6týd) 32

Kedluben s natí (2-3týd) Pažitka (8týd) Mrkev bez natě (7měs) Okurka (2týd) Špenát (10 týd) Kapusta hlávková (5měs) Pór (3měs) Kapusta růžičková (3měs) Kedluben bez natě (6měs) Paprika roční (14dní) Rajče (6týd) Řepa salátová, tuřín, pastinák, petržel (6měs) Salát (2-3týd) Mrkev s natí (2měs) Ředkev (4týd) Zelí hlávkové (6měs) Fazol (10 dní) Křen (10 měs) Meloun, dýně (6týd) Chřest (4týd) Květák (8-10 týd)

11 % 10 % 9%

8%

8 – 10 % 7% 6% 5% 5–8% 4% 2% 1–2%

3.3.3 Zelinářské semenářství Rostliny, které nesplňují pěstitelské, spotřebitelské a zpracovatelské požadavky v semenářském podniku se odstraňují. Provádí se negativním, pozitivním výběrem, dále se vyřazují rostliny zdeformované, zakrslé, předčasně vybíhající do květu, nemocné, neodpovídající odrůdě. (MELICHAR, 1997) V podnicích specializovaných na semenářství jsou prostory, ve kterých se semena vymlacují na mlátičkách a čistící zařízení, které z vymláceného osiva vyfouká všechny ostatní části kromě semena. K čistícímu zařízení patří síta, pomocí kterých se odstraňují všechny příměsi, jako úlomky stonků, části rozdrcených plodů, kamínky, zbytky plevelných rostlin nebo jejich semena. Při čištění se odstraňují všechna semena neúplně vyvinutá, která bývají i neklíčivá. (ŠTAMBERA, 1986) Také tyto odpady se zařazují mezi zelinářské odpady a mohou se kompostovat.

33

3.4

ZELINÁŘSKÉ ODPADY

3.4.1 Košťáloviny Z košťálovin se u nás nejčastěji pěstuje zelí hlávkové, kapusta hlávková, kapusta růžičková, květák, brokolice a kedlubna. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Sortiment košťálovin je pestrý, umožňuje tak delší sklizně, všechny košťáloviny lze skladovat. Dlouhodobě lze skladovat hlávkové zelí, hlávkovou kapustu, pozdní kedlubny, krátkodobě květák, brokolici, růžičkovou kapustu a všechny rané košťálovinyPři skladování košťálovin jsou největším nebezpečím hniloby. (MALÝ, 2003, (2)) (VLČEK, 1969) Konzumní částí košťálovin jsou listy, hlavní či boční pupeny, květenství nebo osní hlízy. Všem košťálovinám je společný košťál, který může být různě dlouhý a rozdělujeme ho na vnitřní a vnější. Vysoký vnější košťál způsobuje horší kotvení v půdě a vyvracení rostlin. Vysoký vnitřní košťál je znakem pevné hlávky. Vysoký košťál znamená větší procento odpadu při zpracování, které může dosáhnout 25 – 30% z celkové hmotnosti. Pro pěstitele a zpracovatele se jedná o nevýhodu, proto jsou vyšlechtěny odrůdy s nízkým vnitřním košťálem, a tím s vyšší výtěžností. (MALÝ, 2003, (2)) Dle jakostních norem nesmí mít košťálová zelenina konzumní část napadenou nebo poškozenou živočišnými škůdci. Všechny druhy se mrazírensky zpracovávají, většinu druhů lze konzervovat nebo sušit. (MALÝ, 2003, (2)) Odpadem z košťálové zeleniny jsou listeny, košťály, kořeny a další nezpracovatelný podíl. (ZEMÁNEK, 2001)

Voda

sušina

bílkoviny

lipidy

sacharidy

popelo viny

vlák nina

Koefi cient jedlého podílu

Tab. 9: Košťálová zelenina, látkové složení (KOPEC, 1998) Složka g/kg Plodina

Zelí bílé hlávkové

920

80

15

2

45

6,2

27

0,91

Zelí

918

82

16

3

61

6,7

31

0,91

34

červené hlávkové Květák

916

84

24

3

44

8,2

18

0,45

Kapusta růžičková

883

117

52

6

76

14

16

0,69

Kapusta hlávková

890

110

31

5

67

9,4

31

0,77

Kapusta kadeřavá

863

137

43

9

21

11

33

0,85

Brukev

913

87

21

2

58

9,5

22

0,70

brokolice

897

103

44

9

29

11

28

0,61

Jednotlivé druhy zelenin a jejich odpady Zelí hlávkové (Brassica oleracea L. convar. capitata, L., Alef. var. capitata L. ) Zelí je nejranější a nejrozšířenější zelenina na světě, nejvíce se pěstuje v Evropě. Konzumuje se čerstvá i zpracovaná, jedná se o významnou surovinu pro konzervárenský průmysl, především pro výrobu kvašeného zelí, dá se dlouhodobě skladovat. Pěstuje se zelí bílé (subv. alba) nebo červené (subv. rubra). U nás je rozšířenější zelí bílé, červené se používá především v čerstvém stavu na přípravu salátů. (MALÝ, 2003, (2)) Odpadem ze zelí je vnější košťál, který má vliv na stabilitu R, určuje vhodnost ke strojové sklizni a přímo ovlivňuje procento odpadu. Další odpad tvoří listy z třídění a čištění. Kořenový systém je malý. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Podle délky vnějšího košťálu se rozlišují hlávky s nízkým košťálem, který tvoří 20 – 40 % výšky hlávky, se středním košťálem (40 – 60 % výšky hlávky) a s dlouhým košťálem, který tvoří 60 – 80 % výšky hlávky. Podle délky se rozlišuje i vnitřní košťál. Nízký je do 1/3 výšky hlávky, střední do 1/2 výšky hlávky a vysoký vnitřní košťál, který má nad polovinu výšky hlávky. V současnosti je zájem zpracovatelů soustředěn na produkci odrůd s pevnou hlávkou a nízkým vnitřním košťálem, aby se zvýšila jejich výtěžnost a snížilo procento odpadu. (MALÝ, 2003(2)) Výnos raného až pozdního zelí je 20 - 120 t/ha. (MELICHAR, 1997) 35

Při sklizni bílého zelí s výnosem 70 t /ha vzniká 37 t/ha posklizňových zbytků. U zelí červeného je to při sklizni 55 t/ha 43t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) U hlávkového zelí musí mít rané odrůdy minimální hmotnost 350g, odrůdy letní a pozdní minimální hmotnost 500g. (MALÝ, 2003, (2)) Ruční sklizeň se provádí probírkou hlávek, u nichž se odstraňují vnější obalové listy. Při mechanizované sklizni je nutná posklizňová úprava, při které se odstraňuje většina listů, které neobalují hlávku a zkracuje se košťál. (PETŘÍKOVÁ, 1996) Během sklizně může dojít ke ztrátám a vzniku odpadu, pokud je stroj pro totální sběr během sklizně nedostatečně nebo nepravidelně seřizován. (PETŘÍKOVÁ, 2006) (MALÝ, 1998) Sklizeň musí být provedena včas, rané odrůdy jsou při pozdější sklizni náchylné na praskání. (VLČEK, 1969) U menších pěstitelů se košťály po sklizni vytrhují a kompostují. (VLČEK, 1969) I u velkopěstitelů je vhodné po sklizni košťály z pole odstranit. Pokud nejsou napadené nádorovitostí (hlenkou kapustovou) tak se zkompostují, pokud jsou napadené, je lépe zbytky spálit. (MALÝ, 2003 (2)) Podle odrůdy a kvality práce vzniká při ručním dočisťování odpad ve výši 20, ale i 35 a více %. (MALÝ, 1998) U pozdních odrůd se hlávka odlisťuje tak, že zůstává jen hlávka bez krycích listů. Sklizené hlávky se očistí i od poškozených listů a zbaví se košťálu. Zelí pro delší skladování se sklízí s košťály a kořeny, odstraňují se volné listy a ponechávají se jen okrajové listy. Asi za 2 - 3 týdny se zbytky řapíků a zbývající listy odlomí nebo odříznou a zůstává tak hlávka s košťálem a kořínky. (VLČEK, 1969) Uskladňují se pouze hlávky zdravé, sklizní nepoškozené, bez chorob nebo škůdců. Sklizní poškozené hlávky se mohou zkonzumovat nebo konzervovat. Na uskladnění se ponechávají dva až tři obalové listy. U raného zelí je požadovaná hlávka zavinutá, pevná, odřezaná s nejvýše třemi obalovými listy. U pozdních odrůd se sklízí pouze hlávka bez krycích listů. (MALÝ, 2003, (2)) Optimální velikost je 2 - 2,5kg. Před expedicí se hlávky znovu dočisťují a třídí. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Hmotnostní ztráty se zvyšují délkou skladování. (MALÝ, 1998) Předčasně sklizené hlávky ve skladu vadnou, přezrálé praskají a uvolňují listy.(VLČEK, 1969) Pro snížení ztrát při uskladnění zelí je podmínkou snížit mechanické poškození při sklizni a transportu a provádět sklizeň ve správném termínu. Obsah cukru v košťálu stoupá při klesajících teplotách v průběhu několika týdnů z 1 na 4 – 5 %. Čím je vyšší 36

obsah cukru při skladování, tím jsou menší ztráty v průběhu skladování. (PETŘÍKOVÁ, 1996) Nejméně dvakrát za měsíc se musí skladované hlávky zkontrolovat a poškozené nebo napadené se vyřazují. (MALÝ, 2003, (2)) Kapusta hlávková (Brassica oleracea L. convar. capitata, L., Alef. var. sabauda L. ) Kapusta hlávková produkuje velké množství zelené hmoty. Při sklizni hlávek na konzum vzniká velké množství odpadů, které lze zkrmit nebo zkompostovat. U raných odrůd se konzumují i vnější listy, které bývají u raných sklizní ještě jemné. Stejně jako u zelí je vhodné z pozemku košťály po sklizni odstranit a zkompostovat, vzhledem k možnosti výskytu chorob a škůdců. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Dle způsobu skladování se kapusta sklízí s košťály nebo bez nich. Pokud se kapusta sklízí na krátkodobé skladování, sklízí se bez košťálů a obalové listy se ponechávají. Pro dlouhodobější skladování se kapusta vyrývá i s košťálem. Později spodní listy přirozeně odumírají, takže k vlastnímu skladování je hlávka připravená pouze s několika obalovými listy. (VLČEK, 1969) Výnos raných až pozdních odrůd: 15 - 50 t/ha. (MELICHAR, 1997) Při sklizni 40 t/ha kapusty vzniká 34 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Stejně jako u hlávkového zelí musí mít rané odrůdy kapusty hlávkové minimální hmotnost 350g a odrůdy letní a pozdní minimální hmotnost 500g. (MALÝ, 2003) Kapusta růžičková (Brassica oleracea L. convar. oleracea var. gemmifera DC. ) Kapusta růžičková se svou stavbou liší od ostatních košťálovin. Košťál má delší, dužnatý, 30 až 100 cm vysoký, v paždí listových řapíků se vyvíjejí pupeny – růžičky. Na jedné rostlině jich je průměrně 26 – 55 růžiček. Listy růžičkové kapusty mají dlouhé řapíky. Při sklizni se rostliny vyrývají a proti vysychání – odparu vody se všechny listy odlamují. Pro olupování růžiček jsou v zahraničí vyvinuta zařízení, které růžičky olupují i třídí. (VLČEK, 1969) Zpracování je především mrazírenské. Košťál je nekonzumovatelný. Při mechanizované sklizni se růžičky odrolují od koštálu již na poli. (MALÝ, 2003, (2)) Růžičky musí být pevné, zavité, minimální průměr musí být 10mm u upravených růžiček a 15mm u neupravených. (MALÝ, 2003) Výnos růžiček je 6 - 12 t/ha. (MELICHAR, 1997) 37

Kapusta růžičková je vhodná na krátkodobé skladování. Růžičky pak žloutnou a ztrácejí na jakosti. Při skladování se odstraňují listy, nechávají se jen srdečkovité listy na vrcholu hlavního stonku. (VLČEK, 1969) Kedlubna (Brassica oleracea L. convar. acephala DC var. gongylodes, L., Markgr.) Konzumní částí je zdužnatělá osní hlíza přeměněná na zásobní orgán. Vnější vrstvy stonkové hlízy brzy dřevnatí. Kedlubny se konzumují převážně čerstvé, jen asi 2 % se zpracovávají. Kolísání vlhkých a suchých období způsobuje praskání hlíz. (VLČEK, 1969) Rané kedlubny se sklízí s listem. Celkový výnos z 1 ha je 100 000 kusů. Listy se odstraňují, ponechává se jen srdéčko. Pro krátkodobé skladování kedluben se odřezává košťál. Pro dlouhodobé skladování se kedlubny zbavují listů až na srdéčko. (VLČEK, 1969) Při sklizni 30 t/ha, zůstává na poli 10 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) U bílých kedluben s natí musí být průměr bulvy minimálně 50mm, u modrých 55mm, u kedluben bez natě průměr nejméně 70mm u I. jakosti. (MALÝ, 2003) Výnos kedlubnu snižují vyběhlice, vykvetlice, rostliny napadené chorobami, prasklé, nevyvinuté nebo poškozené škůdci (květilka, krytonosec) (MELICHAR, 1997) Nestejnoměrná závlaha způsobuje u kedluben dřevnatění a praskání bulev, dřevnatění podporuje nedostatek dusíku. (MALÝ, 2003) Brokolice (Brassica oleracea L. convar. botrytis, L., Alef. var. italica Plenck) Konzumní částí brokolice jsou zdužnatělá květenství – růžičky, které se seřezávají i s 10 – 20 cm dlouhými stonky. Sklizené růžičky se musí rychle zkonzumovat, neboť asi za 3 dny žloutnou a otevírají se. (MALÝ, 2003, (2)) U brokolice se kromě růžic může konzumovat i dužnatý květní stonek. Zdužnatělá lodyha je vysoká 40- 80 cm. Brokolice má široké spektrum využití. Slouží k přímé spotřebě, lze ji sušit, mrazírensky i konzervárensky zpracovávat. U nás se pěstuje pouze jedna ze dvou forem brokolice, a to brokolice výhonková, která tvoří růžice i boční na rozdíl od brokolice květákové formy, která tvoří pouze vrcholové růžice a pěstuje se v zahraničí. (MALÝ, 2003, (2))

38

Brokolice

vyžaduje

pravidelnou

závlahu.

Po

přeschnutí

dochází

k nepravidelnému vývoji, růžice se nevytváří, nebo jen opožděně a je nekvalitní. Při opožděné sklizni rozkvétají květní poupata a brokolice je palčivé chuti. Norma kvetoucí růžice nepřipouští. (MALÝ, 2003, (2)) Průměrný výnos je 1 t/ha. (PETŘÍKOVÁ, 1996) Sklízí se v době, kdy nemá brokolice rozvinutý ani jeden květ. Růžice velmi rychle vadnou, proto se musí ihned po sklizni zchladit a zabalit do smrštitelné folie. Skladování brokolice je možné pouze krátkodobě. V obchodech musí být umístěna v chlazených prostorech, takto se dá skladovat až 3 týdny, jinak velmi rychle žloutne, vysychá, vadne, rozevírají se květy a stává se nestandardem. (PETŘÍKOVÁ, 1996) (MALÝ, 2003, (2)) Podle normy může výška růžice včetně košťálu mít až 20cm, minimální průměr růžice musí být 6cm, u bočních růžiček, které se prodávají ve svazcích minimálně 2 cm. (MALÝ, 2003) Růžice musí být nepoškozené, čisté, čerstvého vzhledu, nepoškozené škůdci, bez nadměrné povrchové vlhkosti, cizího pachu. (MALÝ, SCHNEEWEISS, 1998)

Květák (Brassica oleracea L. convar. botrytis, L., Alef. var. botrytis L.) Květák má široké uplatnění. Lze jej krátkodobě skladovat, sušit, mrazírensky i konzervárensky zpracovávat. Konzumní částí je zdužnatělé fasciované květenství bílé barvy, tedy růžice. Bohaté olistění je významným faktorem pro krytí a vývin růžice. Počet listů se liší podle odrůdy a podmínek pěstování. Čím mohutnější je listová růžice, tím jakostnější je růžice konzumní. Odrůdy se slabým olistěním, kde listy nestíní růžici před sluncem, je nutné zalamovat. Sluneční záření totiž způsobuje žloutnutí růžic květáku. Od zalamování se upouští a pěstují se především odrůdy s listy, které růžice kryjí samovolně. (MALÝ, 2003, (2)) (MELICHAR, 1997) (VLČEK, 1969) Při sklizni, především při vlhkém počasí, se nechávají obalové listy na růžici až do prodeje nebo zpracování. Zabrání se tím napadení chorobami a černání růžice. Dvě až tři řady krycích listů chrání růžici i při transportu. (MALÝ, 2003, (2)) (VLČEK, 1969) Posklizňová úprava by se měla provádět již na poli pro snížení mechanického poškození. (PETŘÍKOVÁ, 1996) 39

Při prodeji může být část listů odřezána, ale část musí být zachována. Spotřebitel tak může posoudit, zda kupuje květák čerstvý, tedy se zelenými listy. (MALÝ, 2003, (2)) Květák musí mít dle normy růžice pevné, kompaktní, bílé nebo smetanové barvy, žluté, u speciálních odrůd fialové. Minimální příčný průměr růžice musí být 11cm, mezi nejmenší a největší růžicí by neměl být rozdíl větší než 4cm. (MALÝ, 2003) Zpracování košťálovin Brokolici, kedlubny lze zpracovat v čerstvém stavu. Hlávkové zelí, brokolice, květák jsou vhodné k přípravě salátů po předchozí úpravě blanšírováním. Všechny košťáloviny lze zpracovat tepelně a lze je mrazit jako předvařenou krouhanku. Hlávkové zelí lze konzervovat mléčným kvašením, nebo marinováním. Květák, růžičkovou kapustu a zelí lze sterilovat. (MALÝ, 2003, (2)) Poklizňová linka pro košťálové zeleniny se skládá z dopravníku, překulovače, kde se odstraní obalové listy, odvrtávače košťálu. U růžičkové kapusty se na posklizňové lince oddělují růžičky od košťálu a na bubnovém odlučovači jsou růžičky tržně upraveny. (PETŘÍKOVÁ, 1997)

3.4.2 Plodová zelenina Užitkovou částí plodových zelenin jsou výhradně plody, které se sklízejí postupně během vegetace a dle využití se sklízí v různém stupni vývoje. Plodové zeleniny se konzumují především v čerstvém stavu, ze všech zelenin mají nejnižší obsah dusičnanů, které se kumulují především ve vegetativních částech rostliny. Po celé vegetační období vytváří plodová zelenina značné množství vegetativní hmoty, především pokud je obsah dusíku vyšší než obsah fosforu a draslíku, což má vliv na vegetativní růst výhonů a listů na úkor kvetení a tvorby plodů. (PEKÁRKOVÁ, 2001) Z plodové zeleniny vzniká odpad v podobě natě, kořenů, listů (ZEMÁNEK, 2001), ale i odpad vzniklý při ošetřování rostlin, napadené, nejakostní a deformované plody, posklizňové zbytky, které zůstávají na poli či ve skleníku.

40

Mohutné rostliny vyžadují regulaci růstu a plodnosti, která spočívá v odstraňování nadbytečných výhonů, případně odstraňování plodů, které by rostlinu přetěžovaly. (PEKÁRKOVÁ, 2001) Hodnotným vedlejším produktem jsou rovněž semena plodových zelenin, stejně jako semena dýní. (FILIP, 2002) Tab. 10: Látkové složení plodové zeleniny (KOPEC, 1998)

Sušina

Bílkoviny

lipidy

sacharidy

Popeloviny

vláknina

Koeficient jedlého podílu

Okurka nakládačka Okurka salátová Paprika červená Paprika zelená Rajčata Cuketa Lilek baklažán Meloun cukrový Meloun vodní

Složka g/kg

voda

Plodina

955

45

10

2,0

18

5,90

10

0,95

957

43

7

20,

26

5,50

9

0,77

920

80

12

5,0

52

6,00

16

0,83

933

67

8

3,0

26

x

19

0,84

937 937

63 63

11 16

3,0 4,0

46 21

5,90 6,50

15 9

1,00 0,88

936

64

13

3,0

82

5,10

23

0,93

932

68

5

1,3

65,5

5,20

9

0,66

930

70

6

2,0

50

4,10

3

0,57

Jednotlivé druhy zelenin a jejich odpady Okurka (Cucumis sativus L.) Výnos nakladaček je 8 - 12 t/ha, u hybridů 30 - 35 t/ha, u salátových okurek 30 60t/ha. (MELICHAR, 1997) Při sklizni 60 t/ha salátových okurek je 20 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Plody okurek se konzumují v nedorostlém stavu, každý plně vyvinutý plod totiž zastavuje vývoj nových květů a mladých plodů. Plody na konzum mají být nepřerostlé,

41

dorostlé plody vlivem vývoje semen v plodech bachratí a ztrácí jemnost i chuť. (PEKÁRKOVÁ, 2001) Okurky nakladačky se třídí na třídičce podle příčného průměru. (PETŘÍKOVÁ, 1997) Rajče (Lycopersicon lycopersicum, L., Karsten ex Farw.) Rajčata se mohou konzumovat v syrovém stavu, dají se konzervárensky zpracovávat – na výrobu protlaků, kečupů, pyré nebo šťáv. (VLČEK, 1968) Při pěstování rajčat se odstraňují u bujně rostoucích odrůd postranní výhony, (MELICHAR, 1997), v srpnu spodní a často již nemocné a zaschlé listy, zároveň se zakracuje i výhon hlavní. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Vyzrálé plody jsou náchylné k pukání, přezrálé měknou a ztrácí chuť. (PEKÁRKOVÁ, 2001) Trhliny vznikají i při nerovnoměrném zásobování vodou, nadměrném růstu, nebo za chladných dnů. (PETŘÍKOVÁ, 2003) Sklizňové stroje pracují na principu destruktivní sklizně – rostliny se podřezávají, plody se přitom oddělí od rostlin na vytřásacím dopravníku. Plody se třídí ručně na sklízecím stroji, přičemž se odstraňují plody zelené, nahnilé, poškozené a příměsi. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Rajčata pro průmyslové zpracování se z pole buď transportují do konzerváren, nebo se na posklizňové lince perou a třídí. Přitom se odstraňují nemocné a zelené plody, drtí se a pasírují. Štáva se odváží do konzerváren cisternovými auty. (PETŘÍKOVÁ, 1997) Keříčkové odrůdy rajčat k průmyslovému zpracování by měly být sklizeny do konce září. Při pozdějších sklizních se zvyšují ztráty přezráním plodů a riziko poškození mrazem. Sklizeň je většinou destruktivní s úplnou likvidací porostu. Po ručním vytřízení přímo na sklízecím stroji se plody přenáší na přepravník, kterým se odváží ke konzervárenskému zpracování. Při dvoufázové sklizni se vyřazují jen shnilé a poškozené plody, z ostatních se získává drť, která se dále konzervárensky zpracovává. (PETŘÍKOVÁ, MALÝ, 2003) Paprika roční Sklizeň papriky je ruční, na větších plochách lze využít sklízecí plošiny. (PETŘÍKOVÁ, MALÝ, 2003) Paprika se dále třídí dle velikosti a norem, především už na poli. (PETŘÍKOVÁ, 1997)

42

Lilek vejcoplodý (Solanum melongena) Při pěstování lilku se nechává na roslině 5-6 plodů, ostatní se odstraňují společně s vedlejšími výhony. Dozrálé plody jsou velmi citlivé na omáčkání, přezrálé plody ztrácí lesk, získávají matnou slupku, která měkne, jsou již vyvinuta drobná semena a lilek má nahořklou chuť. (PEKÁRKOVÁ, 2001) Cuketa Posklizňová úprava cuket spočívá v odstranění zbytku stopek a zaschlých květů. (PETŘÍKOVÁ, 1996)

3.4.3 Kořenová zelenina Konzumní částí kořenové zeleniny jsou kořeny, kořenové hlízy a bulvy. Zastoupeny jsou druhy pro přímý konzum i pro zpracovatelský průmysl, kořenová zelenina je obecně dobře skladovatelná. (MELICHAR, 1997) Odpadem jsou veškeré nadzemní části, které nejsou použitelné jako potravina, ale i nestandardní či poškozené kořeny a zbytky po čištění. (ZEMÁNEK, 2001) Při tržní úpravě je u veškeré kořenové zeleniny prováděno praní. Široké spektrum možností v uplatnění na trhu vede ke specializaci pěstování například pro sušení, konzervárenské zpracování, mražení, výrobu šťáv apod. Tab. 11:

Látkové složení kořenové zeleniny (KOPEC, 1998)

Sušina

Bílkoviny

Lipidy

Sacharidy

Popeloviny

Vláknina

Koeficient jedlého podílu

Celer bulva Mrkev Pastinák Křen Černý kořen Červená

Složka g/kg

Voda

Plodina

893

107

17

3,0

99

15,00

37

0,60

880 802 760

120 198 240

14 16 39

3,0 4,3 5,0

97 149 224

8,30 11,80 22,00

30 43 62

0,70 0,72 0,45

786

214

14

4,3

133

9,90

53

0,59

891

109

18

1,0

106

10,00

23

0,80

43

řepa Petržel kořen Ředkev ředkvička Tuřín vodnice

877

123

29

6,0

122

16,20

18

0,70

930

70

1,5

1,1

50

9,80

11

0,81

944

56

11

1,0

37

8,40

10

X

912 912

88 88

7 9

3,0 3,0

50 47

X X

24 25

0,73 0,75

Jednotlivé druhy zelenin a jejich odpady Mrkev obecná (Daucus carota L., subsp. sativus, Hoffm., Schubl. et G. Martens) Podle Petříkové (1996) se ztráty při skladování snižují, pokud se mrkev již na poli plní do ohradových palet, kořeny se nechají povrchově oschnout a poté se naskladní. Čištění a třídění by se mělo provádět až před vyskladněním. Pro zlepšení ekonomiky pěstování je vhodné mrkev předzpracovat praním, loupáním, dělením (plátkování, kostičkování) a balením. Na zamokřených půdách s nedostatkem kyslíku dochází k častějšímu vybíhání rostlin do květu, k nedostatečnému vybarvení kořenů a ke zvýšenému napadení houbovými chorobami. Při nižších teplotách, vyšším množství vláhy a nižší hustotě porostu se tvoří dlouhé, kuželovité, hůře vybarvené kořeny. Nerovnoměrná závlaha nebo deště po suchu snižují výnos, způsobují deformace a praskání kořenů. Po hnojení čerstvým hnojem kořeny mrkve rozvětvují, praskají a špatně se skladují. Větvení kořenů se může také vyskytovat na kamenitých, utužených půdách. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) (MELICHAR, 1997) Mrkev pozdní a mrkev pro průmyslové zpracování se sklízí mechanizovaně. Při sklizni je nejdříve odřezávána nať, poté dochází k vyorání kořenů. Vedle natě sklízeč zbavuje kořeny zeminy a kamenů. Nať zůstává na pozemku. Vyoraná mrkev je dopravována k lince k tržní úpravě. Tržní úprava se skládá z několika praní a odkameňování. Při této operaci se rovněž odstraňují i rostlinné zbytky. Bubnová třídička následně odděluje další nečistoty i kořeny velmi malých rozměrů. Mrkev pak cestuje do loupače. Oloupané částice se smývají do kanálu. Z loupače vypadává mrkev na dočisťovací stůl, kde sedí pracovnice a čistí a ořezávají mrkev – skrojky a odřezky hází na dopravník, ze kterého přepadávají do palety, odkud se odváží na skládky. Nevhodné mrkve se pak ručně třídí a oddělují do přepravek. Při příjmu kořenů z pole je poškození do 2,7 %, při výpadu ze zásobníku do 5,2 %. Podíl linky na tržní úpravu na 44

nárůst poškození činí 2,5 %. Kořeny s vyšším poškozením jsou při kontrole vyřazovány. (MALEŘ, 1996) (PETŘÍKOVÁ, 2006) (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) Karotka ke svazkování se sklízí ručně. Tržní úprava zahrnuje odhlinění, případně praní, třídění a balení mrkve. Podle normy musí být kořeny pevné, nerozvětvené, nedřevnaté, nevyběhlé, celé a čerstvého vzhledu. Výběrové mrkve nesmí mít zelené nebo nachové zbarvení hlavy kořene. Mrkev ke skladování nesmí být mechanicky poškozená. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) Raná karotka se svazkuje po deseti kusech i s natí. Výnos je 30 - 40 tis. svazků na hektar (20 t/ha) Karotka pro přímý konzum se dodává bez natě, výnos cca 25 t/ha. Pozdní mrkev a karotka se vyorává, výnos je 30 - 50 t/ha a dodává se rovněž bez natě. (MELICHAR, 1997) Při sklizni mrkve na skladování o výnosu 50 t/ha, činí posklizňové zbytky 14 t/ha. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Zavadlá mrkvová nať obsahuje asi 30 % sušiny, 4,5 % NL, 3 % bílkovin, 3,5 % vlákniny a 4,5 % popelovin. Z minerálních látek obsahuje 0,45 % N, 0,11 % P2O5, 0,5 % K2O a 1,2 % CaO (v půdní hmotě). (FILIP, 2002) Celer bulvový (Apium graveolens L. var. rapaceum /Mill./ Gaud.) Konzumní částí je bulva a nať. Výnosy jsou 20 - 35 t/ha. (MELICHAR, 1997) Při sklizni 30 t/ha je množství posklizňových zbytků 19 t/ha. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Celer nejprve koření mělce, poté vytvoří soustavu dužnatých kořenů na bázi hlízy, potom se vytvoří mohutný kořenový systém, který sahá až do hloubky 0,6 – 0,8 m. Při nedostatku půdní vláhy zpomaluje růst a vývin, dužnina bulvy i listy zhoršují kvalitu a hrubnou. Nadbytek dusíku se projevuje černáním a modráním dužniny při vaření a vyšším procentem kráterovitých bulev. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) Sklizeň celeru je většinou ve třech fázích. Nejdříve se sklízecí řezačkou odstraní nať, poté se rotačním kruhovým kartáčem s gumovými prsty odstraní zbytky natě a poté se bulvy vyořou. Po vyorání se vytřídí a zdravé a nepoškozené bulvy se naplní do velkoobjemových beden a uskladní. Po vyskladnění se na odhliňovačkách zbaví zeminy, třídí se, případně se perou. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) Celer pro expedici musí být bez natě a kořenů. (MELICHAR, 1997) Sklizňové ztráty celerových bulev závisí na podmínkách sklizně (mokré – suché) a pohybují se v rozmezí 5 - 10%. Hmotnostní odpad u linky na tržní úpravu rovněž závisí na sklizni. Při mokré sklizni je odpad vyšší. Odpad zahrnuje odstraněnou zeminu, 45

organické sklizňové zbytky, odlámané spodní kořínky a vyřazené bulvy. Odpad činí 8 – 15 %. (MALEŘ, 1996) Při příjmu bulev z pole je poškození do 3,2 %. Při výpadu z čističky (odlamovače spodních kořínků) j poškození do 4,3 %. Linka pro tržní úpravu celeru se podílí na poškození 1,1 %. Výjimečně se vyskytují bulvy s větším poškozením, které se vyřazují na třídícím stole. Co se týká výtěžnosti, ztráty celerových bulev závisí na podmínkách sklizně (mokré-suché) a pohybuje se v rozmezí 5 – 10 %. Hmotnostní odpad u linky na tržní úpravu celeru rovněž závisí na podmínkách sklizně a činí 8-15 %. Tento odpad zahrnuje odstraněnou zeminu, organické sklizňové zbytky, odlámané spodní kořínky a vyřazené bulvy. (MALEŘ, 1996) Hlízy po povrchovém oschnutí je vhodné naskladňovat ve velkoobjemových bednách do chladíren a čistit až před vyskladněním – v opačném případě se zvyšuje procento ztrát v důsledku mechanického poškození. (PETŘÍKOVÁ, 1996) Petržel zahradní (Petroselinum crispum, Miller, Nyman ex A. W. Hill convar. radicosum, Alef., Danert) Vlivem nevhodné půdní struktury může dojít ke větvení kořene petržele. Na těžkých a slévavých půdách kořeny trpí nedostatkem vzduchu, jsou napadány rzí a houbovými chorobami. Dužnina by neměla houbovatět. U přezimující mrkve způsobují velké škody myši a hraboši. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) Rané sklizně petržele jsou s natí, pozdní bez natě, výnos je 12 – 15 t/ha. Naťová petržel se sklízí průběžně a dodává se ve svazcích. (MELICHAR, 1997) Pastinák setý (Pastinaca sativa L.) Výnos je 20 - 25 t/ha, je hůře skladovatelný, protože snadno vysychá. (MELICHAR, 1997) Ředkvička (Raphanus sativus L. var. radicula Pers., syn. var. sativus) Na trh se dodává nasvazkovaná i s natí, rychle vadne, proto se skladuje pouze 4 7 dní při teplotě 0 – 2°C. (MELICHAR, 1997) Při sklizni 12 t/ha vznikají 2 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Sklizeň je možná i mechanizovaně na principu podorání, uchopení rostlin za nať a následné odnatění následní praní. (MALÝ, PETŘÍKOVÁ, 1998) 46

V zahraničí existují třídičky, které rentgenem vytřídí nekvalitní bulvičky. Pro prodej nesmí být dřevnaté, musí být bez dutin. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Řepa salátová (Beta vulgaris L.ssp. vulgaris var. conditiva Alef. Helm.) Při sklizni 60 t/ha vzniká 35 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Většina sklizně se průmyslově zpracovává, na trh se dodává bez natě. (MELICHAR, 1997) Přestárlé bulvy jsou dřevnaté, praskají a nejsou dobře vybarvené. (MALÝ, 1998) Křen selský (Armoracia rusticana G. M. et SCH.) Při sklizni se odstraňuje odumřelá nadzemní část žací lištou, nesklizené kořeny pozemek silně zaplevelují. Po sklizni se z kořenových hlav odstraňují zbytky listů a postranní kořeny. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Skladování kořenové zeleniny Při vyskladňování zeleniny se nejdříve vyskladňují partie nejméně trvanlivé, zralé až přezrálé a partie ohrožené hnilobnými procesy. Dlouhodobě skladované zboží nelze po přetřídění již delší dobu skladovat. Po třídění dochází k infekci a následnému prudkému zhoršení kvality. (MALEŘ, 1996) Zpracování kořenové zeleniny Vedle zeleniny v čerstvém stavu se na trh dodává spotřebitelům zelenina mražená, sterilovaná, případně sušená. Zpracování zahrnuje praní, třídění, loupání, řezání a blanšírování. Při praní je riziko mechanického poškození kořenů. Třídění je mechanizované dle velikosti, dále kvalitativní třídění, které je ruční u kontrolních pásů. Vyřazují se kořeny, které neodpovídají vzhledově a jinými vlastnostmi. Loupáním se odstraňují nezbytné povrchové vrstvy z celého povrchu při maximální výtěžnosti. Při kostičkování se dle typu výrobků kladou požadavky na rovnoměrnost tvaru. Kusy, které těmto požadavkům nevyhovují, se stávají odpadem, jehož množství může dosáhnout až desítek procent. Tento odpad lze využít na výrobky s rozmělněnou a tekutou konzistencí. Při zmrazování prochází opraná zelenina kontrolním pásem, kde se vyřazují nevhodné kořeny (bulvy). Za třídičkou je loupačka, dočisťovací pás vede oloupanou zeleninu ke kostičkovačce, za kterou je odlučovač úlomků. (MALEŘ, 1996) 47

3.4.4 Cibulová zelenina Dle norem jakosti musí být cibulová zelenina bez nečistot, cizích látek, nesmí být poškozena mrazem, nesmí mít nadměrnou povrchovou vlhkost, nesmí být napaden hnilobou nebo plísní, nesmí obsahovat cizí pachy a musí být tvarově a odrůdově jednotná. Zelenina nejednotných tvarů, s lehkými otlaky nebo s počátky rašení se zařazují mezi produkty II. jakosti. Norma stanoví i minimální velikost. Předčasné vyrůstání při skladování způsobují fyziologické poruchy. (MALÝ, 2003) Tab. 12:

Látkové složení cibulové zeleniny (KOPEC, 1998)

Sušina

Bílkoviny

Lipidy

Sacharidy

Popeloviny

Vláknina

Koeficient jedlého podílu

Cibule suchá Cibule čerstvá Cibule šalotka Česnek Pažitka pór

Složka g/kg

Voda

Plodina

879

121

17

3,0

96

5,90

14

0,91

904

96

20

2,0

58

12,90

13

0,69

928

72

15

2,0

33

X

14

0,72

695 853 877

305 147 123

66 33 25

2,0 7,0 3,0

269 81 86

13,60 17,00 11,30

9 20 15

0,79 1,00 0,57

Jednotlivé druhy zelenin a jejich odpady Cibule kuchyňská (Allium cepa L.) Cibule se řadí svou spotřebou na druhé místo za hlávkovým zelím. Jako součást různých salátů se konzumuje syrová, konzervárensky se zpracovává nebo se suší. (MALÝ, 2003) Při dozrávání cibule dochází k zasychání krčku, postupnému žloutnutí a klesání listů k zemi. V první fázi sklizně se nechá cibule na poli seschnout a poté se sklízí a odváží. (MELICHAR, 1997) Se sklizní cibule se začíná, když začíná sesychat nať a listy se ohýbají do vodorovné polohy. Při opožděné sklizni cibule začne znovu vytvářet kořeny a druhotně růst, má zhoršenou skladovatelnost i kvalitu. Před uskladněním se 48

vytřiďují vykvetlice – cibule se špatně uzavřeným krčkem, které častěji trpí krčkovou hnilobou a stává se ohniskem infekce zdravých cibulí. Před skladováním se cibule (stejně jako u česneku) zbavují zaschlých kořenů, nechávají se jen obalové suknice. Při sklizni cibule s natí se sklízí cibule v době, kdy je nať mohutná a svěže zelená. Po sklizni se nať zakracuje na délku 40 cm. (MALÝ, 2003) U cibulové zeleniny posklizňová úprava zahrnuje odstranění zbytků zeminy, odstranění vykvetlic, zkrácení natě, třídění, vážení a balení. (PETŘÍKOVÁ, 1997) Pór pravý (Allium porrum L.) U póru na skladování se listy nezkracují a tržní úprava se provádí až po vyskladnění. Vyřazuje se pór, který vybíhá do květu, je totiž špatné kvality a nekonzumovatelný. (MALÝ, 2003) Sklizeň póru lze mechanizovat, sklízečem jsou zkráceny kořeny i listy. (PETŘÍKOVÁ, 1997) Při čištění póru pro tržní úpravu se listy zkracují o jednu třetinu až polovinu, kořeny na 10 mm. (MELICHAR, 1997) Výnos je 30 t/ha (MELICHAR, 1997) Při sklizni 26 t/ha vzniká 14 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006)

3.4.5 Lusková zelenina Luskoviny mají velmi důležitou úlohu ve zlepšování půdní úrodnosti, půdu obohacují o vzdušný dusík a zlepšují její vlastnosti. (MALÝ, 2003) Proto se posklizňové zbytky zapravují do půdy. Odpad vzniká u zpracovatelů při odzrňování, loupání nebo třídění. Tab. 13:

Látkové složení naťové a luskové zeleniny (KOPEC, 1998)

Sušina

Bílkoviny

Lipidy

Sacharidy

Popeloviny

Vláknina

Koeficient jedlého podílu

Celer, nať Petržel,

Složka g/kg

Voda

Plodina

860

140

11

2

103

23

36

1,00

862

138

37

10,0

90

17,60

50

0,80

49

nať Fazolka Hrášek

891 780

109 220

23 65

3,0 5,0

71 133

7,40 9,30

30 52

0,83 0,37

Jednotlivé druhy zelenin a jejich odpady Hrách (Pisum sativum L.) V České republice se pěstuje především hrách dřeňový, který se konzervárensky a mrazírensky zpracovává. (MALÝ, 2003) Odrůdy k vylupování a konzervování se sklízí jednorázově. Porost se poseče, mlátí, semena se přitom vyloupou a třídí. Hrách k vylupování se pěstuje na lusky i na suché zrno, dřeňový pro nedozrálé zrno ke konzervování. (MELICHAR, 1997) Hrách se sklízí pomocí vyčesávacího bubnu, pomocí kterého se na poli oddělují lusky, které postupují do mlátícího mechanismu. (PETŘÍKOVÁ, 1997) Při sklizni 4 t/ha hrachu vzniká množství 32 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Fazol obecný (Phaseolus vulgaris L.) V České republice se pěstuje především keříčková forma fazolu obecného, který se konzervárensky a mrazírensky zpracovává nebo používá k přímému konzumu. (MALÝ, 2003) Fazolové lusky se sklízí sklízečem, který pročesává rostliny. Ventilátorem jsou z dopravníku odváty listy a lusky se soustřeďují do přívěsu. (PETŘÍKOVÁ, 1997) Lusková zelenina, která se nelze dlouhodobě skladovat, se musí zpracovat do 2 – 3 dnů po sklizni. V chladírnách vydrží 2 - 3 týdny, vyluštěné zrno až 4 týdny, ztráty však dosahují až 12 %. Fazolové lusky se dají skladovat v chladírnách asi týden, avšak teplota pod 6° C způsobuje chladové poškození lusků. V jakostních třídách nesmí být lusky napadené nebo poškozené. Lusky by měly být dle jakostních tříd tvarově, velikostně i vybarvením odpovídající odrůdě, nesmí být zvadlé, zrna nesmí být moučnatá nebo poškozená, lusky musí mít alespoň 5 zrn. Lehce poškozené mohou být lusky u II. jakosti a minimální počet zrn jsou 3. Lehké vady pokožky, vybarvení a tvaru dovoluje norma pro II. jakost. Zpracování fazolových lusků před konzervací se musí odstranit stopka a suché špičky lusku. (MALÝ, 2003) 50

3.4.6 Listová a stonková zelenina Listová zelenina se většinou upravuje a třídí přímo na poli, čímž se zabrání zhoršení kvality zeleniny, ke které dochází při dodatečné manipulaci. Podle norem je kladen důraz především na uniformitu – tvarovou, velikostní a barevnou vyrovnanost zeleniny. K tržní úpravě listové zeleniny patří i příprava zeleninových salátů. (PETŘÍKOVÁ, 1997)

Koeficient jedlého podílu

3,0

27

8,60

9

0,74

Salát římský

947

53

10

6,0

17

x

12

0,66

Salát ledový

956

44

7

3,0

19

x

6

0,83

Špenát

915

85

34

6,0

41

18,00

21

0,81

Pekingské zelí

954

46

11

3,0

10

6,50

16

0,52

Celer řapíkatý

930

70

13

2,0

37

17,00

24

0,91

Čekanka salátová

930

70

15

1,0

40

10,00

14

0,80

Mangold listy

922

78

21

2,8

28,3

16,80

20

0,88

Polníček

934

66

18

3,6

14

8,00

15

x

Reveň

950

50

13

1

36

8,50

14

0,87

Lipidy 51

Popeloviny

15

Sacharidy

53

Bílkoviny

947

Sušina

Salát hlávkový

Voda

Vláknina

Tab. 14: Látkové složení listové zeleniny (KOPEC, 1998) Složka g/kg Plodina

Štěrbák

890

110

12

2,0

40

10,30

20

0,63

Řeřicha zahradní

953

47

16

6,0

4

x

33

1,00

Potočnice

925

75

30

10,0

4

x

30

0,62

Jednotlivé druhy zelenin a jejich odpady Salát hlávkový (Lactuca sativa L. var. capitata L.) Při nedostatku světla tvoří velké listy a netvoří hlávky. (MELICHAR, 1997) Při sklizni se odstraňují poškozené listy. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Výtěžnost salátu bývá u jarní kultury 80 %. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Průměrný výnos v r. 2004 byl 14,8 t/ha. Salát se po sklizni rychle kazí, je potřeba ho rychle zchladit. (PETŘÍKOVÁ, 1996) Špenát zahradní (Spinacea oleracea L.) Výnos jarního špenátu je 8 - 13 t, podzimního12 – 20 t/ha. Pro přímý konzum se špenát třídí přímo na poli, většina sklizně se vozí do zpracovatelských závodů. (MELICHAR, 1997) Mrazírensky se zpracovává více jak 90 % celkové produkce. (MALÝ, 1998) Při sklizni 15 t/ha je 11 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Zelí pekingské (Brassica rapa var. pekinensis, Lour, Rup.) Při sklizni se odstraňuje jen několik vnějších listů. Pekingské zelí vyniká nízkým polním i kuchyňským odpadem. (VLČEK, 1969) Při sklizni 40 t/ha vzniká 28 t/ha posklizňových zbytků. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Čínské zelí (Brassica rapa var. chinensis Juslen) Sklízí se a konzumují celé rostliny. Tato plodina má 70 – 80 % jedlý podíl. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Celer řapíkatý (Apium graveolens L. var. dulce (Mill.) Pers.) 52

Dosažitelný výnos je 30 – 50 t/ha. Při tržní úpravě se odstraňuje větší část listové čepele. Hmotnost po tržní úpravě by měla být 200 g. (PETŘÍKOVÁ, 2006) Fenykl sladký (Foeniculum vulgare, Mill., ssp. vulgare var. azoricum, Mill., Thell.) Tržní úprava spočívá v odstranění kořenů a natě, ponechávají se pouze řapíky 10 cm dlouhé a vegetační vrchol. Výnos je 23 – 30 t/ha.

53

3.5

PRŮMYSLOVÉ, KOMUNÁLNÍ, KOMUNITNÍ, DOMOVNÍ

KOMPOSTOVÁNÍ Mezi hlavní způsoby zneškodňování odpadů patří skládkování, termické zpracování, fyzikálně-chemické metody zneškodnění odpadu a biologické metody. U nás je nejrozšířenějším způsobem zneškodňování odpadů skládkování a spalování. (KUDELOVÁ, 1999) Ze způsobů nakládání s odpady výrazně převládá skládkování (69 % všech odpadů a 78 % komunálního odpadu). Zatím v omezené míře jsou rozvinuty spalování a kompostování. Například Řecko skládkuje 95 % odpadů, Finsko 76 % odpadů, ale Švýcarsko pouze 15 % (77 % odpadů spaluje). (JELÍNEK, 2001) V roce 1997 se v ČR asi 6% z celkového množství odpadu spalovalo s využitím tepla ve velkých spalovnách a asi 1 % bez využití tepla v malých spalovnách. 3 % odpadu se zpracovávalo na drť, která se zčásti využívá jako složka pro výrobu průmyslových kompostů, recyklace odpadů byla zastoupena asi 10 %. (DIRNER, 1997) Dle zprávy o životním prostředí z roku 2005 se třídilo, recyklovalo a kompostovalo necelých 16 % odpadů a drtivá většina skončila na skládce. Dle tiskové zprávy MŽP ze dne 27. 2. 2009 Česká republika recykluje jen 21 % komunálního odpadu, zatímco Německo, Rakousko, Nizozemí, Belgie jsou dlouhodobě nad 50 %. Většina odpadů končí na skládkách, nízké je materiálové i energetické využití odpadu. Dle zprávy o ŽP z roku 2006, 2007 i 2008 produkce odpadů od roku 2004 klesá a zvyšuje se množství odpadů, které je recyklováno nebo využito. V roce 2006 bylo takto zpracováno 23,1 mil tun odpadu. Dle zprávy o životním prostředí ČR z roku 2007 došlo ke snížení produkce odpadů ze zemědělství a z lesnictví. Komunální odpady tvořily 14,9 % na celkové produkci odpadů v ČR, tedy třetí největší podíl. Produkce komunálních odpadů v ČR se pohybuje okolo 4,4 mil. tun ročně, největší část komunálních odpadů je tvořena směsným komunálním odpadem, biologicky rozložitelnými podíly (kuchyňské zbytky, tráva, listí apod.), papírem a sklem. Produkce komunálních odpadů má klesající trend, snižuje se množství separovatelných složek. Problémem stále zůstává značný podíl biologicky rozložitelné složky obsažené ve zbytkovém směsném komunálním odpadu, který je bez dalšího využití odstraňována 54

zejména skládkováním na řízených skládkách odpadů. Dle zprávy o životním prostředí za rok 2008 celková produkce odpadů od roku 2002 do roku 2008 poklesla o 14,1 %, množství vytříděných složek komunálního odpadu mezi roky 2003 – 2008 vzrostlo o 20 %, oproti roku 2002 vrostl podíl využití odpadů v roce 2008 na celkovém nakládání s odpady o 6,4 %. Z využitých odpadů je 96 % využito materiálově, 4 % energeticky. Skládkování je ale stále nejčetnější způsob odstranění odpadů. Podíl skládkování na celkovém odstranění je 93 %. Postupné biologické odbourávání organické hmoty odpadů na skládce probíhá v několika fázích. Vzhledem k biodegradabilitě je nejvýznamnější fáze první – aerobní. Zde se organická hmota za přítomnosti vzdušného kyslíku odbourává za pomoci aerobních mikroorganismů. Po zhutnění odpadu a vyčerpání kyslíku aerobní fáze během několika týdnů ustává. Procesy v této fázi nejsou dostatečně známy. V další fázi dochází ke kyselinotvornému kvašení, vytváří se CO2 a agresivní mastné kyseliny, které způsobují rozklad kovové části odpadu, čímž dochází ke znečištění průsakových vod. Malé množství vodíku je výchozím substrátem pro mnohé methanogenní bakterie, které se vlivem nedostatku vzduchu začínají množit a během půl roku až dvou let se fáze stabilizuje do fáze methanogeneze. Tato fáze je nestabilní a stabilní se stává až ve fázi konečné, kdy vlivem methanogenních procesů vzniká asi 60 % metanu dle substrátu a oxid uhličitý. Prvním negativním vlivem skládkování jsou tedy kapalné emise – průsakové vody mohou být kontaminovány choroboplodnými bakteriemi, těžkými kovy, kyselinami, dusičnany apod. Další negativum je v podobě plynných emisí – metan, CO2, oxidy dusíku, oxid siřičitý, halogenové uhlovodíky a řada toxických látek mohou nepříznivě ovlivňovat rostlinné porosty v blízkém okolí, mohou způsobit explozi, udušení, nepříjemným je i zápach. Emise metanu a oxidu dusného významně podporují vytváření skleníkového efektu, vznikající bioplyn může narušovat povrch skládky po rekultivaci. (KUDELOVÁ, 1999) Mezi přínosy využití odpadů pro stát patří obohacení domácí surovinové základny, snížení nároků na dovoz surovin, úspory energie, ochranu životního prostředí, vznik pracovních příležitostí. (KVASNIČKOVÁ, MIKULOVÁ, PLACHEJDOVÁ, 1998)

55

3.5.1 Komunální kompostování Podle zákona č. 185/2001 Sb. o odpadech, je komunálním odpadem veškerý odpad, který vzniká na území obce při činnosti fyzických osob a který je uveden jako komunální odpad v prováděcím právním předpisu, s výjimkou odpadů vznikajících u právnických osob nebo fyzických osob oprávněných k podnikání. Komunální odpad je směsný odpad z obchodů, služeb, úřadů, institucí, drobných řemeslných provozoven, a odpad domovní. Například v roce 1991 bylo celkové množství komunálního odpadu v České republice 5 mil tun. Z toho domácí odpad tvořil 4 mil tun. V ČR vychází na jednoho obyvatele za rok 472 kg odpadu, v Německu je toto množství vyšší a činí 600 i více kg. (DIRNER, 1997) Groda (1995) uvádí, že produkce komunálních bioodpadů je nezanedbatelná, a činí cca 1/4 bioodpadu, které zbytečně zatěžuje spalovny nebo skládky. Tab. 15: Složení komunálních odpadů (DIRNER, 1997) Složka % hmotnosti Papír

40

Kuchyňské odpady

15

Zemědělské odpady

12

Kovy

9

Sklo

8

Lepenka

4

Keramika, kámen

4

Plasty

3

Dřevo

2

Textilie

2

Kůže, pryž

1

Nevýhodou při zpracování domovních odpadů na průmyslový kompost je proměnnost jejich složení v průběhu roku a možnost výskytu složek, které jsou zemědělské výrobě nebo lidskému zdraví škodlivé, jako zbytky ropných látek, detergenty, plasty nebo sklo. Tyto kvalitativní změny mohou ovlivnit výtěžnost odpadů pro zpracování na kompost. V moderních závodech na zpracování odpadů představuje produkce kompostů kolem 20 – 30 %. Výroba kompostů z odpadů představuje 56

významnou technologii. Průmyslově vyráběný kompost se používá pro pěstování polních, zahradních a ovocnářských plodin, při pěstování žampionů apod. (JUCHELKOVÁ, 2000) Pro účely kompostování komunálního odpadu je nutno nejprve využitelné a nebezpečné složky odstranit. Vytřízení je možné v rámci selektivního sběru odpadů před svozem, nebo následně po svozu. Dle vyhlášky č. 294/2005 Sb. se vytříděné kompostované odpady na skládky již nesmí ukládat. Výsledný produkt kompostování musí splňovat požadavky ČSN 465735, která stanoví NPK toxických těžkých kovů v kompostovatelných odpadech a kompostech (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Zn). (MAREČEK, 1997) (KUDELOVÁ, 1999) Průměrně lze z 1 t komunálního odpadu vyrobit 350 - 500 kg kompostu v závislosti na místních a klimatických podmínkách. Stoprocentní aerobní rozklad není ve velkých závodech prakticky možný. Mikroflóra se vyvíjí velmi rychle, prudce vzrůstá teplota především v počáteční fázi, a tak může dojít ke značnému vývinu CO2, k částečnému nedostatku kyslíku, což má vliv na látkovou výměnu mikroorganismů. Později se místo CO2 tvoří organické meziprodukty a vytváří se anaerobně – aerobní stav. Dalším důležitým požadavkem je přítomnost dusíku. Pokud biologický rozklad probíhá při nízkém obsahu kyslíku, vysoký obsah dusíku v bioodpadech se nemůže oxidovat a uniká ve formě NH3, organických dusíkatých sloučenin (aminy nebo pyridinové deriváty) nebo také jako elementární dusík. (KURAŠ, 1994) Kompostováním se snižuje množství biologicky rozložitelného odpadu (dále jen BRO) v komunálním odpadu, naplňují se strategie o snižování BRO na skládkách dle Plánu odpadového hospodářství, snižují se náklady na odpadové hospodářství (MOŇOK, 2008) 3.5.2 Komunitní kompostování Komunitní kompostování je kompostování na určitém místě, na kterém se podílí skupina občanů nebo domácností s cílem kompostovat vlastní bioodpad. Kromě komunitního kompostování v rámci skupin občanů a domácností lze vybudovat tzv. malé zařízení. Malé zařízení je dle zákona zařízení, které zpracovává BRO pro jednu zakládku s maximální hmotností 10 tun. V souladu s prováděcí vyhláškou zákona o odpadech pro nakládání s bioodpadem tak lze zpracovávat maximálně 150 tun BRO za rok. (MOŇOK, 2008) 57

Komunitní kompostování bylo právně upraveno novelou zákona o odpadech v roce 2006. Podle zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech je komunitním kompostováním systém sběru a shromažďování rostlinných zbytků z údržby zeleně a zahrad na území obce, jejich úprava a následné zpracování na kompost. Podle tohoto zákona může obec, jako opatření pro předcházení vzniku odpadů, stanovit obecně závaznou vyhláškou obce systém komunitního kompostování a způsob využití zeleného kompostu k údržbě a obnově veřejné zeleně na území obce. Úprava a kompostování zelených zbytků musí být pak provozovány tak, aby nedošlo k narušení složek životního prostředí a kompostovací proces musí být řízen tak, aby byl zajištěn aerobní mikrobiální rozklad organické hmoty bez vzniku zápachu a emisí metanu. V obcích se 100 – 1500 obyvateli není účelné a efektivní budovat velké kompostárny a právě zde jsou vhodné podmínky jak pro komunitní i pro domovní kompostování. (MOŇOK, 2010) V České Republice bylo vybudováno několik komunitních kompostérů, většinou v rámci občanského sdružení ekodomov, ale i ostatních sdružení, ekocenter, škol například v Praze, Chrudimi, Karlových Varech, Švihově, Starém Městě, Kutné Hoře, nebo Jiřetíně pod Bukovou.

3.5.3 Domovní kompostování Domovní kompostování není u nás nijak právně upraveno, ale občané, kteří využívají tento způsob prevence vzniku odpadů, nesmí narušovat životní prostředí. (MOŇOK, 2008) Při domovním kompostováním se omezuje objem komunálního odpadu. Na podporu domovního kompostování existují projekty, ve kterých mohou domácnosti získat od místního zastupitelstva kompostovací nádoby za zvýhodněné ceny. Stále však zůstává nedostatek informací a osvěty, a tak se často tyto nádoby nacházejí odložené nebo využité k jinému účelu. (SULZBERGER, 1996) (SCOTT, 2006) Směrnice harmonogram

Evropské snižování

Unie

99/31/EC

množství

o

skládkování

skládkovaného

odpadů

biologicky

stanovuje

rozložitelného

komunálního odpadu (dále jen BRKO), tedy podpořit domovní a komunitní kompostování a kompostování v blízkosti zdroje bioodpadu. Měly by být rovněž stanoveny metody sběru BRO ve městech s více než 100 tisíci obyvateli a poté i ve městech s více než 2 tisíci obyvateli. Kvalita a čistota bioodpadů z obcí je závislá na 58

komunikaci s původci odpadu. Ke zpracování BRO je nutné zabezpečit v lokalitě separovaný sběr tohoto materiálu. Základem je zjištění potenciální produkce a místa vzniku bioodpadu, zvážit místní podmínky pro zavedení určitého systému sběru, pomocí osvěty zapojit do sběru co nejvíce občanů, provést zkušební sběr a pravidelně kontrolovat kvalitu a účinnost sběru a neustále snižovat náklady. Zároveň je nutné analyzovat trh pro odbyt kompostu a zajistit následné zpracování nebo odstranění zbytkové frakce. Systém sběru může být proveden několika způsoby. Základní systém je systém donáškový a systém odvozový. Z hlediska technického může být sběr prováděn jako nádobový, pytlový nebo beznádobový. Důležitým doplňkem technického vybavení jsou i volně přístupné velkoobjemové kontejnery. Nevýhodou je množství příměsí, které snižují použitelnost při zpracování. (PLÍVA, 2009) V České Republice bylo vypracováno a uskutečněno několik pilotních projektů v rámci řešení BRO v regionu. Ve všech projektech bylo cílem zjistit možnosti třídění, svozu a odstraňování bioodpadu od občanů, vyhodnocení kvality tříděného odpadu. (SBORNÍK, 2008) Jako příklad lze uvést pilotní projekt realizovaný na území kraje Vysočina v letech 2006 – 2008. Konkrétními cíly pilotního projektu „Řešení bioodpadu v regionu“ v mikroregionu Náměšťsko a Chvojnice bylo zhodnotit stav separace BRO analýzou území, zhodnotit úroveň a účinnost třídění komunálního odpadu v regionu, vytvořit model pro konkrétní region, realizovat pilotní projekt a vyhodnotit účinnost nastaveného systému zpracování BRO. Analýza území zahrnovala množství, místo vzniku a kvalitu BRO, podíl zpracování BRO v domácnostech, informovanost zástupců obcí o dané problematice. Na počátku projektu obce neměly k dispozici žádnou sběrnou nádobu na BRO, na konci projektu byly nádoby rozmístěny v 11 obcích. (HEJÁTKOVÁ, 2008) Tab. 16: Skladby komunálního odpadu v závislosti na způsobu vytápění (%) v daném regionu (HEJÁTKOVÁ, 2008) Zástavba s centrálním Zástavba s lokálním Materiál vytápěním vytápěním Papír

23,53

7,58

Plasty

16,29

9,09

Bioodpad

18,1

6,06 59

Ze závěrů projektu vyplývá, že kvalita a čistota BRO při separovaném sběru je v počáteční fázi přijatelná. V případě, že dochází postupem času ke snížení péče o oddělený sběr, kvalita BRO se zhoršuje. U velkoobejmových kontejnerů (VOK) se nízká kvalita objeví ihned na počátku, protože obyvatelé využijí těchto kontejnerů ke zbavování se větších odpadů, které do té doby neměli možnost odložit. Při soustavné osvětě ale dochází ke zlepšení kvality. Nejvyšší čistoty se dosahuje ve sběrných dvorech pod dohledem obsluhy dvora. (HEJÁTKOVÁ, 2008)

60

4.

METODIKA

4.1

ZALOŽENÍ KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK Na kompostovou zakládku byl použit především zelinářský odpad ze společnosti

Hortim - International, spol. s.r.o. a od soukromého pěstitele, pana Bc. Čady. Dále byla do zakládky použita štěpka z pily pana Čížka v Měříně, hnůj z biofarmy Sasov, sláma, listí, tráva, piliny byly z vlastních zdrojů. Kompostová zakládka byla založena v Jihlavě, ke kompostování byl použit kompostér BIO 600 od firmy Juwel H. Wuster GmbH o objemu 600 l.

obr. 1 : Kompostér BIO 600

4.2

RECEPTURA KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK

4.2.1 Charakteristika jednotlivých složek zakládky Zeleninový odpad Tab. 17: Složení zeleninového odpadu objemová hmotnost 200 - 400 kg/m3

vlhkost 30 - 80 %

sušina (spalitelné látky) 90 %

N sušiny

C/N

1,5 – 2,5 %

35 – 50 : 1

organické látky 90

N

P2O5

K 2O

CaO

MgO

1,5 – 2,5

0,8 – 1,3

1,0 – 2,0

0,8 – 2,0

0,2 – 0,4

Tráva Tab. 18: Složení trávy objemová hmotnost 150 – 400 kg/m3

vlhkost

sušina (spalitelné látky)

N sušiny

C/N

60 %

90 %

0,8 – 1,2 %

35 – 50 : 1

61

Dřevní štěpka Tab. 19: Složení dřevní štěpky objemová hmotnost 250 – 350 kg/m3

sušina (spalitelné látky) 97 %

vlhkost 32,5 %

N sušiny

C/N

0,0 – 0,2 %

100 – 120 : 1

Hnůj Tab. 20: Složení hnoje objemová hmotnost 800-900 kg/m3

N sušiny

C/N

79 %

sušina (spalitelné látky) 78,5 %

1,6 – 2,3 %

13 – 17 : 1

P2O5 1,1 – 1,4

K 2O 2,5 – 2,9

CaO 2,0 – 2,4

vlhkost

N 1,8 – 2,4

organické látky 78 - 85

MgO 0,4 – 0,7

Průměrné složení chlévského hnoje v % (RICHTER, ŘÍMOVSKÝ,1996)

Tab. 21:

Hnůj

sušina

organické látky

celkový N

P

K

Ca

Mg

24,0

17

0,48

0,11

0,51

0,37

0,08

Listí (jabloň, hrušeň) Tab. 22: Složení listí objemová hmotnost 200 - 300 kg/m3

vlhkost 15 - 40 %

N sušiny 1,2 %

N 0,9 – 1,5

P2O5 0,1 – 0,2

K 2O 0,2 – 0,5

organické látky 88 – 94 % s. CaO 1,7 – 3,0

MgO 0,1 – 0,2

Piliny Tab.23: Složení pilin objemová hmotnost 3

200 - 300 kg/m

vlhkost

N sušiny

organické látky

55 %

0,0 – 0,2 %

98 % s.

vlhkost

N sušiny

organické látky

13 - 16 %

0,4 – 0,6 %

95 % s.

Sláma Tab. 24: Složení slámy objemová hmotnost 3

200 - 500 kg/m

Tab. 25: Chemické složení slámy různých druhů plodin (RICHTER, KUBÁT, 2003) druh slámy Obilnin Kukuřičná Řepková Luskovin

sušina 86 85 84 86

organické látky 82 80 80 80

N

P

K

Ca

Mg

C:N

0,45 0,48 0,56 1,33

0,09 0,16 0,11 0,16

0,79 1,26 0,85 1,07

0,24 0,32 0,81 0,91

0,06 0,14 0,16 0,16

80-100 60-80 60-80 20-25

62

1. zakládka byla založena 29.7.2009. Pro dosažení poměru C/N 35,95 : 1 byly do zakládky použity tyto materiály v tomto množství: Zeleninový odpad (cca 35 %) → 0,6 m3 = 180 kg / 0,6 m3 ..100 %; 35 % = 63 kg zeleninový odpad tvořily tyto druhy zeleniny:

obr. 2: cibule – 10 kg

obr. 3: zelí hlávkové – 28 kg obr. 4: zelí pekingské – 10 kg

obr. 5: okurka nakladačka – 15 kg Tráva (cca 40 %) → 0,6 m3 = 165 kg / 0,6 m3 ..100 %; 40 % = 66 kg Dřevní štěpka (cca 15 %) → 0,6 m3 = 180 kg / 0,6 m3 ..100 %; 15 % = 27 kg

obr. 6: dřevní štěpka Hnůj (cca 10 %) → 0,6 m3 = 510 kg / 0,6 m3 ..100 %; 10 % = 51 kg

2. zakládka byla založena 22.11.2009. Pro dosažení poměru C/N 35,9 : 1 byly do zakládky použity tyto materiály v tomto množství: Zeleninový odpad (cca 39 %) → 0,6 m3 = 180 kg / 0,6 m3 ..100 %; 39 % = 70 kg zeleninový odpad tvořily tyto druhy zeleniny: 63

obr. 7: cibule – 7,5 kg obr. 8: zelí kruhárenské – 36,5 kg obr. 9: zelí hl. červené – 1,5 kg

obr. 10: celer – 15 kg

obr. 11: paprika – 6 kg

obr. 12: květák- 3 kg

obr. 13: pór listy – 2,5 kg Listí (jabloň, hrušeň) (cca 16,7 %) → 0,6 m3 = 150 kg / 0,6 m3 ..100 %; 16,7 % = 25 kg Piliny (cca 13 %) → 0,6 m3 = 150 kg / 0,6 m3 ..100 %; 13 % = 20 kg Hnůj (cca 10 %) → 0,6 m3 = 510 kg / 0,6 m3 ..100 %; 10 % = 55 kg Sláma (cca 5 %) → 0,6 m3 = kg / 0,6 m3 ..100 %; 5 % = 10 kg K určení a výpočtu základních parametrů kompostovacího procesu lze využít program komposter. Podle Plívy (2009) existuje více programů k určení surovinové skladby, nebo i k určení velikosti kompostovací plochy, databáze dodavatelů a prodejců kompostovací techniky, nebo pro výpočet ekonomických nákladů na kompostování nebo určení logistického modelu svozu BRO apod. Programy jsou dostupné na www.biom.cz (PLÍVA, 2009)

64

4.2.2 Granulometrická příprava materiálu Složky kompostu je potřeba dobře podrtit a důkladně promísit. Velmi jemné složky vytváří těžko provzdušnitelnou strukturu a brání tak nárůstu mikroorganismů. (GRODA, 1995) Odpad ze zeleniny na první zakládku byl získán ze společnosti Hortim Brno, byl nakrájen na kousky o velikost cca 10 cm.

obr. 14: granulometrická příprava cibule

obr. 15: granulometrická příprava okurky

obr. 16: granulometrická příprava zelí Zeleninový odpad na druhou zakládku byl nakrájen na kousky o velikosti cca 510 cm.

obr. 17: granulometrická příprava celeru

obr. 18: granulometrická příprava zelí

65

obr. 19: granulometrická příprava papriky obr. 20: granulometrická příprava květáku

obr. 21: granulometrická příprava cibule

4.3

obr. 22: granulometrická příprava pórku

MĚŘENÍ TEPLOT Ke zjišťování teplot v kompostéru byl použit zapichovací teploměr od firmy

Pfeuffer GmbH, Německo. Teploměr měří teploty v rozmezí od -10°C do 70°C. Teplota byla měřena každý den ve stejnou hodinu (13,00 hod) ve stejném místě kompostu.

obr. 23: zapichovací teploměr (www.pfeuffer.com)

66

4.4

VIZUELNÍ HODNOCENÍ PROCESU

4.4.1 Redukce objemu a hmotnosti Při kompostování dochází k redukci objemu a změně hmotnosti kompostu. V první fázi kompostování objem obvykle klesá o 15 – 20 %, ve druhé fázi o 10 – 15 %, ve třetí fázi objem již neklesá. V 1. zakládce byly použity 4 druhy zeleninových odpadů s vysokým obsahem vody. U tohoto kompostu došlo k velmi výraznému snížení objemu. Zároveň obsah dalších složek kompostové zakládky – tráva, hnůj, obsahovala značné množství vody i přes přípravu tohoto materiálu na kompostování – u trávy proschnutí. Došlo k rychlému slehnutí a trvání teplot nebylo dostatečné k hygienizaci kompostu. Objem byl doplněn jednou, i toto množství již nedokázalo zvednout teploty na požadovanou hygienizaci. Ve 2. zakládce byl zeleninový odpad pestřejší (7 druhů zelenin) a ostatní složky kompostové zakládky byly změněny – místo trávy a štěpky se přidala sláma, listí a piliny. Menší částice pilin, slámy byly prospěšné pro homogenizaci kompostu. Kontrola redukce hmotnosti a objemu byla provedena vážením kompostu a přepočtů. 4.4.2 Překopávky Překopávání se provádí pro podporu rozkladu a provzdušnění, zároveň dochází k promísení složek kompostu a tím k opětovnému zvýšení teploty. Překopávky byly provedeny převedením substrátu z jednoho kompostéru do druhého. 4.4.3 Vlhkost kompostu Standardní metoda k určení vlhkosti je metoda gravimetrická. Je prováděna v laboratoři a podstatou měření je oddělení vody od pevné fáze. Vlhkost je stanovena z rozdílu počáteční hmotnosti vzorku a konečné hmotnosti vzorku po jeho úplném vysušení za stanovených podmínek. Vlhkost lze dále přímo změřit přenosnými vlhkoměry. Nejběžnější metodou měření vlhkosti je orientační zkouška vlhkosti, která se provádí stiskem kompostované suroviny a jejím zmáčknutí. Při optimální vlhkosti se nesmí mezi prsty objevit voda, pokud je surovina příliš vlhká, objevuje se více než

67

jedna kapka vody, je-li surovina příliš suchá, po otevření dlaně se opět rozpadá. (PLÍVA, 2009) obr.: orientační zkouška vlhkosti kompostu 4.4.4 Doba kompostování Podle surovinové skladby, poměru C:N, velikosti částic a technologii kompostování trvá celý proces kompostování od 7 do 12 týdnů. 1. pokus byl založen 29.7.2009 a byl ukončen 7.10.2009. Trval 10 týdnů. 2. pokus byl založen 23.11.2009 a byl ukončen 10.5.2010. Trval 24 týdnů včetně zimních měsíců, měření teplot bylo prováděno od 23.11.2009 do 12.12.2009 a od 2.4.2010 do 10.5.2010 tedy 5 týdnů.

68

5.

VÝSLEDKY PRÁCE

5.1

ZALOŽENÍ KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK

Zakládka 1 - pokus byl založen 29.7.2009

obr. 24: výsledná směs v kompostéru (1. zakládka) Zakládka 2 - pokus byl založen .2009

obr. 25: výsledná směs v kompostéru (2. zakládka)

69

5.2

RECEPTURA KOMPOSTOVÝCH ZAKLÁDEK

Na optimalizaci kompostové zakládky lze použít různé programy nebo vzorce, např.: n

C:N =

∑M

i

⋅ Ci ⋅ (100 − Wi )

∑M

i

⋅ N i ⋅ (100 − Wi )

i =1 n

i =1

kde: Mi je množství jednotlivých komponent [ kg] Ci je obsah C v sušině [%] Ni je obsah N v sušině [%] Wi je vlhkost [%]

70

surovina

hmotnost (kg)

Vm (kg/m3)

% zakládky

vlhkost (%)

OL (%)

N (% suš.)

P2O5 (% suš)

H2O

sušina

OL (kg)

N (kg)

P2O5 (kg)

chlévská mrva skot

51

800

6,4

80

80

2

1,2

40,8

10,2

8,16

0,20

0,1224

dřevní štěpka

27

250

10,8

32,5

98

0,1

0,1

8,78

18,23

17,86

0,018

0,01823

tráva

66

200

33

60

90

1,1

0,6

39,6

26,4

23,76

0,29

0,1584

odpad ze zeleniny

63

200

31,5

85

87

2

1,05

53,55

9,45

8,22

0,19

0,0992

zakládka

207

cca 362,5

81,7

64,375

90,23

1,09

0,62

142,73

64,28

58,00

0,70

0,3983

29,00

0,70

C:N

41,33

:1

surovina

hmotnost (kg)

Vm (kg/m3)

% zakládky

vlhkost (%)

OL (%)

N (% suš.)

P2O5 (% suš)

H2O

sušina

OL (kg)

N (kg)

chlévská mrva skot

55

800

6,875

77,5

80

2

1,2

42,63

12,38

9,9

0,25

0,1485

piliny

20

200

10

55

98

0,1

0,1

11

9

8,82

0,01

0,009

listí

25

200

12,5

27,5

90

1,2

0,15

6,88

18,13

16,31

0,22

0,0272

sláma

10

200

5

15

94

0,5

0,2

1,5

8,5

7,99

0,043

0,017

odpad ze zeleniny

70

200

35

85

87

2

1,05

59,5

10,5

9,14

0,21

0,1103

zakládka

180

cca 298

69,38

52

89,16

1,24

0,53

121,5

58,5

52,16

0,73

0,3119

26,08

0,70

C:N

35,89

:1

P2O5 (kg)

5.3

MĚŘENÍ TEPLOT

Zakládka 1 Tab. 28: Teploty červenec 2009 datum 29.7 30.7 31.7

teplota v kompostéru (°C) 29,2 40,6 44,2

graf 1: průběh teplot - červenec 2009

Tab. 29: Teploty srpen 2009 datum 1.8 2.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 10.8 11.8 12.8 13.8 14.8 15.8 16.8 17.8 18.8 19.8 20.8 21.8 22.8 23.8 24.8 25.8 26.8

teplota v kompostéru I (°C) 40,8 39,9 37,7 35,8 36,4 31,1 27,8 26 25 25 25,2 22,9 25,0 22,6 23,9 23,6 22,4 24,4 23,3 22,7 22,3 23,6 21,3 20,3 19,3 20,4

teplota v kompostéru II (°C) 39,2 40,6 39,8 38,4 38 36,2 37 36,7 27,7 28,9 28,8 27,8 27 25 24,7 21,6 24,6 24,3 23 22,7 22 23,6 21,6 20,3 29,3 20,5

venkovní teplota (°C)

16,7 16 17 17

26,3

18

19

27.8 28.8 29.8 30.8 31.8

20,9 21,9 20,4 19,3 17,6

21,4 22,2 20,8 19,6 17,7

graf 2: porovnání teplot v kompostéru I a II – srpen 2009

Tab. 30: Teploty září 2009 datum teplota v kompostéru I (°C) teplota v kompostéru II (°C) 1.9 2.9 3.9 4.9 5.9 6.9 7.9 8.9 9.9 10.9 11.9 12.9 13.9 14.9 15.9 16.9 17.9 18.9 19.9 20.9 21.9

17 18 18,8 18,7 16,9 15,7 14,7 14,2 13,8 14,3 15,9 14,0 14,8 15 14,6 14,4 14,5 14,2 14,0 15,1 14,5

17,3 18,2 18,8 18,6 16,7 15,4 14,3 15,2 13,6 14,0 16,2 13,7 16,0 15,7 15,1 14,9 15 14,6 14,2 15,7 14,7 74

22.9 23.9 24.9 25.9 26.9 27.9 28.9 29.9 30.9

15,7 15,5 15,4 14,8 13,2 12,8 12,1 13,3 13,6

16,5 16,3 15,9 15,2 13,7 12,7 12,6 13,4 13,9

graf 3: porovnání teplot v kompostéru I a II – září 2009

Tab. 31: Teploty říjen 2009 datum teplota v kompostéru I (°C) 1.10 13,5 2.10 12,4 3.10 9,4 4.10 10,0 5.10 12,1 6.10 12,8 7.10 13,4

75

graf 4: průběh teplot - říjen 2009

graf 5: porovnání teplot v kompostéru I a II – červenec až říjen 2009

Zakládka 2

Tab. 32: Teplota listopad 2009 Datum

teplota v kompostéru (°C)

venkovní teplota (°C)

poznámka

23.11. 24.11. 25.11. 26.11. 27.11 28.11. 29.11.

7,3 12,5 8,7 32,1 34,2 66,2 70,0 (max. naměřená t)

7 6 5 4 3 4 5

Založeno

76

30.11.

68,5

6

graf 6: průběh teplot - listopad 2009

graf 7: porovnání teplot v kompostéru s venkovní teplotou – listopad 2009

Tab. 33: Teplota prosinec 2009 datum 1.12 2.12. 3.12. 4.12. 5.12 6.12.

teplota v kompostéru (°C) 59,5 62,9 52,7 49,9 42,8 29,4

venkovní teplota (°C) 7 4,5 3 2 3 1 77

poznámka Založeno

7.12. 8.12. 9.12. 10.12. 11.12. 12.12.

33,0 24,9 23,6 18,0 14,4 13,9

3 4 2 3 2 2

dále teploty v minusových hodnotách, kompost zmrzl graf 8: průběh teplot - prosinec 2009

graf 9: porovnání teplot v kompostéru s venkovní teplotou – prosinec 2009

Tab.34: Teplota duben 2010 datum 1.4.

teplota v kompostéru (°C) -

venkovní teplota (°C) 78

poznámka překopání

2.4. 3.4 4.4 5.4 6.4 7.4 8.4 9.4 10.4 11.4 12.4 13.4 14.4 15.4 16.4 17.4 18.4 19.4 20.4 21.4 22.4 23.4 24.4 25.4 26.4 27.4 28.4 29.4 30.4

7,9 12,2 14,3 15,3 10,8 16,7 - hodnoty 20,8 22,4 22,6 18,6 22,5 18 21,7 22,7 22,9 22,7 22,4 25,6 25,4 23,5 24,8 23,2 26,0 28,6 31,1 33,8 34,2

8 12 18,1 6 14 19 - hodnoty 7,3 9,2 6,6 9,2 10,4 6,7 11,2 15,8 13,2 19,3 18,9 13,4 14,8 11,0 23,8 22,0 15,2 18,4 22,6 28,4 25,2

graf 10: průběh teplot - duben 2010

79

zalití

výměna baterky

překopání

graf 11: porovnání teplot v kompostéru s venkovní teplotou – duben 2010

Tab. 35: Teploty květen 2010 Datum 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5

teplota v kompostéru (°C) 33,1 37,1 35,8 35,1 33,6 29,5 26,5 25,9 26 26,6

venkovní teplota (°C) 17,9 16,3 15,2 12,8 10,4 15,5 11,8 18,4 19 19,3

graf 12: průběh teplot - květen 2010

80

graf 13: porovnání teplot v kompostéru s venkovní teplotou - květen 2010

graf 14: průběh teplot - listopad 2009 až květen 2010

graf 15: porovnání teplot v kompostéru s venkovní teplotou – listopad 2009 až květen 2010

81

5.4

VIZUELNÍ KONTROLA

5.4.1 Kontrola redukce objemu a změny hmotnosti Kontrola redukce objemu a změny hmotnosti se provedla u 2. zakládky. Po založení kompostu (22.11.2009) byla hmotnost celé směsi 182 kg. Objemová hmotnost směsi Vm1 byla na počátku cca 303,333 kg/m3. 10.5.2010 byla zjištěna hmotnost kompostu 186,624 kg. Po přepočtu byla zjištěna objemová hmotnost Vm2 = 600 kg/m3. Objemová hmotnost se zvýšila o 49,45 %. Objem směsi V1 byl na počátku 518,4 l, na konci kompostovacího procesu byl objem V2 zjištěn 311,04 l. Objem se tedy snížil o 40%. graf: 16: snížení objemu a zvýšení objemové hmotnosti

5.4.2 Překopávky Překopání 1 zakládky bylo provedeno po snížení teplot celkem 2x. Vzhledem k velkému slehnutí a sníženému objemu se již v kompostu nedosáhlo vysokých teplot. Překopání 2. zakládky bylo provedeno po snížení teplot také celkem 2x. 5.4.3 Vlhkost kompostu Zeleninový odpad vykazuje vysokou vlhkost (až 90 %), proto byla do zakládky použita i sláma (s vlhkostí 15 %), která poměr vlhkosti vyrovnala. Počáteční vlhkost kompostové zakládky byla 52 % a po celou dobu kompostování bylo snahou tuto 82

hodnotu udržovat. Při sledování vlhkosti bylo zjištěno, že vnější stěny prosychají více než střední část kompostéru, kde byl kompost vlhký dostatečně. Po překopání se vlhkost vyrovnala, 2 x se po orientační zkoušce vlhkosti provedlo prolití, především po zvýšení teplot na jaře. Po 2. zalití však začalo pršet a kompost byl vlhký příliš.

obr. 26: hodnocení vlhkosti kompostu

83

6.

DISKUZE Na zakládku kompostu byly použity zeleninové odpady z velkoobchodu a

soukromého pěstitele. Významným zdrojem odpadů jsou i obchody. V rámci zpracovávání práce byl proveden průzkum některých obchodů. V malých obchodech odpady ze zelenin neřeší, většina nabízené zeleniny se prodá a zbytky se přidávají ke směsnému odpadu. Ve větších obchodech se odpady ze zelenin vrací zpět do centrálního místa spolu s neprodanou zeleninou a sváží se do kompostáren nebo například do zoo. V některých velkých řetězcích o odpadech neví nic, pracovníci na úseku ovoce a zeleniny odpady pouze dávají do připravených nádob. Vše za ně řeší externí firma. Některé supermarkety mají zneškodňování odpadů ze zelenin a ovoce jako know - how a nechtějí svoje metody zveřejňovat. Vzhledem ke způsobu kompostování na úrovni domovního kompostování byla zajištěna hygienizace kompostu dle vyhlášky, tedy více jak 45° C po dobu 5 dní (7 dní nad 49° C u 2. zakládky), byly provedeny i 2 překopávky. U 1. zakládky k dostatečné hygienizaci nedošlo. Teploty dosáhly maximálně 45° C. Na zakládku 1 byl nevhodně spočítán poměr C:N. Nejdříve byl spočítán na 35,95 : 1, ale po následné kontrole vyšel výsledný poměr C:N 41,33 : 1. Vysoký poměr C:N měl za následek špatné zpracovávání mikroorganismy, pro které jsou dle Diaze (2007) ideální podmínky při poměru C:N = 30 : 1. Při vysokém poměru C:N je rozklad velmi pomalý a nedostatečný. Naopak při nízkém velmi rychlý. Toto bylo sledováno na kompostování menšího množství zeleniny, kde došlo ke hnití. 1. pokus probíhal v letních měsících, ani vyšší teploty vzduchu kompostovací proces s nevhodnou skladbou zakládky neurychlily. Naproti tomu 2. pokus byl založen na podzim, kdy se teploty pomalu snižovaly až k mrznutí. I přes tyto nižší teploty vzduchu teplota kompostu rychle stoupala až nad 70° C. Groda (1995) uvádí, že jemné piliny jsou přijatelnou složkou kompostu, naopak piliny nebo sláma prochází procesem bez jakékoli změny. V obou zakládkách bylo dbáno na homogenitu a přibližně stejnou velikost složek. U první zakládky bylo obsaženo méně zeleninového odpadu než ve druhé zakládce, bylo zde více trávy s vysokým obsahem vody, dřevní štěpka naproti tomu měla velké rozměry, a po rozložení zeleninového odpadu tvořila nerozložená hlavní součást směsi. 84

Objemová hmotnost kompostu by měla být dle Bauerové (2007) asi 600 kg/m3. Podle Grody (1995) by se měla zvýšit za dobu kompostování cca o 100 kg/m3 dle technologie a materiálu. V pokusu bylo zjištěno, že složky přidávané do kompostu měly cca 303,33 kg/m3 a hotový kompost měl pak objemovou hmotnost cca 600 kg/m3. Ukázalo se tedy, že se objemová hmotnost zvýšila o 297 kg/m3. V dnešní společnosti vzniká mnohem více zeleninových odpadů než dříve a v rámci domovního kompostování je lze vhodně využít. Sníží se tak objem komunálních odpadů a naplní se tak strategie Plánu odpadového hospodářství o snížení množství biodegradabilních odpadů na skládkách. U občanů, kteří nemají možnost mít vlastní kompostér, je vhodné využívat možnosti komunitního kompostování na úrovni skupin nebo částí obce. Podle

Dirnera

(1997)

postupným

zaváděním

nových

výrobních

a

zpracovatelských technologií, legislativních opatření nebo osvětových opatření lze množství odpadu omezit. Nevýhodou tak zůstává nedostatečná informovanost, bezohlednost či vandalství, které může v rámci komunitního kompostování proces narušit. Podle Richtera a Kubáta (2003) je kompost stabilní organické hnojivo, které obohacuje půdu o důležitou mikroflóru a zlepšuje vlastnosti půdy. Podle průzkumu mínění však pěstitelé možnost kompostování posklizňových zbytků a odpadů, které vznikají při posklizňové přípravě neláká, protože je pro ně časově i finančně náročnější, než nynější zapravování posklizňových zbytků a ostatních odpadů na pole. Hotový kompost z jejich odpadů by však ocenili. Jedním z důvodů, proč jsou kompostárny méně vhodné je podle Jelínka (2001) ekonomika. Kompostárna je investicí, která zvyšuje výrobní náklady, může zvyšovat cenu výrobků a často nemá reálnou návratnost. Podle Jelínka představuje kompostárna koncovou technologii, která by měla být postupně nahrazena strategií prevence. Zatím je však naše společnost ve fázi, kdy je pro ní problematické odpad separovat.

85

7.

ZÁVĚR Odpady rostlinného původu je možné využít a navrátit do přírodního koloběhu.

Skládkováním těchto odpadů je ztracen živinový a energetický potenciál. V důsledku evropských směrnic musí i Česká republika snížit množství skládkovaného odpadu, který lze zkompostovat. Zahradnický odpad je významnou surovinou pro výrobu kvalitního kompostu. Obsahuje vysoké množství organických látek, které se v procesu přirozeného rozkladu přeměňují na nenahraditelné humusové látky, tolik potřebné pro zdravou půdu i správný rozvoj rostlin. Kompost, na jehož použití jsou použity zahradnické odpady zlepšuje půdní vlastnosti a je cennou surovinou při předpěstování i samotném pěstování rostlin. Kompost vzniká pomocí mikroorganismů, které se množí explozivní rychlostí a jejichž činností dochází k zahřívání substrátu, což má za následek hygienizaci kompostu. V práci jsou rozvedeny možnosti vzniku zahradnických odpadů na úrovni zelinářství, kde je množství odpadů vysoké jak při samotném pěstování, tak i po nezbytných posklizňových operacích a tržních úpravách. Cílem předložené diplomové práce bylo sledovat biodegradabilní procesy v průběhu kompostování zahradnických odpadů. Na pokus byly použity kompostéry, které byly umístěny na zahradě v Jihlavě. Jako zahradnický odpad posloužil odpad ze zelenin získaný z velkoobchodu a od soukromého pěstitele. Byly provedeny 2 zakládky – letní a podzimní. Zeleninový odpad byl granulometricky připraven, a smíchán s ostatními složkami kompostové zakládky. Při kompostování byla denně sledována teplota v kompostéru i teplota vzduchu, vlhkost, rozpadavost jednotlivých částí, sesedání. Několikrát bylo provedeno překopání a zalití. Obě zakládky se vyznačily vysokou redukcí objemu, u kompostu z podzimní zakládky došlo k výraznému zvýšení objemové hmotnosti. Odpady ze zelenin, ale i z ovoce a další biodegradabilní odpad, který tvoří kolem 50 % domovního odpadu se vzhledem k zdravému životnímu stylu obyvatel zvyšuje. Kompostování bioodpadů je tak velmi významným přínosem pro omezení skládkování domovních odpadů. 86

Kompostování je možné jak domovní pro občany s možností umístění kompostéru, i pro skupiny, které tuto možnost nemají v rámci komunitního kompostování.

87

8.

RESUME The diploma work describes the possibility composting of horticultural waste at

greengrocer level, where is high amounts of waste, both in actual cultivation, and after the necessary post - harvest operations and market adjustments. The aim of this thesis was to investigate biodegradable processes during composting of garden waste. For the experiment were used 2 composters, which were placed in the garden in Jihlava. Waste for experiment were used garden waste, waste of vegetables obtained from wholesalers and from private growers. There were made 2 of the fill - summer and autumn. Vegetable waste was granulometrically prepared and mixed with other compost ingredients. During composting were the daily monitoring of temperatures in composting and air temperature, humidity, crumbling of individual components, subsidence of content . There was performed several times and resorted pouring. Both the fill to signify high-volume reduction, the compost pile of autumn there was a significant increase in density. Waste from vegetables (also fruit and other biodegradable waste), which constitutes about 50 % of household waste is due to the lifestyles of the population in increase. Biowaste composting is so very important contribution to reduce the landfill of household waste.

88

10.

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

1. BAUEROVÁ, K. Zeleninová zahrada po celý rok: nové nápady a osvědčené kombinace rostlin. 1.vyd. Praha: Knižní klub, 2007. 144 s. ISBN 978-80-2421882-3.

2. CMC Náměšť a.s., HEJÁTKOVÁ, K. (odborná recenze). Pilotní projekt: Řešení bioodpadu v regionu. Náměšť nad Oslavou: ZERA Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s., 2008. 60 s. ISBN 80-903548-8-2.

3. DIAZ, L. F. -- DE BERTOLDI, M. Compost science and technology. Boston, MA: Elsevier, 2007. 364 s. ISBN 978-0-08-043960-0.

4. DIRNER, V. Ochrana životního prostředí : Základy, plánování, technologie, ekonomika, právo a management. Praha: MŽP, 1997. 333 s. ISBN 80-7078-4903. Kapitola hospodaření s odpady.

5. ERHART, E. -- HARTL, W.

(Bioforschung Austria). Využití kompostu

v ekologickém zemědělství. Náměšť nad Oslavou: ZERA Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s., 2008. 24 s. ISBN 80-903548-8-2.

6. FILIP, J. a kol. Odpadové hospodářství. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2002. 116 s. ISBN 80-7157-608-5. (str. 75-79)

7. GOWARIKER, V. R. The fertilizer encyclopedia. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2009. 861 s. ISBN 978-0-470-41034-9

8. GRODA, B. Technika zpracování odpadů. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 1995. 213 s. ISBN 80-7157-164-4.

89

9. GRODA, B. a kol. Technika zpracování odpadů : II. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 1997. 168 s. ISBN 80-7157-264-0.

10. HAVEL, L. Základní látkové složení organismů (přednáška). MZLU v Brně Ústav biologie rostlin, Brno 5.10.2005

11. HEJÁTKOVÁ, K. a kol. Sborník ze IV. Mezinárodní konference BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÉ ODPADY „Jak naplnit povinnost odděleného

sběru

bioodpadu v obci“. Náměšť nad Oslavou: ZERA – Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s., 2008. 120 s. ISBN 80-903548-9-0.

12. JELÍNEK, A. a kol. Hospodaření a manipulace s odpady ze zemědělství a venkovských sídel. Praha: Agrospoj, 2001. 236 s. Semafor : Zemědělská technika.

13. JUCHELKOVÁ, D. Likvidace a využití odpadů. 1. vyd. Ostrava: VŠB Technická univerzita, 2000. 73 s. ISBN 80-7078-747-3.

14. KALINA, M. Kompostování a péče o půdu. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. 109 s. Česká zahrada. ISBN 80-7169-697-8.

15. KALINA, M. Kompostování a péče o půdu. 2. vyd. Praha: Grada, 2004. 116 s. Česká zahrada. ISBN 80-247-0907-4.

16. KOPEC, K. Tabulky nutričních hodnot ovoce a zeleniny. 1. vyd. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1998. 72 s. ISBN 80-86153-64-9.

17. KOŽEŠNÍKOVÁ, H. Zelenina ze semínek. 1. vyd. Praha: Granit, 1992. 15 s. ISBN 80-901195-0-6.

18. KROPÁČ, A. Zeleninárstvo. 1. vyd. Bratislava: Príroda, 1983. 441 s.

90

19. KUDELOVÁ, K. -- JODLOVSKÁ, J. -- ŠARAPATKA, B. Odpady. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 1999. 186 s. ISBN 80-244-0046-4.

20. KURAŠ, M. Odpady, jejich využití a zneškodňování. Praha: VŠCHT, 1994. 241 s. ISBN 80-85087-32-4.

21. KVASNIČKOVÁ, D. -- MIKULOVÁ, V. -- PLACHEJDOVÁ, E. Životní prostředí.Doplňkový text k Základům ekologie. Havlíčkův Brod: Fragment, 1998. 160 s. ISBN 80-7200-286-4.

22. MALEŘ J. Tržní úprava kořenové zeleniny. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1996. 39 s. Metodiky pro zemědělskou praxi.

23. MALÝ, I. Pěstujeme cibuli, česnek, hrách : a další cibulové a luskové zeleniny. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2003. 83 s. Česká zahrada. ISBN 80-247-06350.

24. MALÝ, I. Pěstujeme květák, zelí a další košťálové zeleniny. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2003. 87 s. Česká zahrada. ISBN 80-247-0409-9.(2)

25. MALÝ, I. a kol. Polní zelinářství. Praha: Agrospoj, 1998. 196 s.

26. MALÝ, I. -- PETŘÍKOVÁ, K. Základy pěstování kořenové zeleniny. 1. vyd. Praha: 1998. 48 s. ISBN 807105-162-4

27. MALÝ, I. -- SCHNEEWEISS, P. Pěstování brokolice. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1998. 19 s. ISBN 80-86153-86-X

28. MAREČEK, F. Zahradnický slovník naučný :CH - M . 3. 1. vyd. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1997. 559 s. ISBN 80-85120-62-3.

91

29. MELICHAR, M. Zelinářství. 1. vyd. Praha: KVĚT, 1997. 165 s. ISBN 8085362-29-5.

30. MOŇOK, B. a kol. Komunitní kompostování. Náměšť nad Oslavou: ZERA Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s., 2008. 32 s. ISBN 80-9035487-4.

31. MOŇOK, B. Domovní kompostování. Náměšť nad Oslavou: ZERA Zemědělská a ekologická regionální agentura, o. s., 2010. Internetový kurz domovního kompostování.

32. PEKÁRKOVÁ, E. Pěstujeme rajčata, papriky a další plodové zeleniny. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2001. 68 s. Česká zahrada. ISBN 80-247-0170-7.

33. PETŘÍKOVÁ, K. Zelinářství : (obecná část). 1. vyd. Brno: MZLU, 1997. 58 s. ISBN 80-7157-277-2.

34. PETŘÍKOVÁ, K. Zelinářství - pěstitelské technologie. 1. vyd. Brno: MZLU, 1996. 94 s. ISBN 80-7157-225-X.

35. PETŘÍKOVÁ, K. a kol. Zelenina : pěstování, ekonomika, prodej. 1. vyd. Praha: Profi Press, 2006. 240 s. ISBN 80-86726-20-7.

36. PETŘÍKOVÁ, K. -- MALÝ, I. Základy pěstování plodové zeleniny. 2. vyd. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2003. 51 s. ISBN 807271-141-5.

37. PFEIFEROVÁ, U. Zeleninová a ovocná zahrada: pro lepší a zdravější úrodu. 1. vyd. Praha: Euromedia Group – Knižní klub, 2005. 152 s. ISBN 80-242-1344-3.

38. PLÍVA, P. a kol. Kompostování v pásových hromadách na volné ploše. Praha: Profi Press, 2009. 136 s. ISBN 978-80-86726-32-8. 92

39. PROCHÁZKA, S. a kol. Fyziologie rostlin. 1. vyd. Praha: Academia, 1998. 484 s. ISBN 80-200-0586-2.

40. PROCHÁZKA, S. a kol. Botanika: morfologie a fyziologie rostlin. 2. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005. 242 s. ISBN 80-7157-870-3.

41. RICHTER, R. -- KUBÁT, J. Organická hnojiva, jejich výroba a použití. 2. vyd. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2003. 56 s. ISBN 807271-133-4

42. RICHTER, R. -- ŘÍMOVSKÝ, K. Organická hnojiva, jejich výroba a použití. 1. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělávání ministerstva zemědělství České republiky, 1996. 40 s. Rostlinná výroba. ISBN 80-7105-117-9.

43. SCOTT, N. Kompostování pro všechny. 1. vyd. Náměšť n. Oslavou: ZERA, 2006. 32 s. ISBN 80-903548-2-3.

44. ŠTAMBERA, J. Zelinářství. Pěstování zelinářských druhů na semeno. Brno: Vysoká škola zemědělská v Brně, 1986. 93 s. ISBN není uvedeno

45. VÁŇA, J. Výroba a využití kompostů v zemědělství. 2. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství ČR, 1997. 38 s. Rostlinná výroba. ISBN 80-7105-144-6.

46. VLČEK, F. Košťálové zeleniny: Pěstování a kuchyňská úprava. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1969. 217 s.

47. VLČEK, F. Plodové zeleniny: Pěstování a kuchyňská úprava. 1. vyd. Praha: SZN, 1968. 213 s.

93

48. ZEMÁNEK, P. Speciální mechanizace : mechanizační prostředky pro kompostování. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2001. 113 s. ISBN 80-7157-561-5.

49. ZEMÁNEK, P.: Průběh kompostovacího procesu (přednáška). MZLU v Brně Ústav Zahradnické techniky, Lednice 3.10.2008

50. ŽUFÁNEK, J. -- ZEMÁNEK, P. Mechanizace (sklizňové stroje pro zeleninu, ovoce a hrozny). Brno: VŠZ, 1992. 115 s. ISBN 80-7157-012-5.

51. KOLEKTIV AUTORŮ Metodika správné kompostářské praxe pro výrobu kvalitního kompostu (řízené kompostování) – MSKP 02/2008. Náměšť nad Oslavou: ZERA – Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s., 2008. 71 s.

52. TESAŘOVÁ, M.: Komposty, pesticidy používané v zemědělství (přednáška). MZLU v Brně Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin, Brno 1.12.2005

53. Zpráva o životním prostředí ČR v roce 2006, dostupná z http://www.mzp.cz/cz/zprava_zp_cr_06

54. Zpráva o životním prostředí ČR v roce 2007, dostupná z http://www.mzp.cz/cz/zprava_zp_cr_07

55. Zpráva o životním prostředí ČR v roce 2008, dostupná z http://www.mzp.cz/cz/zprava_zp_2008

56. tisková zpráva MŽP ze dne 27.2.2009

internetové zdroje: http://www.mzp.cz http://www.eagri.cz 94

http://www.wikipedia.org

Související legislativa a předpisy: 1. vyhláška č. 341/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady 2. zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech 3. vyhláška č. 294/2005 Sb. 4. PLÁN ODPADOVÉHO HOSPODÁŘSTVÍ

95