MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA BRNO. Zahradnická fakulta Lednice

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA BRNO

Zahradnická fakulta Lednice

Výzkum vybraných podmínek přeměny zbytkové biomasy procesem řízeného mikrobiálního kompostování

DISERTAČNÍ PRÁCE

Autor:

Ing. Mária Kollárová

Školitel:

Doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D.

Školitel specialista:

Ing. Antonín Jelínek, CSc.

Lednice 2007

Prohlášení Prohlašuji, že jsem předloženou doktorskou disertační práci na téma „Výzkum vybraných podmínek přeměny zbytkové biomasy procesem řízeného mikrobiálního kompostování“ vypracovala samostatně a použila pouze pramenů, které uvádím v seznamu literatury.

V Lednici dne

Ing. Mária Kollárová

Předložená doktorská disertační práce na téma „Výzkum vybraných podmínek přeměny zbytkové biomasy procesem řízeného mikrobiálního kompostování“ byla vypracována ve spolupráci s Výzkumným ústavem zemědělské techniky, v.v.i. a byla řešena v rámci projektu NAZV č. QF1348 - Přeměna zbytkové biomasy zejména z oblasti zemědělství na naturální bezzátěžové produkty, využitelné v přírodním prostředí ve smyslu programu harmonizace legislativy ČR a EU.

Poděkování Děkuji školiteli Doc. Ing. Pavlu Zemánkovi, CSc., za trpělivost a odborné vedení v průběhu celého doktorandského studia. Děkuji i školiteli specialistovi Ing. Antonínu Jelínkovi, CSc. a kolegovi Ing. Petru Plívovi, CSc. za podporu, pomoc a rady při vzniku této práce. V neposlední řadě děkuji všem blízkým a přátelům.

OBSAH str. 1. ÚVOD………………………………………………………………………………........1 2. CÍL PRÁCE…………………………………………………………………………......3 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………………………….4 KRAJINA A ZEMĚDĚLSKÁ KRAJINA……………………………………….4 EKOLOGICKÁ STABILITA KRAJINY………………………………………..6 KOMPOSTOVÁNÍ JAKO FORMA RECYKLACE……………………………8 Kompostovací proces a jeho fáze……………………………………………9 Kompostovací technologie………………………………………………….13 VLIV PODMÍNEK NA KOMPOSTOVACÍ PROCES………………………..15 Surovinová skladba kompostu………………………………………...........15 Zrnitost a homogenita substrátu…………………………………………….18 Teplota...............……………………………………………………………19 Provzdušnění surovin.....................................................................................22 Vlhkost...........................................................................................................23 Hodnota pH....................................................................................................24 MIKROORGANISMY V KOMPOSTU...............................................................25 ODPADY VHODNÉ PRO KOMPOSTOVÁNÍ...................................................29 Odpady rostlinného původu...........................................................................29 Exkrementy hospodářských zvířat.................................................................32 VLIV KOMPOSTOVÁNÍ A KOMPOSTU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ........33 Vliv na množství odpadů...............................................................................33 Vliv na kvalitu vody a ovzduší......................................................................35 Vliv na půdu...................................................................................................36 KONTROLOVANÉ MIKROBIÁLNÍ KOMPOSTOVÁNÍ V PÁSOVÝCH HROMADÁCH.....................................................................................................41 MONITOROVÁNÍ KOMPOSTOVACÍHO PROCESU....................................45 Optimalizace surovinové skladby kompostu.................................................45 Měření teploty kompostu...............................................................................46 Měření obsahu kyslíku...................................................................................47 Stanovení vlhkosti kompostu.........................................................................47 Stanovení objemové hmotnosti kompostu.....................................................48

Stanovení koeficientu nakypřenosti...............................................................49 Chemické hodnocení kompostu.....................................................................49 Měření emisí z kompostovací činnosti...........................................................49 Pracoviště v ČR zabývající se problematikou kompostování........................50 VLASTNOSTI KOMPOSTU.........................................................................51 Mechanicko- fyzikální vlastnosti kompostu..................................................51 Chemické vlastnosti kompostu.....................................................................53 Zralost a stabilita kompostu..........................................................................54 EKONOMICKÉ HODNOCENÍ KOMPOSTOVACÍHO PROCESU.......55 4. METODIKA DISERTAČNÍ PRÁCE..........................................................................57 5. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST.........................................................................................58 EXPERIMENT I Vliv různé surovinové skladby (poměru C:N) zakládek kompostu na průběh kompostovacího procesu a délku jeho trvání........................58 Cíl experimentu..............................................................................................58 Materiál a metodika.......................................................................................59 Výsledky........................................................................................................64 Závěr..............................................................................................................69 EXPERIMENT II Vliv různého podílu dřevní štěpky v zakládce kompostu na rychlost rozkladu a průběh kompostovacího procesu..........................................70 Cíl experimentu..............................................................................................70 Materiál a metodika.......................................................................................70 Výsledky........................................................................................................72 Závěr..............................................................................................................76 EXPERIMENT III Ověření vlivu zakrývání hromad kompostu na průběh kompostovacího procesu..........................................................................................77 Cíl experimentu..............................................................................................77 Materiál a metodika.......................................................................................77 Výsledky........................................................................................................79 Závěr..............................................................................................................85 EXPERIMENT IV Posouzení vlivu zakrývání hromad kompostu různými typy plachet na průběh kompostovacího procesu.................................................87 Cíl experimentu..............................................................................................87 Materiál a metodika.......................................................................................87 Výsledky........................................................................................................89

Závěr..............................................................................................................93 EXPERIMENT V Vliv aplikace biotechnologických přípravků na produkci emisí z kompostovacího procesu.............................................................................95 Cíl experimentu..............................................................................................95 Materiál a metodika.......................................................................................95 Výsledky........................................................................................................98 Závěr............................................................................................................111 EXPERIMENT VI Vliv biofiltru na produkci emisí z kompostovacího procesu...................................................................................................................112 Cíl experimentu............................................................................................112 Materiál a metodika.....................................................................................112 Výsledky......................................................................................................114 Závěr............................................................................................................127 EXPERIMENT VII Ekonomická studie kompostárny....................................128 Cíl experimentu............................................................................................128 Materiál a metodika.....................................................................................128 Výsledky......................................................................................................129 Závěr............................................................................................................131 6. DISKUSE......................................................................................................................132 7. ZÁVĚR..........................................................................................................................139 8. CONCLUSION.............................................................................................................140 9. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY........................................................................141 10. PŘÍLOHY.....................................................................................................................149

1. ÚVOD V systému organizace a řízení zemědělství ČR došlo v nedávné době k výrazným změnám, které se týkají i přístupu k využívání zemědělských ploch. V minulosti byly plochy zemědělské půdy v maximální míře využívány jednak pro produkci polních a technických plodin a pícnin, jednak pro zabezpečení chovu dobytka. Při neustále se zvyšujících výnosech plodin je možné uvádět rozsáhlé plochy zemědělské půdy do relativního klidu. Nejčastějším způsobem je vytváření TTP. Kromě toho v krajině narůstá podíl ploch, na nichž je intenzivní hospodaření utlumeno a jsou obhospodařovány extenzivně. Politika Evropské unie v oblasti zemědělství se zaměřuje na zlepšování životního prostředí a krajiny s cílem vytvořit multifunkční zemědělské systémy prospěšné životnímu prostředí i krajině. Směřuje zejména k uplatňování šetrných zemědělských postupů, k zastavení úbytku biodiverzity, k ochraně vody a půdy a ke zmírňování klimatických změn. V souladu s těmito cíli je i Strategie udržitelného rozvoje ČR, schválená vládou ČR usnesením č. 1242 ze dne 8. prosince 2004. Zemědělství by mělo v těchto podmínkách fungovat jako garant tvorby a údržby krajiny. Přitom se nejedná jenom o krajinu zemědělskou, ale i o krajinu kulturní. Jedním z nástrojů údržby a tvorby krajiny je i územní systém ekologické stability (ÚSES), který zajišťuje uchováni a reprodukci přírodního bohatství a příznivě působí na okolní méně stabilní části krajiny. Pro zajištění ekologické stability krajiny je potřeba nastolovat základní funkční vztahy pro její údržbu a tvorbu i z hlediska zemědělské výroby, při které vzniká značné množství biologicky rozložitelných odpadů (BRO). Jedná se převážně o odpady rostlinného původu. Problematika skutečně efektivního zpracování těchto odpadů se s ohledem na zachování ekologické stability krajiny stává velice naléhavým problémem. K tomu pak přistupují přímé důsledky nových legislativních norem a především pak zcela nový pohled na přípustné formy manipulace s odpady včetně odpadů biologicky rozložitelných. Obecně lze říci, že biologicky rozložitelné odpady z těchto ploch je možné zpracovat třemi základními způsoby: anaerobním, u kterého hlavním produktem je bioplyn, aerobní přeměnou na kompost a termochemickými postupy. Pokud jsou zpracovávány BRO aerobními postupy, lze správně vedeným kompostovacím procesem vyrobit kvalitní produkt – kompost, který má příznivý vliv na vlastnosti půdy. Kompost obohacuje půdu o organickou hmotu a zlepšuje vitální podmínky pro rostlinná společenstva. Organická hmota v půdě působí příznivě na řadu jejich fyzikálně-

1

chemických vlastností. Zlepšuje v půdě hospodaření s vodou, zvyšuje vsakování dešťové vody a vododržnost půdy, umožňuje gravitační a kapilární pohyb vody. Kromě toho snižuje působení vodní a větrné eroze, zvyšuje stabilitu půdních agregátů, je zdrojem uhlíku pro půdní mikroorganismy (RICHTER a kol., 2001). Organická hmota má tedy význam nejen pro produkční a mimoprodukční funkce půdy, ale má dosah související se životním prostředím a prognózovanými klimatickými změnami. Kompostovací technologie bývají uplatňovány ve velkých celcích s ohledem na ekonomiku výroby. S rostoucími náklady na energii však hraje stále větší roli problematika svozu. Jedním ze základních principů udržitelného rozvoje je princip blízkosti a soběstačnosti. Pokud má být zpracování BRO ze zmiňovaných ploch v souladu s tímto principem, jeví se jako vhodné provozovat v daném území raději větší počet menších kompostáren při snaze o minimalizaci nákladů na jejich provoz. Kromě toho při zpracování zbytkové biomasy kompostováním a následným využitím produktu v místě jeho vzniku dochází k žádoucímu uzavírání koloběhu látek a energie v ekosystémech, což rovněž velice významně přispívá k zvyšování ekologické stability takto sanovaného území. Ekonomický efekt kompostování významně ovlivňuje i délka trvání kompostovacího cyklu, která má také přímý vliv na kvalitu přeměny BRO. Charakter kompostovacího procesu je zároveň určován celou řadou faktorů, které se dají při provozu kompostárny výrazně ovlivnit. Jsou to především faktory technologické, technické a provozně – ekonomické. Znalost vlivu technologických faktorů významně přispívá k operativnímu řízení provozu kompostárny a může zásadním způsobem ovlivnit kvalitu výsledného kompostu, stejně jako ekonomiku provozu kompostárny.

2

2. CÍL PRÁCE Cílem práce je ověřit vliv vybraných podmínek při kontrolovaném mikrobiálním kompostování biologicky rozložitelných odpadů ze zemědělsky nevyužívaných ploch na průběh kompostovacího procesu a posoudit ekonomickou náročnost výroby kompostu ve sledovaných podmínkách.

3

3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1. KRAJINA A ZEMĚDĚLSKÁ KRAJINA Pro termín krajina existuje celá řada definic, které se liší podle pojetí tj. ekologické, geografické, historické apod. Krajina je předmětem mnoha zájmů a podle toho se liší i pohled na ni. Je objektem našeho vnímání, předmětem umělecké reflexe a tvorby, je prostorem pro činnost člověka v oblasti zástavby, hospodářství, rekreace. Krajina je nutnou podmínkou pro existenci živých organismů, odehrává se v ní řada lidských činností, je objektem krajinářské tvorby i ochrany. FORMAN, GORDON (1993) označují krajinu jako ekologicky heterogenní území složené ze specifické sestavy ekosystémů, které jsou ve vzájemné interakci a podobným způsobem se zde opakují. Podobně NEPOMUCKÝ, SALAŠOVÁ (1996) definují krajinu jako dynamický a heterogenní soubor systémů skládajících se z přírodních a člověkem vytvořených složek. Zemědělská krajina je typ krajiny, v které mají převahu intenzivně obhospodařované zemědělské kultury, které jsou závislé na péči člověka. Je to typ krajiny vzniklé druhotně, základem její existence a fyziognomie jsou rostlinná společenstva (BORTEL a kol., 1993). Také podle členění OECD (Organizace pro ekonomickou spolupráci a rozvoj) je zemědělská krajina krajinou kulturní a je charakterizována svou strukturou, funkcemi a hodnotou. Zemědělská krajina se člení na zemědělsky intenzivně využívaná stanoviště, polopřírodní (semi-natural) zemědělská stanoviště a neobhospodařovaná přírodní stanoviště (která mají úzký vztah k přírodním ekosystémům v kategorii přírodní krajiny). KLEMENTOVÁ (2006) definuje zemědělskou krajinu jako krajinu využívanou pro zemědělství a utvářenou pod jeho vlivem. Zemědělské plochy byly v minulosti využívány převážně intenzivně, což vedlo k vysoké industrializaci zemědělství. Důsledkem pak bylo poškození ekologické stability krajiny, která se stávala do jisté míry z mnoha pohledů monotónní a z krajinotvorného hlediska pak značně nevyhovující. Nastaly změny v rozmístnění zemědělských ploch i změny v kvalitě půdy a vody. Ubylo mezí, přirozených předělů mezi pozemky, remízků, solitérů. DEJMAL (2006) uvádí, že v období od konce druhé světové války bylo rozoráno 450 tis. ha luk, 240 tis. ha mezí, 50 tis. ha remízků, víc než dvě třetiny polních cest a bylo zlikvidováno kolem 45 tis. ha liniové zeleně. Byla také vysušena převážná část mokřadů.

4

Všeobecně lze konstatovat, že následky scelování pozemků, plošné chemizace rostlinné výroby, meliorací, stavby rozsáhlých zemědělských areálů jsou patrny dodnes. V zemědělství se v maximální míře usiluje o plnou rentabilitu výroby. Je snahou sklízet z půdy co nejvíce za co nejnižších nákladů. Tento záměr je jistě logickým a v tržních podmínkách zajisté správným. V krajině ale existují oblasti, které nejsou schopny při běžných zemědělských postupech konkurovat vysoce produkčním oblastem a to buď z důvodu ochrany zachovaných přírodních prvků, charakteru kulturní krajiny nebo z důvodu jiných přírodních omezení. Jedná se o méně příznivé oblasti pro hospodaření a o oblasti s ekologickými omezeními. Ty jsou obecně označovány jako LFA (less favoured areas- méně příznivé oblasti). Současný evropský model zemědělství se spojuje s pojmem multifunkční zemědělství, který do zemědělství zařazuje kromě produkce také péči o krajinu, venkovský prostor, tvorbu pracovních příležitostí, rozvoj agroturistiky a propojení na další obory venkovského prostředí (HOMOLKA, 2005). Péče o krajinu se neobejde bez údržby extenzivně využívaných zemědělských ploch, trvalých travních porostů a prvků ÚSES v zemědělské krajině. Na základě analýzy vybraných farem v ČR, s různým výrobním zaměřením v LFA oblastech MÁLEK (2005) uvádí, že pokud se hospodaření na farmách zaměřuje na zvyšování produkčních a ekonomických ukazatelů, dochází ke zhoršování hodnot ekologických parametrů (vyšší spotřeba pesticidů, změna strukturální skladby plodin apod.). To naznačuje, že v LFA oblastech může být výhodnější přechod na ekologický způsob hospodaření s využitím dotačních podpor. Ekologické zemědělství představuje systém hospodaření, který používá pro životní prostředí šetrné způsoby potlačování plevelů, škůdců a chorob, zakazuje použití syntetických pesticidů a hnojiv, klade důraz na pohodu chovaných hospodářských zvířat. Dbá se na celkovou harmonii agroekosystému a jeho biologickou rozmanitost. Upřednostňují se obnovitelné zdroje energie a recyklace surovin (HOMOLKA, 2005). ŠARAPATKA, ZÍDEK (2005) uvádějí, že v ekologickém zemědělství jde také o vyšší uplatnění organických hnojiv, včetně kompostu, v rámci posílení uzavřenějšího cyklu živin v hospodaření na půdě. Ekologické zemědělství tak odpovídá principům trvale udržitelného rozvoje zemědělství, které již neplní pouze produkční funkci, ale především funkci mimoprodukční. Svým rozsahem se tak stává nástrojem pro údržbu krajiny.

5

3.2. EKOLOGICKÁ STABILITA KRAJINY Ekologická stabilita i ekologická rovnováha se udržují přírodními procesy z vnitřních zdrojů ekologického systému (tzv. autoregulačními mechanismy). Krajina, ve které je trvale zabezpečená možnost využívání produkčních

i

mimoprodukčních funkcí, a v které nedochází k nevratnému narušení jejího potenciálu vlivem hospodářské činnosti člověka, je považována za stabilní (RUŽIČKOVÁ, ŠÍBL a kol., 2000). Na to, aby se u ekosystémů, které jsou využívány člověkem, dosáhlo předem stanovených výstupů, je potřeba doplnit určité množství energie ve formě dodatkové energie. Dodatkovou energii je potřeba do ekosystému vkládat navíc, k energii slunečního záření a k energii atmosférických srážek, v nejrůznější formě jako je lidská práce, hnojiva, pesticidy atd. Tento objem vstupů „navíc“, který je nezbytný pro regulaci a údržbu ekosystému v žádoucím stavu, je v obráceném poměru k ekologické stabilitě a představuje její univerzální kriterium: Ekologická stabilita ekosystému je převrácenou hodnotou ke vkladům lidské práce, nezbytným na jeho udržení a regulaci (MÍCHAL, 1994). Pokud se rovnovážný stav ustaluje převážně spontánními procesy, je to stále ekologická rovnováha v plném a pravém smyslu i v antropogenních ekologických systémech (např. zemědělsky intenzivně obdělávané půdy), teprve výlučně lidskými zásahy zabezpečovaná rovnováha je vskutku antropogenní. (MÍCHAL, 1994). Dosáhnout rovnováhu v zemědělské krajině znamená najít optimální kombinaci odolnosti jednotlivých biocenóz (společenstvo, tj. soubor populací všech druhů rostlin, živočichů, hub a mikroorganismů, obývajících určitý životní prostor, tzv. biotop) v území při dosahování maximálních výnosů, tj. usilovat o optimální rozmístnění přírodních a antropogenních cenóz. KLEMENTOVÁ (2006) uvádí, že vyvážená zemědělská krajina představuje využití půdního fondu takovým způsobem, který umožňuje trvale a ekonomicky efektivní zvyšování produkce při respektování zákonitosti koloběhu živin. Podobně Strategie trvale udržitelného rozvoje ČR (2004) si v oblasti zemědělství klade za cíl zajišťovat rovnováhu mezi produkčním a mimoprodukčním zemědělstvím, prosazovat extenzivní principy ekologického zemědělství a navracet ekologické funkce nevyužívaným částem zemědělské půdy. Vlivem intenzivní zemědělské činnosti v krajině je ekologická stabilita různým způsobem narušena.

6

Obnovení ekologické stability je předpokladem pro obnovení původní druhové a prostorové rozmanitosti zemědělské krajiny. Jedním z nástrojů pro posílení ekologické stability krajiny jsou i ÚSES. Koncepce ÚSES vznikala v průběhu 80. let, kdy se formoval názor na celoplošnou ochranu krajiny, včetně jejich produkčních částí. Cílem bylo zastavit veškerý negativní vývoj a posílit trendy vedoucí urychleně k výraznému zesílení stabilizační funkce všech prvků ÚSES bez rozdílu (SALAŠOVÁ, 1998). Vlastní poslání ÚSES se naplňuje stabilizačním působením skladebních prvků až na lokální úrovni (MÍCHAL, 1994). Jeho cílem je (LÖW a kol., 1995): Ø uchování a podpora rozvoje přirozeného genofondu krajiny, Ø zajištění příznivého působení na okolní, ekologicky méně stabilní části krajiny a jejich prostorové oddělení, Ø podpora možnosti polyfunkčního využívání krajiny, Ø uchování významných krajinných fenoménů. GÁBRIŠ a kol. (1998) definuje ÚSES jako prostorovou strukturu navzájem propojených ekosystémů, jejich složek a prvků, která zabezpečuje zachování rozmanitosti podmínek a forem života v krajině a tak vytváří předpoklady pro trvale udržitelný rozvoj krajiny. Rozhodující význam v ekologické stabilitě zemědělské krajiny mají lesní porosty, nelesní křovinná vegetace, zbytky lučních společenstev, pastvinové trávové společenstva, břehové porosty ale i vodní plochy a síť vodních toků. Při údržbě těchto prvků vznikají odpady rostlinného původu, zejména travní a dřevní hmota. Dalším z významných prvků ekologické stability v zemědělské krajině jsou trvalé travní porosty. Podle Situační a výhledové zprávy MZe ČR činil podíl trvalých travních porostů k 31.12.2005 974 tis. ha. ABRHAM, KOVÁŘOVÁ (2005) uvádějí produkci biomasy z trvalých travních porostů 3,23 t.ha-1 Zbytková biomasa z těchto ploch činí 375 tis. tun sušiny (MUŽÍK, HUTLA, 2005). Současný stupeň recyklace organických látek a rostlinných živin v agroekosystému není dlouhodobě udržitelný. Na jedné straně při výrobě průmyslových hnojiv dochází k vyčerpávaní neobnovitelných zdrojů,

na straně druhé dochází v agroekosystému

k hromadění využitelného odpadu (KUBÁT, MIKANOVÁ, 1996). V agroekosystémech je narušená vazba mezi biologickou a ekonomickou reprodukcí. Dílčím řešením vzniklé situace je nezvyšovat dál materiálové a energetické vstupy do 7

agroekosystému, ale soustředit pozornost na zvýšení účinnosti vložených prostředků (VRBA, 1996). Takovému řešení odpovídá i kompostování, kdy dochází k využívání energie, která je vázaná na humus a humusové látky. Kompostováním je možné zpracovat převážnou většinu odpadů, které vznikají při údržbě zmiňovaných ploch, ale i při jiných činnostech v agroekosystému. Technologie kompostování řeší problém s odpady a přispívá k zvýšení recyklace organických látek. Zároveň kompostování umožňuje vyrobit produkt, který lze využít při zakládání i údržbě prvků ÚSES a přispět tak k uzavření koloběhu látek a energie v zemědělském ekosystému. Kompost jako hnojivo může částečně nahradit průmyslová hnojiva, rašelinu a rašelinové substráty a přispět tak k ochraně neobnovitelných zdrojů. 3.3. KOMPOSTOVÁNÍ JAKO FORMA RECYKLACE Biologicky rozložitelný odpad ze zmiňovaných ploch lze zpracovávat třemi základními způsoby: anaerobní přeměnou na bioplyn, aerobní přeměnou na kompost nebo jej využívat pro energetické účely. Řízeným kompostovacím procesem lze vyrobit kvalitní organické hnojivo – kompost, které může částečně nahradit průmyslová hnojiva, lze jej využit i jako materiál pro rekultivace v krajině, pro zakládání prvků ÚSES apod. Kromě toho, kvalitní kompost svým působením mnohostranně zlepšuje fyzikálněchemické vlastnosti půdy, obohacuje půdu o humusové látky a přispívá k oživení půdní fauny. EPSTEIN (1997) charakterizuje kompostování jako nejvyšší formu recyklace a opětovného využití zdrojů, považuje jej za nejlepší způsob využití organických odpadů a vyrobený kompost za prostředek pro zachování vitality půdy. Kompostování je proces, jehož průběh ovlivňuje celá řada různých faktorů. Téměř všechny faktory jsou ve vzájemných vztazích, takže je velice nepravděpodobné, že tento komplexní ekologický systém se podaří přesně vědecky analyzovat (EPSTEIN, 1997). GUNNARSDOTTER (2001) definuje kompostování jako samozáhřevný, aerobní dekompoziční proces. Organická hmota je částečně oxidovaná a biologickými a chemickými procesy přeměněná na zbytky se zvýšenou odolností vůči rozkladu. Výsledkem je uvolňování tepla a vody spolu s rozmanitými plynnými produkty

jako je oxid uhličitý a amoniak.

Základem procesu je postupné zapojování mikrobiálních společenstev v mezofilní fázi (25 – 45 °C), termofilní fázi (45 – 80 °C) a fázi ochlazování.

8

STRATTON a kol. (1995) chápe kompostování jako jednu z fází cyklu živin a uhlíku, kterou je možné popsat více způsoby. WILEY a PIERCE (1995) znázorňují průběh aerobního kompostovacího procesu následující rovnicí: CpHqOrNs *

aH2O + bO2

organická hmota

= CtHuOvNw

spotřebovaný kyslík

kompost

* cH2O + dH2O + eH2O + odpařená voda

produk.. voda

CO2 produk.. CO2

kde malá písmena reprezentují konstanty pro rozdílné podmínky dané surovinovou skladbou a technologii. Kompostování jako „nejvyšší forma recyklace“ je plně v souladu s principem trvale udržitelného rozvoje, který prosazuje předcházení vzniku odpadů a jejich recyklaci.

3.3.1. Kompostovací proces a jeho fáze Kompostovací proces probíhá ve fázích. Jednotlivé fáze lze od sebe rozeznat na základě změn teploty, vzhledu, pachu a objemu substrátu. Řada autorů uvádí tři fáze kompostovacího procesu: Ø fázi rozkladnou- mineralizace Fáze se vyznačuje rychlým nárůstem teploty, při následném relativně rychlém poklesu. V jádru kompostované hmoty může teplota přesáhnout i 60 °C. V této fázi se rozvíjejí termofilní mikroorganismy a nastává rozklad složitějších organických sloučenin (cukry, škroby, bílkoviny) na jednodušší sloučeniny anorganického charakteru. Objem kompostované směsi relativně rychle klesá. Nejde přitom pouze o zhutňování materiálu a o odpařování vody, ale přímo o bilanční pokles celkové hmotnosti, vyplývající z produkce oxidu uhličitého a dalších plynných zplodin metabolismu při činnosti mikroorganismů. Celkový pokles hmotnosti je až 30 % celkového množství. Vzhled kompostované směsi se výrazně nemění. Na začátku procesu má hromada kompostu slabě kyselé pH. Když se v procesu degradace začínají formovat z rozložených sloučenin organické kyseliny nastává pokles pH. Při rozkladu bílkovin dochází k uvolňování amoniaku a postupnému zvyšování hodnoty pH (BEFFA a kol. 1996). Ø fázi přeměnnou Fáze se vyznačuje pozvolným poklesem teploty ze 40 °C až na 25 °C. Termofilní mikroorganismy jsou nahrazeny mezofilními. Původní struktura, vzhled a pach hmoty se

9

ztrácí. Kompost dostává hnědou barvu, v pozdější době je ze směsi cítit příjemnou zemitou houbovou vůni. V této fázi je snížení hmotnosti o 10 % . Ø fázi dozrávání kompostu Množství dostupných živin je limitováno. To způsobuje pokles mikrobiální aktivity a snížení uvolňování tepla. Teplota klesá na hodnotu teploty okolí. V kompostu se vyskytují i vyšší druhy organismů (stonožky, roztoči, žížaly). Pokles hmotnosti je již nepozorovatelný. Celkový pokles hmotnosti od začátku kompostování je průměrně 50 % (vztaženo na původní hmotnost zakládané hmoty). Pokles objemu je ve skutečnosti ještě větší, protože dojde ke zhutnění surovin. ZEMÁNEK, BURG (2005) uvádějí pokles výšky hromady po 16 týdnech kompostování surovin s převahou matoliny o 0,7 – 0,85 m, u travní hmoty až o 1,0 m. Celkovou bilanci hmotnosti surovin během trvání kompostovacího procesu ukazuje obrázek 1 tzv. Sankeyův diagram.

Obr. 1: Sankeyův diagram

10

Například ROZSYPAL (In: HEJÁTKOVÁ a kol., 1997) dělí kompostovací proces do čtyř fází: Ø mezofilní fáze, Ø termofilní fáze, Ø fáze ochlazování, Ø fáze zrání.

Délka trvání jednotlivých fází je ovlivněna charakterem kompostovaných surovin, výkonnosti procesu a stupněm aerace. RYCKEBOER (2001) uvádí, při kvalitním řízení kompostovacího procesu (zejména pravidelná aerace) trvání termofilní fáze do té doby, než je produkce tepla nižší než jeho ztráta (uvolňování) v důsledku vyčerpání lehce rozložitelných složek v kompostovaných surovinách. Podle EPSTEINA (1997) lze kompostovací proces popsat i na základě změn v obsahu kyslíku a oxidu uhličitého v jeho průběhu (obr. 2).

Obr. 2: Změny obsahu kyslíku a oxidu uhličitého v průběhu kompostování kalů ČOV v statických aerovaných zakládkách (podle EPSTEIN, 1997)

Obr. 3 znázorňuje fáze kompostovacího procesu na typickém průběhu teplot. Tvar křivky se mění podle druhu vstupních surovin a použité technologie kompostování. Na obr. 3 jsou patrné dvě základní fáze – fáze aktivního kompostování a fáze zrání kompostu.

11

Danou křivku lze rozdělit také do teplotních zón – mezofilní (< 45 °C) a termofilní (> 45 °C).

Obr. 3: Fáze kompostovacího procesu (podle EPSTEIN, 1997) Během aktivní fáze kompostovacího procesu se rozkládají lehce rozložitelné sloučeniny a nastává eliminace patogenních látek. Během fáze zrání se rozkládají sloučeniny, které jsou odolnější vůči dekompozici. Rozklad organické hmoty v procesu kompostování je postupná redukce celého komplexu sloučenin na jednoduší sloučeniny. Tabulka 1 uvádí seznam základních komponentů organické hmoty a jejích náchylnost k rozkladu. Tab.1: Náchylnost organických sloučenin v kompostu k mineralizaci (podle EPSTEIN, 1997) ORGANICKÉ SLOUČENINY Cukry Škroby, živočišní škroby, pektín Mastné kyseliny, glycerol, lipidy, tuky, fosfolipidy Aminové kyseliny Nukleové kyseliny Proteiny Hemicelulóza Celulóza Chitin Nízkomolekulární aromatické a alifatické sloučeniny Lignocelulóza Lignin

NÁCHYLNOST K MINERALIZACI

Vysoce náchylné

Běžně náchylné

Rezistentní

12

3.3.2. Kompostovací technologie Pro kompostování je využíváno mnoho kompostovacích technologií. ZEMÁNEK (2001), JELÍNEK a kol. (2001) a PLÍVA a kol. (2006) dělí technologie na: Ø kompostování v plošných hromadách, Ø kompostování v pásových hromadách, Ø intenzivní kompostovací technologie, Ø kompostování ve vacích, Ø vermikompostování. V tabulce 2 je zaznamenaný vývoj různých technologií kompostování ve světě. Tab. 2: Některé systémy kompostovaní vhodné pro komunální odpad (podle STRATTON a kol. 1995) Typ

Název Bangalore (Indole) Otevřené hromady

Nestatické hromady

Otevřená půda Van Maanen Jiné

Statické hromady

Brikollari Earp- Thomas Fraser- Eweson

Vertikální provzdušňované reaktory

Jersey (John Thompson) Naturizer (International) Riker T.A. Crane Varro

Dano Farmascreen Horizontální a šikmé provzdušňované reaktory

Geochemický – Eweson Fairfield- Hardy Snell Metro- Waste Tollemache

Popis brázda v zemi, střídání vrstev, nemíchané, překopávané ručně, 120 – 180 dnů, vyvinuto v Indii prodloužené kopy, na povrchu země, aerované, nebo pravidelně překopávané, využívané např. v Mexico City, Johnson City odpad rozložený v brázdách, překopávaný 1 -2krat za týden po dobu 5 týdnů, vysoce mechanizovaný proces, vyžaduje velkou plochu prodloužené kopy, 120- 180 dnů, překopáváno nakladačem, problémy s hlodavci, mouchami, zápachem, poprvé použito v Nizozemsku v roce 1931 mnoho modifikací kompostování na hromadách suroviny nakupeny a stlačeny do bloků na dobu 30- 40 dnů, vzduch přiváděn přes bloky, bloky byly později uloženy do země, používáno v Německu a Švýcarsku silážní věž s osmi patry, plněna vertikálně, kompost promícháván a přesouván směrem dolů, provzdušňováno, 2-3 dni kompostování na hromadách, používáno v Koreji, Itálii a Švýcarsku odpad ve vertikální věži, perforovány plošiny, vzduch přiváděn přes patra, 4-5 dnů, problémy s odpadem, který přecházel přes plošiny, zařízení jednou v provozu v Springfieldu, 19541962, dnes již nefunkční struktura se 6 patry, z každého patra je odpad vysypán na nižší patro, aerace jenom během přesypávání odpadu, 6 dní, 6-8 týdnů čas na dozrání, používáno v Thajsku dopravníkový pás uzpůsobený na přesun surovin do vyhnívacího prostoru, 6-8 dnů, jednou použito v San Fernando, St. Petersburg, problémy se zápachem 4-patrové vysoké popelnice se sklopnými patry, suroviny padají na nižší patro, nucená aerace, 20- 38 dnů, problémy s provzdušňováním, používáno ve Williamston 2 komory, v každé 3 horizontální patra, pásový šnek na promíchávání surovin, vzduch přiváděn ze dna, 3 dni v kompostéru, 7 dní dozrávání v popelnici, využíváno v Japonsku 8 patrových digestorů, odpad přesunován z jednoho patra na další, provzdušňování na každém patru, 40 hod., produkt je suchý, zemitý a využitelný jako hnojivo, půdní kondicionér, zařízení bylo vybudováno v Brooklynu v roce 1971 otáčivý buben, mírně nakloněný, z polovice naplněný surovinami, nepromícháváno, 1-5 dnů v kompostéru, pak dozrávání na hromadě, nucené provzdušńování v bubnu, velice populární v celém světě, 160 zařízení v roce 1972 rotační buben se 6 stranami, 3 strany jsou síta, odpad je plněn do bubnu při zavřených sítech, pro zabezpečení provzdušnění se síta otvírají, 4 dni odpad uložený v soupravě rotačních bubnů, mírně nakloněných, odpad je přemísťován z bubnu do bubnu každé 1-2 dni, 3-6 dnů celkově, produkt se prosévá otáčivá cisterna s vertikálním šnekem , provzdušňováno, nakloněná, 5-8 dnů obdélníková nakloněná cisterna, 2,5 m hluboká, s porézním dnem, kanálky pro provzdušńování, 5-8 dnů obdélníková cisterna, 6 m široká, 3 m hluboká, 60 až 120 m dlouhá, 7 dnů, speciální míchací zařízení se pohybuje po kolejích v cisterně podobné jako Metro- Waste, provozováno v Španělsku a Rhodesii

13

Podobně COOPERBAND (2002) dělí kompostovací technologie na : Ø Kompostování v statických hromadách Jedná se o nejjednodušší způsob kompostování, který nevyžaduje nákladné vybavení a soustavné řízení procesu. Nevýhodou je, že po založení hromad je velice obtížné upravovat vlhkost a v centrální části hromady se často vytvářejí anaerobní podmínky. Pro zachování aerobních podmínek v hromadě kompostu je důležité věnovat zvýšenou pozornost přítomnosti porézních surovin v surovinové skladbě kompostu. Další nevýhodou této technologie je i to, že pro výrobu kompostu je potřebná velice dlouhá doba a hotový kompost se vyznačuje značnou různorodostí. Ø Kompostování v mechanizovaně překopávaných hromadách Hromady jsou provzdušňovány za pomoci mechanizace- nakladač, rozmetadlo hnoje nebo překopávač kompostu. Překopáváním dochází k promíchání surovin a vytvářejí se podmínky pro jejich kolonizaci populacemi mikroorganismů. Suroviny jsou obohacovány o kyslík a uvolňuje se vodní pára a plyny. Ø Kompostování v pasivně provzdušňovaných hromadách Provzdušňování je zabezpečováno pomoci trubek, které jsou uloženy na dně každé hromady pro podporu proudění vzduchu. Před založením surovin do hromady je potřeba zabezpečit jejích důkladné promíchání. Ø Kompostování v statických hromadách s nucenou aerací Jde o podobný systém jako u pasivně provzdušňovaných hromad, ale na konci perforovaných trubek nebo kanálů jsou umístněny ventilátory. Proudění vzduchu lze regulovat. Nejčastěji jsou ventilátory sestavěny tak, aby se uvedly do činnosti když teplota kompostu dosáhne maximum. Ø Vermikompostování Je kompostování za pomoci žížal. Nejčastěji se využívají dva druhy žížal Eisenia foedita a Lumbricus rubellus, které zintenzívňují mikrobiální procesy v organické hmotě. Kompost, vyrobený s pomocí žížal dosahuje vyššího stupně proměny organické hmoty než běžné komposty. Nejcennější částice vyrobeného vermikompostu jsou žížalí výměšky. KOTOULOVÁ, VÁŇA (2001) uvádějí, že žížalí výměšky obsahují až 35 % humusových látek, s významným zastoupením nejúčinnějších huminových kyselin a její agronomická účinnost je podle literárních údajů 60 – 70 násobně vyšší než u běžných kompostů.

14

3.4. VLIV PODMÍNEK NA KOMPOSTOVACÍ PROCES Při řízeném kompostování je možné vytvořit vhodnější podmínky pro rozvoj mikroorganismů a dosáhnout tak jejich až desetinásobného množství než při jejich rozvoji v půdě (VÁŇA, 1997). Proces humifikace se tak výrazně urychlí. Optimální podmínky pro rozvoj mikroorganismů lze zabezpečit úpravou následujících faktorů: Ø surovinová skladba kompostu, Ø zrnitost a homogenita surovin, Ø teplota, Ø provzdušnění surovin, Ø vlhkost, Ø hodnota pH. 3.4.1. Surovinová skladba kompostu Uhlík, dusík a poměr C:N Uhlík a dusík jsou v kompostovacím procesu nejdůležitější živiny. Množství uhlíku a dusíku ovlivňuje průběh kompostovacího procesu a kvalitu výsledního kompostu. Podle EPSTEINA (1997) důležitým parametrem není celkové množství uhlíku a dusíku, ale množství, které je přístupné pro mikroorganismy. Mikroorganismy získávají uhlík rozkladem rostlinných a živočišních zbytků obsažených v kompostovaných surovinách a využívají ho pro stavbu buněk. V prvních fázích kompostovacího procesu je rozložený lehce přístupný uhlík. Během mikrobiální aktivity je část uhlíku uvolňována do ovzduší v podobě oxidu uhličitého. Množství uvolňovaného oxidu uhličitého (CO2) se v průběhu kompostovacího procesu postupně snižuje, jako důsledek snížení mikrobiální aktivity v kompostu. WILEY, PIERCE (1955) uvádějí, že množství uvolněného oxidu uhličitého (CO2) je největší při nejvyšší teplotě a proto při poklesu teplot klesá i množství uvolňovaného CO2. MICHEL a kol. (1993) zjistil, že množství uvolňovaného oxidu uhličitého (CO2) závisí na poměru uhlíku a dusíku (C:N) v kompostovaných surovinách. Při pokusech byla kompostována tráva a listí ve třech základních variantách: Ø 100 % listí s poměrem C:N = 48, Ø 2/3 listí a 1/3 trávy s poměrem C:N = 30, Ø 1/3 listí a 2/3 trávy s poměrem C:N = 20.

15

Kompostovalo se v uzavřených reaktorech s kontrolou teploty. Nejvíce CO2 se uvolnilo z kompostu s 2/3 podílem trávy a tedy s nejnižším poměrem C:N. V prvních devíti dnech kompostovacího procesu byl únik CO2 nejvyšší a potom postupně klesal. Pokles byl v směsi s trávou vyšší než u samotného listí. To indikuje, že tráva má více dostupného C a N než listí. Dusík potřebují mikroorganismy pro syntézu proteinů. ANDERSON (1956) uvádí, že bakterie mohou obsahovat 7 % – 11 % dusíku (N) v sušině, houby 4 % – 6 %. Množství dusíku (N) v jednotlivých surovinách je závislé na charakteru surovin. BISHOP, GODFREY (1983) zkoumali změny v koncentracích sloučenin dusíku při kompostování kalů. Zjistili, že změny jsou závislé na aeraci surovin a podílu složek, které způsobují nakypřenost směsi. Zvýšením nakypřenosti se výrazně snížil podíl celkového a organického dusíku (N). Vyšší nakypřenost zabezpečuje lepší podmínky pro aeraci a zvyšuje pórovitost surovin, což zvyšuje mineralizaci a odpařování. Pokles celkového a organického dusíku se objevil během prvních sedmi dní kompostovacího procesu. KÖRNER a kol. (1997) tvrdí, že nejvhodnější fáze kompostovacího procesu pro ovlivnění obsahu celkového dusíku je termofilní fáze, kdy nastává rozklad surovin spojený s tvorbou amoniaku. Při poklesu teploty k tvorbě amoniaku nedochází. Produkty amonifikace jsou NH3 a NH4+ a jejich tvorba je závislá na hodnotě pH. Při hodnotě pH (9 – 12) se ionty amoniaku stávají nestabilní a unikají z kompostu. Rovněž rozličnou rychlost rozkladu v průběhu kompostování lze vysvětlit různým poměrem uhlíku k dusíku (C:N) tj. různým poměrem anorganických a organických látek v kompostovaných surovinách. Anorganické látky neposkytují „živnou půdu“ pro mikroorganismy a jsou z tohoto hlediska balastní složkou (ZEMÁNEK, 2000). Podobně HEJÁTKOVÁ a kol. (1997) uvádí, že v surovinovém složení kompostu je nejdůležitějším elementem organická hmota rozložitelná mikroorganismy. Podle EPSTEINA (1997) mikroorganismy rozkládají organické suroviny nejlépe při poměru C:N 30:1. Nižší poměr C:N způsobuje uvolňování dusíku v podobě amoniaku a to především v zásaditých podmínkách. VÁŇA (1997) doporučuje pro dosažení vysoké stability a agronomické účinnosti kompostu poměr C:N (25 – 30) :1. Při vysokém poměru C:N (50:1) dochází k zpomalování kompostovacího procesu. V těchto podmínkách dochází k prudkému růstu buněk, vyčerpávání přístupného dusíku a následnému úhynu buněk (BISHOP, GODFREY, 1983).

16

Při velkém nadbytku anorganické složky probíhá humifikace organického podílu pomaleji. Substráty se širokým podílem C:N (nad 50:1) se rozkládají velmi pomalu. Při příliš úzkém poměru C:N v čerstvém kompostu (pod 20:1) převyšuje obsah dusíku potřeby mikroorganismů, což vede k nadměrné mineralizaci. Doba zrání kompostu se tím také prodlužuje a produktivita tvorby humusových látek klesá (VÁŇA, 1997). V tabulce 3 je uveden obsah dusíku a poměr C:N u některých surovin, vhodných pro zpracování kompostováním. Tab. 3: Obsah N a poměr C:N některých surovin vhodných pro kompostování (podle: EPSTEIN, 1997) Surovina Kaly z ČOV Odpad z ovoce

N (% sušiny) < 0,1 – 17,6 1,52 0,19 – 1,17 1,95 0,25 0,11 2,46 – 5,00 0,93 3,2 0,07 1,05 0,3

Zahradní odpad Papír Piliny Posečená tráva Listí Odpad z potravin Dřevní odpad (borovice) Ovesná sláma Pšeničná sláma

Poměr C:N 34,8 22,8 173 511 10- 20 48 15,6 723 48 128

V případě, že do půdy aplikujeme kompost, nebo kteroukoliv jinou hmotu se širokým poměrem C:N, pokračuje její rozklad v půdě, k čemuž se spotřebovává půdní dusík, kterého se pak nedostává rostlinám (ZEMÁNEK, 2000). Výsledný poměr C:N dosáhneme programovým promícháním jednotlivých odpadů v surovinové skladbě tak, že k odpadům se širokým poměrem (sláma, kůra, piliny, listí apod.) přidáváme odpady s úzkým poměrem (kejda, drůbeží trus, chlévská mrva apod.). V krajním případě je možno přidávat dusík ve formě průmyslových hnojiv (síran amonný, močovina apod.). Pro optimalizaci surovinové skladby kompostu lze využít databázové programy pro stanovení

surovinové

skladby,

například

program

KOMPOST

2.00

či

program

COMPOSTER. Kromě uhlíku (C) a dusíku (N) potřebují organismy pro svůj život i jiné živiny. Mezi nejvýznamnější patří fosfor (P) a draslík (K). Fosfor a draslík patří mezi základní živiny pro rostliny a jejích obsah v kompostu je důležitý z důvodu jeho hnojivého účinku. Fosfor se vyskytuje v rostlinných buňkách v anorganické podobě jako fosfát nebo je zabudován v rozličných sloučeninách jako jsou nukleotidy a jejích deriváty, v nukleových

17

kyselinách nebo v koenzymech. V buňkách mikroorganismů se vyskytuje v anorganické i organické podobě (KÖRNER a kol., 1997). V půdě se vyskytuje v podobě minerálů (40 – 75%) především jako málo rozpustný fosfát (např. Ca-, Fe-, Al-fosfát). KÖRNER a kol. (1997) uvádí, že při kompostování byl zaznamenán malý nárůst rozpustných forem fosforu. Pravděpodobně to bylo zapříčiněno mikrobiálním rozkladem buněk. Při optimalizaci surovinové skladby zakládky je nutno přihlížet k tomu aby zakládka kompostu obsahovala minimální množství fosforu (P) pro metabolickou činnost mikroflóry k zabezpečení tvorby humusu, kdy při přeměně organických látek vznikají energeticky bohaté vazby. Podle VÁNI (1997) by měl být minimální obsah P2O5 v čerstvém kompostu alespoň 0,2 % sušiny. Draslík se vyskytuje v rostlinách v podobě kationu K+ a není zabudován v organických sloučeninách. Draslík je důležitý pro zachovávání rovnováhy iontů v buňkových membránách a jako stabilizující složka RNA. Na začátku kompostovacího procesu se rozpustné formy draslíku mění na ionty K+. Ionty vznikají při mechanickém nebo mikrobiálním rozkladu buněk. V procesu kompostování dochází k nárůstu rozpustné formy draslíku (K), která pravděpodobně pochází z buněk mikroorganismů. Zbytek draslíku (K) (10 % až 16 %) se vyskytoval v nerozpustné formě po dobu 8 až 9 týdnů (KÖRNER a kol., 1997). Organismy obsažené v kompostu potřebují pro svůj život i další tzv. stopové prvky jako je železo (Fe), bór (B), vápník (Ca), kobalt (Co), měď (Cu), molybden (Mo), mangan (Mn), selén (Se), sodík (Na), zinek (Zn), hořčík (Mg). 3.4.2. Zrnitost a homogenita substrátu Složky biologicky rozložitelných odpadů, určených ke kompostování musí pro správné nastartování kompostovacího procesu na sebe vzájemně působit co nejúčinněji. Minerální rozklad probíhá na povrchu částic surovin. Čím větší je styčný povrch, tím rychleji probíhá dekompozice (EPSTEIN, 1997). Současně struktura surovin musí umožnit výměnu plynů mezi zrajícím kompostem a okolím tak, aby byl v substrátu dostatek kyslíku. Substrát musí být kyprý, porézní a optimálně zvlhčený.

18

Požadavek zrnitosti a homogenity kompostovaných surovin platí v plné míře u vícesložkových kompostů. Jsou ověřovány výjimky, např. při kompostování travní hmoty, kdy stébelný materiál nebyl drcen, až prvním překopáním došlo k homogenizaci surovin v hromadě (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1999). Význam vhodné zrnitosti a tím i snadnější homogenizace je důležitý zejména u obtížně rozložitelných surovin. Ze zahradnických odpadů je to zejména dřevní hmota např. stromová kůra, dřevní štěpky, drcené réví apod. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1997). Řada autorů, např. ZEMÁNEK (2000), JIŘÍČEK (2003), SOUČEK (2005), PLÍVA (2006) uvádí, že největší rozměr částic dřevní hmoty při kompostování by neměl překročit 50 mm. ZEMÁNEK (2000) uvádí, že z technického hlediska je dosažení zrnitosti a homogenity kompostovaných surovin jedním z nejvýznamnějších požadavků, neboť představuje vysoké energetické a investiční nároky na používaná zařízení. Homogenita celé směsi se odráží i v dalších operacích, kdy může například výrazně ovlivnit kvalitu a výkonnost překopávání. Menší částice vstupních surovin mají větší povrchovou plochu v porovnání s jejich objemem a mohou být vystaveny výraznějšímu působení mikroorganismů. Intenzivnější působení mikroorganismů urychluje proces rozkladu a zkracuje tedy i dobu kompostování. Menší částice jsou výsledkem lepší homogenity vstupních surovin a PLÍVA (2006) uvádí, že mohou zlepšovat izolační schopnost hromady. Na druhé straně příliš malé částice vstupních surovin mohou způsobit nežádoucí snížení pórovitosti a tím i problémy s dostatečným provzdušněním kompostu. Homogenita a zrnitost surovin má vliv i na efektivitu technických operací v průběhu kompostování. Nejvýznamněji ovlivňuje operaci provzdušňování a prosévání kompostu.

3.4.3. Teplota Kompostovací proces je většinou popisován pomoci průběhu teploty v čase- v tzv. kompostovacích fázích. Změna teploty v čase má vliv na rychlost kompostovacího procesu a je důležitá pro produkci stabilního kompostu (EPSTEIN, 1997). ZEMÁNEK (2000) uvádí, že časový průběh teplot zrajícího kompostu je ukazatelem kvality použitých surovin, ale i vhodnosti použitého technologického postupu. Při řízeném kompostovacím procesu se teplota vhodně usměrňuje. Obsahují-li kompostované suroviny patogenní látky, je hlavním cílem zabezpečit jejich hygienizaci a tomuto cíli se podřizuje i

19

regulace teploty. Při obsahu patogenních látek ve vstupních surovinách musí být udržena teplota nad 55 °C po dobu několika dní (EPSTEIN, 1997). ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ požaduje pro hygienizaci udržet teplotu 55 °C po dobu 21 dní. Ověřováním teplotních režimů při kompostování různých surovin se zabývala řada autorů. SCHULTZ (1960) pozoroval nejvyšší rozklad při kompostování směsného komunálního odpadu při teplotě 65 – 70 °C. Podle BACHA a kol. (1984) je optimální teplota pro kompostování kalů 60 °C. HASSEM a kol. (2001) dělí teplotu během kompostování do tří rozmezí: Ø 55 °C při niž dochází k maximální hygienizaci kompostu, Ø 45 – 55 °C při níž probíhá biodegradace největší rychlostí, Ø 35 – 40 °C při níž je největší diverzita mikroorganismů. WILEY, PIERCE (1995) sledovali produkci oxidu uhličitého během kompostování v závislosti na teplotě. Uvádějí, že maximální produkce oxidu uhličitého při kompostování směsného komunálního odpadu byla při teplotě mezi 60 – 65 °C. Nejvyšší stupeň kontroly teploty je možné dosáhnout v uzavřených kompostovacích systémech. Ale při kterémkoliv kompostovacím systému je teplota jen zřídka stejná v celé kompostované hmotě. EPSTEIN (1997) porovnával teplotu v jednotlivých částech hromady kompostu. Střední část hromady má obyčejně teplotu vyšší a okraje hromady teplotu nižší. Rozložení teplot v profilu hromady kompostu uvádí ŠROUBKOVÁ (1990) – Obr. 4.

Obr. 4: Teplota v profilu hromady kompostu 20

Z praktického hlediska dochází u menších kompostovacích zakládek – šířky profilu 1,5 – 2,0 m a při výšce kolem 1,0 m k vyšším tepelným ztrátám, takže je nutné po celou dobu procesu (s výjimkou překopávání) pásové hromady zakrývat geotextilií (ZEMÁNEK, 2000; PLÍVA 2006). GORODNIJ (1990) doporučuje případný vzestup teplot nad 68 – 70 °C

omezit

závlahou, neboť při této teplotě již vhodné mikroorganismy hynou a prodlužuje se doba zrání kompostu. Teplota kompostu je také jedním z parametrů pro posouzení ukončení kompostovacího procesu a zralosti výsledního kompostu (PLÍVA, 2006). V kompostu, jehož teplota klesne na teplotu okolí ještě probíhají mikrobiologické a biochemické změny a neměl by být používán na hnojení. Nevyzrálý kompost je v každém případě fytotoxický a obsahuje značné množství organických kyselin. Podle GRODY (1997) trvalý pokles teplot po minimálně dvouměsíčním zrání, obvykle signalizuje zralost kompostu. ČSN 465735 „Průmyslové komposty“ povoluje expedici průmyslového kompostu nejdříve 14 dní po skončení druhé překopávky. V té době nesmí být 0,5 m pod povrchem hromady teploty vyšší než 45 °C. Teplota má v kompostovacím procesu největší význam. Názory na optimální teplotu při kompostování jsou různé. Jedním z důvodu je ten, že rozličné suroviny se rozkládají rozdílnou rychlostí při různé teplotě. Většina literatury uvádí jako optimální teplotu pro kompostování rozmezí teplot 50 – 60°C. Pravděpodobně

nejdůležitějším aspektem teploty je

její

vliv

na populaci

mikroorganismů (termofilní, mezofilní, psychrofilní). Teplota ovlivňuje rozvoj a aktivitu mikroflóry a tím určuje i rychlost rozkladu surovin. S teplotou se ale mění i ostatní podstatné reakce a prvky kompostovacího procesu. Teplota má vliv na vlhkost a vlhkost opětovně ovlivňuje populaci mikroorganismů a tím i průběh kompostovacího procesu. Dosažení a udržení určité teploty je důležité i z hlediska hygienizace kompostovaných surovin. Časový průběh teplot zrajícího kompostu je ukazatelem kvality použitých surovin a vhodnosti použitého technologického postupu.

21

3.4.4. Provzdušnění surovin Jedním z hlavních předpokladů úspěšného

kompostování je provzdušňování

kompostovaných surovin a vytváření vhodných aerobních podmínek. Mikroorganismy, které se podílejí na rozkladu organické hmoty při kompostování, mají vysoké nároky na kyslík a produkují oxid uhličitý. Technologie kompostování musí umožnit výměnu plynů mezi zrajícím kompostem a okolím tak, aby v substrátu bylo dostatek čerstvého vzduchu s kyslíkem (KOTOULOVÁ, 2001). Mnoho studií dokazuje, že v neprovzdušňovaných hromadách dochází k hromadění kyslíku v dolní části hromady kompostu. Nedostatkem kyslíku vznikají anaerobní podmínky a následkem toho hnilobné látky (EPSTEIN, 1997). VÁŇA (1996) uvádí jako mezní obsah pro udržení procesu 3 % kyslíku v celkovém objemu pórů kompostovací zakládky. Obsah kyslíku ve vzdušných pórech zrajícího kompostu by neměl klesnout pod 6 % (PLÍVA, 2006). EPSTEIN (1997) zkoumal vztah mezi spotřebou kyslíku v průběhu kompostování, vlhkostí a mikrobiální aktivitou. Při 56 % vlhkosti byla spotřeba kyslíku v kompostovacím procesu větší než při 85 % vlhkosti. Je to pravděpodobně výsledek toho, že při nižší vlhkosti je pro mikroorganismy k dispozici více volného prostoru. KÖRNER a kol. (1997) zjistil, že existuje vztah mezi intenzitou aerace a rychlostí amonifikace. Při kompostovacích experimentech s limitovanou aerací (80 l.h-1) byla amonifikace a degradace surovin zpožděna ve srovnání s experimentem s vyšší aerací (150 l.h-1). Množství amoniaku uvolněného do ovzduší se při zvýšené rychlosti aerace zvyšovalo. Rychlost aerace má také vliv na vznik výluhů z kompostu. Při snížené rychlosti aerace (80 l.h-1) pozoroval KÖRNER a kol. (1997) vyšší tvorbu výluhů z důvodu snížení ztráty vody přes plyny uvolňované do vzduchu při aeraci kompostu. Mikroorganismy, které se účastní kompostovacího procesu vyžadují pro svůj metabolismus dostatek kyslíku. Při nedostatku kyslíku vznikají anaerobní podmínky a amonifikací kompostovaných surovin dochází ke vzniku amoniaku, který nemůže být dále oxidován v procese nitrifikace na dusičnany. Proto, pro konzervaci dusíku (N) v kompostu je nevyhnutelné zabezpečit a udržet aerobní podmínky. Kromě amoniaku se dusík (N) z kompostu ztrácí i v podobě N2 a oxidů dusíku (NO a N2O). Dusík v plynné formě nepředstavuje environmentální problém, avšak NO a N2O jsou skleníkové plyny. Jejích vznik je výsledkem anaerobních podmínek a v optimálních 22

podmínkách jsou činnosti mikroorganismů transformovány na N2 (Nitrogen transformation in compost, Olds College composting technology centre, www-oldcollege.ab.ca). Zajištění dostatečného přístupu vzduchu do hromady kompostu je možné několika způsoby, které se liší podle použité technologie kompostování. Mezi nejčastější způsoby patří mechanické promíchávání kompostu a dodávání vzduchu pomocí ventilátoru.

3.4.5. Vlhkost Během kompostovacího procesu se vlhkost mění v závislosti na použité technologii kompostování, charakteru vstupních surovin a podílu tzv. strukturních surovin, které zabezpečují nakypřenost směsi (EPSTEIN, 1997). COPPOLA a kol. (1983) tvrdí, že úbytek vody z kompostu souvisí s intenzitou aerace. Nejvyšší úbytek vody byl zaznamenán při intenzitě aerace 13 l.m-3.min-1. Autoři hledali souvislost této hodnoty se stavem populace mikroorganismů. Uvedená intenzita aerace mikroorganismům nejvíce vyhovovala. Podle JERISE, REGANA (1973) je optimální hodnota vlhkosti v procesu kompostování od 56 % do 65 % a volných vzduchových mezer kompostu od 32 % do 36 %. Maximální spotřeba kyslíku a tedy i maximální mikrobiální aktivita se objevuje při vlhkosti 65 %. Podobně EPSTEIN (1997) uvádí, že při kompostování biologicky rozložitelného komunálního odpadu na hromadách mělo zvýšení aerace za následek zvýšení specifického úbytku vody z kompostu. WILEY, PIERCE (1995) zkoumali vztah mezi teplotou a vlhkostí v průběhu kompostování. Uvádějí, že nejvyšší teplota při kompostování byla při vlhkosti od 55 % do 69 %. Vyšší vlhkost – 72% – 77 % způsobila nejvyšší pokles teploty a při vlhkosti 40 % až 53 % dosahovala teplota střední hodnoty. Podle EPSTEINA (1997) je optimální vlhkost při kompostování 50 % – 60 %. Při poklesu vlhkosti pod 40 % nastává pokles mikrobiální aktivity a při vlhkosti vyšší jako 60 % se snižuje množství pórů neobsazených vodou a nastávají anaerobní podmínky. VÁŇA (1997) určuje vlhkost podle obsahu organických látek v kompostovaných surovinách. Optimální vlhkost při kompostování surovin s obsahem organických látek do 20 % v sušině (např. na bázi rybničního bahna) je 45 – 50 %. Při kompostování zemědělských surovin s obsahem organických látek 30 – 40 % v sušině je optimální vlhkost 55 – 60 %. Při kompostování stromové kůry, dřevních odpadů a při kompostování chlévské mrvy se

23

zeminou, kdy obsah organických látek v sušině je v rozmezí 50 – 70 % se vyžaduje vlhkost 60 – 70 %. JELÍNEK a kol. (2001) doporučuje při zavádění výroby kompostu, jestliže si nejsme jistí optimální vlhkostí, volit raději vlhkost nižší protože se snadněji koriguje závlahou. Vlhkost je dalším důležitým parametrem kompostovacího procesu. Vlhkost má vliv na druhovou skladbu a aktivitu mikrobiální populace a ta má zase vliv na rychlost rozkladu. Dostatečná

vlhkost

kompostovaných

surovin

umožňuje

životní

procesy

mikroorganismů v kompostu. Voda je důležitá pro transport živin, slouží jako medium pro chemické reakce a umožňuje pohyb mikroorganismů. Při nadbytečné vlhkosti dochází k nedostatku kyslíku a k vývoji anaerobní mikroflóry. To může vést k zpomalení nebo až zastavení kompostovacího procesu. Vlhkost je v úzké korelaci s množstvím dodávaného vzduchu do hromady kompostu. Na vlhkost zakládky má vliv i struktura kompostovaných surovin.

3.4.6. Hodnota pH Hodnota pH je měřítkem kyselosti a zásaditosti prostředí. V procesu kompostování ovlivňuje pH růst a aktivitu mikroorganismů. Bakterie, které vyžadují pro svůj růst pH 5 a nižší se nazývají acidofilní. Jejích optimální pH je obyčejně 2 – 3. Bakterie, které nejlépe rostou při pH 7 – 12, se nazývají alkalofilní. Optimální pH pro alkalofilní bakterie je obyčejně 9,5. Bakterie, které preferují pH blízké neutrálnímu se nazývají neutrofilní. KÖRNER a kol. (1997) uvádí, že když pH vstupních surovin bylo vysoké, degradace i amonifikace probíhala rychleji. Podle VÁNI (1996) je optimální pH u čerstvého kompostu s ohledem na mikroorganismy v rozmezí 6 – 8. V počáteční fázi kompostování se pH pohybuje kolem hodnoty 5, jenž je způsobena tvorbou organických kyselin. V této fázi jsou dominantními organismy houby a plísně, tolerantní vůči kyselému prostředí. Krátce na to jsou kyseliny rozkládány mikroorganismy, což je doprovázeno změnou pH směrem k neutrálním hodnotám (PLÍVA, 2006). Pokud je během kompostování nutná úprava pH, provádí se během vlhčení přidáním kyseliny či zásady.

24

3.5. MIKROORGANISMY V KOMPOSTU Kompostovací proces je procesem biologickým, účastní se na něm milióny mikroorganismů. ŠROUBKOVÁ (1990) uvádí, že v kompostu s pestrou surovinovou skladbou je 3,6.109 bakterii v 1 g sušiny. Naproti tomu v kompostu s jednodušší surovinovou skladbou je 1,7.109 bakterií v 1g sušiny. Pro srovnání v 1 ha půdy je přibližně 3,3 tuny mikroorganismů, přičemž hmotnost 1 ha ornice je 3220 tun. Složení mikrobiální populace v půdě je velmi pestré. Jenom bakteriálních druhů bylo v půdě popsáno asi 800 a lze se domnívat, že dalších 800 druhů mikroorganismů žijících v půdě zatím popsáno nebylo (KUBÁT, MIKANOVÁ, 1996). Označení, že půda je „živá“, vyjadřuje fakt, že jedna kávová lžička půdy může obsahovat 1,5 x více organismů, než kolik je lidské populace na světě (ŠARAPATKA a kol., 2002). Mikroorganismy rozkládají organickou hmotu za pomoci svého enzymatického aparátu. Populaci mikroorganismů ovlivňuje mnoho významných faktorů jako je teplota, obsah kyslíku, vlhkost, živiny, pH apod. V aerobních

podmínkách

je

hlavním

faktorem

teplota.

Ovlivňuje

druh

mikroorganismů, diversitu jejich populace a rychlost metabolické aktivity. I když se celkový počet mikroorganismů během kompostování výrazně nemění, v jednotlivých fázích kompostovacího procesu se může mikrobiální diversita lišit (ATKINSON a kol., 1996). Graf na obr. 5 ukazuje fluktuaci populace bakterii, hub a aktinomycet v čase při kompostování.

Obr. 5: Fluktuace populace mikroorganismů při kompostování (podle EPSTEIN, 1997)

25

Mikroorganismy lze klasifikovat podle teploty kterou tolerují do třech základních skupin- psychrofilní, mezofilní a termofilní (tab.4). Tab. 4: Rozdělení organismů podle vztahu k teplotě (podle EPSTEIN 1997) MIKROORGANISMY Kryofilní a psychrofilní Mezofilní Termofilní

TEPLOTNÍ ROZPĚTÍ 0 °C – 25 °C 25 °C – 45 °C >45 °C

Na kompostovacím procesu se podílejí termofilní a mezofilní mikroorganismy. V tabulce 5 je uvedeno několik druhů mikroorganismů, které tolerují nízké teploty a při těchto teplotách i rostou. Některé z těchto druhů byly nalezeny i v kompostu (EPSTEIN, 1997). Tab.5: Některé druhy organismů, které rostou při teplotě pod 0 °C (podle EPSTEIN 1997) ORGANISMY Alternaria radicina Aplanobacter insidiosum Bacterium spp. Cladosporium herbarum Cladosporium sp. Lactobacillus sp. Penicillium sp. Pseudomonas fluorescens Rizoctonia carotae Sporotrichum sp.

TEPLOTA (°C) - 0,5 - 1,7 - 7,5 -6 - 6,7 -6 -6 -4 -3 - 6,7

WAKSMAN, GORDON (1939, In: EPSTEIN 1997) zjistili, že záměna mezofilní populace mikroorganismů za termofilní nastává při vyšší teplotě, kdy je vyšší i rozklad. Při teplotě 50 °C byly v kompostu aktivní termofilní houby, aktinomycety a bakterie. Při teplotě 60 °C se houby vyskytovaly zřídka a převahu měly bakterie a aktinomycety. Při teplotě 75 °C dominovaly bakterie tvořící spory anebo byly dokonce jedinými organismy v kompostu. HASSEN a kol. (2001) uvádí, že na začátku kompostování se počet mezofilních bakterií pohyboval v rozsahu 8,5x108 až 5,8x109 bakterií/g sušiny odpadů. V termofilní fázi jejich počet klesl a v poslední- ochlazovací fázi nastal opětovný nárůst populace mezofilních bakterií a dosáhl hodnotu 1,8x108 bakterií /g sušiny odpadu při teplotě mezi 30 – 40 °C. Podle STRATTONA a kol. (1995) mrtvé a žijící mikroorganismy mohou dosáhnout až 25 % z celkové hmotnosti kompostu. V procesu kompostování jsou nejvíce zastoupeny termofilní a mezofilní bakterie, aktinomycéty a houby. Bakteriím se v kompostovacím procesu připisuje 80 – 90 % mikrobiální aktivity (STRATTON a kol., 1995). Počet bakterii v kompostu vysoce převyšuje počet jiných 26

organismů (např. hub). Podle údajů EPSTEINA (1997) při kompostování rostlinných odpadů s převahou listí dosahoval počet bakterii po 10 dnech kompostování hodnotu 1010 bakterií/g kompostu. Počet hub i aktinomycet byl nižší. Kompostovalo se v hromadách 6 m dlouhých, 3 m širokých a 2 m vysokých. Překopávalo se jednou za 100 dní. Bakterie rozkládají celou škálu organických látek. Rozkládají substráty jako je močovina, proteiny a další. Bakterie Nitrosomonas a Nitrobacter oxidují NH4+, který se vytváří během kompostování, na NO2- a NO3- v celé řadě reakcí. Bakterie Clostridium butyricum fixuje dusík. Fixace dusíku se považuje za důležitý jev z důvodu živinové hodnoty kompostu a inokulace hromady kompostu bakterií Clostridium butyricum je jednou z možností jak obohatit kompost o dusík (STRATTON a kol., 1995). Na obr. 6 jsou zobrazeny změny v počtu temofilních a mezofilních bakterií při kompostování odpadů z bavlny.

Obr. 6: Změny v počtu temofilních a mezofilních bakterií při kompostování odpadů z bavlny (podle EPSTEIN 1997) Další početnou skupinou mikroorganismů v kompostu jsou aktinomycety. Aktinomycety se objevují během všech fází kompostovacího procesu. Plní v kompostování důležitou roli, degradují přírodní polymery a kolonizují organické suroviny potom, co bakterie a houby spotřebovaly všechny pro ně dostupné živiny. Jejich enzymatický aparát je předurčuje k rozkladu dřevnatých surovin.

27

Aktinomycety se jen málo vyskytují v surovinách, které jsou příliš vlhké, nebo příliš suché. Tolerují vyšší teplotu jako houby a vyšší pH jako houby. Podle RYCKEBOERA (2001) je pro ně optimální pH 7 – 8. Změny v počtu aktimnomycét během kompostování kalů jsou zobrazeny na obr. 7.

Obr. 7: Změny v počtu aktimnomycét během kompostování kalů (podle EPSTEIN 1997) Nejpočetnější skupinou organismů v kompostu jsou kromě bakterii a aktinomycet také houby. Zastoupeny jsou obě skupiny – aerobní i anaerobní (STRATTON a kol., 1995). Schopnost hub rozkládat lignin a celulózu je větší než aktinomycét. Houby obyčejně rostou v kyselém prostředí, ale tolerují široký rozsah pH. Nejvýznamnější faktor, který ovlivňuje růst hub je teplota (RYCKEBOER, 2001). CHUNG a HUDSON (1967, In: EPSTEIN, 1997) studovali vývoj hub při kompostování travní hmoty a při kompostování slámy. Když teplota dosáhla 70 °C zaznamenali pokles populace termofilních a mezofilních hub. Při poklesu teploty na 50 °C byl zaznamenán opětovný nárůst populace hub. Termofilní houby opětovně osídlily kompost při teplotě mezi 50 °C – 60 °C, mezofilní houby se v kompostu neobjevily do té doby, než teplota nepoklesla na 20 °C – 45 °C.

28

3.6. ODPADY VHODNÉ PRO KOMPOSTOVÁNÍ 3.6.1. Odpady rostlinného původu Klestí ze stromů a keřů – má poměrně vysoký obsah ligninu a v kompostu plní funkci suroviny, která zlepšuje strukturu a provzdušnění (SCHULTZ, 1960). Podle údajů v literatuře je obsah dusíku (N) v dřevní hmotě minimální (0,2 – 0,4 % v sušině), obsah dalších rostlinných živin je zanedbatelný a poměr C:N se pohybuje v rozmezí (90 – 120) :1. Listí – je sezónně se vyskytující odpad. Veškeré listí je možné kompostovat. Podle ZEMÁNKA (2001) představuje ideální příprava listí pro kompostovací zakládku smíchání drceného listí z více druhů. VÁŇA a kol. (2005) uvádí poměr C:N u listí je (40 – 60) :1, obsah dusíku (N) 0,8 – 1 %. Dřevní štěpka, piliny, dřevní kůra - v kompostování se využívají jako suroviny, které zabezpečují dostatečné nakypření kompostované směsi, obohacují surovinovou skladbu o uhlík, absorbují přebytečnou vlhkost a snižují objemovou hmotnost kompostu (STRATTON, a kol., 1995). Dřevní štěpka, piliny i dřevní kůra patří mezi suroviny se širokým poměrem C:N (100 – 120) :1. Mikrobiologická přeměna těchto surovin při kompostování je ve srovnání s travní fytomasou dlouhodobějším procesem. Podle VÁNI a kol. (2005) to platí zejména pro tzv. zelenou štěpku větví a větví jehličnatých rostlin, obsahující pryskyřičné látky. Objemová hmotnost dřevní štěpky je (180 – 260) kg.m-3, vlhkost dosahuje 20 – 55%.

Objemová

hmotnost pilin je (120 – 180) kg.m-3, vlhkost je 40 – 70 %. Čerstvá kůra dosahuje vlhkost 40 – 65 % (VÁŇA, 1997). Při kompostování pilin, např. s kejdou, je potřeba dbát na to, aby nedošlo k nepřiměřenému snížení pórovitosti kompostu. Při kompostování většího podílu pilin přidáváme pro zlepšení pórovitosti na 1t pilin (60 – 70) kg řezané slámy (VÁŇA, 1997). Pórovitost lze zabezpečit i dostatečným provzdušňováním surovin v průběhu kompostování. Tráva – travní hmota má většinou vhodné chemické složení pro kompostování i když její složení může být různorodé. Závisí z velké míry na používané travní směsi a způsobu hnojení trávníku. Podle dostupných literárních zdrojů je obsah dusíku (N) v sušině trávy v rozmezí 1,6 – 2,9 %, draslíku (K2O) 1,5 – 2,5 %, fosforu (P2O5) 0,6 – 0,9 %, vápníku (CaO) 0,8 – 1 % a hořčíku (MgO) 0,3 – 0,4 % . Poměr uhlíku a dusíku (C:N) je v rozmezí (22 – 45) :1.

29

U čerstvé stébelnaté hmoty se poměr C:N pohybuje v rozmezí 18:1 až 35:1, u směsi s vyšším podílem stařiny je poměr C:N kolem 45:1. Obdobnou charakteristiku vykazuje i travní hmota z hřišť a sportovišť. Travní fytomasa z extenzivně obhospodařovaných ploch (okraje komunikací, zářezové svahy dálnic), případně trávníků rekreačních ploch, je tvořena rostlinami po odkvětu s vyšším stupněm pevnosti pletiv. Obsah dusíku (N) v sušině je v rozmezí 1 – 1,8 %, poměr uhlíku a dusíku (C:N) je vyšší než u travní hmoty z parkových ploch a může dosáhnout i hodnot v rozmezí (35 – 45) :1. Méně vyskytujícím se odpadem travní fytomasy je tzv. stařina z vyhrabování trávníků. Stařina obsahuje minimum dusíku a poměr C:N je (40 – 60) :1 (VÁŇA a kol., 2005). VÁŇA (2001) uvádí několik specifik kompostování travní hmoty: Ø stébelnatý materiál se rychle rozpadá, je značně sléhavý, Ø tráva ze starších porostů je vůči mikrobiologické přeměně podstatně odolnější a rozkládá se až v zrajícím kompostu, Ø hotový kompost má jen asi 10 % objemu původní hmoty, Ø homogenizace předem neupraveného materiálu může být obtížná, Ø spolehlivé nastartování kompostovacího procesu musí být zabezpečeno dostatečnou vlhkostí, tj. kompostováním čerstvé nebo mírně zavadlé travní hmoty, Ø pro správný průběh kompostovacího procesu je potřeba doplnit surovinovou skladbu o porézní suroviny s vyšším obsahem uhlíku. Odpad z odplevelování a z květinových záhonů – odpad nevysemeněných plevelů se zeminou ulpěnou na koříncích rostlin obsahuje vhodné půdní mikroorganismy a je dobrým očkovacím materiálem do kompostu. Problematický je odpad z odplevelování za předpokladu, že obsahuje vyzrálé plevele s klíčivými semeny. Podle VÁNI a kol. (2005) závisí likvidace plevelů na intenzitě procesu a zpravidla není absolutní. Odpad z hřbitovů –

je pro kompostování vhodný v případě, že jsou odloučeny

nekompostovatelné příměsi (plasty, sklo, kovy, parafín apod.). Posklizňové zbytky a sláma – jsou suroviny s vysokým podílem lignocelulózy. Optimální podmínky pro aerobní rozklad nastávají při teplotě 55 °C a 60 °C. Termotolerantní houby, které rozkládají lignocelulózu ale pracují při nižších teplotách 50 °C až 55 °C. Některé výzkumy uvádějí aktivitu celulázy při teplotě 35 °C a 45 °C, proto rozklad může probíhat i při nižších teplotách. Podle výzkumu STRATTONA a kol. (1995) příliš vlhké, nebo příliš „stlačené“ suroviny bohaté na lignocelulózu mohou způsobovat při kompostování problémy z hlediska možnosti vzniku anaerobních podmínek. 30

Ve slámě je obsažen malý podíl dusíku v poměru k uhlíku (C:N 60:1 až 90:1) (LHOTSKÝ a kol, 1994). Odpady z ovoce a zeleniny – rozdíly v zpracování ovoce a zeleniny způsobují rozdílné fyzikální a chemické vlastnosti. Odpady z ovoce a zeleniny mají obyčejně vyšší vlhkost (KHALIL, 2001).

ZEMÁNEK (2000) uvádí, že se jedná o velmi různorodé odpady

s poměrem C:N (30- 40) :1, které jsou většinou velmi strukturní, často není nutno je ani drtit, protože jsou snadno rozmělňovány již při prvním (homogenizačním) překopávání. V zakládce kompostu je ale potřeba poněkud více hlídat vlhkost, hlavně při vyšším podílu dužnatých listů. Výlisky z hroznů (matoliny) – jsou charakterizovány vysokým obsahem suchých jader, které tvoří cca 25 % celkového objemu. Podíl matolin z celkového zpracovaného množství hroznů činí 18 – 20 %, obsah stopek dosahuje 3 – 4 % z celkového objemu lisovaného produktu, podíl jader činí 20 – 30 %, podíl slupek je 70 – 80 %, objemová hmotnost je (150 – 180) kg.m-3, poměr C:N v čerstvé hmotě je kolem 45:1, vlhkost cca 40 % při objemové hmotnosti (300 – 350) kg.m-3 (ZEMÁNEK, 2001). Kompostování matoliny je negativně ovlivněno dlouhou dobou rozpadu jader a vysokou klíčivosti i po průchodu fermentačním (termickým) procesem. Aby se dosáhlo požadovaného poměru C:N u vstupních surovin jsou k výliskům z hroznů přidávány suroviny jako je sláma, seno, prasečí kejda apod. Matoliny mají zrnitou strukturu a jsou dobrým nasávacím materiálem pro kejdu (ZEMÁNEK, 2001). Výlisky z jablek – tvoří nestrukturní materiál s vlhkosti 65 – 85 %, s poměrem C:N (30 – 40) :1. Kompostování je bez přídavku nasávací a na dusík bohatší složky velice obtížné. Ideálním přídavkem je řezaná sláma, drcené réví apod. ZEMÁNEK (2001) uvádí, že i při takto upravené zakládce mohou nastat problémy s urovnáním profilu hromady a se zásobením vzduchem hlavně v dolních vrstvách zakládky. Proto bývá v praxi podíl jablečných výlisků nízký (asi do 10%). Drcené réví a odpadní dřevo z ovocných stromů – v ČR je v současné době cca 13 000 – 14 000 ha vinic, z toho je přes 12 000 ha ve stadiu plodnosti. Množství odpadního dřeva – réví po řezu vinic závisí na odrůdě, stáří a hlavně na typu vedení (počtu keřů na ha). Průměrné hodnoty se pohybují v množstvích 0,45 – 0,70 kg na keř, což v průměru představuje 3,50 t.ha-1 (ZEMÁNEK, 2001). Objemová hmotnost závisí na vlhkosti, při 30 – 35% vlhkosti se pohybuje od 250 do 350 kg.m-3. Poměr C:N je velmi široký a činí (100 – 120) :1.

31

Dřevní štěpka z réví je kvalitní nasávací surovina pro kejdu prasat i kejdu skotu a vhodným promícháním s kejdou lze dosáhnout příznivého poměru C:N, čímž lze splnit požadavek na optimální složení zakládky kompostu (MUŽÍK a kol., 2006). Staré seno a siláž – představují surovinu s průměrným až vysokým poměrem C:N. Do kompostu se dostává spíše jako odpad, který je třeba zpracovat, než jako hodnotný doplněk. Má dobrou strukturu a snadno se rozkládá. Jisté problémy mohou působit zápach, či výluh ze siláže nebo semena plevelů, vyskytujících se v seně (BANOUT, 2005). Biologicky rozložitelný komunální odpad (BRKO)- tvoří 40 % podíl komunálního odpadu (KOTOULOVÁ, VÁŇA 2001). MAREŠOVÁ (2006) uvádí objemovou hmotnost BRKO v rozmezí 281 až 258 kg.m-3, podíl nerozložitelných příměsí 0,4 až 1,9 % z celkové hmotnosti odpadu. Hodnotu pH uvádí PASCUAL a kol. (1997) v rozmezí 6,8 - 7,8. Vlhkost BRKO dosahuje hodnoty kolem 55 %, poměr C:N dosahuje hodnoty 20:1 (CANET, POMARES, 1995). Předpokladem dobrého průběhu kompostování BRKO je poměr C:N v čerstvém kompostu cca (30 – 35) :1. Optimální vlhkost čerstvého kompostu z drceného bioodpadu je v rozmezí 55 – 62% (VÁŇA 1997).

3.6.2. Exkrementy hospodářských zvířat Chlévská mrva – je směs pevných výkalů, moče, steliva a vody, popř. zbytků krmiva a malého množství dalších, při ustájení používaných látek (např. látky používané k léčení zvířat, dezinfekci, odhmyzování a dezodoraci stájových prostorů) (JELÍNEK a kol., 2001). Chlévský hnůj – je fermentovaná chlévská mrva na hnojišti u stáje nebo na polním hnojišti. Kvalitu hnoje ovlivňuje správné skladování na hnojišti. Z hlediska zachování obsahu organických látek a živin je důležité urychlené urovnání hnoje do bloků a vytvoření pokud možno anaerobních podmínek. Přístup vzduchu způsobuje destrukci organických látek a ztrátu živin (JELÍNEK a kol., 2001). Tekuté výkaly (kejda) – je směs tuhých a tekutých exkrementů hospodářských zvířat s určitým podílem vody, popř. i nežádoucích příměsí zbytků krmiva a malého množství dalších, při ustájení používaných látek. Voda se dostává do kejdy zejména z nedokonale seřízených napáječek, často i z dojíren a mléčnic. V zájmu získání kvalitní kejdy je potřebné ředění vodou maximálně omezit. Kejda převážně vzniká v provozech živočišné výroby s bezstelivovým způsobem ustájení zvířat. Její kvalita je závislá na druhu zvířat, které ji produkují. Nejkvalitnější z hlediska obsahu živin i organických látek, je kejda drůbeže, opakem je kejda prasečí (JELÍNEK a kol., 2001). Obsah živin v různých druzích kejdy je uveden v tabulce 6. 32

Tab. 6: Obsah živin v kejdě (podle: LHOTSKÝ a kol., 1994) Druh kejdy Skotu Prasat Drůbeže

Sušina (%) 7,5 7,5 15,0

Org.látky (%) 5,5 6,0 10,5

N (%) 0,4 0,6 1,0

P (%) 0,1 0,2 0,3

K (%) 0,4 0,2 0,4

Ca (%) 0,1 0,2 1,0

Mg (%) 0,04 0,05 0,10

Močůvka – moč hospodářských zvířat, zpravidla částečně zředěná vodou (z napáječek, technologická voda). Její kvalita je proto závislá na množství této vody i na způsobu skladování. Močůvka je dusíkatě-draselné tekuté organické hnojivo. Ztrátám dusíku, který je v močůvce obsažen především v podobě snadno unikajícího amoniaku a ztrátám draslíku je možné předejít dokonalým uzavřením močůvkové jímky nebo pokrytím hladiny skladované močůvky vrstvou oleje nebo parafínu (JELÍNEK a kol., 2001). Hnojůvka – tekutina, uvolňující se při skladování chlévské mrvy, při výrobě chlévského hnoje. Na statkových hnojištích je jímána do nepropustných jímek. Problémy vznikají na polních hnojištích, kdy dochází k prosakování do půdy, k vyplavování srážkovými vodami a následně ke znečištění povrchové a podzemní vody (JELÍNEK a kol., 2001).

3.7. VLIV KOMPOSTOVÁNÍ A KOMPOSTU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Kompostování a následné využití vyrobeného kompostu má mnoho výhod. Odčerpáním velkého množství biologicky rozložitelných odpadů ze skládek, spaloven a volné krajiny může mít kompostování trvalý a dalekosáhlý vliv na kvalitu prostředí. Kompost má agronomickou a ekonomickou hodnotu, je zdrojem živin pro rostliny a má pozitivní vliv na fyzikální vlastnosti půdy. 3.7.1. Vliv na množství odpadů Kompostování přispívá k ochraně životního prostředí tím, že odčerpává značné množství odpadů, které by jinak skončily na skládkách nebo ve spalovně. V ČR byl v roce 1995 podíl biologicky rozložitelných odpadů v komunálních odpadech stanoven na 41 % hmotnosti (Situační správa o BRO v ČR, ČSÚ, 2000). Český statistický úřad uvádí pro rok 2003 produkci 2 857 000 tun komunálního odpadu. Dá se tedy říci, že v roce 2003 mohlo být na území ČR vyprodukováno až 1 142 800 tun biologicky rozložitelných komunálních odpadů (BRKO). Podle CeHO (Centrum pro hospodaření s odpady) byla v roce 2003 produkce komunálních odpadů v ČR 4 446 000 tun. Podle tohoto údaje mohla být produkce BRKO v roce 2003 pro naši republiku ještě vyšší – až 1 778 400 tun. Údaje o množství BRKO v ČR se podle jednotlivých zdrojů liší. 33

V roce 2002 bylo v ČR podle CeHO na skládky uloženo 36 508 tun vytříděného BRKO, v roce 2003 to bylo o 6,5 % méně, tedy 34 115 tun. Toto množství je však prakticky zanedbatelné vzhledem k objemu biologicky rozložitelného odpadu, který je ukládán na skládky jako nedílná součást směsného komunálního odpadu, jehož produkce stále roste. Pro srovnání, v roce 2002 bylo uloženo na skládku 237 444 tun veškerých kompostovatelných odpadů,

v roce

2003

dokonce

259 265 tun,

což

představuje

nárůst

o

9,2 %

(ZÁMEČNÍKOVÁ, 2005). Podle údajů CeHO (prosinec 2004) je v naší republice v provozu 119 kompostáren ve všech krajích, z toho početně nejvíce v kraji Ústeckém a Středočeském. Kapacita pro výrobu kompostu v ČR je cca 700 tis. tun ročně. V současnosti se vyrábí 500 tis. tun registrovaného kompostu, uváděného do oběhu prodejem a 200 tis. tun kompostu pro vlastní potřebu. Kromě komunálního bioodpadu a čistírenských kalů se každoročně kompostuje 100 – 200 tis. tun průmyslového bioodpadu (papírenské odpady, odpady ze zpracování dřeva, konzervárenský odpad apod.). Dále je kompostováno každoročně 300 – 550 tis. tun zemědělského bioodpadu (zvířecí fekálie a rostlinný odpad) (Realizační program pro biologicky rozložitelné odpady, 2004). Pro srovnání v Rakousku se podle dostupných údajů vyprodukuje přibližně 7 mil. tun BRO. V celé zemi je domácím kompostováním zpracováváno 58 % bioodpadu z domácností. Podobně v Belgii (Flandry), Německu, Švýcarsku, Lucembursku a Nizozemí jsou systémy odděleného sběru bioodpadu plně realizovány. Holandsko a Rakousko již přesáhlo specifickou kapacitu pro kompostování 100 kg odpadu na obyvatele za rok. Ve Flandrech se odděleným sběrem v kombinací s domácím kompostováním využívá přes 65 % bioodpadů. V Rakousku se stejným způsobem využívá 87 % BRO. Komplexní systémy nakládání s biologicky rozložitelným komunálním odpadem se také úspěšně rozvíjí v USA a v Kanadě. STRATTON a kol. (1995) uvádí, že v USA je přibližně polovina vyprodukovaných komunálních odpadů kompostovatelná. Podle údajů americké EPA (Environmental Protection Agency-Agentura pro ochranu životního prostředí) bylo v USA v roce 1997 vyprodukováno 217 mil. tun tuhého komunálního odpadu. Recyklace, včetně kompostování, se týkala 28 % tohoto odpadu. V roce 2005 se v USA vyprodukovalo 245,7 mil. tun tuhého komunálního odpadu a z toho 67 % činil biologicky rozložitelný odpad.

34

3.7.2. Vliv na kvalitu vody a ovzduší Ukládání BRO na skládky je provázeno produkcí skládkových plynů, které výraznou měrou přispívají ke zvyšování skleníkovému efektu, zejména jejich majoritní složka, kterou je metan (MOŇOK, 2003). Zpracování BRO aerobními postupy, převážně kompostováním, je rovněž provázeno produkcí skleníkových plynů, zejména oxidu uhličitého. KOTOULOVÁ, VÁŇA (2001) ale uvádějí, že míra jejich působení je 21krát nižší než u skládkových plynů. Při experimentech byly v průběhu kompostování zjištěny emise N2O, NO, CH4, CO, CO2 a H2S (JELÍNEK, 2002). Je zřejmé, že druh a obsah plynných emisí se bude lišit podle použité kompostovací technologie a podle charakteru kompostovaných surovin. JELÍNEK a kol. (2001a) uvádí, že při „klasickém“ způsobu kompostování, kdy kompostovací cyklus trvá cca 12 měsíců a kompost je 2x překopán, se vyprodukuje 6 kg CH4. Při rychlokompostování, kdy je kompost vyroben za 8 – 12 týdnů a provede se 8 – 10 překopávek, se množství vyprodukovaného metanu snížit o polovinu, tj. na 3 kg za rok. Řízeným kompostováním, tzv. rychlokompostováním, lze tedy množství emisí CH4 podstatně snížit. Biomasa je již dlouho známa jako částečná náhrada za fosilní paliva. Dnes se však otevírá na biomasu nový pohled v souvislosti s klimatickými změnami. Výraznější úloha je kladena na organickou hmotu, fixovanou v půdě. Podle VÁNI (1997) je výroba stabilizovaného kompostu považována za nástroj dočasné konzervace skleníkového plynu oxidu uhličitého v půdním prostředí. Rovněž FAVOINO (2003) tvrdí, že kompostováním BRO a následným využitím kompostu lze zachytit organický uhlík v půdě a snížit tak obsah oxidu uhličitého v atmosféře. ŠARAPATKA, ZÍDEK (2005) poukazují na význam poutání uhlíku v půdě v souvislosti s problematikou klimatických změn. Uvádějí, že zvýšením poutání uhlíku v půdě lze v praxi zajistit redukci narušování, při které dochází ke ztrátám uhlíku ve formě CO2, úpravou osevních postupů, lepším využíváním statkových hnojiv, posklizňových zbytků, ale i kompostů. Další možností využití kompostů je biofiltrace. Písek, stromová kůra, dřevní štěpky byly použity jako náplň do biofiltru s cílem snížit emise NO3- ze zemědělské činnosti. Vyplavování NO3- do spodní vody a povrchových vod na zemědělské půdě může být omezeno aplikací kompostu. Kompost obohacuje půdu o organickou hmotu, která je schopna sorbovat znečišťující látky. STRATTON a kol. (1995) zaznamenal podobný efekt u fungicidů, herbicidů, 2,4 – dichlórfenolu, pentachlorfenolu a para – dichlorbenzénu. 35

Biofiltrace vzduchu má význam v průmyslových podnicích, kde vznikají problémy se zápachem. STRATTON a kol. (1995) ve své práci uvádí příklad použití biofiltru pro odstranění nepříjemného zápachu, způsobeného sloučeninami síry, estery, prchavými organickými sloučeninami, výparky etanolu, aromatickými sloučeninami jako je styrén a toluen, alifatickými složkami jako je propan a izobutan, estery a alkoholy.

3.7.3. Vliv na půdu BOYLE a kol. (1989) uvádí, že kompost může výrazně zlepšit strukturu půdy. U jemné struktury (jílovitá, jílovito – hlinitá) půdy je možné aplikací kompostu snížit její objemovou hmotnost, zlepšit drobivost půdy, propustnost pro vodu a vzduch. To vše vede ke snížení náchylnosti půdy k erozi. Schopnost kompostu tvořit vazby v půdě je daná obsahem humusu v kompostu. Kompost působí jako pojivo půdních částic a tak činí půdu odolnější vůči erozi a zlepšuje schopnost půdy zadržovat vodu. Tato schopnost kompostu je zvlášť důležitá při krajinářských úpravách. AVNIMELECH, COHEN (1998) pozorovali, že aplikace kompostu v dávce 70 t.ha-1 zvýšila stabilitu půdních agregátů. PAGLIALI a kol. (1981) zaznamenal pozorovatelné změny stability agregátů v písčité půdě při vyšší aplikaci kompostu (230 t.ha-1). Aplikace kompostu do půdy zvyšuje početnost pórů střední a malé velikosti a snižuje početnost velkých pórů. Tím se zlepšuje struktura půdy a podmínky pro růst rostlin (EPSTEIN, 1997). CISAR, SNYDER (1995) uvádějí, že při pokusech s aplikací kompostu na trávníky se zjevně prodloužila doba mezi závlahou a zavadnutím trávníku. Kompost zvýšil rezistenci vůči suchu a tím zefektivnil hospodaření s vodou a snížil požadavek na četnost a intenzitu závlahy. Aplikace kompostu do půdy zvyšuje schopnost půdy zadržovat vodu a zlepšuje tak přístupnost vody pro rostliny. Schopnost půdy zadržovat vodu se mění podle typu půdy. Například písčitá půda zadržuje méně vody než jílovitá nebo hlinitá půda. Aplikace kompostu má také příznivý vliv na vsakování vody do půdy a zlepšuje permeabilitu půdy. Zvýšené vsakování zvyšuje vlhkost půdy a to má následně vliv na snižování povrchového odtoku (EPSTEIN, 1997). EPSTEIN (1997) popsal vliv kompostu na teplotu půdy. U písčité a jílovité půdy byl zaznamenán mírný nárůst denní teploty při aplikaci kompostu v dávce 500 t.ha-1. Noční

36

teplota nebyla aplikací kompostu ovlivněna. Všeobecně, při aplikaci kompostu v dávce (200 – 500) t.ha-1 se teplota zvýšila o 1 – 2 °C . Vliv kompostu na pH půdy zkoumal STOFFELA, KAHN (2001). Aplikace kompostu s neutrálním nebo slabě alkalickým pH do kyselé půdy může zvýšit pH půdy, když je kompost aplikován v dostatečném množství. Ve specifických podmínkách bylo zjištěno, že kompost ovlivnil pH půdy i tehdy, kdy byl aplikován v malých dávkách a to (25 – 50) t.ha-1. EPSTEIN (1997) uvádí, že půdní pevnost, která byla měřená penetrometrem po aplikaci kompostu klesla. Podle TESTERA (1990) pevnost hlinité půdy, na kterou byl aplikován kompost po dobu 5 let, se při dávce 120 t.ha-1 až 240 t.ha-1 výrazně snížila ve srovnání s pevnosti půdy, na kterou byla aplikována průmyslová hnojiva. Aktivita půdních mikroorganismů je z velké části závislá na obsahu organické hmoty v půdě. Mikroorganismy mají důležitou roli v dekompozici organické hmoty. To následně vede k formování humusu. Kromě toho zlepšují aktivitu kořenů a napomáhají čerpat mykorizním houbám živiny z půdy. Dostatečné množství organické hmoty v půdě působí příznivě na žížaly, které vytvářením chodbiček v půdě zlepšují její provzdušnění a zásobování vodou (STOFFELLA, KAHN 2001). LHOTSKÝ a kol. (1994) tvrdí, že půdní organismy působí na půdu přímo svým pohybem a nepřímo produkty své látkové výměny. Mezofauna má přímý vliv na fyzikální vlastnosti půdy. Mikroorganismy spojují agregáty pomocí komplexu mechanismů, jako jsou adsorpce, fyzikální splétání a obalování, cementace pomocí vyloučených slizových produktů a především tvorbou dočasného a trvalého humusu. Kompost je zdrojem dusíku (N), fosforu (P) a draslíku (K) pro rostliny. Obsahuje také síru (S), vápník (Ca), hořčík (Mg) jako i mikroživiny, které jsou nevyhnutelné pro růst rostlin. Kompost je považován za relativně stabilní zdroj organické hmoty (STOFFELLA, KAHN, 2001). Srovnání průměrného obsahu nejdůležitějších biogenních prvků v organických hnojivech včetně kompostu je uvedeno v tabulce 7.

37

Tab. 7: Průměrný obsah nejdůležitějších biogenních prvků v organických hnojivech (podle: LHOTSKÝ a kol., 1994) Druh hnojiva Chlévská mrva Chlévský hnůj Kompostovaná mrva Močůvka Kejda (ředěná) Statkový kompost Zelené hnojení (nadzemní hmota)

Vlhkost (%) 75 78 70 97 95 70

C (%) 10,50 9,00 10,00 0,50 1,50 9,00

N (%) 0,42 0,55 0,60 0,80 0,95 0,50

P (%) 0,10 0,13 0,16 Setiny 0,05 0,10

Ca (%) 0,28 0,32 0,28 Setiny 0,12 0,50

K (%) 0,35 0,38 0,35 0,65 0,60 0,25

84

6,00

0,65

0,17

0,18

0,30

Podle LHOTSKÉHO a kol. (1994) jsou půdy soustavně hnojeny organickými hnojivy vlivem vyššího obsahu humusu schopny: Ø lépe jímat vodu a pomáhat tak rostlinám překonat období sucha, Ø být odolnější proti okyselení půdy, Ø být záhřevnější. LHOTSKÝ a kol. (1994) dále uvádí, že vyšší obsah humusových látek v půdě působí příznivě na její fyzikální vlastnosti zejména tím, že zlepšuje půdní strukturu a provzdušnění půdy, zvyšuje vodní kapacitu a teplotu půdy. Vliv organických hnojiv na chemické vlastnosti se projevuje hlavně zvýšenou sorbcí živin ve výměnné formě, obohacením půdy o živiny a mobilizaci živin z anorganických rezerv. NELSON (1992) zkoumal vliv organické hmoty a mikroorganismů v půdě na výskyt některých chorob rostlin. Zvýšený obsah organické hmoty a výskyt určitých druhů organismů v půdě může potlačit rostlinné patogeny jako Pythium, Fusarium a červy. Vůči rostlinným patogenům je citlivá celá řada rostlin. V případech, že při výsadbách je prvořadým zájmem přežití rostlin, může být aplikace kompostu prospěšná. Aplikace kompostu je známým zúrodňovacím opatřením. Kompost se aplikuje na písčité půdy s nedostatkem humusu, popř. s potřebou zlepšit vodní režim a sorpční vlastnosti. Je též hlavním opatřením při změně kultury na ornou půdu, kde se aplikuje při rekultivaci. Rozmezí meliorační dávky kompostu na písčité půdy je (40 – 100) t. ha-1 (LHOTSKÝ a kol. 1994). Srovnání jakostních znaků kompostu s jinými pěstitelskými substráty je uvedeno v tabulce 8.

38

Tab. 8: Srovnání kompostu s jinými pěstitelskými substráty (podle: STOFFELLA, KAHN, 2001) Kompost* Organická hmota (%) pH Rozpustní soli (dS.m-1) Objemová hmotnost (kg.m-3) Vodozádržní schopnost (%)

46 7,4 2,23 515 227

Organická půda** 12 7,5 0,64 1125 53

Přírodní rašelina*** 74 5,2 0,31 228 428

* vyroben z tuhých odpadů/odpadů z údržby zeleně ** černozem *** dominuje třtina rákosovitá Nezanedbatelné je využití kompostu jako vylehčovací hmoty při zlepšovaní struktury těžkých půd. Zatímco vylehčovací účinek hmoty nerostného původu vychází ze změny zrnitostního složení a vlivu na mechanické vlastnosti těžké půdy (soudržnost, resp. rozpojitelnost), popř. fyzikální režimy (propustnost pro vodu a vzduch), vylehčovací hmoty organického původu (a tedy i kompost) vedle obdobných přímých účinků působí navíc přes činnost mikroflóry, na půdní strukturu a celkové zaktivizování ošetřených vrstev těžké půdy (LHOTSKÝ a kol. 1994). RŮŽEK (1996) uvádí, že na rozdíl od běžně používaných průmyslových hnojiv jsou živiny z kompostu uvolňovány postupně v závislosti na průběhu biochemických procesů v půdě. Organické sloučeniny, které se považují za nebezpečné v půdě, mohou být činností mikroorganismů zkompostovány na méně nebezpečné materiály. Kompostování je považováno za vhodnou metodu pro bioremediaci půdy znečištěné některými organickými sloučeninami.

V průběhu kompostovacího procesu byl sledován

zvýšený rozklad pesticidů, průmyslových odpadů a ropných uhlovodíků. V tab. 9 je uveden seznam mikroorganismů, které se zúčastňují rozkladu znečišťujících látek v půdě. Když je cílem kompostování odstranit určitý typ znečištění, tak je možné naočkovat hromadu kompostu mikroorganismy, které jsou schopné odstranit určité znečišťující látky (STRATTON a kol., 1995).

39

Tab. 9: Znečišťující látky a mikroorganismy, které jsou schopné je rozkládat (podle: STRATTON a kol., 1995) Odpad Benzen Bifenyl Surová nafta Hexadekan Průmyslové odpadní vody Parafín Malation (insekticid) Naftalen Pesticidy Fenol

Mikroorganismy Pseudomonas Beijerinckia Brevibacterium, Flavobacterium Nocardia,Pseudomonas, Flavobacter, Vibrio, Achromobacter, Acinetobacter, Candida, Pseudomonas Achromobacter, Alcaligenes, Comomonas, Flavobacterium, Pseudomonas, Thiobacillus, Zoogloea Cladosporium, debaromyces, Endomyces, Fusarium, Hansenula, Monilia, Penicillium, Actinomyces, Micromonospora, Nocardia, Proactinomyces, Streptomyces, Trichosporon, Trichoderma viride Pseudomonas Pseudomonas, Bacillus, Flavobacterium, Achromobacter, Nocardia, Aspergillus zmutovaný kmeny Aspergillus

HRUBÝ a kol. (2005) uvádí, že mikrobiální degradace ropných uhlovodíků v půdě biologickým procesem je ekonomicky výhodnou metodou, která nemá nepříznivý vliv na životní prostředí. Kromě jiného uvádí, že proces dekontaminace půdy, zamořené ropnými látkami „in situ“, je pozitivně ovlivňován působením zapravených rychlokompostů s vysokou mikrobiální činností. USŤAK (2004) popsal řadu důležitých údajů o odbourávání NEL (nepolární extrahovatelné látky) v průběhu biologické aerobní i anaerobní fermentace. Prokázal převahu aerobní fermentace pro odbourávání ropných látek, neboť zjištěná dekontaminační účinnost představuje 75 – 88 % u aerobní fermentace, u anaerobní pouze 25 – 50 %. Využití technologie kompostování odpadů kontaminovaných ropnými látkami rovněž studovali SLEJŠKA a VÁŇA (2004). O pozitivním působení kompostů na půdu lze v literatuře nalézt dostatek informací a výsledků rozličných pokusů. Je ale potřeba brát na vědomí, že jednotlivé experimenty byly prováděny v různých podmínkách. Do zakládek kompostů byly použity rozličné suroviny, používaly se jiné metody hodnocení účinku apod. Pro vyvození obecně platných závěrů je potřeba dlouhodobých cílených výzkumů, které budou vycházet ze srovnatelných podmínek a budou metodicky jednotné. Zdokonalování technologií zpracování odpadů a výroba kompostů s požadovanými účinky na půdu bude jistě významným oborem tohoto výzkumu.

40

3.8. KONTROLOVANÉ MIKROBIÁLNÍ KOMPOSTOVÁNÍ V PÁSOVÝCH HROMADÁCH Jedná se o technologii, při které jsou kompostované suroviny zakládány ve vrstvách do pásových hromad trojúhelníkového nebo lichoběžníkového průřezu. Při výrobě kompostu nesmí dojít k ohrožení povrchových a podzemních vod, kompostování se proto provádí na vodohospodářsky zabezpečených plochách. Pro tento účel lze využít i zpevněné plochy hnojišť, bývalých silážních žlabů, nebo silážních boxů. Jednorázově lze kompost vyrobit i na dočasném polním kompostovišti, např. na okraji pozemku, kde bude kompost použit. Umístnění dočasného kompostoviště je nutno projednat s místně příslušnými úřady. Profil hromady Velikost i profil pásové hromady spolu úzce souvisí a do značné míry na nich závisí i velikost použité mechanizace, zejména překopávače kompostu. Profil hromady je určen množstvím zpracovávaných surovin na jednotkové kompostovací ploše. V podstatě přicházejí v úvahu dva typy profilu hromady: I. trojúhelníkový profil hromady (kompostování na malých hromadách) – využití spíše při kompostování menšího množství surovin, které jsou zakládány průběžně s minimálními přestávkami (obr. 8). Rozměry hromad: minimální doporučená šířka je 2,0 m, z technického hlediska bývá běžná šířka 2,5 až 4,0 m, výška profilu je pak dána fyzikálními vlastnostmi surovin (zrnitost, sypný úhel, vlhkost) a mívá parametry uvedené v tabulce 10. Tab. 10: Rozměry profilů hromad B Šířka pásové hromady (m)

H Výška pásové hromady (m)

2,0 2,50 3,0 4,0

1,10 - 1,20 1,30 - 1,50 1,50 - 1,80 2,20

41

Obr. 8: Trojúhelníkový profil hromady kompostu Výhody: Ø u trojúhelníkového profilu hromady se lépe uplatní „komínový efekt“, tj. přirozené provětrávání hromady, Ø dochází k lepšímu odvádění tepla (kompost se nepřehřívá). Nevýhody: Ø hromada je silně zranitelná deštěm, protože velký povrch odpovídá poměrně malému absorpčnímu povrchu (jádru), Ø ztížená aplikace kejdy nebo vody pro zvlhčení do hromady, v úzké koruně trojúhelníkového profilu se hůře upraví rýha pro zasakování.

II. lichoběžníkový profil hromady (kompostování na velkých hromadách) – využití zejména tam, kde je zpracováváno velké množství surovin a kde organizace práce umožňuje jejich zakládání provádět po dávkách (obr. 9). Rozměry hromad: šířka hromady od 3,0 m do 6,0 m při doporučené výšce 2,0 – 2,5 m.

42

Obr. 9: Lichoběžníkový profil hromady kompostu Výhody: Ø lepší využití ploch - menší podíl plochy připadá na pracovní uličky, Ø lepší udržení teploty v hromadě zejména při začátku procesu, Ø menší zranitelnost deštěm - tzv. velký absorpční objem hromady vzhledem k jejímu povrchu, Ø lepší aplikace tekuté složky. Nevýhody: Ø výrazně horší přirozené provětrávání profilu a z toho vyplývající nutnost častějšího překopávání.

Technologie kontrolovaného mikrobiálního kompostování (rychlokompostování) Technologie kompostování v pásových hromadách je ideální výchozí technologií pro technologii kontrolovaného mikrobiálního kompostování (CMC – controlled microbial composting), které umožňuje vysoký stupeň mechanizace a využití vysoce výkonné techniky. Přední světové firmy začaly vyrábět menší, ale vysoce výkonné stroje, uplatnitelné při kompostování, zejména pokud jsou uspořádány do kompostovacích linek. Při běžném kompostování v pásových hromadách (neřízeném) je doba zrání kompostu 3 – 6, někdy i 12 měsíců. O délce trvání jednotlivých fází rozhoduje surovinová skladba, homogenita surovin v hromadě, kvalita a počet překopávek, roční období apod.

43

Živelný průběh procesu podmiňuje výrazně delší dobu trvání celého procesu od založení až po dozrávání (PLÍVA, 2004). Omezené prostorové možnosti (zpevněná, vodohospodářsky ošetřená plocha) a zvyšující se množství organických odpadů, vhodných ke kompostování, vede ke snaze maximálního zefektivnění výroby kompostu. ZEMÁNEK (2000) a PLÍVA (2006) uvádějí, že urychlení celého procesu lze docílit hlavně: Ø optimalizací surovinové skladby, Ø sledováním procesních podmínek (teplo, vlhkost, stupeň provzdušnění), Ø mechanizací rozhodujících operací v technologickém procesu, Ø zakrývání kompostovacích hromad geotextilií. Při dodržení uvedených podmínek lze hovořit o technologii kontrolovaného mikrobiálního kompostování (řízeném kompostování), kdy každý zásah do kompostovacího procesu je přesně načasován a má své opodstatnění. Řízené kompostování výrazně urychlí celý proces, proto hovoříme o rychlokompostování. PLÍVA a kol. (2006) uvádí, že rozklad proběhne za 6 – 8 týdnů (1,5 – 2 měsíce). Technologie rychlokompostování s výhodou využívá možnosti zpracování odpadů v místě jejich vzniku za minimálních stavebních investic. Pro kompostování se používá výkonný překopávač, který umožňuje překopávání přesně podle okamžitého stavu hromady. ZEMÁNEK (2000) doporučuje 10 až 12 překopávek během kompostování. Mezi nezbytné podmínky výroby kvalitního kompostu technologií kontrolovaného mikrobiálního kompostování na pásových hromadách patří: Ø volba správného surovinového složení zakládky kompostu, Ø vhodné umístění zakládky kompostu, Ø technická zařízení pro zabezpečení jednotlivých operací kompostovacího procesu, Ø technické prostředky pro monitorování kompostovacího procesu a zajištění jeho optimálního průběhu, Ø soulad s platnou legislativou.

44

Technologie kontrolovaného mikrobiálního kompostování na pásových hromadách je u nás standardně využívaná na několika místech (kompostárna NKP Vyšehrad, ekologická farma HUCUL Vítkovice, kompostárna firmy CMC Náměšť nad Oslavou a.s. atd.).

3.9. MONITOROVÁNÍ KOMPOSTOVACÍHO PROCESU V průběhu kompostovacího procesu probíhá jeho pravidelná kontrola-monitorování. Na základě monitorování lze kompostovací proces usměrňovat a řídit. V běžným provozu kompostárny se nejčastěji monitoruje teplota kompostu, vlhkost kompostu, popř. obsah kyslíku v hromadě kompostu. Na experimentálních kompostárnách se monitorují i další parametry, jako např. plynné emise z kompostu, mezerovitost kompostu, objemová hmotnost kompostu, stabilita kompostu. Zralost a stabilitu kompostu lze hodnotit na základě monitorování teploty, ale taky na základě testu fytotoxicity, stanovováním dynamického respiračního indexu, samozáhřevným testem a dalšími metodami. Hotový kompost se hodnotí agrochemicky - analyzují se základní jakostní znaky podle ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ a mikrobiologicky. Řízení kompostovacího procesu se uskutečňuje řadou operací, které se provádějí za pomoci mechanizace. Jde o operace: překopávání kompostu, úprava vlhkosti kompostu, zakrývání hromad kompostu, aplikace biotechnologických přípravků apod. 3.9.1. Optimalizace surovinové skladby kompostu Základním předpokladem

pro

správný

průběh

kompostovacího

procesu

je

optimalizace surovinové skladby zakládky kompostu. Největší vliv na surovinovou skladbu má, kromě jiných faktorů, poměr C:N a vlhkost vstupních surovin. Hodnota poměru C:N by se měla pohybovat v rozmezí (30 – 35):1 a vlhkost v rozmezí 50 – 60 %. Pro výpočet poměru C:N pro optimalizaci surovinové skladby lze použít vztah: n

∑ % Ci Wi (1-Mi) i=1

C:N =

n

∑ % Ni Wi (1-Mi) i=1

Kde: Wi Mi Ci Ni

je množství i- té suroviny (kg) je hodnota vlhkosti i- té suroviny (%) je procentický obsah uhlíku v sušině i- té suroviny (%) je procentický obsah dusíku v sušině i- té suroviny (%)

45

Pro výpočet optimální surovinové skladby kompostu je k dispozici řada programů, např. program „Komposter“, program „Optimalizace surovinové skladby kompostu“. 3.9.2. Měření teploty kompostu Teplota zakládky kompostu je nejjednodušeji měřitelným ukazatelem zrání kompostu, který koresponduje s intenzitou činnosti mikroorganizmů. Měření a evidence teplot je proto základní podmínkou kontroly správného kompostovacího procesu. Teplota kompostu je zjišťována teploměrem, v dnešní době převážně elektronickým, s digitálním nebo analogovým ukazatelem, u některých typů s možností datového výstupu. Teploměr musí být vybaven dostatečně dlouhou a pevnou tyčovou zapichovací sondou, kterou je možné zapíchnout do hromady kompostu alespoň do hloubky 1 m pod povrch hromady. Tím je zajištěno změření teploty v celém průřezu hromady. Schéma měřicích míst v kompostované hromadě je zobrazeno na obr. 10.

Obr.10: Schéma měřicích míst v kompostované hromadě

46

3.9.3. Měření obsahu kyslíku Při řízeném mikrobiálním kompostování je důležitým ukazovatelem správného průběhu kompostovacího procesu kromě teploty také obsah kyslíku ve volné atmosféře pórů kompostu. Při nedostatku kyslíku klesá mikrobiální aktivita, některé mikroorganizmy vymírají, jiné přecházejí do anabiózy, nebo do anaeróbních metabolických drah. Dochází ke zpomalení, někdy až k zastavení kompostovacího procesu, k tvorbě nežádoucích látek a uvolňování amoniaku a metanu. Měření obsahu kyslíku je zásadní pro zjišťování míry biologické stability odpadních surovin, která se hodnotí pomoci dynamického respiračního indexu (DRI).

Používané metody zjišťování obsahu kyslíku Na měření obsahu kyslíku se využívají různé typy měřicích přístrojů. PLÍVA a kol. (2006) uvádí dvě základní metody, které lze využít pro měření obsahu kyslíku v kompostu: Ø sorpční metoda- přístroje pracující touto metodou pro svoji funkci využívají speciální sorpční kapalinu, která v závislosti na parciálním tlaku kyslíku ve vzduchu mění svůj objem, Ø elektrochemická metoda- přístroje pracující touto metodou jsou vybaveny elektrochemickou sondou a elektrickým plynovým čerpadlem. Napájení elektrickým proudem zajišťuje vestavěný akumulátor.

3.9.4. Stanovení vlhkosti kompostu Při zakládání kompostu a potom během celého aerobního kompostovacího procesu patří vlhkost mezi parametry, které velkou měrou ovlivňují jeho zdárný průběh. Optimální vlhkost je taková, při níž je 70 % pórovitosti kompostu zaplněno vodou (VÁŇA, 1997). Pro zjišťování vlhkosti se nejčastěji využívá gravimetrická metoda. V kompostářské praxi se ale vlhkost kompostu často stanovuje pouze orientačně (obr. 11).

47

Obr.11: Orientační zkouška vlhkosti 1 – surovina zmáčknutá v ruce, 2 – surovina příliš vlhká, 3 – surovina příliš suchá, 4 – optimální vlhkost suroviny

3.9.5. Stanovení objemové hmotnosti kompostu Pro zjišťování objemové hmotnosti surovin se váží známý objem surovin a z navážené hodnoty se odečte údaj v požadovaném rozměru (kg.m-3). Pro vážení se využívá běžná váha s možností navážky do 30 kg a ocejchovaná nádoba. Objemová hmotnost se stanovuje následujícím postupem: 1. z ověřované suroviny se odebere vzorek pro zjištění objemové hmotnosti, 2. po naplnění měřící nádoby o definovaném objemu 30 l se nádoba s ověřovanou surovinou odváží a od zjištěné hodnoty se odečte hmotnost měřící nádoby, 3. vážení se opakuje celkem pro tři odebrané vzorky z celkového množství ověřované suroviny, 4. objemová hmotnost se stanovuje výpočtem podle vzorce:

mv = k Kde:

m1 + m 2 + m 3 3

(kg.m ) −3

m1; m2; m3 jsou hmotnosti jednotlivých vzorků suroviny (kg) mv je výslední objemová hmotnost (kg) k je přepočítávací koeficient

48

3.9.6. Stanovení koeficientu nakypřenosti Koeficient nakypřenosti vyjadřuje podíl objemových hmotností směsi před překopáním a po překopání (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1997). Koeficient nakypřenosti se stanovuje výpočtem ze vztahu:

kN =

ρv1 ρv 2

(− )

ρv1 je objemová hmotnost směsi před překopáním ρv2 je objemová hmotnost směsi po překopání

Kde:

Koeficient nakypřenosti je základním ukazatelem překopávací schopnosti použitého překopávače kompostu a účinnosti provedeného zásahu. U rotorových typů překopávačů kompostu se jeho hodnota pohybuje v rozmezí 1,25 – 1,40 (ZEMÁNEK, 2002). 3.9.7. Chemické hodnocení kompostu Metodika odběru vzorků kompostu Při odběrech vzorků kompostů, jejich transportu a při

laboratorních rozborech

hotového kompostu se postupuje dle ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ a stanovují se tyto znaky jakosti: Ø vlhkost, Ø obsah celkového dusíku N, Ø celkový obsah spalitelných látek, Ø poměr C : N, Ø pH ve vodní suspenzi, Ø podíl nerozložitelných příměsí. 3.9.8. Měření emisí z kompostovací činnosti V procesu zrání kompostu dochází k uvolňování řady plynů, ze kterých některé mohou způsobovat zápach v okolí zakládek kompostu. Při experimentech byly zjištěny emise N2O, NO, CH4, CO, CO2 a H2S (JELÍNEK, 2002). Správným řízením kompostovacího procesu a použitím vhodných biotechnologických přípravků lze produkci nežádoucích plynů výrazně omezit. Měření emisí z kompostovacího procesu se provádí za pomoci přístroje INNOVA (schéma přístroje na obr. 12) firmy Brüel&Kjear typ 1302, metodou fotoakustické

49

spektroskopie (FAS).

Princip měření je založen na absorpci infračerveného záření

procházejícím vzorkem plynu.

Fotoakustická metoda měří přímo množství absorbované

světelné energie měřením akustické energie vyzářené molekulou plynu, která předtím toto světlo absorbovala.Vyhodnocení naměřených signálů je pomocí příslušného software zpracováno a zaznamenáno. Přístroj umožňuje současně měřit na jednom místě 5 plynů a vodní páru. Kalibrace se provádí jednou za 3 měsíce.

Obr.12: Schéma přístroje INNOVA pro měření emisí 3.9.9. Pracoviště v ČR zabývající se problematikou kompostování Výzkumem řízeného kompostování v pásových hromadách se v ČR zabývala řada autorů. AMBROŽ (1983), VÁŇA (1996) řešili podmínky stabilizace kompostu, HEJÁTKOVÁ (1997, 2003), LACINOVÁ (1995) se zabývaly optimalizací poměru C:N pro různé suroviny, ŠROUBKOVÁ (1990), ŠŤASTNÝ (1991) hodnotili průběh teplot u hromad různého složení a tvaru, ZEMÁNEK (2002) zkoumal vliv použitého překopávače na průběh kompostovacího procesu, BOBRZYK (1998) zkoumal kompostování zahradnických odpadů jako řízený proces, RŮŽIČKA (2005) se věnoval možnostem urychlení kompostovacího procesu, KUCHAŘÍKOVÁ (2007) zkoumala vliv různé surovinové skladby kompostu na průběh kompostovacího procesu. Technickým zajištěním kompostovacího procesu se na Zahradnické fakultě v Lednici zabývali FIC, ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK (1994), BURG (2006), ve Výzkumném ústavu zemědělské techniky v Praze PLÍVA (2005) a JELÍNEK a kol. (2001, 2001a), JELÍNEK (2002). Monitorováním jednotlivých veličin kompostovacího procesu při kompostování technologií řízeného kompostování v pásových hromadách se v ČR zabývá zejména 50

Zahradnická fakulta Lednice, Výzkumný ústav zemědělské techniky v Praze JELÍNEK, PLÍVA (1988, 1997, 1998), PLÍVA a kol. (2005, 2005a, 2006) Výzkumný ústav rostlinné výroby v Praze VÁŇA (1996, 1997, 2001) a Agentura ZERA Náměšť nad Oslavou.

3. 10. VLASTNOSTI KOMPOSTU Pro hodnocení a srovnávání kompostovacích technologií v provozních podmínkách se sleduje u kompostu řada vlastností. Lze je rozdělit na mechanicko-fyzikální a chemické.

3.10.1. Mechanicko- fyzikální vlastnosti kompostu Měrná hmotnost Měrná hmotnost, nebo-li hustota, je definována jako hmotnost objemové jednotky homogenní látky při určité teplotě. Z definice vychází všechny známe metody k určování měrné hmotnosti vážením. Kompost je směs zemitých surovin s daným podílem pórů a mezer, proto se u něho zásadně hodnotí objemová hmotnost. Objemová hmotnost Objemová hmotnost je podíl hmotnosti (kg) látky a vnějšího objemu (m3), který zaujímá. Podle RAVINA a kol. (1987) objemovou hmotnost kompostu ovlivňuje vlhkost, obsah anorganických látek (popelovin), velikostní rozložení částic a stupeň dekompozice. Komposty s obsahem vlhkosti 35 – 55 % mají obyčejně objemovou hmotnost (500 – 700) kg.m-3. Objemová hmotnost kompostu se v průběhu kompostovacího procesu zvyšuje, protože stoupá obsah popelovin v kompostu. Velikost částic kompostu se dekompozicí, překopáváním a proséváním kompostu snižuje. JELÍNEK a kol. (2001) uvádí, že objemová hmotnost zralého kompostu je podle použité technologie přibližně 700 kg.m-3. U kompostů s vyšším podílem zeminy je hodnota měrné hmotnosti přibližně (1 000 – 1 200) kg.m-3. ZEMÁNEK (2002) zkoumal objemové hmotnosti při kompostování zahradnických odpadů ve vztahu k jejich změně vlivem překopávání. Objemová hmotnost kompostu s převahou matolin byla po překopání 450 kg.m-3, kompost s převahou travní hmoty dosahoval objemovou hmotnost 295 kg.m-3 a kompost s vyšším podílem zeminy 670 kg.m-3. Koeficient nakypřenosti dosahoval hodnoty od 1,21 do 1,42.

51

Objemová hmotnost kompostu se v průběhu kompostovacího procesu mění překopáváním zrajícího kompostu a sesedáním hromady kompostu. Objemová hmotnost je vhodným ukazatelem, jestliže pro určování množství převážených surovin nelze využít vážícího zařízení. Při znalosti objemové hmotnosti jednotlivých surovin a velikosti objemu přepravních prostorů dopravních prostředků je možné přepočtem určit hmotnostní množství zpracovaných surovin či vyrobeného kompostu. Toto řešení je však nutné považovat pouze jako náhradní (PLÍVA a kol., 2006). Objemové hmotnosti některých druhů odpadů a kompostů uvádí tabulka 11. Tab. 11: Objemové hmotnosti některých odpadů a kompostů (podle: VÁŇA a kol., 2005) Odpad Tráva parková Tráva extenzivní plochy Seno Řezaná sláma Zemina Kuchyňský bioodpad Sklizňové zbytky zeleniny Plevele ze záhonů Listí Větve Štěpka drcená

Objemová hmotnost (kg.m-3) 320 – 450 280 – 350 50 – 70 40 – 60 1400 – 1500 700 – 1000 500 – 650 600 – 800 60 – 90 50 – 200 180 – 260

Odpad nebo kompost Štěpka zelená Piliny Hobliny Stromová kůra Slamnatý hnůj čerstvý Čistírenské kaly odvod. Komposty čerstvé Komposty polozralé Komposty zralé Komposty prosáté Komposty zemité

Objemová hmotnost (kg.m-3) 200 – 280 120 – 180 40 – 60 120 – 300 700 – 800 800 – 900 380 – 600 500 – 700 700 – 1000 800 – 1100 900 – 1300

Pórovitost, zrnitost a velikost částic Pórovitost, zrnitost a velikost částic jsou důležitými vlastnostmi vstupních surovin (ovlivňují průběh kompostovacího procesu) ale i hotového kompostu. Pórovitost a struktura souvisejí s fyzikálními vlastnostmi surovin jakými jsou například velikost částic, tvar a konzistence a jsou dané výběrem surovin pro kompostování a dále pak mírou nadrcení nebo promíchání substrátu (PLÍVA a kol., 2006). O tvorbě pórů při překopávání kompostu vypovídá koeficient nakypřenosti. HAUG (1993) definuje pórovitost jako poměr objemu dutin k celkovému objemu kompostované hmoty. PLÍVA a kol. (2006) uvádí, že pórovitost a struktura ovlivňují proces kompostování tím, že určují množství vzduchu v hromadě kompostu. Kromě toho, velikost částic kompostu je kritickým ukazatelem pro jeho zamýšlené použití. Velké částice mohou v některých případech omezovat možnost aplikace kompostu. Malé částice naopak mohou způsobovat problémy při aplikacích, kde se požaduje drenážní struktura – např. golfové plochy, substráty do květináčů (STOFFELA, KAHN, 2001).

52

Sypný úhel Sypný úhel je definován jako úhel odklonu volně sypané suroviny od vodorovné podložky (PLÍVA a kol. 2006). Podle RICHTERA (2002) je sypný úhel závislý na chemickém složení a granulometrii materiálu, jeho vlhkosti, tvaru částic a vlastnostech povrchu částic. Zpravidla jemnější a sušší materiál s částicemi a tvarem, blížícím se více kouli, mají nižší sypný úhel. Hodnota sypného úhlu má význam zejména při kompostování v pásových hromadách, kde ovlivňuje vytváření profilu jednotlivých hromad. Čím je hodnota sypného úhlu větší, tím vyšší hromadu je možné založit. Sypný úhel u hotového kompostu dosahuje hodnotu 50 – 65°.

3.10.2. Chemické vlastnosti kompostu Celkový obsah spalitelných látek Organický podíl ve vzorku kompostu (spalitelné látky) se zjišťuje z hmotnostního úbytku po vysušení vzorku při 105 °C a jeho vyžíhaní při 550 °C do konstantní hmotnosti. Přesná metodika pro stanovení obsahu spalitelných látek je uvedena v ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. Ze spalitelných látek se stanovuje obsah uhlíku (C). V kompostářské praxi se počítá jako ½ spalitelných látek. Poměr C:N Poměr uhlíku (C) a dusíku (N) v kompostu se stanovuje jako podíl hmotnostního zlomku spalitelných látek ve vysušeném vzorku a hmotnostního podílu celkového dusíku (N) přepočteného na vysušený vzorek. Podle ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ hodnota podílu C:N zralého kompostu má být max.30. Obsah uhlíku (N) v kompostu Metodika pro stanovení obsahu celkového dusíku (N) v kompostu je uvedena v ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. SULLIVAN, MILLER (2001) uvádějí, že obsah celkového dusíku v kompostu se liší podle druhu kompostovaných surovin, podmínek kompostovacího procesu a stupně jeho řízení. Požadavek ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ je 0,6 % dusíku jako dusík (N) přepočtený na vysušený vzorek.

53

Hodnota pH Hodnota pH kompostu by se měla pohybovat kolem hodnoty 7. Optimální rozsah hodnot pH kompostu je od 6,0 do 8,5. V případě nedostatečného provzdušnění kompostu může dojít k posunu k nižším hodnotám. K tomu dochází výskytem obsahu kyselin, vyprodukovaných některými anaerobními bakteriemi. Naopak při správném zacházení s kompostem se hodnota pH posunuje více k hodnotám alkalickým. Při použití kompostu jako hnojiva může nadměrná kyselost nebo nadměrná zásaditost poškodit kořeny rostlin, zpomalit, nebo zastavit jejich růst (SULLIVAN, MILLER, 2001). Hodnotu pH hotového kompostu lze zvýšit vápněním.

3.10.3. Zralost a stabilita kompostu Zralost je všeobecný pojem, popisující vhodnost kompostu pro jednotlivá konečná použití. Stabilita vypovídá o odolnosti organické hmoty vůči degradaci. Zralý kompost je připraven k použití, obsahuje-li nepatrné množství nebo přijatelnou koncentraci fytotoxických komponentů jako je NH3 nebo organické kyseliny (STOFFELA KAHN, 2001).

STOFFELA, KAHN (2001) uvádějí důvody pro stanovování zralosti kompostu: Ø producenti

kompostu

na

základě

stanovení

zralosti

posuzují

úspěšnost

kompostovacího procesu, Ø ukazatele zralosti jsou často součásti právních norem a jsou vyžadovány jako jakostní znaky pro hodnocení kompostu, Ø zralost kompostu je vyžadována od spotřebitelů kompostu jako kriterium pro jeho jednotlivé využití (aplikaci).

HAUG (1993) navrhuje některé ukazatele pro stanovení stupně stability kompostu: Ø pokles teploty v hromadě kompostu na teplotu venkovní, Ø nízká míra samozahřátí, Ø vhodný obsah organické hmoty (poměr C:N), Ø míra absorpce O2 v konečném produktu je 1/30 míry absorpce O2 ve vstupních surovinách, Ø přítomnost NO3 a současně nepřítomnost NH3 a škrobů, 54

Ø nedostatek atraktantů pro hmyz a pro larvy hmyzu, Ø nepřítomnost nepříjemného zápachu, Ø zvýšení redoxního potenciálu.

ZUCCONI a kol. (1981) navrhuje využít pro zjištění zralosti kompostu test klíčivosti. BRINTON a kol. (1995) definuje stabilitu nízkou produkcí CO2 a ztrátou samozahřívaní hromady. PLÍVA a kol. (2006) uvádí, že pro hodnocení zralosti kompostu lze využít následující senzorické znaky zralosti kompost: Ø barva, Ø struktura, Ø pach. popř. fyzikální znaky: Ø teplota kompostu, Ø obsah vzdušného kyslíku.

3.11. EKONOMICKÉ HODNOCENÍ KOMPOSTOVACÍHO PROCESU Pro to, aby byla kompostovací technologie ekonomicky efektivní je potřeba vzít do úvahy celou řada faktorů. Výši nákladů v největší míře ovlivňuje: Ø technologie kompostování, Ø druh a množství surovin určených pro kompostování, Ø potřeba výstavby dalších budov, resp.zařízení. Náročnost kompostovací technologie je základním faktorem, který ovlivňuje celkovou výši investice. Náročnost kompostovací technologie je daná její efektivitou, přičemž rozhodující je doba trvání aktivní fáze kompostovacího cyklu. Dalšími významnými faktory jsou typ monitorovacího systému, úroveň kontroly pachů, požadavek na pracovní síly a potřeba dalších zařízení. Výrazné snížení nákladů lze dosáhnout v případě, že není potřeba investovat do nákupu mechanizačních prostředků pro kompostování. Nejvyšší nákladovou položku tvoří náklady na vybudování kompostovací plochy a zabezpečení dostatečné aerace v průběhu kompostovacího procesu.

55

U uzavřených kompostovacích systémů jsou náklady vyšší. Souvisí to s potřebou zabezpečit kvalitní systém provzdušňování a monitorování kompostovacího procesu, ale také s potřebou zařízení pro samotné kompostování. Kapitálové náklady a roční provozní náklady kompostárny jsou přímo závislé na množství a druhu kompostovaných surovin. Když je vlhkost kompostovaných surovin nižší, klesá požadavek na porézní suroviny (štěpky, sláma apod.). S tím souvisí snížení nákladů na přípravu vstupních surovin (drcení, štěpkování) a snížení požadavku na velikost plochy pro jejich případné uskladnění. V případě kompostování surovin s nízkou sušinou (např. kejda) je často potřeba investovat do dalších zařízení (např. separátor na kejdu). ZEMÁNEK (2001) uvádí, že při ekonomickém hodnocení kompostovacího procesu je nutno uvažovat s těmito rozhodujícími nákladovými položkami, které ovlivní cenu výsledného produktu: Ø náklady na pořízení nebo pronájem plochy pro kompostování, Ø pořizovací náklady strojů kompostovací linky (ve formě odpisů), Ø vstupní náklady na suroviny, Ø náklady na dopravu surovin, Ø náklady na vlastní provoz kompostárny, Ø náklady na obohacovací mikroprvky. Náklady na pořízení plochy se promítají do nákladů na výrobu 1t kompostu ve formě ročních odpisů, přičemž odpisová sazba zpevněné plochy může dosáhnout 3-4 % těchto nákladů (to odpovídá 30 let životnosti zpevněné plochy) (ZEMÁNEK, VEVERKA, 2007). Náklady na vlastní provoz kompostárny musí zahrnovat veškeré položky spojené s navážením kompostovaných surovin, nakládáním, homogenizací, překopáváním, drcením, mícháním a separací. U finalizačních provozů jsou to náklady na balení, peletizaci, manipulaci a skladování. Převážnou část nákladů na provoz kompostárny tvoří tedy náklady na mechanizační prostředky využívané v kompostovacích linkách, včetně mzdových nákladů pracovníků. Z praktického hlediska je ale stanovení skutečných nákladů na mechanizované operace vždy poměrně obtížné. Ty jsou často stanoveny pouze hodinovou sazbou, odvozenou z více či méně přesných odhadů, z porovnání cen práce obdobných strojů apod. (ZEMÁNEK, 2001). Je zřejmé, že náklady na mechanizační prostředky vztažené na 1 t kompostu, budou minimální při vysokém využití strojů, tzn. že budou záviset na přiměřené kapacitě kompostárny a dosahované výkonnosti příslušného stroje (ZEMÁNEK, VEVERKA, 2007). 56

4. METODIKA DISERTAČNÍ PRÁCE Práce je členěna do 7 experimentálních úseků a pro každý úsek je zpracována příslušná metodika. Jednotlivé experimenty jsou označeny jako I až VII a řeší následující okruhy problémů, které na sebe organicky navazují: Ø Experiment I: Vliv různé surovinové skladby (poměru C:N) zakládek kompostu na průběh kompostovacího procesu a délku jeho trvání, Ø Experiment II: Vliv různého podílu dřevní štěpky v zakládce kompostu na rychlost rozkladu a průběh kompostovacího procesu, Ø Experiment

III:

Ověření

vlivu

zakrývání

hromad

kompostu

na

průběh

kompostovacího procesu, Ø Experiment IV: Posouzení vlivu zakrývání hromad kompostu různými typy plachet na průběh kompostovacího procesu, Ø Experiment V: Vliv aplikace biotechnologických přípravků na produkci emisí z kompostovacího procesu, Ø Experiment VI: Vliv biofiltru na produkci emisí z kompostovacího procesu, Ø Experiment VII: Ekonomická studie kompostárny.

57

5. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST Kompostování je aerobní proces, charakteristický svým průběhem v jednotlivých fázích. Průběh kompostovacího procesu lze řídit úpravou vstupních podmínek a popsat na základě monitorování změn základních veličin. V experimentální části práce byly v jednotlivých experimentech upraveny vstupní podmínky kompostování a sledoval se jejich vliv na průběh kompostovacího procesu. Jednalo se o úpravu surovinové skladby kompostu, systému přikrývání hromad kompostu a četnosti překopávek kompostu. Sledoval se také vliv aplikace biotechnologických přípravků pro snížení emisí z kompostovacího procesu a použití biofiltru pro snížení zápachu. Vliv na průběh kompostovacího procesu byl hodnocen na základě monitorování změn teploty, obsahu kyslíku v kompostu a produkce emisí v průběhu zrání kompostu. Dále byla sledována kvalita výsledného kompostu na základě měření objemové hmotnosti, zjišťování zrnitosti a rozborem základních jakostních znaků kompostu podle požadavků ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty.“

5.1. EXPERIMENT I. Vliv různé surovinové skladby (poměru C:N) zakládek kompostu na průběh kompostovacího procesu a délku jeho trvání. Při optimalizaci surovinové skladby čerstvého kompostu je potřeba zohlednit řadu faktorů, přičemž největší význam má správný poměr uhlíku a dusíku (C:N). Tento poměr ovlivňuje průběh procesu a kvalitu výsledného kompostu. Hodnota C:N u čerstvě založeného kompostu by se měla pohybovat v rozmezí (20 – 40):1, v lepším případě (30 – 35):1.

5.1.1. CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo ověřit vliv různého poměru C:N zakládek kompostu na průběh kompostovacího procesu a délku jeho trvání.

58

5.1.2. MATERIÁL A METODIKA a) Popis kompostárny a používané mechanizace Kompostování probíhalo na experimentálních kompostárnách: Kompostárna VÚZT ,v.v.i. Kompostárna VÚZT, v.v.i. se nachází v areálu VÚRV, v.v.i. v Praze-Ruzyni. Provozovatelem kompostárny je VÚZT v.v.i.. Kompostárna o ploše cca (60 x 10) m není vodohospodářsky zabezpečena a je umístněná v oploceném prostoru. Na kompostárně se používá následující mechanizace: Ø traktor Zetor Z 5245 s přívěsnou vlečkou, Ø automobil AVIA 31 pro kontejnerovou dopravu, Ø univerzální nakladač UNC – 060, Ø nakládací lopata o geometrickém objemu 0,375 m3 , Ø překopávač kompostu NKP 250H, Ostratický s.r.o, Ø neprodyšná folie na přikrytí kompostu, Ø prodyšná textilie Top Tex, Sandberger GmbH, Ø vibrační síto deskové VSD – 01, Ø pásový dopravník RM9-19.

Kompostárna Vyšehrad Kompostárna Národní kulturní památky Vyšehrad (dále jen NKP Vyšehrad) se nachází v západní části areálu NKP Vyšehrad v Praze. Kompostovací plocha je umístěna v ohrazeném a oploceném prostoru o rozměru cca (15 x 10) m s nezpevněnou plochou. Kapacita kompostárny pro jeden kompostovací cyklus je přibližně 4 až 4,5 t surovin získaných z údržby parků. Na kompostárně se používá následující mechanizace: Ø multikára M25, Ø štěpkovač Pezzolato PZ 110, Ø nosič nářadí Antonio Carraro HST 4400 TTR, Ø překopávač kompostu Ostratický NPK 150, Ø multikára Gasalone M28, Ø prodyšná textilie Juta, Ø nakládací lopata.

59

b) Optimalizace surovinové skladby Pro provedení experimentu byly založeny zakládky s rozdílnou surovinovou skladbou ve třech variantách. Na kompostárně VÚZT, v.v.i. byly založeny 2 varianty, třetí varianta byla založena na kompostárně NKP Vyšehrad. Poměr C:N u jednotlivých variant: Ø varianta 1 (kompostárna NKP Vyšehrad) – poměr C:N 20:1, přikryta prodyšnou plachtou Juta, překopána 7x – označená jako hromada 1, Ø varianta 2 (kompostárna VÚZT, v.v.i.) – poměr C:N 35:1, polovina přikryta prodyšnou plachtou Top Tex, překopána 4x – označená jako hromada 2, Ø varianta 3 (kompostárna VÚZT, v.v.i.) – poměr C:N 25:1, přikryta prodyšnou plachtou Top Tex, překopána 3x – označená jako hromada 3.

c) Technologický proces kompostování Na kompostárnach se využívá technologie řízeného kompostování v pásových hromadách lichoběžníkového průřezu.

Na kompostárně VÚZT,v.v.i. byly provedeny následující operace: Navážení surovin K navážení surovin byl použit automobil AVIA 31 pro kontejnerovou dopravu. Úprava profilu hromad Suroviny byly urovnány do hromad lichoběžníkového průřezu za pomoci univerzálního nakladače UNC – 060, který je vybaven lopatou o geometrickém objemu 0,375 m3. Rozměry hromady 2 byly: šířka dolní základny 1,6 m, šířka horní základny 1,1 m, výška hromady 1,3 m. Rozměry hromady 3 byly: šířka dolní základny 1,8 m, šířka horní základny 1,2 m, výška hromady 1,2 m. Přikrytí geotextilií Hromada 2 byla na polovině přikryta textilii Top Tex, druhá polovina hromady byla nepřikryta. Hromada 3 byla v celé délce přikryta prodyšnou plachtou Top Tex. Překopání Směs byla homogenizována a veškeré navezené suroviny důkladně promíchány. Překopávání kompostu probíhalo

překopávačem kompostu NKP 250H Ostratický

agregovaným s nakladačem UNC 060.

60

Hromada 2 byla v průběhu kompostovacího cyklu celkem 4x překopána, hromada 3 byla překopána 3x.

Na kompostárně NKP Vyšehrad byly provedeny následující operace: Navážení surovin Pro navážení surovin pro kompostování byla využita Multikára M25. Úprava profilu hromad Pro úpravu profilu hromad byl využit univerzální nosič nářadí Antonio Carraro HST 4400 TTR agregovaný s nakládací lopatou. Hromada 1 měla lichoběžníkový průřez s šířkou dolní základny 1,4 m, šířkou horní základny 1,1 m, výška hromady byla 1,2 m. Přikrývání hromad kompostu Hromada 1 byla přikryta prodyšnou polypropylénovou plachtou „Juta“. Překopávání Hromada 1 byla překopána celkem 7x.

d) Monitorování kompostovacího procesu Monitorování kompostovacího procesu na kompostárně VÚZT,v.v.i. Měření teploty kompostu Teplota kompostu byla měřená digitálním teploměrem firmy Sandberger GTH. Hloubka měřicích míst byla 0,60 m pod korunou hromady. V hromadě 2 byla teplota měřena na 3 měřicích místech. V hromadě 3 byla teplota měřena v jednom měřícím místě. Rozmístění měřících míst je na obr.14 a 15. Parametry přístroje: Typ: GTH 1150 Měřicí rozsah: od -50 °C do 1150 °C Přesnost měření: od -20 °C do 550 °C <1 %±1 od 550 °C do 920 °C <1,5 %±1 Délka sondy: 800 mm Měření obsahu kyslíku Obsah kyslíku byl zjišťován analyzátorem firmy Aseko. Jedná se kontinuální analyzátor s vlastním nasáváním směsi vzduchu a s filtrací prachových nečistot. Měřicím elementem je elektrochemický senzor. Přístroj je vybaven zapichovací sondou. Měřicí místa obsahu kyslíku u hromady 2 a 3 odpovídala měřicím místům teploty (obr. 14, 15).

61

Parametry přístroje Aseko: Typ: ASIN 02 Měřící rozsah: 0 – 25 % Přesnost měření: ±0,1 % Délka sondy: 700 mm Postup měření: Ø před každým měřením kalibrovat měřící přístroj na hodnotu 20,8 %, Ø ponechat přístroj v klidu po dobu cca 2 min, Ø za pomoci zapichovací sondy odměřit hodnotu obsahu kyslíku v hromadě kompostu v hloubce 0,60 m, Ø na displeji odčítat zjištěnou hodnotu obsahu kyslíku ( %). Měření objemové hmotnosti Objemová hmotnost kompostu byla zjišťována v průběhu kompostovacího procesu před a po překopání. Postup stanovení objemové hmotnosti: Ø z kompostovací hromady byl odebrán vzorek odpovídající tvaru odběrné nádoby (plechová bedna 0,4 x 0,6 x 0,15 m, objem 36 litrů), při odběru vzorku před překopáním bylo dbáno na neporušenost struktury vzorku, Ø po naplnění nádoby bylo provedeno zvážení a od zjištěné hodnoty byla odečtena hmotnost měřicí nádoby, Ø vážení probíhalo vždy pro tři odebrané vzorky a to před překopáním a po překopání Objemová hmotnost byla stanovena výpočtem podle vzorce:

mv = Kde:

m1 + m 2 + m3 3

(kg.m ) −3

m1; m2; m3 jsou hmotnosti jednotlivých vzorků suroviny (kg) mv je výsledná objemová hmotnost (kg)

Ze zjištěných objemových hmotností byl stanoven koeficient nakypřenosti výpočtem ze vztahu:

kN = Kde:

ρv1 ρv 2

(− )

ρv1 je objemová hmotnost směsi před překopáním (kg.m-3) ρv2 je objemová hmotnost směsi po překopání (kg.m-3) 62

Monitorování kompostovacího procesu na kompostárně NKP Vyšehrad Měření teploty kompostu Měření teploty bylo prováděno zapichovacím teploměrem TRV, výrobce METRA Blansko, a.s.. Teplota byla měřena na 2 měřicích místech podle měřicího schématu, uvedeného na obr. 14. Parametry přístroje: Typ: TRV Měřicí rozsah: 0 až 200 °C Přesnost měření: ±2 % z rozsahu stupnice Délka sondy: 1 500 mm Měření obsahu kyslíku Pro měření kyslíku byl využit měřicí přístroj Testoryt firmy Sandberger. Obsah kyslíku byl měřen v jednom měřicím místě. Parametry přístroje: Typ: TESTORYT Měřicí rozsah: 0 až 21 % Přesnost měření: ±0,2 % z rozsahu stupnice Délka sondy: 700 mm Měření objemové hmotnosti kompostu Objemová hmotnost kompostu byla měřena v průběhu kompostovacího procesu před a po překopání kompostu. Ze zjištěných hodnot byl vypočítán koeficient nakypřenosti.

e) Zpracování výsledků Výsledky naměřených hodnot sledovaných parametrů konmpostovacího procesu byly pro jednotlivé zakládky s různým poměrem C:N porovnány. Byla také posouzena délka trvání kompostovacího cyklu.

63

5.1.3. VÝSLEDKY Surovinové složení jednotlivých hromad kompostu je uvedeno v tab. 12. Tab.12: Surovinové složení hromad kompostu Hromada 1 přikryta prodyšnou plachtou Juta 2 ½ přikryta ½ nepřikryta prodyšnou plachtou Top Tex

3 přikryta prodyšnou plachtou Top Tex

Surovinové složení

Objem (m3)

Objemová hmotnost (kg.m-3)

Poměr C:N (-)

Vlhkost vstupních surovin (%)

Tráva Staré listí

6 6

256,2

20:1

59,6

∑

12

Kejda skotu Tráva

4 4

482,22

35:1

70,5

∑

8

234,7

25:1

70

Prasečí hnůj Tráva Štěpka- šťovík ∑

3,5 8 2,5 14

Schéma měřicích míst teploty a obsahu kyslíku u jednotlivých hromad je zobrazeno na obr. 13 – 15. 1

prodyšná plachta Juta

2

1,2 – měřicí místo

Obr.13 : Schéma měřicích míst teploty a obsahu kyslíku – hromada 1

1

2

prodyšná plachta Top Tex

3

1,2,3 – měřicí místo

Obr. 14: Schéma měřicích míst teploty a obsahu kyslíku – hromada 2

64

1

prodyšná plachta Top Tex Obr. 15: Schéma měřicích míst teploty a obsahu kyslíku – hromada 3

Průběh změn teploty a obsahu kyslíku u jednotlivých hromad je uveden na obr. 16 – 19.

Průběh teplot a obsahu kyslíku- hromada 1 70

teplota venkovní teplota hromady 1 obsah kyslíku

teplota (°C), obsah kyslíku (%)

60

překopáno

C:N 20:1 50

40

30

20

10

0 18.6

25.6

2.7

9.7

16.7

23.7

30.7

6.8

13.8

20.8

27.8

3.9

10.9

17.9

24.9

datum

Obr.16: Průběh teplot a obsahu kyslíku – hromada 1

65

Průběh teplot- hromada 2 70

teplota venkovní měř.místo 1 přikryto měř.místo 2 přikryto

60

C:N 35:1

měř.místo 3 nepřikryto překopáno

teplota (°C)

50

40

30

20

10

0 24.6 25.6 28.6 30.6

1.7

9.7. 14.7. 19.7. 23.7. 30.7. 5.8. 12.8. 18.8. 23.8. 30.8. datum

Obr.17: Průběh teplot – hromada 2

Průhěh obsahu kyslíku- hromada 2 25

měř.místo 1- přikryto měř.místo 2- přikryto

C:N 35:1 obsah kyslíku (%)

20

15

10

5

0 24.6

25.6 28.6 30.6

1.7

9.7.

14.7. 19.7. 23.7. 30.7.

5.8.

12.8. 18.8. 23.8. 30.8.

datum

Obr.18: Průběh změn obsahu kyslíku – hromada 2

66

měř.místo 3- nepřikryto

Průběh teploty a obsahu kyslíku- hromada 3 70

teplota venkovní teplota hromady obsah kyslíku

60

překopáno

teplota, obsah kyslíku

50

C:N 25:1 40

30

20

10

0 15.9

22.9

29.9

6.10

13.10

20.10

27.10

3.11

10.11

17.11

24.11

1.12

8.12

datum

Obr. 19: Průběh teplot a obsahu kyslíku – hromada 3

Délka trvání kompostovacího cyklu u jednotlivých hromad je uvedena v grafu na obr. 20. Délka kompostovacího cyklu 70

hromada 1, C:N 20:1 hromada 2, C:N 35:1 hromada 3 C:N, 25:1

60

35:1 teplota (°C)

50

40

20:1

30

20

25:1 10

0 1

2

3

4

5

6

7 8 9 10

11

12

13

14

délka trvání- týdny

Obr. 20: Délka kompostovacího cyklu u jednotlivých hromad

67

Hromada 1 Po první homogenizační překopávce hromady nastal nárůst teplot z hodnoty 26 °C na hodnotu 60 °C. Maximální teplota 62,5 °C byla naměřena první týden kompostovacího procesu, těsně před druhou překopávkou kompostu. Poměrně vysoké teploty od 47 °C po 55 °C se udržely i během druhého týdne kompostovacího cyklu. Začátkem třetího týdne začala teplota klesat a tento trend se udržel až do konce kompostovacího cyklu. Po dalších překopávkách kompostu nastal pokles teplot. Obsah kyslíku dosahoval již v prvním týdnu kompostovacího procesu poměrně vysoké hodnoty od 16,9 % do 18,8 % , což bylo způsobeno častým překopáváním kompostu. Během celé doby kompostování obsah kyslíku v kompostu neklesl pod 13 % Kompostovací proces byl ukončen po 14 týdnech kompostování.

Hromada 2 Teplota nepřesáhla první dva týdny kompostovacího cyklu hodnotu 40 °C. V třetím týdnu nastal vzestup teploty na hodnotu 52 °C. Po překopávkách teplota kompostu klesala a obsah kyslíku v hromadě stoupal. Maximální teplota 57 °C byla dosažena v pátém týdnu kompostovacího cyklu. Po dosažení maxima teplota až do konce kompostovacího cyklu pozvolna klesala. Obsah kyslíku v kompostu těsně po založení zakládky a po první - homogenizační překopávce prudce stoupnul z hodnoty 1,4 % až na hodnotu 13,5 % . Vysoké hodnoty obsahu kyslíku se udrželi během celé doby kompostovacího cyklu, obsah kyslíku neklesl pod 13 % . Kompostovací cyklus byl ukončen po 11 týdnech, kdy se teplota kompostu již blížila teplotě okolí.

Hromada 3 Průběh teplot v hromadě byl během celé doby kompostování poměrně nevyrovnaný. V prvním týdnu kompostovacího cyklu byla hromada 3x překopána, po překopání teplota v hromadě klesla. Narůst teplot byl zaznamenán na konci druhého týdne, kdy teplota stoupla z hodnoty 38 °C na maximální naměřenou hodnotu 59 °C. Po tomto vzestupu nastal pokles teploty na hodnotu 43 °C. V dalších týdnech kompostovacího cyklu teplota postupně klesala, přičemž ve 4. a 5. týdnu byly zaznamenány ještě 2 méně výrazné výkyvy. Kompostovací proces byl ukončen po 13 týdnech. Průběh obsahu kyslíku byl na rozdíl od teploty během celé doby kompostování poměrně vyrovnaný. Minimální hodnota v prvních týdnech kompostovacího cyklu byla 3%, 68

v dalších týdnech obsah kyslíku stoupal, maximální hodnota 12,9 % byla dosažená v 6. týdnu kompostovacího cyklu. Kompostovací proces byl po 13 týdnech kompostování ukončen. Výsledky rozborů vzorků hotového kompostu jsou uvedeny v tab. 13. Tab. 13: Výsledky rozborů vzorků hotového kompostu Hromada 1 2 3 Jakostní znaky podle ČSN 46 5735

vlhkost (%) 48,8 45,77 35,98 40,0 - 65,0

spal.látky (% sušiny) 42,7 42,38 61,12 min. 25

N2 (%) 0,92 1,97 1,71 min. 0,60

pH (-) 8,4 8,29 8,1 6,0 - 8,5

C:N (-) 23,2 10,7 17,87 max. 30:1

Podle výsledků rozborů kompostu nesplňuje hromada 3 požadavek normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ na minimální vlhkost. Kompost z ostatních hromad požadavkům vyhověl.

5.1.4. ZÁVĚR Na základě výsledků provedeného experimentu lze konstatovat: Ø různý poměr C:N vstupních surovin má vliv na změny teplot v průběhu kompostovacího procesu. U hromady 3 (poměr C:N 35:1) byl nástup maximálních teplot ve srovnání s hromadou 1 (C:N 20:1) a 2 (C:N 25:1) opožděn. Hromada 2 (C:N 25:1) se vyznačovala nejvýraznějším kolísáním teplot v průběhu celé doby kompostování, Ø různý poměr C:N u jednotlivých hromad neměl výrazný vliv na obsah kyslíku v hromadách. U všech hromad byl obsah kyslíku během celé doby kompostování poměrně vysoký, neklesl pod 13 % , Ø různý poměr C:N vstupních surovin měl vliv na délku trvání kompostovacího procesu. Kompostovací proces u hromady 1 (C:N 20:1) trval nejdéle – 14 týdnů.U hromady 3 (C:N 25:1) byl kompostovací proces ukončen po 13 týdnech a u hromady 2 (C:N 35:1) již po 11 týdnech kompostování, Ø jakostní znaky vzorků kompostu ze všech hromad splnily požadavky normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“, pouze u hromady 3 (C:N 35:1) nebyl splněn požadavek na minimální vlhkost.

69

5.2. EXPERIMENT II. Vliv různého podílu dřevní štěpky v zakládce kompostu na rychlost rozkladu a průběh kompostovacího procesu Významný podíl BRO tvoří odpadní dřevo z údržby zeleně nebo z ovocnářské produkce. Podmínkou jeho kompostovatelnosti je rozdrcení na dřevní štěpku, která s ohledem na vysoké C:N (100 – 120) :1 je vcelku obtížně kompostovatelná. Pro optimalizaci zakládky kompostu je zapotřebí upravit poměr přidáním dalších surovin s užším poměrem C:N (kejda, močůvka, hnůj apod.). Jedním

z dalších

parametrů,

který

zásadním

způsobem

ovlivňuje

průběh

kompostovacího procesu u zakládky s podílem dřevní štěpky, je velikost částic. Menší částice vstupních surovin mají větší povrchovou plochu v porovnání s jejich objemem a mohou být vystaveny výraznějšímu působení mikroorganismů, což urychluje proces rozkladu a zkracuje i dobu kompostování. Na druhou stranu mohou příliš malé částice způsobit problémy, související se snížením porovistosti a tedy i snížením možnosti dostatečného provzdušnění hromady kompostu.

5.2.1.CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo ověřit vliv různého podílu dřevní štěpky v zakládkách kompostu na rychlost rozkladu a průběh kompostovacího procesu.

5.2.2. MATERIÁL A METODIKA a) Popis kompostárny a používaná mechanizace Kompostárna

i použité

mechanizační

prostředky

jsou

popsány

v metodice

Experimentu I (str. 59).

b) Optimalizace surovinové skladby Pro provedení experimentu byly založeny 3 hromady s různým podílem štěpky ve vstupních surovinách. Vznikly tak 3 varianty: Ø varianta 1 – 30 % dřevní štěpka, 30 % tráva, 30 % chlévský hnůj, 10 % zemina, Ø varianta 2 – 40 % dřevní štěpka, 20 % tráva, 30 % chlévský hnůj, 10 % zemina, Ø varianta 3 – 50 % dřevní štěpka, 10 % tráva, 30 % chlévský hnůj, 10 % zemina.

70

c) Technologický proces kompostování Pro provedení experimentu byla využita technologie kompostování v pásových hromadách lichoběžníkového průřezu. Šířka dolní základny hromady byla 1,2 m, šířka horní základny 0,8 m, výška hromady po založení 1,2 m. Při kompostovacím procesu byly uplatňovány pracovní operace s tímto technickým zajištěním: Navážení surovin K navážení surovin byl použit automobil AVIA 31 pro kontejnerovou dopravu. Úprava profilu hromad Suroviny byly urovnány do hromad za pomoci univerzálního nakladače UNC – 060, který je vybaven lopatou o geometrickém objemu 0,375 m3. Překopání V průběhu kompostovacího procesu byly hromady celkem 2x překopány. Překopání hromad bylo provedeno za pomoci ručního nářadí.

d) Monitorování kompostovacího procesu Měření teploty kompostu Teplota kompostu byla měřena digitálním teploměrem GTH firmy Sandberger. Na každé hromadě bylo jedno měřící místo. Zjišťování zrnitosti Zrnitost kompostu byla zjišťována pomocí laboratorních sít o rozměrech ok 10 a 12 mm. Zrnitost byla stanovena následujícím postupem: Ø z hromady kompostu byl odebrán vzorek kompostu a vážením byla zjištěna jeho hmotnost, Ø vzorek byl prosetý sítem o velikosti ok průměru 12 mm, Ø nadsítná frakce s průměrem nad 12 mm byla zvážena, Ø ze vzorku se po prosetí a po dalším dělení (kvartaci) odebral vzorek o hmotnosti cca 300 g, Ø vzorek byl prosetý sítem o velikosti ok průměru 10 mm, Ø nadsítná frakce s průměrem 10 – 12 mm byla zvážena, Ø podsítná frakce s průměrem do 10 mm byla zvážena, Ø podíl jednotlivých frakcí byl stanoven výpočtem a vyjádřen v % podle vzorce:

71

w=

m1 . 100 m3 . 100 + m m2

(% )

Kde: m je hmotnost celého vzorku (g) m1 je hmotnost vybraných nerozložitelných příměsí (g) při úpravě vzorku přes síto 12 mm m2 je hmotnost oddělené části vzorku m3 je hmotnost vybraných nerozložitelných příměsí (g) při úpravě vzorku přes síto 10 mm Měření objemové hmotnosti Objemová hmotnost byla měřena na začátku a na konci kompostovacího cyklu podle metodiky, uvedené v Experimentu I.

e) Zpracování výsledků Hodnoty parametrů, které byly sledovány v průběhu kompostovacího procesu (teplota, objemová hmotnost, zrnitost hotového kompostu, jakostní znaky hotového kompostu) byly u jednotlivých variant, za účelem posouzení vlivu rozdílného podílu štěpky v zakládce kompostu, porovnány.

5.2.3. VÝSLEDKY Surovinové složení hromad kompostu je uvedeno v tab. 14. Tab. 14: Surovinové složení hromad kompostu

Hromada

1

Surovinové složení dřevní štěpka tráva chlévský hnůj zemina

Obj.hmot. vstupních surovin (kg. m-3)

430

∑

2

dřevní štěpka tráva chlévský hnůj zemina

435

∑

3 ∑

dřevní štěpka tráva chlévský hnůj zemina

425

Percentuální podíl (%)

Vlhkost vstupních surovin (%)

30 30 30 10 100%

68

40 20 30 10 100% 50 10 30 10 100%

72

C:N vstupních surovin (-)

45:1

58

54:1

57

65:1

Průběh změn teploty u jednotlivých variant je uveden v grafech na obr. 21-23.

Průběh teplot- varianta 1

teplota (°C)

70 60

teplota venkovní

50

teplota kompostu

40 30 20 10 0 5.6

19.6

3.7

17.7

31.7

14.8

28.8

11.9

datum

Obr. 21: Průběh teplot – varianta 1

Průběh teplot- varianta 2 60

teplota venkovní teplota kompos tu

50

teplota (°C)

40 30 20 10 0 5.6

19.6

3.7

17.7

31.7 datum

14.8

28.8

11.9

Obr. 22: Průběh teplot – varianta 2

73

Průběh teplot- varianta 3 60

teplota venkovní

50

teplota (°C)

teplota kompostu 40 30 20 10 0 5.6

19.6

3.7

17.7

31.7 datum

14.8

28.8

11.9

Obr. 23: Průběh teplot – varianta 3

Varianta 1 V prvním týdnu kompostovacího cyklu se teplota hromady zvýšila z hodnoty 23 °C na 58 °C. Na této hodnotě se teplota ustálila a dále se již nezvyšovala. Rovněž jako u předchozí varianty nebylo dosaženo teplotního maxima 65 °C. Ve 3. – 4. týdnu kompostovacího cyklu došlo k poklesu teploty na hodnotu 46 °C. Po překopání kompostu teplota opět vzrostla na hodnotu 52 °C. Po dosažení této hodnoty došlo k poklesu teplot na 21 °C. V 10. – 11. týdnu byla provedena druhá překopávka. Po druhé překopávce se teplota zvýšila na 25 °C. Následně došlo k pozvolnému poklesu teploty až na hodnotu 14 °C. Kompostovací proces byl ukončen v 16. týdnu od založení zakládek.

Varianta 2 V první týdnu kompostovacího cyklu se teplota hromady zvýšila z hodnoty 22 °C na 56 °C. Po dosažení maximální hodnoty došlo k poklesu teploty na hodnotu 45 °C. Po překopání kompostu v 3. – 4. týdnu kompostovacího cyklu teplota vzrostla na hodnotu 51 °C. Poté došlo opět k poklesu teplot na 21 °C. Po druhé překopávce v 10. – 11. týdnu se teplota zvýšila na 25 °C. Po dosažení této hodnoty dochází k poklesu teploty až na hodnotu 15 °C. Tímto poklesem byl ukončen kompostovací proces v 16. týdnu. 74

Varianta 3 V první týdnu kompostovacího cyklu se teplota hromady zvýšila z hodnoty 21 °C na hodnotu 54 °C. Po dosažení této hodnoty došlo k poklesu teploty na 43 °C. Po překopání kompostu v 3. – 4. týdnu kompostovacího procesu teplota v kompostu opět vzrostla na hodnotu 49 °C. Poté došlo opět k poklesu teplot na 21 °C a v 10. – 11. týdnu byla provedena druhá překopávka, kterou se zvýšila teplota na 23 °C. Po dosažení této hodnoty došlo k poklesu teploty až na hodnotu 14 °C. Kompostovací proces byl ukončen 16. týden od založení zakládek. Výsledky rozborů hotového kompostu jednotlivých variant jsou uvedeny v tab. 15. Tab. 15: Výsledky rozborů hotového kompostu jednotlivých variant varianta 1 2 3 Jakostní znaky podle ČSN 46 5735

vlhkost (%) 53,3 43,6 44,1 40,0 - 65,0

spal.látky (% sušiny) 37,79 32,63 34,69 min. 25

N2 (%) 1,37 1,05 1,13 min. 0,60

pH (-) 7,89 8,10 7,89 6,0 - 8,5

C:N (-) 13,8 15,5 15,3 max. 30:1

Na základě výsledků rozborů jakostních znaků kompostu lze konstatovat, že kompost ze všech variant splňuje požadavky normy ČSN 46 5735. Objemová hmotnost hotového kompostu jednotlivých variant je uvedena v tab. 16. Tab. 16: Počáteční a výsledná objemová hmotnost kompostu jednotlivých variant varianta 1 2 3

počáteční objemová hmotnost (kg.m-3) 430 435 425

objemová hmotnost hotového kompostu (kg.m-3) 600 620 570

Největší objemová hmotnost na začátku i na konci kompostování byla zjištěna u varianty 2 (40 % podíl dřevní štěpky v zakládce). Nejnižší objemová hmotnost byla zjištěna na začátku i na konci kompostovacího procesu u varianty 3 (50 % podíl dřevní štěpky v zakládce). Hodnoty zrnitostních frakcí vyzrálého kompostu jsou uvedeny v tab. 17. Tab. 17: Hodnoty zrnitostních frakcí vyzrálého kompostu varianta 1 2 3

podsítná frakce do 10 mm (%) 86,7 79,8 74,0

nadsítná frakce 10- 12 mm (%) 5,0 7,3 7,0

nadsítná frakce nad 12 mm (%) 8,3 12,9 19,0

Nejvíce zastoupena byla podsítná frakce, která je tvořena částicemi do 10 mm. Podle varianty zakládek představovala množství 74,0 – 86,7 %.

75

Podsítná frakce byla nejvíce zastoupena u varianty 1 (30 % obsah dřevní štěpky). U variant 2 a 3 (40 a 50 % obsah dřevní štěpky) bylo zastoupení podsítné frakce menší. U varianty 3 byla podsítná frakce zastoupena 74 %. Nadsítná frakce, která je tvořena částicemi o velikosti od (10 – 12) mm, byla u hodnocených variant zastoupena v rozmezí 5,0 – 7,3 %. Nadsítná frakce, která je tvořena částicemi nad 12 mm, byla zastoupena 8,3 – 19 %.

5.2.4. ZÁVĚR Na základě výsledků experimentu lze konstatovat: Ø rozdílný podíl dřevní štěpky u jednotlivých variant neměl vliv na průběh teploty v kompostu, u všech variant byl zaznamenán podobný průběh teplot, Ø rozdílný podíl dřevní štěpky u jednotlivých variant měl vliv na výšku maximální teploty. U varianty 1 (s podílem dřevní štěpky 30 %) byla maximální dosažená teplota 58 °C, u varianty 2 (s podílem dřevní štěpky 40 %) dosáhla hodnotu 56 °C a u varianty 3 (s podílem dřevní štěpky 50 %) hodnotu 54 °C, Ø rozdílný podíl dřevní štěpky u jednotlivých variant měl vliv na podíl nadsítné frakce v hotovém kompostu. Nejnižší podíl nadsítné frakce o průměru (10 – 12) mm byl zaznamenán u varianty 1 (5,0 %), u které bylo v zakládce obsaženo 30 % dřevní štěpky, Ø rozdílný podíl dřevní štěpky u jednotlivých variant měl vliv na objemovou hmotnost kompostu, nejnižší objemová hmotnost na začátku i na konci kompostovacího cyklu byla zjištěna u varianty s nejvyšším podílem dřevní štěpky, Ø rozdílný podíl dřevní štěpky u jednotlivých variant neměl vliv na délku kompostovacího procesu, kompostovací cyklus u všech variant trval 16 týdnů, lze ale předpokládat, že prodloužení doby kompostování u variant s vyšším podílem dřevní štěpky v zakládce by vedlo k zvýšení kvality výsledného kompostu a nárůstu podílu částic s velikostí (10 – 12) mm, Ø rozdílný podíl dřevní štěpky u jednotlivých variant neměl vliv na jakostní znaky hotového kompostu, kompost ze všech variant vyhověl v jakostních znacích požadavkům normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“.

76

5.3. EXPERIMENT III Ověření vlivu zakrývání hromad kompostu na průběh kompostovacího procesu Při kompostování v pásových hromadách (kde výška hromad dosahuje max. 1,5 m) je pro udržení potřebných teplotních, vlhkostních a aerobních podmínek vhodné zakrývat hromady kompostu plachtou.

Zakrývání hromad má zabezpečit podmínky pro správný

průběh kompostovacího procesu a to zejména udržení potřebné teploty pro hygienizaci kompostu.

5.3.1. CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo zhodnotit vliv zakrývání hromad kompostu na průběh kompostovacího procesu při shodné surovinové skladbě hromad kompostu.

5.3.2. MATERIÁL A METODIKA a) Popis kompostárny a používaná mechanizace Kompostárna VÚZT,v.v.i a mechanizační prostředky používané na kompostárně jsou popsány v metodice Experimentu I.

b) Optimalizace surovinové skladby Pro provedení experimentu byla založena jedna zakládka, která obsahovala dvě hromady se stejným surovinovým složením.

c) Technologický proces kompostování Kompostovací technologie, která se využívala na kompostárně je popsána v metodice Experimentu I. Při kompostovacím procesu jsou uplatňovány pracovní operace s tímto technickým zajištěním: Navážení surovin K navážení surovin byl použit automobil AVIA 31 pro kontejnerovou dopravu. Úprava profilu hromad Suroviny byly urovnány do hromad za pomoci univerzálního nakladače UNC – 060, který je vybaven lopatou o geometrickém objemu 0,375 m3. Šířka dolní základny hromady je 1,8 m, šířka horní základny 1,2 m, výška hromady po založení 1,2 m.

77

Přikrytí geotextilií Každá hromada byla na jedné polovině přikryta textilii Top Tex, druhá polovina hromad nebyla přikryta. Překopání Směs byla homogenizována a veškeré navezené suroviny důkladně promíchány. Překopávání kompostu bylo provedeno překopávačem kompostu NKP 250H Ostratický, který byl zagregovaný s nakladačem UNC 060. Hromady byly v průběhu kompostovacího cyklu celkem 4x překopány, termíny překopání byly stanoveny podle průběhu teploty v zakládce. d) Monitorování kompostovacího procesu Měření teploty kompostu Teplota kompostu byla měřená digitálním teploměrem firmy Sandberger GTH, měřicí místa byla zvolena podle měřených variant tak, aby údaje o teplotním průběhu byly vypovídající pro obě varianty. Hloubka měřicích míst byla 0,6 m pod korunou hromady. Rozmístění měřících míst 1 – 6 s ohledem na zakrytou zakládku je na obr.15. Parametry přístroje Sandberger GTH: Typ: GTH 1150 Měřicí rozsah: od -50 °C do 1150 °C Přesnost měření: od -20 °C do 550° C <1 % ±1 od 550 °C do 920 °C <1,5 % ±1 Délka sondy: 800 mm Měření obsahu kyslíku Obsah kyslíku byl zjišťován analyzátorem firmy Aseko. Jedná se kontinuální analyzátor s vlastním nasáváním směsi vzduchu a s filtrací prachových nečistot. Měřicím elementem je elektrochemický senzor. Přístroj je vybaven zapichovací sondou. Měřicí místa odpovídala měřícím místům teploty. Parametry přístroje Aseko: Typ: ASIN 02 Měřicí rozsah: 0 až 25 % Přesnost měření: ±0,1 % Délka sondy: 700 mm

78

Postup měření: Ø před každým měřením kalibrovat měřící přístroj na hodnotu 20,8 %, Ø ponechat přístroj v klidu po dobu cca 2 min, Ø za pomoci zapichovací sondy odměřit hodnotu obsahu kyslíku v hromadě kompostu v hloubce 0,60 m, Ø na displeji odečítat zjištěnou hodnotu obsahu kyslíku ( %). Měření objemové hmotnosti Objemová hmotnost kompostu byla zjišťována v průběhu kompostovacího procesu před a po překopání podle metodiky uvedené v Experimentu I. Ze zjištěných objemových hmotností byl stanoven koeficient nakypřenosti.

e) Zpracování výsledků Naměřené hodnoty parametrů kompostovacího procesu (teplota, obsah kyslíku, objemová hmotnost, koeficient nakypřenosti)

pro jednotlivé varianty byly srovnány.

Statisticky byl zhodnocen vztah mezi teplotou a obsahem kyslíku v kompostu. 5.3.3. VÝSLEDKY Surovinová skladba hromady 1 a 2 je uvedena v tab. 18. Tab. 18: Surovinová skladba hromad kompostu

Hromada 1 1/2 přikryta 1/2 nepřikryta 2 1/2 přikryta 1/2 nepřikryta

Surovinové složení

Objem (m3)

Percentuální podíl (%)

Kejda skotu Tráva Σ Kejda skotu Tráva Σ

4 4 8 4 4 8

50 50 100 50 50 100

Obj.hmot. vstupních surovin (kg. m-3) 21.6.04

Obj.hmot. vzorku (kg. m-3) 21.6.04

263 133

482,22

273 142

591,67

C:N vstupních surovin (-) 11 25 35 11 25 35

Vlhkost vstupních surovin (%)

70,5

89,6

Schéma přikrývání hromad je znázorněno na obr. 24, schéma rozmístnění měřicích míst teploty a obsahu kyslíku je na obr. 25.

79

Hromada 1

Hromada 2

12 m

12 m

(24m) Obr. 24: Schéma rozmístnění hromad kompostu

2

3

4

5

6

1,1m

1

12m

12m

prodyšná plachta 1,2,3 – měřicí místa na hromadě 1; 4,5,6 – měřicí místa na hromadě 2 Obr. 25: Schéma rozmístnění měřících míst teploty a obsahu kyslíku

Průběh změn teploty kompostu během kompostovacího procesu v měřicích místech 1 – 6 zobrazují grafy na obr. 26 – 27.

80

Průběh teplot- hromada 1 70

Teplota venkovní měř.místo 1- nepřikryto

60

měř.místo 2- přikryto měř.místo 3- přikryto

50 teplota (°C)

překopáno

40 30 20 10 0 24.VI

28.VI

30.VI

7.VII. 14.VII. 21.VII. 30.VII. 9.VIII. 18.VIII. 26.VIII. datum

Obr. 26: Průběh teplot – hromada 1

Průběh teplot- hromada 2 70

Teplota venkovní měř.místo 4- přikryto

60

měř.místo 5- přikryto měř.místo 6- nepřikryto

teplota (°C)

50

překopáno

40 30 20 10 0 24.VI

28.VI

30.VI

7.VII. 14.VII. 21.VII. 30.VII. 9.VIII. 18.VIII. 26.VIII. datum

Obr. 27: Průběh teplot – hromada 2

81

Průběh změn obsahu kyslíku v měřicích místech 1 – 6 během kompostovacího procesu zobrazují grafy na obr. 28 – 29.

Průběh obsahu kyslíku - hromada 1 25

měř.m ísto 1- nepřikryto měř.m isto 2- přikryto měř.m ísto 3- přikryto

20 obsah kyslíku (%)

překopáno

15

10

5

0 24.VI 28.VI 30.VI 7.VII. 14.VII. 21.VII. 30.VII. 9.VIII. 18.VIII. 26.VIII. datum

Obr. 28: Průběhu obsahu kyslíku – hromada 1

Průběh obsahu kyslíku- hromada 2 25

m ěř.m ísto 6- nepřikryto m ěř.m ísto 5- přikryto m ěř.m ísto 4- přikryto

20 obsah kyslíku (%)

překopáno

15

10

5

0 24.VI

28.VI

1.VII

14.VII.

23.VII.

5.VIII.

18.VIII.

30.VIII.

datum

Obr. 29: Průběhu obsahu kyslíku – hromada 2

82

Vliv překopávání kompostu na průběh teplot a obsah kyslíku v hromadách zobrazují grafy na obr. 30 a 31. Vztah teploty a obsahu kyslíku- hromada 1 60

teplota venkovní teplota hromady 50

obsah kyslíku

teplota, obsah kyslíku

překopáno 40

30

20

10

0 24.VI

28.VI

30.VI

7.VII.

14.VII.

21.VII.

30.VII.

9.VIII.

18.VIII.

26.VIII.

datum

Obr. 30:Vliv překopání na průběh teploty a obsah kyslíku – hromada 1

Vztah teploty a obsahu kyslíku- hromada 2 teplota venkovní

60

teplota hromady obsah kyslíku

50

teplota, obsah kyslíku

překopáno 40

30

20

10

0 24.VI

28.VI

30.V I

7.VII.

14.VII.

21.VII.

30.VII.

9.VIII.

18.VIII.

26.VIII.

datum

Obr. 31:Vliv překopání na průběh teploty a obsah kyslíku – hromada 2

83

Hromada 1 Teplota v přikrytých měřicích místech v prvních dvou týdnech kompostovacího cyklu dosahovala hodnoty od 21 °C do 61 °C. Maximální teplota 62 °C byla naměřena těsně po založení kompostu. V nepřikrytém měřicím místu dosahovala v této době teplota hodnoty od 30 °C do 45 °C, maximální teplota byla 55 °C byla naměřena až ve 4. týdnu kompostovacího cyklu. V 3. a 4. týdnu kompostovacího cyklu teplota u všech měřicích míst dosahovala druhého maxima, u přikrytých měřicích míst dosahovala hodnoty od 42 °C do 58 °C, u nepřikrytého měřicího místa hodnoty od 41 °C do 55 °C. V dalších fázích kompostovacího cyklu se průběh teplot vyrovnal a nebyly patrny významné rozdíly mezi jednotlivými měřicími místy. Těsně po založení kompostu a po první-homogenizační překopávce se obsah kyslíku v hromadě 1 kompostu prudce zvýšil až se blížil obsahu v okolním vzduchu (17 – 20 %). Při zvyšování teploty kompostu jeho obsah klesal. V poslední fázi kompostovacího cyklu jeho obsah dosáhl hodnoty 15 – 17 %. Obsah kyslíku v nepřikrytém měřícím místě dosahoval v prvních dvou týdnech kompostovacího procesu hodnoty od 3,7 % až po 20,9 % , u přikrytých měřicích míst hodnoty od 16,3 % do 20,9 % . Ve 3. a 4. týdnu kompostovacího cyklu nastal v nepřikrytých měřicích místech pokles obsahu kyslíku na průměrnou hodnotu 16,7 % , u přikrytého měřicího místa nastal naopak vzestup obsahu kyslíku. V poslední fázi kompostovacího cyklu od 7.týdnu byl obsah kyslíku v nepřikrytém měřicím místě vyšší než v přikrytých měřicích místech.

Hromada 2 V prvních dvou týdnech kompostovacího procesu dosahovala teplota v přikrytých měřicích místech hodnoty od 24 °C do 41 °C, v nepřikrytém měřicím místě od 24 °C do 37 °C. Maximální teploty byly naměřeny v 5. týdnu kompostovacího cyklu, u nepřikrytého měřicího místa 55 °C, u přikrytých měřicích míst 57 °C. V dalších fázích kompostovacího cyklu nastal pokles teplot, přičemž nebyly zaznamenány výrazné rozdíly mezi přikrytými a nepřikrytými měřicími místy. Obsah kyslíku v hromadě 2 sledoval podobný trend jako u hromady 1 – prudké zvýšení po homogenizační překopávce až téměř na hodnoty v okolním vzduchu (18 – 20 %), při zvýšení teploty kompostu pokles obsahu kyslíku, po překopání kompostu zvyšování obsahu kyslíku. Obsah kyslíku byl po založení kompostu nízký, po první-homogenizační překopávce se ale prudce zvýšil a byl téměř shodný s obsahem v okolním vzduchu (18 – 20 %).

84

Po jednotlivých překopávkách kompostu se obsah kyslíku zvyšoval, poslední překopávání již nemělo na obsah kyslíku výrazný vliv. Obsah kyslíku v nepřikrytém měřicím místě dosahoval v prvních dvou týdnech kompostovacího procesu hodnoty od 14,0 % do 20,0 % , u přikrytých měřicích míst hodnoty od 11,0 % do 20,8 % . V poslední fázi kompostovacího cyklu byl obsah kyslíku v přikrytých měřicích místech vyšší než v nepřikrytém měřicím místě. Výsledky změn objemové hmotnosti v průběhu kompostovacího procesu a koeficienty nakypřenosti uvádí tab. 19. Tab. 19: Výsledky měření objemové hmotnosti a koeficientu nakypřenosti Doba měření Hromada při založení kompostu (24.6) před 1. překopáním po 1. překopání (24.6.) před 2. překopáním po 2. překopání (25.6.) před 3. překopáním po 3. překopání (28.6.) před 4. překopáním po 4. překopání (29.6.) před 5. překopáním po 5. překopání (30.6.) před 6. překopáním po 6. překopání (1.7.) při ukončení kompostovacího procesu

Objemová hmotnost (kg.m-3) 1 482,22 482,22 436,7 438,8 388,9 425,6 382,6 395,7 345,7 628,33 578,33 760 714 732,7

2 591,67 591,67 543,2 546,3 493,3 512,8 462,8 475,9 428,9 632,27 587,46 745 738,3 758,2

Koeficient nakypřenosti kN (-) 1 2 1,10

1,09

1,28

1,11

1,11

1,11

1,14

1,11

1,09

1,08

1,06

1,01

5.3.4. ZÁVĚR Na základě výsledků experimentu lze konstatovat: Ø přikrývání poloviny délky hromad kompostu textilií Top Tex nemělo zásadní vliv na průběh teplot v hromadě, teplota v měřicím bodě, který byl přikryt, se výrazně nelišila od teploty v měřicím bodě, který nebyl přikryt plachtou, Ø přikrývání poloviny délky hromad kompostu textilií Top Tex mělo vliv na výšku maximálních teplot. V nepřikrytých měřicích místech byly hodnoty maximálních teplot o 4,5 °C nižší než teploty v přikrytých měřicích místech, Ø požadavek na hygienizaci kompostu – udržení teploty 45 °C po dobu 5 dnů byl splněn u obou hromad, Ø přikrývání poloviny délky hromad kompostu textilií Top Tex mělo vliv na obsah kyslíku v kompostu. U přikrytých měřicích míst u hromady 1 neklesl obsah kyslíku pod 12,0 % , u hromady 2 pod 11,0 % . Maximální naměřené hodnoty obsahu kyslíku u přikrytých měřicích míst byly 20,9 % u hromady 1 a 20,8 % u hromady 2, což je o 85

0,8 % více než u nepřikrytých měřicích míst. překopávání kompostu mělo vliv na obsah kyslíku v hromadě – obsah kyslíku byl během celé doby kompostování vysoký a neklesl pod 11,0 % , Ø překopávání mělo vždy zásadní vliv na teplotu v průběhu kompostovacího procesu. Po překopání kompostu nastal vlivem uvolnění tepla pokles teplot a nárůst obsahu kyslíku (grafy na obr. 30 – 31), Ø nástup maximální teploty byl u hromady 1 ve srovnání s hromadou 2 opožděn o 3 dny, Ø koeficient nakypřenosti v průběhu kompostovacího procesu dosahoval hodnot 1,09 – 1,11. Hodnoty svědčí o vyrovnaném účinku překopávače, v závěru procesu je vliv překopávání na nakypřenost nepatrný.

86

5.4. EXPERIMENT IV. Posouzení vlivu zakrývání hromad kompostu různými typy plachet na průběh kompostovacího procesu Při využití technologie řízeného kompostování v pásových hromadách lze na zakrývání hromad kompostu použít různé typy plachet. Plachta pro zakrývání kompostu by měla být schopná zachytit vodu na povrchu hromady a přitom umožňovat dostatečnou výměnu plynů. Výměna plynů je důležitá z hlediska zabezpečení aerobních podmínek pro průběh kompostovacího procesu.

5.4.1. CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo sledovat základní podmínky kompostovacího procesu při zakrývání hromad prodyšnými a neprodyšnými plachtami.

5.4.2. MATERIÁL A METODY a) Popis kompostárny a používaná mechanizace Kompostárna

i použité

mechanizační

prostředky

jsou

popsány

v metodice

Experimentu I.

b) Optimalizace surovinové skladby Zakládku kompostu tvořily dvě rozměrově shodné hromady, s různou surovinovou skladbou. Rozměry hromad: délka cca 12 m; šířka cca 1,6 m; výška cca 1,1 m. Objem hromady 1 byl cca 14 m3, C:N 25:1 Objem hromady 2 byl cca 13,5 m3, C:N 27:1. Celkové množství zpracovaných surovin bylo 27,5 m3.

c) Technologický proces kompostování Kompostovací technologie i použité mechanizační prostředky jsou popsány v metodice Experimentu I. Přikrytí geotextilií Pro přikrývání kompostu byla použita prodyšná plachta Top Tex firmy Sandberger GmbH a neprodyšná plachta z černého polyetylénu. Každá hromada byla přikryta na jedné

87

polovině prodyšnou a na druhé polovině neprodyšnou plachtou z důvodu posouzení vlivu prodyšnosti plachty na kompostovací proces. Vznikly tak 4 pokusné varianty: Ø varianta 1 – C:N 25:1, přikryta prodyšnou plachtou, Ø varianta 2 – C:N 25:1, přikryta neprodyšnou plachtou, Ø varianta 3 – C:N 27:1, přikryta neprodyšnou plachtou, Ø varianta 4 – C:N 27:1, přikryta prodyšnou plachtou. Schéma přikrývání hromad je uvedeno na obr. 35. Překopání Směs byla homogenizována a veškeré navezené suroviny důkladně promíchány. Překopávání kompostu probíhalo

překopávačem kompostu NKP 250H Ostratický

agregovaným s nakladačem UNC 060. Hromady byly v průběhu kompostování celkem 3x překopány.

d) Monitorování kompostovacího procesu Měření teplot kompostu Měření teplot bylo prováděno digitálním teploměrem od firmy Sandberger GTH podle měřicího schématu uvedeného na obr. 32. Měření obsahu kyslíku v kompostu Měření obsahu kyslíku bylo prováděno měřicím přístrojem firmy Aseko podle měřicího schématu uvedeného na obr. 32.

1

1,1m

2

3

var1

4

var2

var3

12 m

neprodyšná plachta

5

6

var4

12 m

1- 6- měřicí místa teploty a obsahu kyslíku

prodyšná plachta Obr. 32: Schéma přikrývání hromad, měřicích míst teploty a obsahu kyslíku

88

Měření objemové hmotnosti kompostu Objemová hmotnost kompostu byla zjišťována v průběhu kompostovacího procesu před a po překopání. Na základě výsledků byl stanoven koeficient nakypřenosti. V průběhu kompostování byla sledována objemová hmotnost hromady 1. e) Zpracování výsledků Naměřené hodnoty parametrů kompostovacího procesu (teplota, obsah kyslíku, jakostní znaky kompostu, objemová hmotnost) byly pro jednotlivé varianty porovnány. Hodnocení bylo doplněno o statistický test, posuzující míru významnosti sledovaných rozdílů. Byl zjištěn korelační koeficient mezi teplotou obsahem kyslíku v kompostu. 5.4.3. VÝSLEDKY Optimalizované surovinové složení hromad kompostu včetně dalších vstupních údajů jsou uvedeny v tabulce 20. Tab. 20: Surovinové složení hromad kompostu (založeno 13.9.2004)

Hromada

1

Surovinové složení

Hnůj prasat Tráva Štěpka- šťovík

∑

2 ∑

Hovězí hnůj Tráva Štěpka- šťovík

Objem (m3)

Percentuální podíl (%)

Obj.hmot. vstupních surovin 13.9.2004 (kg. m-3)

3,5 8 2,5 14

25 57 18 100%

262,86 133,43 115,14 234,7

3 8 2,5

22,23 59,25 18,52

993 133,43 115,14

13,5

100%

413,9

89

C:N vstupních surovin (-)

Vlhkost vstupních surovin (%)

7,72 17 135 25:1

Obj.hmot. smíchaného vzorku kompostu 22.9.2004 (kg. m-3)

267,62

298,57

309,52

337,14

70

11 17 135 27:1

Obj.hmot. smíchaného vzorku kompostu 15.9.2004 (kg. m-3)

75

Průběh změn teploty a obsahu kyslíku během kompostovacího procesu zobrazují grafy na obr. 33 – 36. Varianta 1 Top Tex plachta 80

teplota venkovní teplota hromady m.m.1

teplota, obsah kyslíku (°C), (%)

70

teplota hromady m.m.2 obsah kyslíku m.m.1

60

obsah kyslíku m.m.2 50

překopáno

40 30 20 10 0 15.9

22.9

29.9

6.10

13.10 20.10 27.10

3.11

10.11 17.11 24.11

1.12

8.12

datum

Obr. 33: Průběh teplot a obsah kyslíku – varianta 1 Varianta 2 PE plachta 80

teplota venkovní teplota hromady m.m.3

teplota, obsah kyslíku (°C), (%)

70

obs ah kyslíku m.m.3 60

překopáno

50 40 30 20 10 0 15.9

22.9

29.9

6.10

13.10 20.10 27.10

3.11

10.11 17.11 24.11

1.12

8.12

datum

Obr. 34: Průběh teplot a obsah kyslíku – varianta 2

90

Varianta 3 PE plachta 80

teplota venkovní teplota hromady m.m.4

teplota, obsah kyslíku (°C), (%)

70

teplota hromady m.m.5 obsah kyslíku m.m.4

60

obsah kyslíku m.m.5 50

překopáno

40 30 20 10 0 15.9

22.9

29.9

6.10

13.10 20.10 27.10

3.11

10.11 17.11 24.11

1.12

8.12

datum

Obr. 35: Průběh teplot a obsah kyslíku – varianta 3 Varianta 4 Top Tex plachta

teplota, obsah kyslíku (°C), (%)

70

teplota venkovní teplota hromady m.m.6

60

obsah kyslíku m.m.6 překopáno

50

překopáno 40

30

20

10

0 15.9

22.9

29.9

6.10

13.10 20.10

27.10

3.11

10.11 17.11 24.11

1.12

8.12

datum

Obr. 36: Průběh teplot a obsahu kyslíku – varianta 4

Varianta 1 (poměr C:N 25:1, hromada přikryta prodyšnou plachtou) Průběh teplot u varianty 1 byl během celé doby kompostovacího cyklu poměrně vyrovnaný. První dva týdny kompostovacího cyklu dosahovala teplota hodnoty od 52 °C do 74 °C. Maximální teplota 74 °C byla naměřena těsně po založení kompostu v měřicím místě 1. maximální teplota 57 °C v měřicím místě 2 byla zaznamenána 5.den kompostovacího cyklu. V dalších fázích kompostovacího cyklu se průběh teplot v měřicím místě 1 a 2 vyrovnal.

91

Obsah kyslíku byl první 2 týdny kompostovacího cyklu poměrně nízký. Maximální hodnota byla naměřena v měřicím místě 2 a dosahovala 4,5 % . V dalších fázích kompostovacího cyklu se obsah kyslíku postupně zvyšoval, 3.týden kompostovacího cyklu byly naměřeny hodnoty od 3,1 % do 7,6 % , 6.týden kompostovacího cyklu od 11,9 % až po 15,0 % .

Varianta 2 (poměr C:N 25:1, hromada přikryta neprodyšnou plachtou) Během prvních dvou týdnů kompostovacího cyklu bylo zaznamenáno největší kolísání teplot od hodnoty 27 °C, která byla naměřena 6.den od začátku kompostovacího cyklu, až po hodnotu 61 °C, naměřenou 14. den kompostovacího cyklu. Trend poměrně výrazného kolísání teplot se uchoval během celé doby kompostování. Obsah kyslíku první 2 týdny kompostovacího cyklu dosahoval hodnoty od 1 % až po hodnoty 4,6 % , což byla maximální naměřena hodnota. Ke konci kompostovacího procesu se obsah kyslíku v kompostu postupně zvyšoval, v 3. a 4. týdnu byly naměřeny hodnoty od 1,8 % do 5,3 % , v 6.týdnu byla naměřena maximální hodnota za celý kompostovací cyklus 10,8 % .

Varianta 3 (poměr C:N 27:1, hromada přikryta prodyšnou plachtou) Průběh teplot byl během celé doby kompostovacího cyklu poměrně vyrovnaný. Maximální teplota, naměřená těsně po založení kompostu, byla 68 °C v měřicím místě 4 a 67 °C v měřicím místě 5. Ve 3. a 4. týdnu kompostovacího cyklu teplota poklesla a dosahovala hodnoty od 36 °C do 53 °C. Obsah kyslíku v prvních dvou týdnech kompostovacího cyklu kolísal od hodnoty 0,8 % až po hodnotu 3,5 % , což byla v této době maximální naměřena hodnota. Ve 3. a 4. týdnu kompostovacího cyklu nastal pokles obsahu kyslíku, průměrná hodnota byla 2,0 % . Ke konci kompostovacího cyklu obsah kyslíku postupně stoupal, ale hodnota nepřesáhla 11,3 % .

Varianta 4 (poměr C:N 27:1, hromada přikryta neprodyšnou plachtou) První 2 týdny kompostovacího cyklu dosahovala teplota hodnoty od 37 °C do 54 °C. Maximální teplota 59 °C byla naměřena 16. den kompostovacího cyklu. Ke konci 3. týdne kompostovacího cyklu se teplota postupně ustalovala, ve 4. týdnu kompostovacího cyklu dosahovala hodnoty od 32 °C do 43 °C Obsah kyslíku dosahoval u této varianty nejvyšší hodnoty. Maximální naměřená hodnota v prvních 2 týdnech kompostovacího cyklu byla 6,2 % , v 3.a 4. týdnu dosahoval 92

obsah kyslíku průměrnou hodnotu 6,0 % a postupně stoupal. V 6. týdnu kompostovacího cyklu byla naměřená hodnota 12,9 % . Změny objemové hmotnosti kompostu v průběhu kompostovacího procesu v závislosti na překopávání kompostu jsou zaznamenány v tabulce 21. Tab. 21: Změny objemové hmotnosti zakládky kompostu v průběhu kompostování Doba měření při založení kompostu před 1. překopáním (15.9.2004) po 1. překopání před 2. překopáním (16.9.2004) po 2. překopání před 3. překopáním (17.9.2004) po 3. překopání při ukončení kompostovacího procesu

Objemová hmotnost (kg.m-3) 267, 67 267, 67 234,7 267,62 248,3 298,57 285,8 420,6

Koeficient nakypřenosti kN (-) 1,14 1,08 1,04

V průběhu kompostovacího procesu docházelo ke zvyšování objemové hmotnosti kompostu. Bezprostředně po překopání kompostu se objemová hmotnost snížila. Objemová hmotnost surovin při zakládání kompostu u hromady 1 byla 267,67 kg.m-3, při ukončení kompostovacího procesu dosahovala hodnotu 420,6 kg.m-3. Výsledky rozborů vzorků hotového kompostu jsou uvedeny v tab. 22. Tab. 22: Výsledky rozborů hotového kompostu Vzorek Hromada 1 Hromada 2 Jakostní znaky podle ČSN 46 5735

Vlhkost (%) 38,5 42,78 40,0- 65,0

Spal.látky (%) 55,60 51,69 min.25

N2 (%) 1,8 1,84 min.0,60

pH 7,1 8,2 6,0-8,5

C:N (-) 16,51 14,05 max.30

Hromada 1 – varianty 1 a 2, C:N 25:1 Hromada 2 – varianty 3 a 4, C:N 27:1 Na základě rozborů vzorků hotového kompostu bylo zjištěno, že kompost z hromady 1 splňuje ve všech jakostních znacích -mimo vlhkosti- požadavky ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. Kompost z hromady 2 splňuje požadavky normy ve všech sledovaných znacích.

5.4.4. ZÁVĚR Na základě výsledků z provedeného experimentu lze konstatovat: Ø geotextílie Top Tex měla příznivý vliv na teplotní režim hromady. V měřicích místech pod neprodyšnou PE plachtou bylo zaznamenáno výraznější kolísaní teplot v průběhu kompostovacího cyklu, Ø geotextílie Top Tex neměla výrazný vliv na výšku teplot v hromadě kompostu. Průměrná teplota v měřicích místech pod neprodyšnou PE plachtou byla 42 °C u

93

varianty 2 a 41 °C u varianty 3. V měřicím místě pod prodyšnou Top Tex plachtou byla průměrná teplota 42 °C u varianty 1 a 35 °C u varianty 4, Ø geotextílie Top Tex měla příznivý vliv na obsah kyslíku v kompostu. V měřicích místech pod prodyšnou Top Tex plachtou byly naměřeny vyšší hodnoty obsahu kyslíku, než v měřicích místech pod neprodyšnou PE plachtou. Průměrný obsah kyslíku v měřicích místech pod neprodyšnou PE plachtou byl 4,4 % u varianty 2 a 3,72 % u varianty 3. V měřicích místech pod prodyšnou Top Tex plachtou byl průměrný obsah kyslíku 6, 2 % u varianty 1 a 6,8 % u varianty 4, Ø omezení počtu překopání kompostu na 3 překopávky nemělo vliv na průběh teplot během kompostovacího procesu. Požadavek na hygienizaci kompostu (udržení teploty 45 °C během 5 dní) byl u všech variant splněn, Ø omezení počtu překopání kompostu mělo vliv na obsah kyslíku v kompostu. Obsah kyslíku nepřesáhl ani u jednoho měřicího místa hodnotu 15,0 % , Ø překopávání kompostu mělo vliv na teplotu a obsah kyslíku v kompostu (grafy na obr. 33 – 37), po překopání teplota klesla a obsah kyslíku se zvýšil. Koeficient korelace

„r“

u

jednotlivých

variant

byl

následující:

varianta

1

(-0,87),

varianta 2 (-0,69), varianta 3 (-0,79), varianta 4 (-0,83), Ø rozdílný poměr C:N vstupních surovin u jednotlivých variant (varianta 1 a 2 C:N 25:1, varianta 3 a 4 C:N 27:1) neměl vliv na kvalitu kompostu - jakostní znaky vzorky vyrobeného kompostu ze všech variant splňují požadavky normy ČSN „Průmyslové komposty“, Ø rozdílný poměr C:N vstupních surovin u jednotlivých variant (varianta 1 a 2 C:N 25:1, varianta 3 a 4 C:N 27:1) měl vliv na délku trvání kompostovacího cyklu. U varianty 4 a 3 se teplota kompostu 10. týden kompostovacího procesu nejvíc blížila venkovní teplotě. U varianty 4 byl tento trend výraznější jako u varianty 3. Teplota u varianty 4 dosahovala hodnoty 6 °C, u varianty 3 to bylo 9 °C. Teplota kompostu variant 1 a 2 dosahovala 10. týden kompostovacího cyklu ve srovnání s variantami 3 a 4 poměrně vysoké hodnoty, u varianty 1 byla naměřena teplota 17 °C, u varianty 2 teplota 13 °C.

94

5.5. EXPERIMENT V. Vliv aplikace biotechnologických přípravků na produkci emisí z kompostovacího procesu. V průběhu kompostovacího procesu dochází při rozkladu kompostovaných surovin k uvolňování řady plynů (CO2, NH3, H2S aj.). Mnohé z nich mohou způsobovat zápach v okolí zakládek. Na trhu je dnes k dispozici množství biotechnologických přípravků, které po doporučené aplikaci podle pokynů výrobců, dokáží zápach podstatně omezit, či dokonce odstranit. Vedle této schopnosti výrobci deklarují, že stimulují kompostovací proces a předpokládá se i snížení četnosti překopávek.

5.5.1. CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo ověřit vliv biotechnologických přípravků na produkci emisí a kvalitu výsledného kompostu.

5.5.2. MATERIÁL A METODIKA a) Popis kompostárny a používaná mechanizace Kompostárna

i použité

mechanizační

prostředky

jsou

popsány

v metodice

Experimentu I.

b) Optimalizace surovinové skladby Pro provedení experimentu byla založena jedna zakládka, která obsahovala tři hromady se stejným surovinovým složením.

c) Technologický proces kompostování Kompostovací technologie je popsána v metodice Experimentu I. Při zakládání kompostu byly aplikovány biotechnologické přípravky pro snížení emisí plynů, unikajících ze zakládky v průběhu kompostovacího procesu. Aplikace přípravků byla provedena ve vodním roztoku (poměr 1:50) s využitím zádového postřikovače. Použité biotechnologické přípravky Ø Bakteriokompostér Plus: je určen pro urychlení kompostovacího procesu při kompostování organických rostlinných odpadů aerobním způsobem. Jedná se o směs

95

kmenů aerobních a fakultativně anaerobních bakterií (B. subtilis, B. megaterium, B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. pumilus a další mezofily) ve formě spór, dále spór plísní s vysokou celulázovou aktivitou. Obsahuje sprayově sušené a částečně dezintegrované buňky kvasinek Saccharomyces sp. (zdroj vitaminů skupiny B a růstových faktorů). Dále obsahuje některé živiny jako dusík a fosfor. Dusík ve formě síranu amonného (NH4)2SO4 , fosfor ve formě diaminfosfátu (NH4)2HPO4 a chlorid sodný NaCl. Jako pojivo pro veškeré složky je použit přírodní zeolit. Ø Bio-Algeen G40: hydrolyzát hnědé mořské řasy, který dále obsahuje aminokyseliny, peptidy, organické kyseliny, minerální látky, auxiny a vitaminy. Napomáhá rozvoji mikroorganismů, urychluje biodegradační procesy a omezuje emise H2S a NH3. Biotechnologické přípravky byly aplikovány podle pokynů pro dávkování od výrobců. Do hromady 1 byl aplikován přípravek Bio-Algeen G40, 3 litry přípravku byly zředěny se 150 litry vody. Aplikace byla opakovaná celkem třikrát – 24.6, 25.6 a 28.6. Hromada 2 byla kontrolní, bez aplikace přípravku. Do hromady 3 byl aplikován přípravek Bakteriokompostér Plus, 1 kg přípravku bylo zředěno s 50 litry vody. Přikrytí geotextilií Každá hromada byla zpolovice přikryta textilii Top Tex, vzniklo tak 6 variant: Ø varianta 1a – s aplikací přípravku Bio-Algeen G40, nepřikryto, Ø varianta 1b – s aplikací přípravku Bio-Algeen G40, přikryto, Ø varianta 2a – bez aplikace přípravku, nepřikryto, Ø varianta 2b – bez aplikace přípravku, přikryto, Ø varianta 3b – s aplikací přípravku Bakteriokompostér Plus, přikryto, Ø varianta 3a – s aplikací přípravku Bakteriokompostér Plus, nepřikryto. Schéma přikrývání hromad je zobrazeno na obr. 38. Překopání Směs byla homogenizována a veškeré navezené suroviny důkladně promíchány. Překopávání kompostu bylo prováděno překopávačem kompostu NKP 250H Ostratický, který byl zagregovaný s nakladačem UNC 060. Hromady byly v průběhu kompostování celkem 6x překopány.

96

d)Monitorování kompostovacího procesu Měření teploty kompostu Teplota kompostu byla měřená digitálním teploměrem GTH firmy Sandgerger. Na každé hromadě byla dvě měřicí místa, jedno pod prodyšnou plachtou a druhé měření probíhalo v měřicím místě, které nebylo přikryto plachtou. Měření probíhalo podle měřicího schématu uvedeného na obr. 39. Měření obsahu kyslíku Obsah kyslíku byl zjišťován měřičem kyslíku firmy Aseko. Na každé hromadě byla dvě měřicí místa, jedno pod prodyšnou plachtou a druhé měření probíhalo v měřicím místě, které nebylo přikryto plachtou. Měření probíhalo podle měřicího schématu uvedeného na obr. 39. Měření emisí Měření emisí bylo provedeno měřicím přístrojem INNOVA MULTIGAS (monitor 1312) Multipoint Sampler 1309 INNOVA. Byl měřený obsah NH3, CO2, CH4, H2S. Přístroj pro měření využívá metodu fotoakustické spektroskopie (FAS). Pro měření koncentrace plynů se používá zařízení 1312 Photoacoustic Multigas monitor firmy INNOVA Air Tech Instruments s vícekanálovým vzorkovačem a dávkovacím zařízením 1309. Princip měření je založen na absorpci infračerveného záření, které prochází vzorkem plynu. Fotoakustická metoda měří přímo množství absorbované světelné energie měřením akustické energie vyzářené molekulou plynu, která předtím toto světlo absorbovala. Vyhodnocení naměřených signálů je pomocí příslušného software zpracováno a zaznamenáno. Přístroj umožňuje současně měřit na jednom místě 5 plynů a vodní páru. Kalibrace se provádí jednou za 3 měsíce. Měření probíhalo ve dnech 24. 6, 25. 6, 28. 6, a 1. 7. 2004. Na každé hromadě byla dvě měřicí místa, jedno nad prodyšnou plachtou a druhé měření probíhalo na povrchu hromady bez plachty. Měření probíhalo podle měřicího schématu uvedeného na obr. 39. V době překopávání kompostu (po dobu cca 1,5 hod.) byla měřicí čidla odebrána a po překopání znovu nasazena.

e) Zpracování výsledků Naměřené hodnoty výsledných emisí sledovaných plynů byly u jednotlivých variant srovnány za účelem vyhodnocení účinnosti sledovaného biotechnologického přípravku.

97

5.5.3.VÝSLEDKY Surovinové složení hromad kompostu uvádí tab. 23. Tab. 23: Surovinové složení hromad kompostu

Hromada

Surovinové složení

1 1/2 přikryta 1/2 nepřikryta

Aplikace přípravku Bio- Algeen G40 3l G40 + 150l H2O

24.6 25.6 28.6

Aplikace 3l G40 + 150l H2O Aplikace 3l G40 + 150l H2O Aplikace 3l G40 + 150l H2O Kejda skotů Tráva Σ

2 1/2 přikryta 1/2 nepřikryta

4 4 8

50 50 100

728

263 133

11 25 35:1

90

482,22 4 4 8

50 50 100

Aplikace přípravku Bakteriokompostér Plus 1kg přípravku+50l H2O Kejda skotů Tráva Σ

Obj.hmot. C:N Vlhkost Obj.hmot. smíchaného vstupních vstupních smíchaného vzorku surovin surovin vzorku (kg. m-3) (-) (%) (kg. m-3) 21.6.04 21.7.04

581,67

Kontrolní hromada Kejda skotů Tráva Σ

3 1/2 přikryta 1/2 nepřikryta

Percentuální podíl (%)

Objem (m3)

263 133

760 11 25 35:1

70,5

591,67 4 4 8

50 50 100

263 133

745 11 25 35:1

89,6

Rozmístnění a velikost hromad je uvedeno na obr. 37.

Hromada

G 40

12 m

1

Hromada

2

KONTROLA

Hromada

12 m

(36 m) Obr. 37: Schéma rozmístnění a velikosti hromad

98

3

Bakteriokompostér Plus

12 m

Schéma přikrývání hromad je uvedeno na obr. 38.

1a

1b

2a

Plachta

2b

3b

3a

Plachta

Obr. 38: Schéma přikrývání hromad Schéma měřicích míst emisí, teploty a obsahu kyslíku je uvedeno na obr. 39.

1

1a

2

3

1b

Plachta

5

6

7

9

3a

3b

2b

2a

8

Plachta

měřící bod emisí 1- 9 – měřící body teploty a obsahu kyslíku Obr. 39: Schéma měřících míst emisí, teploty a obsahu kyslíku Výsledky rozborů vzorků kompostu při založení a při ukončení kompostovacího procesu jsou uvedeny v tab. 24 a 25. Tab. 24: Agrochemické rozbory kompostu (24.6.2004, Agrolaboratoř VÚZT) Hromada 1 (přípravek G40) Hromada 2 (kontrola) Hromada 3 (přípravek Bakteriokompostér Plus) Jakostní znaky podle ČSN 46 5735

vlhkost (%) 53,92 45,77 48,83 40,0 - 65,0

99

spal.látky (% sušiny) 42,63 42,38 45,25 min. 25

N2 (%) 1,97 1,97 1,85 min. 0,60

pH 8,47 8,29 8,38 6,0 - 8,5

C:N (-) 10,81 10,76 11,43 max. 30:1

Tab. 25: Agrochemické rozbory kompostu (1.7.2004, Agrolaboratoř VÚZT) vlhkost (%) 42,10 33,47 34,45 40,0 - 65,0

Hromada 1 (přípravek G40) Hromada 2 (kontrola) Hromada 3 (přípravek Bakteriokompostér Plus) Jakostní znaky podle ČSN 46 5735

spal.látky (% sušiny) 36,15 20,72 27,3 min. 25

N2 (%) 1,75 1,61 1,58 min. 0,60

pH 8,66 9,02 8,71 6,0 - 8,5

C:N (-) 11 6,5 8,8 max. 30:1

Kompost z hromady 1, která byla ošetřena biotechnologickým přípravkem Bio-Algeen G40 splňoval ve všech jakostních znacích požadavky normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty.“ Kompost z hromady 2 nesplňoval požadavek na minimální obsah spalitelných látek a vlhkost. Hodnota pH byla naopak oproti požadavku mírně zvýšená. Kompost z hromady 3 vyhověl požadavkům normy ve všech jakostních znacích kromě hodnoty vlhkosti, která nedosáhla požadovaných min. 40 %. Průměrné emise měřených plynů za celou dobu měření emisí jsou graficky zovbrazeny na obr. 40 – 43. Průměrné emise NH 3 80

koncentrace NH3 (mg.m-3)

70 60 50 40 30 20 10 0 1a

1b

2a

2b

3b

3a

měřící místa

Obr. 40: Průměrné emise NH3 Legenda: 1a- nepřikryto, aplikace Bio-Algeen G40 1b- přikryto, aplikace Bio-Algeen G40 2a- bez aplikace, nepřikryto 2b- bez aplikace, přikryto 3b- přikryto, aplikace Bakteriokompostér Plus 3a- nepřikryto, aplikace Bakteriokompostér Plus

100

okolní vzduch

Průměrné emise CO2 35000

koncentrace CO2 (mg.m-3)

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1a

1b

2a

2b

3b

3a

okolní vzduch

měřící místa

Obr. 41: Průměrné emise CO2 Průměrné emise H2S 20000 18000

koncentrace H2S (mg.m-3)

16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1a

1b

2a

2b

3b

3a

okolní vzduch

měřící místa

Obr. 42: Průměrné emise H2S Průměrné emise CH4 600

koncentrace CH4 (mg.m-3)

500

400

300

200

100

0 1a

1b

2a

2b

3b

měřící místa

Obr. 43: Průměrné emise CH4

101

3a

okolní vzduch

Nejvyšší množství emisí CO2 bylo naměřeno v měřicím místě 3a (aplikace biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus, nepřikryto). Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v místě 3b (s aplikací biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus, přikryto) a 1a (s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40, nepřikryto). Nejvyšší množství emisí NH3 bylo naměřeno v místě 2b (bez aplikace přípravku, přikryto). Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v měřicím místě 3b (s aplikací biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus, přikryto). Nejvyšší množství emisí CH4 bylo naměřeno v měřicím místě 2a (bez aplikace přípravku, nepřikryto). Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v měřicím místě 1b (s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40, přikryto). Nejvyšší množství emisí H2S bylo naměřeno v místě 3a (s aplikací přípravku Bakteriokompostér Plus, nepřikryto). Nejnižší množství emisí bylo na měřeno v měřicím místě 1b (s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40, přikryto). Výsledky statistického hodnocení měření emisí sledovaných plynů jsou graficky znázorněny na obr. 44-59. CO2 – 24. 6. 2004

koncentrace CO2 (mg.m-3)

50000

průměr

45000

horní 95%

40000

dolní 95%

35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 44: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 24.6.2004 Legenda: 1a- nepřikryto, aplikace Bio-Algeen G40 1b- přikryto, aplikace Bio-Algeen G40 2a- bez aplikace, nepřikryto 2b- bez aplikace, přikryto 3b- přikryto, aplikace Bakteriokompostér Plus 3a- nepřikryto, aplikace Bakteriokompostér Plus

102

CO2 – 25.6.2004 9000

průměr horní 95%

8000

-3

koncentrace CO2 (mg.m )

dolní 95% 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

měřící místa

Obr. 45: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 25.6.2004 CO2 – 28.6.2004 40000

průměr horní 95%

35000

koncentrace CO2 (mg.m-3)

dolní 95% 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 46: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 28.6.2004

103

CO2 – 1.7.2004 40000

prům ěr horní 95%

35000

koncentrace CO2 (mg.m-3)

dolní 95% 30000

25000

20000

15000

10000

5000

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 47: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 1.7.2004

Při statistickém vyhodnocování produkce oxidu uhličitého bylo zjištěno, že mezi použitými přípravky (Bakteriokompostér Plus a Bio-Algeen G40) je statisticky průkazný rozdíl v nepřikrytých měřicích místech 1a a 3a. Toto konstatování platí první tři dny měření (grafy na obr. 44 – 46). NH3 – 24.6.2004

koncentrace NH3 (mg.m-3)

90

průměr

80

horní 95%

70

dolní 95%

60 50 40 30 20 10 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 48: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 24.6.2004

104

NH3 – 25.6.2004 80

průměr horní 95%

70

koncentrace NH3 (mg.m-3)

dolní 95% 60 50 40 30 20 10 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 49: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 25.6.2004 NH3 – 28.6.2004 180

průměr 160

horní 95%

koncentrace NH3 (mg.m-3)

dolní 95% 140 120 100 80 60 40 20 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 50: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 25.6.2004

105

NH3 – 1.7.2004 45

prům ěr horní 95%

40

dolní 95%

koncentrace NH3 (mg.m-3)

35 30 25 20 15 10 5 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 51: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 1.7.2004 Při statistickém vyhodnocení produkce amoniaku bylo zjištěno, že poslední den měření byl mezi použitými biotechnologickými přípravky statisticky významný rozdíl (obr. 53), první 3 dny měření rozdíl zjištěn nebyl. Při srovnání obou přípravků s kontrolou nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl pro všechny 4 dny měření (graf na obr. 48 – 51). CH4 – 24.6.2004 60

průměr horní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

50

dolní 95%

40

30

20

10

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 52: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 24.6.2004

106

CH4 – 25.6.2004 6

průměr horní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

5

dolní 95%

4

3

2

1

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 53: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 25.6.2004

CH4 – 28.6.2004 6

průměr horní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

5

dolní 95%

4

3

2

1

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 54: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 28.6.2004

107

CH4 – 1.7.2004 14

průměr horní 95%

12

koncentrace CH4 (mg.m-3)

dolní 95% 10

8

6

4

2

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 55: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 1.7.2004 Při vyhodnocení vlivu přípravků na produkci emisí metanu byl mezi použitými biotechnologickými přípravky zjištěn statisticky významný rozdíl v jednom případě (graf na obr. 56) a to mezi nepřikrytými měřicími místy. Mezi přípravky a kontrolou byl zjištěn statisticky vyznamný rozdíl ve všech případech měření (graf na obr. 54 – 57).

H2S – 24.6.2004

koncentrace H2S (mg.m-3)

40000

prům ěr

35000

horní 95% dolní 95%

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 56: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 24.6.2004

108

H2S – 25.6.2004 2500

průměr

koncentrace H2S (mg.m-3)

horní 95% dolní 95%

2000

1500

1000

500

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 57: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 25.6.2004 H2S – 28.6.2004 25000

prům ěr

koncentrace H2S (mg.m-3)

horní 95% dolní 95%

20000

15000

10000

5000

0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 58: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 28.6.2004

109

H2S – 1.7.2004 45000

průměr

koncentrace H2S (mg.m-3)

40000

horní 95% dolní 95%

35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

1a

1b

2a

2b

3b

3a

vzduch

měřící místa

Obr. 59: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 1.7.2004

Při vyhodnocování vlivu přípravků na produkci sirovodíku byl zjištěn mezi přípravky statisticky významný rozdíl v nepřikrytých měřicích místech (obr. 56 – 59). Toto konstatování platí pro všechny 4 dny měření. Mezi kontrolou a použitými biotechnologickými přípravky nabyl zjištěn statisticky významný rozdíl. Výsledky senzorického hodnocení kompostovacího procesu jsou uvedeny v tab. 26 – 28. Legenda: Stupeň 1 2 3 4 5

barva světle hnědá hnědá tmavě hnědá hnědo-černá černá

vůně silný zápach zápach slabý zápach kompostové aroma kompostovo-zemité aroma

struktura utužený ulehlý mírně ulehlý kyprý velmi kyprý

Tab. 26: Senzorické hodnocení – hromada 1, 1.7.2005 vlastnost hodnotitel 1 2 3 průměr

barva

vůně

struktura

poznámky

3 4 3 3,3

3 5 4 4

4 4 5 4,3

slabý výskyt hmyzu slabý výskyt hmyzu slabý výskyt hmyzu

110

Tab. 27: Senzorické hodnocení – hromada 2, 1.7.2005 vlastnost hodnotitel 1 2 3 průměr

barva

vůně

struktura

poznámky

4 3 3 3,3

3 4 3 3,3

4 4 4 4

zvýšený výskyt hmyzu zvýšený výskyt hmyzu zvýšený výskyt hmyzu

Tab. 28: Senzorické hodnocení – hromada 3, 1.7.2005 vlastnost hodnotitel 1 2 3 průměr

barva

vůně

struktura

poznámky

3 4 4 3,6

4 3 3 3,3

5 4 5 4,6

zvýšený výskyt hmyzu zvýšený výskyt hmyzu zvýšený výskyt hmyzu

Senzorické hodnocení zakládky probíhalo průběžně. Během celého cyklu nebyly pozorovány žádné výrazné rozdíly mezi jednotlivými hromadami. Jen u hromady 2 a 3 byl zjištěn zvýšený výskyt mušek. 5.5.4. ZÁVĚR Na základě výsledků experimentu lze konstatovat: Ø použité biotechnologické přípravky měly vliv na produkci emisí sledovaných plynů, Ø přípravek Bio-Algeen G40 snižoval emise CO2 v nepřikrytých měřicích místech účinněji jako přípravek Bakteriokompostér Plus, na emise NH3 přípravek neměl vliv, emise CH4 snižoval, ve srovnání s kontrolou, ve všech měřicích místech. Účinnější snížení emisí H2S ve srovnání s přípravkem Bakteriokompostér Plus bylo zaznamenáno 1. a 3. den měření, Ø přípravek Bakteriokompostér Plus snižoval emise CH4 ve srovnání s kontrolou ve všech měřicích místech, na emise NH3 neměl vliv, emise CO2 a H2S byly v nepřikrytých měřicích místech ve srovnání s kontrolou a druhým biotechnologickým přípravkem naměřeny vyšší, Ø kompost z hromady 3 vyhověl požadavkům ČSN „Průmyslové komposty“ ve všech jakostních znacích, hromada 2 se odchýlila v hodnotě pH a spalitelných látek, hromada 3 v hodnotě vlhkosti.

111

5.6. EXPERIMENT VI Vliv biofiltru na produkci emisí z kompostovacího procesu V průběhu kompostovacího procesu mohou uvolňované plyny způsobovat zápach v okolí zakládek. Eliminace těchto nežádoucích průvodních procesů je možná jednak důsledným dodržením technologického postupu při kompostování (surovinová skladba, vlhčení, pravidelné překopávání, zakrývání), případně s využitím tzv.biofiltrů. Biofiltr je zařízení, které lze, za regulovaných podmínek, využít na odstraňování zápachu (polutantů nebo zápašných látek organické i anorganické povahy). V biofiltru dochází ke styku jímaných plynů s mikroorganismy, které je mohou využívat jako zdroj energie. Technicky je využití biofiltru na kompostárně řešeno tak, že perforovaná trubka je uložena v koruně hromady, přes kterou je překryta plachta. Jímané plyny jsou ventilátorem biofiltru odsávány a protlačovány přes biofiltrační náplň. Biofiltrační náplň je obyčejně tvořena vrstvou kyprého organického materiálu jako je rašelina, kompost, dřevní kůra apod., ale využívají se i inertní materiály jako je zeolit, umělohmotné prvky, aktivní uhlí apod. Biofiltr lze využít i v kompostářské praxi zvlášť u intenzivních kompostovacích technologií, na snížení koncentrace zápašných látek a polutantů v plynech, které vznikají v průběhu kompostovacího procesu.

5.6.1. CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo zjistit vliv biofiltru, kterého náplň byla ošetřena biotechnickými přípravky na produkci emisí z kompostovacího procesu při omezené intenzitě překopávání kompostu.

5.6.2. MATERIÁL A METODIKA a) Popis kompostárny a používané mechanizace Popis kompostárny a používané mechanizace je uveden v metodice Experimentu I.

b) Optimalizace surovinové skladby Pro provedení experimentu byla založena jedna zakládka, která obsahovala jednu hromadu.

112

c) Technologický proces kompostování Kompostovací technologie je popsána v metodice Experimentu I. Překopání Směs byla homogenizována a veškeré navezené suroviny důkladně promíchány. Překopávání kompostu probíhalo

překopávačem kompostu NKP 250H Ostratický

zagregovaným s nakladačem UNC 060. Hromada kompostu byla v průběhu kompostovacího procesu 2x překopána. Přikrytí geotextilií Hromada byla přikryta neprodyšnou PE plachtou. Popis biofiltru Biofiltr pro provedení experimentu byl vyroben z velkoobjemného kontejneru. Vnitřní část biofiltru byla rozdělena na tři komory, které byly naplněny dřevní kůrou o vlhkosti 60%. Do dvou komor byly aplikovány biotechnologické přípravky, jedna komora byla kontrolní (bez aplikace přípravků). Použité biotechnologické přípravky Ø Bakteriokompostér Plus: je určen pro urychlení kompostovacího procesu při kompostování organických rostlinných odpadů aerobním způsobem. Jedná se o směs kmenů aerobních

a

fakultativně

anaerobních

bakterií

(B.

subtilis,

B.

megaterium

B.

amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. pumilus a další mezofily) ve formě spór, dále spor plísní s vysokou celulázovou aktivitou. Obsahuje buňky kvasinek Saccharomyces sp. (zdroj vitaminů skupiny B a růstových faktorů). Dále obsahuje některé živiny jako dusík a fosfor. Dusík ve formě síranu amonného (NH4)2SO4 , fosfor ve formě diaminfosfátu (NH4)2HPO4 a chlorid sodný NaCl. Jako pojivo pro veškeré složky je použit přírodní zeolit. Přípravek se ředí vodou, 1kg přípravku se rozmíchá v cca 30l vody (teplota vody cca 20 – 25°C) a ponechá se po dobu 60 minut oživit, občas se promíchá. 1kg přípravku je určeno pro 10m3 kompostovaných surovin. Ø Bio-Algeen G40: přípravek se využívá pro snížení produkce amoniaku a dalších plynných složek z kompostovacího procesu. Účinnými látkami jsou alginát sodný, aminokyseliny, polyuronové kyseliny a mikroprvky. Přípravek se ředí vodou v poměru 1:50 až 1:100 (podle obsahu sušiny) při dávce 200 ml.m-3 kompostovaných surovin. Roztok se aplikuje při zakládání hromad kompostu postřikem kompostovaných surovin, popř. pokropením celé hromady.

113

d) Monitorování kompostovacího procesu Měření teploty kompostu Teplota kompostu byla měřená digitálním teploměrem GTH firmy Sandgerger se zapichovací sondou. Měření probíhalo na třech měřicích místech, hloubka měřicích míst byla 0,6 m pod korunou hromady. Měření obsahu kyslíku Obsah kyslíku byl zjišťován analyzátorem firmy Aseko. Měřicí místa kyslíku odpovídala měřicím místům teploty. Měření emisí Měření emisí probíhalo měřicím přístrojem INNOVA MULTIGAS (monitor 1312) Multipoint Sampler 1309 INNOVA. Byl měřený obsah NH3, CO2, CH4, H2S. Emise byly měřeny v 5 měřicích místech: S1 – na hromadě kompostu, S2 – za hromadou kompostu, S3 – v komoře biofiltru bez aplikace přípravků, S4 – v komoře biofiltru s aplikací přípravků Bakteriokompostér Plus a S5 – v komoře s aplikací přípravku Bio-Algeen G40. Schéma měřicích míst emisí je uvedeno na obr. 60.

e) Zpracování výsledků Naměřené hodnoty výsledních emisí sledovaných plynů byly u jednotlivých měřicích míst porovnány za účelem vyhodnocení účinnosti sledovaných biotechnologických přípravků. Hodnocení bylo doplněno o statistický test posuzující míru významnosti sledovaných rozdílů.

5.6.3. VÝSLEDKY Surovinové složení hromad kompostu je uvedeno v tab. 29, náplň jednotlivých komor biofiltru je popsána v tab. 30. Tab. 29: Surovinové složení hromady kompostu Hromada

1 ∑

Surovinové složení Hnůj prasat Tráva Štěpka- šťovík

Objem (m3)

Percentuální podíl (%)

6 10 4

30 50 20

20

100%

Obj.hmot. vzorku kompostu (kg. m-3)

267,62

114

C:N vstupních surovin (-)

Vlhkost vstupních surovin (%)

25:1

75

Tab. 30: Náplň biofiltru Komora náplň 2 kontrola náplň 1

Náplň Dřevní kůra + 0,12l Bio-Algeen G40+10l H2O Dřevní kůra bez aplikace- kontrolní Dřevní kůra + 0,33kg Bakteriokompostér Plus+ 10l H2O

Objemová hmotnost (kg.m-3) 333,33 333,33 328,33

Mezerovitost (%) 57,85 63,33 61,68

Vlhkost (%) 60,3 60,1 57,3

Schéma experimentu je uvedeno na obr. 60.

S2 S1 S5

S3

NÁPLŇ 2

S4

KON TRO LA

Obr. 60: Schéma experimentu – vliv biofiltru na produkci emisí

115

N ÁPLŇ 1

Průběh teplot a obsahu kyslíku v hromadě je graficky zobrazen na obr. 61.

Průběh teplot a obsahu kyslíku 70 65 teplota venkovní

teplota, obsah kyslíku (°C), (%)

60

teplota hromady

55

obsah kyslíku

50

překopáno

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 15.9

22.9

29.9

6.10

13.10

20.10

27.10

3.11

datum

Obr. 61: Průběh teplot a obsah kyslíku v hromadě kompostu Na základě měření teploty v průběhu kompostovacího procesu bylo zjištěno, že požadavek na hygienizaci kompostu byl splněn. Teplota kompostu již na začátku kompostování dosahovala poměrně vysoké hodnoty (54 – 62 °C). V poslední fázi kompostovacího

procesu dosahovala teplota hodnoty 33 – 36 °C. Po

ukončení

kompostovacího procesu byl kompost ponechán ještě cca 5 týdnů na ploše pro dozrání. Hromada kompostu byla pouze dvakrát překopána (16.9. a 17.9.). Obsah kyslíku v hromadě dosahoval během celého kompostovacího cyklu poměrně nízké hodnoty. Nejvyšší naměřený obsah byl 5,35 % 31. den kompostovacího cyklu. Při zvýšení teploty nastal v kompostu pokles obsahu kyslíku. Průměrné emise sledovaných plynů v jednotlivých měřících místech jsou graficky zobrazeny na obr. 62 – 65.

116

Průměrné emise H 2S kompostárna VÚZT 2004 3000

koncentrace (mg.m -3)

2500

2000

1500

1000

500

0 1-na hromadě

2-za hromadou

3-kontrola

4-Bakteriokompostér Plus

5- Bio-Algeen

měřící místa

Obr. 62: Průměrné emise H2S Průměrné emise CH4 kompostárna VÚZT 2004 16

koncentrace (mg.m -3)

14 12 10 8 6 4 2 0 1- na hromadě

2- za hromadou

3- kontrola

4- Bakteriokompostér Plus

5- Bio Algeen G40

měřící místo

Obr. 63: Průměrné emise CH4 Průměrné emise CO2 kompostárna VÚZT 2004 4500

koncentrace (mg.m -3)

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1- na hromadě

2- za hromadou

3- kontrola

4-Bakteriokompostér Plus

měřící místo

Obr. 64: Průměrné emise CO2

117

5- Bio Algeen G40

Průměrné emise HN3 kompostárna VÚZT 2004

koncentrace (mg.m -3)

25

20

15

10

5

0 1- na hromadě

2- za hromadou

3- kontrola

4- Bakteriokompostér Plus

5- Bio Algeen G40

měřící místo

Obr. 65: Průměrné emise NH3 Nejvyšší množství emisí H2S bylo naměřeno v měřicím místě 1 (na hromadě kompostu). Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v komoře biofiltru s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40 (měřicí místo 5). Nejvyšší množství emisí CH4 bylo naměřeno v měřicím místě 1 (na hromadě kompostu). Mezi měřicími místy 2 (za hromadou kompostu), 3 (v komoře biofiltru bez aplikace biotechnologického přípravku) a 4 (v komoře biofiltru s aplikací biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus), byly jen malé rozdíly. Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v měřicím místě 5 (v komoře biofiltru s aplikací přípravku Bio-Algeen G40). Nejvyšší množství emisí CO2 bylo naměřeno v měřicím místě 1 (na hromadě kompostu). Mezi měřicími místy 2 (za hromadou kompostu), 3 (v komoře biofiltru bez aplikace biotechnologického přípravku) a 4 (v komoře biofiltru s aplikací biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus), byly jen malé rozdíly. Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v měřicím místě 5 (v komoře biofiltru s aplikací přípravku Bio-Algeen G40). Nejvyšší množství emisí NH3 bylo naměřeno v měřicím místě 1 (na hromadě kompostu). Nejnižší množství emisí bylo naměřeno v komoře biofiltru s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40 (měřící místo 5). Výsledky statistického zhodnocení měření emisí sledovaných plynů jsou graficky zobrazeny na obr. 66 – 81.

118

NH3 – 23.9.2004 Legenda: 1 – hromada kompostu 2 – za hromadou kompostu 3 – kontrola 4 – Bakteriokompostér Plus 5 – Bio-Algeen G40 50

koncentrace NH3 (mg.m-3)

průměr 45

horní 95%

40

dolní 95%

35 30 25 20 15 10 5 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 66: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 23.9.2004

NH3 – 24.9.2004 30

průměr horní 95%

koncentrace NH3 (mg.m-3)

25

dolní 95%

20

15

10

5

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 67: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 24.9.2004

119

NH3 – 27.9.2004 18 průměr

16

horní 95% dolní 95%

koncentrace NH3 (mg.m-3)

14 12 10 8 6 4 2 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 68: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 27.9.2004

NH3 – 1.10.2004 5 průměr

4

horní 95% dolní 95%

koncentrace NH3 (mg.m-3)

4 3 3 2 2 1 1 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 69: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH3 – 1.10.2004 Vliv stimulačních prostředků Bakteriokompostér Plus a Bio-Algeen G40 na produkci emisí NH3 byl ve srovnání s měřicími místy 1 (na hromadě kompostu) a 2 (za hromadou kompostu) statisticky významný. Mezi přípravky nebyl statisticky významný rozdíl. Přípravek Bio-Algeen G40 vykazoval stejnou účinnost jako přípravek Bakteriokompostér Plus (grafy na obr. 66 – 69).

120

CO2 – 23.9.2004 Legenda: 1 – hromada kompostu 2 – za hromadou kompostu 3 – kontrola 4 – Bakteriokompostér Plus 5 – Bio-Algeen G40 6000

průměr horní 95%

koncentrace CO2 (mg.m-3 )

5000

dolní 95%

4000

3000

2000

1000

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 70: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 23.9.2004 CO2 – 24.9.2004 6000

průměr horní 95%

koncentrace CO2 (mg.m-3)

5000

dolní 95%

4000

3000

2000

1000

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 71: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 24.9.2004

121

CO2 – 27.9.2004 5000

průměr 4500

horní 95% dolní 95%

koncentrace CO2 (mg.m-3)

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 72: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 27.9.2004

CO2 – 1.10.2004 2000 průměr 1800

horní 95% dolní 95%

koncentrace CO2 (mg.m-3)

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 73: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CO2 – 1.10.2004 Vliv stimulačních přípravků Bakteriokompostér Plus a Bio-Algeen G40 na produkci CO2

byl velice rozdílný. Mezi přípravkem Bakteriokompostér Plus a kontrolou nebyl

statistický rozdíl. Mezi kontrolou a přípravkem Bio-Algeen G40 byl statisticky velmi významný rozdíl (grafy na obr. 71 – 74).

122

CH4 – 23.9.2004 Legenda: 1 – hromada kompostu 2 – za hromadou kompostu 3 – kontrola 4 – Bakteriokompostér Plus 5 – Bio-Algeen G40 25

průměr horní 95% dolní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

20

15

10

5

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 74: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 23.9.2004 CH4 – 24.9.2004 25

průměr horní 95% dolní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

20

15

10

5

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 75: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci NH4 – 24.9.2004

123

CH4 – 27.9.2004 16 průměr horní 95%

14

dolní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

12 10 8 6 4 2 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 76: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 27.9.2004 CH4 – 1.10.2004 4 průměr horní 95%

4

dolní 95%

koncentrace CH4 (mg.m-3)

3 3 2 2 1 1 0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 77: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci CH4 – 1.10.2004 Vliv stimulačních přípravků Bakteriokompostér Plus a Bio-Algeen G40 na produkci CH4 byl velice rozdílný. Mezi přípravkem Bakteriokompostér Plus a kontrolou nebyl rozdíl. Mezi kontrolou a přípravkem Bio-Algeen G40 byl statisticky velmi významný rozdíl (grafy na obr. 74 – 77). Přípravek Bio-Algeen G40 tedy výrazně víc omezoval produkci CH4, než druhý přípravek.

124

H2S – 23.9.2004 Legenda: 1 – hromada kompostu 2 – za hromadou kompostu 3 – kontrola 4 – Bakteriokompostér Plus 5 – Bio-Algeen G40 3500

průměr horní 95%

3000

dolní 95%

koncentrace H2S (mg.m-3)

2500

2000

1500

1000

500

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 78: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 23.9.2004 H2S – 24.9.2004 3500

průměr horní 95%

3000

koncentrace H2S (mg.m-3)

dolní 95% 2500

2000

1500

1000

500

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 79: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 24.9.2004

125

H2S – 27.9.2004 3000

prům ěr horní 95% dolní 95%

koncentrace H2S (mg.m-3)

2500

2000

1500

1000

500

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 80: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 30.9.2004 H2S – 1.10.2004 1400

průměr horní 95%

1200

koncentrace H2S (mg.m-3)

dolní 95% 1000

800

600

400

200

0

1

2

3

4

5

měřící místa

Obr. 81: 95% interval spolehlivosti – vliv místa měření na koncentraci H2S – 1.10.2004 Vliv stimulačních přípravků Bakteriokompostér Plus a Bio-Algeen G40 na produkci emisí H2S byl rozdílný. Mezi přípravkem Bakteriokompostér Plus a kontrolou nebyl statistický rozdíl. Mezi kontrolou a přípravkem Bio-Algeen G40 byl statisticky velmi významný rozdíl (grafy na obr. 78 – 81).

126

Výsledky rozborů vzorků hotového kompostu jsou uvedeny v tab. 31. Tab. 31: Jakostní znaky hotového kompostu (Agrolaboratoř VÚZT) Vzorek Hromada Jakostní znaky podle ČSN 46 5735

Vlhkost (%) 35,98 40,0- 65,0

Spal.látky (%) 61,12 min.25

N2 (%) 1,71 min.0,60

C:N (-) 17,87 max.30

pH 7,1 od 6,0- 8,5

Hotový kompost splňoval ve všech jakostních znacích mimo vlhkosti požadavky normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. Vlhkost kompostu nedosáhla požadovaných min. 40 %. Výsledky měření objemové hmotnosti kompostu a koeficientu nakypřenosti v průběhu kompostovacího procesu jsou uvedeny v tab. 32. Tab. 32: Výsledky měření objemové hmotnosti Doba měření Při založení kompostu Před 1.překopáním Po 1.překopání Před 2. překopáním Po 2. překopání Při ukončení kompostovacího procesu

Objemová hmotnost (kg.m-3) 267,62 278,59 226,45 230,45 210,12 528,49

Koeficient nakypřenosti kN (-) 1,23 1,09

Objemová hmotnost směsi při zakládání kompostu byla 262,62 kg.m-3. Objemová hmotnost hotového kompostu byla 528,49 kg.m-3.

5.6.4. ZÁVĚR Na základě výsledků experimentu lze konstatovat: Ø biofiltr měl vliv na snížení emisí CO2, H2S, CH4 a NH3 z kompostovací činnosti, Ø vliv biotechnologických přípravků na snížení emisí CO2, CH4 a H2S byl rozdílný, Biotechnologický

přípravek

Bio-Algeen

G40

snižoval

emise

účinněji

než

biotechnologický přípravek Bakteriokompostér Plus, Ø vliv biotechnologických přípravků na snížení emisí NH3 byl podobný, oba přípravky snižovaly emise NH3 srovnatelnou mírou, Ø nejvyšší množství emisí všech sledovaných plynů bylo naměřeno v měřicím místě 1 – na hromadě kompostu, Ø hotový kompost splňoval ve všech sledovaných znacích mimo vlhkosti požadavky normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“.

127

5.7. EXPERIMENT VII Ekonomická studie kompostárny Ekonomiku provozu kompostárny ovlivňují zejména náklady, potřebné na svoz a úpravu surovin a náklady na zabezpečení správného průběhu kompostovacího procesu. Vývoj v oblasti odpadového hospodářství naznačuje, že může nastat situace, kdy kompostárna dostává za zpracování dané suroviny zaplaceno. Náklady na suroviny mohou pak v ekonomickém hodnocení kompostárny dosahovat „záporných“ hodnot. Poplatek za zpracování 1 tuny suroviny bude vycházet ze sazby za uložení 1 tuny tohoto odpadu na skládce. Vzhledem k tomu, že poplatky za uložení odpadů na skládky rostou, může tato položka náklady na výrobu kompostu výrazně ovlivnit. Do ekonomického hodnocení kompostárny nelze vždy zahrnout řadu nepřímých úspor jako např. zamezení vzniku černých skládek, úsporu poplatků za skládkování BRO, zlepšení životního prostředí, pozitivní vliv aplikace kompostu na půdu apod. Objektivním kriteriem při ekonomickém hodnocení provozu kompostárny jsou náklady na výrobu 1 tunu kompostu a cena 1 tunu kompostu na trhu.

5.7.1. CÍL EXPERIMENTU Cílem experimentu bylo zpracovat ekonomickou studii poloprovozní kompostárny a vyčíslit náklady na výrobu 1 tuny kompostu.

5.7.2. MATERIÁL A METODIKA Parametry hodnocené kompostárny: Ø velikost nasávacího území – 400 km2, Ø velikost plochy pro kompostování 12 000 m2, Ø množství zpracovávaných surovin 6 000 t.rok-1, Ø varianta kompostovací technologie – pásové hromady. Technické vybavení kompostárny: Ø traktor Zetor Z 5245 s přívěsnou vlečkou, Ø automobil AVIA 31 pro kontejnerovou dopravu, Ø univerzální nakladač UNC – 060, Ø nakládací lopata o geometrickém objemu 0,375 m3 , Ø překopávač kompostu Sandberger ST 300, Ø neprodyšná folie na přikrytí kompostu,

128

Ø textílie Top Tex, Sandberger GmbH. Receptura zakládky, uvedená v tab. 33, odpovídá požadavkům optimalizace vstupních parametrů (C:N 37:1). Předpokládaný úbytek původní hmotnosti je stanoven na 30 %, což je považováno za minimální hodnotu. Objemové hmotnosti odpovídají povaze kompostovaných surovin, střední objemová hmotnost je 359 kg.m-3. Tab. 33: Receptura zakládky Druh suroviny Dřevní štěpka Hnůj skotu Tráva+listí Nadsítná frakce Celkem Hmotnostní ztráta (%) Produkce hotového kompostu (%)

Podíl v zakládce (%) 30 30 30 10 100 30 70

Množství (t) 1 800 1 800 1 800 600 6 000 1 800 4 200

Objemová hmotnost (kg.m-3) 225 780 242 390 359

5.7.3. VÝSLEDKY V tab. 34 jsou vyčísleny náklady na manipulaci a dopravu kompostovaných surovin. V nasávací oblasti o rozloze 400 km2 uvažujeme se středními dopravními vzdálenostmi pro svoz jednotlivých druhů BRO takto: dřevní štěpka, tráva+listí – 8 km, hnůj skotu – 12 km. V reálném území lze tyto vzdálenosti stanovit váženým průměrem. Nadsítná frakce je vedlejším produktem kompostovacího procesu, vzniká přímo na kompostárně při finální úpravě kompostu. Svozový prostředek – nákladní automobil má objem korby 6 m3, sazba za 1 km jízdy je 10 Kč. Přepravní náklady v Kč.t-1 jsou pak dány objemovou hmotností přepravovaných surovin, přepravovaným množstvím surovin a sazbou za 1 km jízdy. Z celkového množství dřevní štěpky (1 600 t) se bude 1000 t svážet a 800 t bude štěpkováno na kompostárně. Žádná surovina do zakládky kompostu se nebude nakupovat. Tab. 34: Náklady na nakládání a dopravu Přepravní vzdál. (km) Dřevní štěpka 2x8 Hnůj skotu 2x12 Tráva+listí 2x8 Nadsítná frakce 0 Náklady na dopravu celkem Druh

Sazba (Kč.km-1) 10 10 10 0

Náklad na 1 jízdu 160 240 160 0

Hmotnost nákladu (t) 2 4 1 0

Přepravní náklady (Kč.t-1) 80 60 160 0

Přepr. množství (t) 1 800 1 800 1 800 0

Náklady celkem (Kč) 144 000 108 000 288 000 0 540 000

V tab. 35 jsou uvedeny náklady na provoz strojů na kompostárně. Sazba za štěpkování vychází ze střední výkonnosti překopávače (3,0 m3.h-1 = 0,68 t.h-1) a nákladů na 1 hodinu

129

provozu štěpkovače tohoto typu. Pro zpracování 800 t bude tedy potřeba 1 185 hodin práce štěpkovače. Provozní náklady na traktorový překopávač Sandberger ST 300 s traktorem Z 7524 vycházejí z nákladového modelu, který zpracovali ZEMÁNEK, BURG (2005) a činí 630 Kč.hod-1. Obdobné hodnoty uvádí např. PLÍVA (2005a). Provozní náklady na překopávání jsou zde vypočteny pro výkonnost překopávače 700 m3 za hodinu střední objemovou hmotnost směsi 359 kg.m-3, pro 4 kompostovací cykly a 5 překopávek v jednom kompostovacím cyklu. Úprava profilu hromad kompostu předpokládá spotřebu času ve výši 25 % času potřebného pro překopávání. Sazba za hodinu práce nakladače (600 Kč.h-1) vychází ze současných cen prací na trhu. Nakládání předpokládá výkonnost nakladače 30 m3 za hodinu, při předpokladu objemové hmotnosti hotového kompostu 600 kg.m-3 bude spotřeba času na nakládání cca 333 hodin. Tab. 35: Náklady na provoz strojů na kompostárně Operace

Množství (t)

Štěpkování 800 PEZZOLATO PZ 110 Překopání 6 000 Z 7524+ Sandberger ST 300 Úprava profilu 6 000 UNC-060 Nakládání 6 000 UNC-060 Náklady na provoz strojů celkem

Sazba (Kč.hod-1)

Potřeba času (hod.)

Provozní náklady (Kč)

400

1 185

474 000

630

480

302 400

600

120

72 000

600

333

199 800 1 048 200

V tab. 36 je provedeno stanovení nákladů na zpevněnou plochu a geotextílíí pro zakrývání pásových hromad. Hodnoty investičních nákladů a odpisů zpevněné plochy, stejně jako ceny geotextílíí odpovídají současným podmínkám uživatelské praxe. Tab. 36: Náklady na kompostárnu – zpevněná plocha a geotextílie Nákladová položka Odpis zpevněné plochy Odpis geotextílie Náklady na plochu a geotextílii celkem

Pořizovací cena (Kč)

Doba odepisování (r)

12 000 000 60 000

30 3

130

Náklady za uvažované období (Kč.r-1) 400 000 20 000 420 000

V tab. 37 jsou vyčísleny pracovní náklady na kompostárně. Uvažovaná sazba mzdových nákladů vychází z předpokladu, že pracovník je kvalifikován pro obsluhu traktoru, nakladače a ostatních mechanizačních prostředků. Tab. 37: Náklady na obsluhu kompostárny Spotřeba pracovního času (hod.) Štěpkování 1 185 Překopávání 480 Práce s nakladačem 500 Pracovní náklady na kompostárnu celkem Operace

Hodinová sazba pracovníků (Kč.hod-1)

Pracovní náklady (Kč) 161 160 65 280 68 000 294 440

136

Tab. 38 shrnuje výsledky ekonomického hodnocení podle jednotlivých položek, v tabulce 39 jsou vyčísleny náklady na výrobu 1 tuny kompostu. . Tab. 38: Celkové náklady na kompostárnu (Kč.r-1) 540 000 1 048 200 420 000 294 440 2 302 640

Náklad Náklady na dopravu Náklady na provoz strojů Náklady na plochu a geotextílii Pracovní náklady na kompostárnu Náklad celkem

Tab. 39: Náklady na výrobu jedné tuny kompostu Celková produkce kompostu (t) 4 200

Celkové náklady (Kč) 2 302 640

Náklady (Kč.t-1) 548

5.7.4. ZÁVĚR Uvedený postup naznačuje způsob stanovení jednotlivých nákladových položek při ekonomickém hodnocení výroby kompostu. Výsledná nákladová položka může být dále ovlivněna řadou skutečností, zejména výši poplatků za zkompostování BRO. Náklady na provoz strojů se mohou významně měnit podle ročního objemu zpracovaných surovin a mohou se také lišit podle toho zda stroje budou provozovány ve vlastní režii nebo formou služby.

131

6. DISKUSE Kompostování je proces, jehož průběh ovlivňuje celá řada faktorů. Přeměnu organické hmoty na humusové látky v průběhu kompostování zabezpečují převážně mikroorganismy. Optimální podmínky pro rozvoj mikroorganismů lze zabezpečit úpravou základních podmínek, které ovlivňují průběh kompostovacího procesu. Úpravou těchto podmínek se kompostování stává procesem řízeným a každý zásah do procesu má své opodstatnění. Cílem disertační práce bylo ověřit vliv vybraných podmínek při kontrolovaném mikrobiálním kompostování biodegradabilních odpadů ze zemědělsky nevyužívaných ploch na průběh kompostovacího procesu. Dílčím cílem práce bylo také posouzení ekonomické náročnosti výroby kompostu ve sledovaných podmínkách. Pro ověření vlivu vybraných faktorů byly realizovány experimenty, popsané v práci, které probíhaly převážně na experimentální kompostárně VÚZT, v.v.i. Praha a na kompostárně NKP Vyšehrad Praha. V experimentu I byl ověřován vliv různé surovinové skladby (různý poměr C:N) zakládek kompostu na průběh kompostovacího procesu a délku jeho trvání. Pro provedení experimentu byly založeny 3 hromady kompostu s různým poměrem C:N vstupních surovin. Hromada 1 s poměrem C:N 20:1, hromada 2 s poměrem C:N 35:1 a hromada 3 s poměrem C:N 25:1. V průběhu kompostovacího cyklu se monitorovala teplota zakládek a obsah kyslíku v hromadách zakládky. Teplota je jedním ze základních parametrů, kterým lze popsat aktivitou přítomných mikroorganismů v zakládce (PLÍVA 2006). Na základě monitorování teploty se ukázalo, že různý poměr C:N vstupních surovin měl vliv na rychlost dosažení maximálních teplot. U hromady 3 (C:N 35:1) byla rychlost dosažení maximálních teplot ve srovnání s hromadou 1 (C:N 20:1) a 2 (C:N 25:1) opožděna. Hromada 2 (C:N 25:1) se vyznačovala nejvýraznějším kolísáním teplot v průběhu celého kompostovacího cyklu. Různý poměr C:N u jednotlivých hromad neměl výrazný vliv na obsah kyslíku v hromadách. Během celé doby kompostovacího cyklu obsah kyslíku neklesl pod 13 % . Lze to vysvětlit tím, že kompostovací proces byl pravidelně monitorován a řízen prostřednictvím překopávání. ZEMÁNEK (2000) uvádí, že různým poměrem uhlíku k dusíku (C:N) tj. různým poměrem anorganických a organických látek v kompostovaných surovinách lze vysvětlit i rozličnou rychlost rozkladu v průběhu kompostování. Anorganické látky neposkytují „živnou půdu“ pro mikroorganismy a jsou z tohoto hlediska balastní složkou. Standardní délka kompostovacího cyklu pro kompostování v pásových hromadách s častým překopáváním činí

132

12 týdnů. Podobně BANOUT (2005) uvádí, že dobu rozkladu organického materiálu ovlivňuje především poměr C:N kompostované biomasy. Kromě toho důležitými podmínkami jsou vlhkost, teplota, množství dodávaného vzduchu a druh kompostovaných surovin. Při úzkém poměru C:N v čerstvém kompostu (pod 20:1) převyšuje obsah dusíku potřeby mikroorganismů, což vede k nadměrné mineralizaci. Doba zrání kompostu se tím také prodlužuje a produktivita tvorby humusových látek klesá. (VÁŇA, 1994). Uvedená tvrzení prokázala i výsledky experimentu. Rozličný poměr C:N u jednotlivých hromad kompostu měl vliv na délku trvání kompostovacího cyklu. Z tohoto hlediska se jako nejvhodnější ukázal poměr C:N 35:1 u hromady 2, kde byl kompostovací cyklus ukončen již po 11 týdnech kompostování. Kompostovací cyklus u hromady 1 (C:N 20:1) trval nejdéle - 14 týdnů, u hromady 3 (C:N 25:1) byl kompostovací cyklus ukončen po 13 týdnech. Jakostní znaky hotového kompostu ze všech hromad splnily požadavky normy ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“, pouze u hromady 3 (C:N 35:1) nebyl splněn požadavek na minimální vlhkost. V experimentu II se ověřoval vliv různého podílu dřevní štěpky v zakládkách kompostu na rychlost rozkladu a průběh kompostovacího procesu. Pro provedení experimentu byly založeny 3 hromady s různým poměrem dřevní štěpky ve vstupních surovinách. Řada autorů např. JELÍNEK (2002), ZEMÁNEK (2001) uvádí, že dřevní hmota představuje surovinu se širokým poměrem C:N, která se velmi obtížně rozkládá. JIŘÍČEK (2003), EPSTEIN (2000) uvádí, že rychlost rozkladu přímo souvisí s velikostí jednotlivých částic. Čím menší jsou částice materiálu, tím je větší oxidační a styčná plocha, což je vhodnější pro biologické procesy rozkladu, které pak probíhají účinněji. Na druhé straně mohou malé částice způsobovat problémy snížením pórovitosti a tedy možnosti dostatečného provzdušnění kompostu (PLÍVA, 2006). Obecný požadavek na maximální velikost jednotlivých segmentů štěpky je 5000 mm3, což odpovídá štěpce o střední velikosti (15 – 20) mm. Na základě monitorování kompostovacího cyklu bylo zjištěno, že podíl dřevní štěpky v zakládce kompostu měl vliv na výšku maximální teploty. Čím byl podíl dřevní štěpky vyšší, tím byla hodnota maximální teploty nižší. V průběhu kompostovacího cyklu teplota u žádné hromady nepřesáhla 60 °C. MUŽÍK a kol.(2006) uvádějí, že při kompostování dřevní štěpky z réví vinic s trávou se teploty ve fází rozkladu nedostaly nad hodnotu 50 °C. Rozdílný podíl dřevní štěpky v zakládce ovlivnil kvalitu výsledního kompostu - nejnižší podíl nadsítné frakce byl u kompostu, kde byl podíl dřevní štěpky nejnižší.

133

STRATTON (1995) uvádí, že dřevní štěpka v kompostu absorbuje přebytečnou vlhkost a snižuje objemovou hmotnost kompostu. Potvrzují to i výsledky pokusu, kdy kompost ze zakládky s nejvyšším podílem dřevní štěpky měl nejnižší objemovou hmotnost. Podle VÁNI (2005) je mikrobiologická přeměna dřevní štěpky při kompostování ve srovnání např. s travní fytomasou dlouhodobějším procesem. Kompostovací proces u všech variant v provedeném experimentu trval 16 týdnů. Lze ale předpokládat, že prodloužení doby kompostování u variant s vyšším podílem dřevní štěpky by vedlo ke zvýšení kvality výsledného kompostu hlavně z hlediska jeho zrnitosti. V experimentu III byl ověřován vliv zakrývání hromad kompostu na průběh kompostovacího procesu. PLÍVA (2006) uvádí, že při kompostování v pásových hromadách, kde výška hromad je max. 1,5 m, je pro udržení potřebných teplotních a aerobních podmínek vhodné zakrývat hromady kompostu plachtou. Zakrýváním lze zabezpečit podmínky pro správný průběh kompostovacího procesu a to zejména udržení potřebné teploty pro hygienizaci. Z výsledků experimentu vyplývá, že přikrývání hromad (výška hromad 1,2 m; šířka hromad 1,8 m) prodyšnou gotextílii Top Tex nemá zásadní vliv na průběh teplot v hromadě kompostu, ale má vliv na výšku maximálních teplot. V nepřikrytých měřicích místech byly hodnoty maximálních teplot nižší než v přikrytých měřicích místech v průměru o 4,5 °C. GORODNIJ (1990) uvádí, že teplota při kompostování by neměla překročit 70 °C, jinak může dojít k usmrcení užitečných mikroorganismů. Tento požadavek byl u obou hromad splněn. Podle normy ČSN Průmyslové komposty je pro hygienizaci kompostu potřeba udržet teplotu 45 °C po dobu 5 dnů, což bylo u obou hromad splněno. Přikrývání hromad mělo vliv na obsah kyslíku v hromadě. V přikrytých měřicích místech byly naměřeny vyšší hodnoty obsahu kyslíku o cca 0,8 % . Jelikož kompostování je aerobní proces hraje obsah kyslíku v kompostu důležitou roli. VÁŇA (1997) uvádí, že obsah kyslíku by neměl klesnout pod 3 % , Podle PLÍVY (2006) by obsah kyslíku neměl klesnout pod 6 %. Obsah kyslíku u obou hromad neklesl pod 11 %. Hlavní vliv na obsah kyslíku v kompostu má aerace, což potvrzují výsledky výzkumů i jiných autorů (JELÍNEK, PLÍVA, 2001). Hromady byly v průběhu kompostovacího cyklu celkem 4x překopány, což se vzhledem na průběh teplot i obsah kyslíku jeví jako dostatečné. Na základě měření obsahu kyslíku v přikrytých měřicích místech lze konstatovat, že kromě překopávání kompostu měla na aerobní poměry v hromadě pozitivní vliv i geotextílie Top Tex. Experiment IV měl za cíl zjistit, jaký má vliv na průběh kompostovacího procesu neprodyšná PE plachta ve srovnání s prodyšnou Top Tex plachtou. Pro provedení 134

experimentu byly vytvořeny dvě hromady, s rozdílnou surovinovou skladbou (jiný poměr C:N) a každá hromada byla na jedné polovině přikryta prodyšnou Top Tex plachtou a na druhé polovině neprodyšnou PE plachtou. Kompost byl v průběhu kompostovacího cyklu 3x překopán, přičemž 1. překopávka byla homogenizační. Na základě měření obsahu kyslíku bylo zjištěno, že jeho obsah v měřicích místech pod prodyšnou plachtou byl vyšší cca o 1 až 2 %, což může být způsobeno chybou měření (přesnost měřicího přístroje byla ±0,1 %), ale i tím, že prodyšná geotextílie Top Tex umožňuje stálou výměnu plynů mezi hromadou kompostu a okolním prostředím. Obsah kyslíku během celého kompostovacího cyklu nepřesáhl ani u jednoho měřicího místa hodnotu 15 %. Na základě průběhu teplot během kompostovacího cyklu bylo zjištěno, že neprodyšná PE plachta způsobila vyšší kolísání teplot. V měřicích místech pod prodyšnou Top Tex plachtou byl průběh teplot vyrovnanější. Podobně jako u experimentu I i zde se sledoval vliv surovinové skladby kompostu na průběh kompostovacího procesu. Experiment potvrdil, že rozdílný poměr C:N má vliv na délku trvání kompostovacího cyklu. U variant 3 a 4 (C:N 27:1) se ve srovnání s variantami 1 a 2 (C:N 25:1) v desátém týdnu kompostovacího cyklu teplota víc blížila teplotě okolí. Lze tedy konstatovat, že vyšší poměr C:N (27:1) u vstupních surovin vedl ke zkrácení doby kompostování. Rozdílná surovinová skladba (poměr C:N) u hromad neměla vliv na kvalitu kompostu - jakostní znaky byly v souladu s normou ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. Experiment V měl za cíl ověřit vliv aplikace biotechnologických přípravků na produkci emisí z kompostovacího procesu a na kvalitu výsledného kompostu. Ověřoval se vliv biotechnologických přípravků Bio-Algeen G40 a Bakteriokompostér Plus. Účinnost obou biotechnologických přípravků na snížení produkce emisí H2S nebyla jednoznačně prokázána. Naměřené hodnoty byly proměnlivé. Produkci emisí CO2 přípravek Bio-Algeen G40 snížil přibližně o 41 %. Přípravek Bakteriokompostér Plus naopak emise CO2 zvýšil. Výrobce přípravku vysvětluje zvýšení emisí CO2 jako důkaz účinnosti biotechnologického přípravku. Fermentace kompostovaných surovin probíhá správně, výsledným metabolitem je CO2 a nedochází tak k tvorbě organických kyselin, alkoholů a aminů, které se vyznačují zápachem. V omezení produkce emisí CH4 byl opět účinnější biotechnologický přípravek Bio-Algeen G40, který snížil emise CH4 přibližně o 27 %. Účinek biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus byl o 2 % menší, tj. 25 %.

135

Emise NH3 snižovaly oba biotechnologické přípravky podobně, biotechnologický přípravek Bio-Algeen G40 o 30 % a Bakterikompostér Plus o 28 %. Pozitivní účinek biotechnologických přípravků na snížení produkce zátěžových plynů během kompostování uvádí i JELÍNEK (2002), a JELÍNEK‚ ČEŠPIVA, PLÍVA, HÖRNIG (2001). Při porovnání průměrné produkce emisí z přikrytého měřicího místa s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40 a nepřikrytého měřicího místa bez aplikace se ukázalo, že přikrývání hromady mělo pozitivní vliv na snížení emisí CO2, NH3 a CH4. Rozdíl mezi měřicími místy byl 10 %. Při porovnání průměrné produkce emisí z přikrytého měřicího místa s aplikací biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40 a přikrytého měřicího místa bez aplikace přípravku, byly emise CO2, NH3 a CH4 v přikrytém měřicím místě s aplikací přípravku nižší. Vliv přikrývání na produkci emisí byl potvrzen i u biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus u průměrných emisí CO2 a NH3. U emisí CH4 nebyl mezi měřicími místy výrazný rozdíl.

Podobné výsledky uvádí JELÍNEK (2002), kdy účinnost

biotechnologických přípravků na snížení emisí z kompostovacího procesu byla zvýšená při použití geotextílie na zakrývání kompostu. V experimentu VI byla testována účinnost biotechnologických přípravků na omezení produkce emisí z kompostovacího procesu s použitím biofiltru. Byla založena jedna kompostová zakládka, ze které se jímaly unikající emise do biofiltru. Byly měřeny emise H2S, CO2, NH3 a CH4. Naměřené hodnoty produkce NH3 byly po celou dobu sledování emisí poměrně vyrovnané. Při snížení emisí NH3 prokázaly oba biotechnologické přípravky svou účinnost, přičemž vyšší účinnost byla zaznamenána u biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40. Z plynů byl v odebíraných vzorcích nejvíce zastoupen CO2. Při sledování vlivu biotechnologických přípravků na snížení emisí CO2 byl ve srovnání s kontrolou účinnější přípravek Bio-Algeen G40, který snížil emise CO2 cca o 60 %. Účinnost biotechnologického přípravku Bakteriokompostér Plus nebyla, ve srovnání s kontrolou, prokázána. V nejmenším množství byly zaznamenány emise CH4. Použitím biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40 došlo k poměrně výraznému snížení jejich množství, při použití přípravku Bakteriokompostér Plus nebylo snížení výrazné. Emise H2S biotechnologický přípravek Bakteriokompostér Plus omezil o 24 %, ale při jeho

porovnání

s kontrolou

nebyl

zjištěný

136

žádný

průkazný

rozdíl.

Použitím

biotechnologického přípravku Bio-Algeen G40 došlo ve srovnání s kontrolou ke snížení emisí H2S o 50 %. U obou použitých přípravků lze konstatovat, že nejlépe plní funkci prostředku pro potlačení zápachu. Menší působení bylo prokázáno pro urychlení kompostovacího procesu. Tento výsledek byl potvrzen i v závěrech prací jiných autorů (JELÍNEK, PLÍVA, 2001). Pokud bychom chtěli používat stimulátory jen z důvodu zkrácení kompostovacího cyklu je potřeba zvážit, jestli je jejich využití ekonomicky přínosné. Cílem experimentu VII

bylo zpracovat ekonomickou studii poloprovozní

kompostárny a vyčíslit náklady na výrobu 1 tuny kompostu. Ekonomická studie byla zpracována pro modelovou kompostárnu s nasávacím územím 400 km2 a roční produkci kompostu 4 200 tun. Receptura zakládky byla zvolena tak, aby odpovídala požadavkům na optimální surovinovou skladbu zakládky kompostu a typu surovin zpracovávaných na kompostárně.. S ohledem na předpokládané množství kompostu pak jednotkové náklady na tunu vycházejí ve výši 548 Kč. Např. PLÍVA (2005) uvádí náklady na výrobu kompostu v podmínkách ČR na úrovni 600 – 800 Kč.t-1. ZEMÁNEK (2007) uvádí náklady 530 Kč.t-1. RUNGE (2000, In: ZEMÁNEK, 2001) uvádí náklady na výrobu kompostu u této technologie v podmínkách Německé spolkové republiky ve výši 55 euro což představuje částku přibližně 1 600 Kč. Jednou z vhodných oblastí pro uplatnění technologie řízeného kompostování v pásových hromadách je systém komunitního kompostování provozovaný obcemi, nebo systémy provozované svazky obcí a systémy zemědělských – faremních kompostáren, kde se obyčejně zpracovává zbytková biomasa z vlastní produkce v místě, resp. blízko místa svého vzniku. Pokud je kompostování provozováno na volné ploše v pásových hromadách lze docílit ekonomicky efektivního výsledku v ceně konečného produktu. K úspěšnému provozu je potřebné vybrat vhodnou a ekonomicky přijatelnou techniku a kompostovací proces správně řídit. V současné době se zejména pro obce a sdružení měst a obcí nabízí možnost tzv. komunitního kompostování. Novela zákona o odpadech (č. 314/2006 Sb.) umožňuje obcím vydat obecně závaznou vyhlášku, která určí systém komunitního kompostování a způsob využití zeleného kompostu k údržbě a obnově veřejné zeleně na území obce. Kompostovací proces musí být ale provozován tak, aby byl zajištěn aerobní rozklad organické hmoty bez vzniku zápachu a emisí zátěžových plynů. 137

Zajistíme-li, aby kompostování probíhalo jako řízený proces, při kterém jsme schopni ovlivnit základní parametry, splníme tím podmínku minimálního dopadu kompostovací technologie na složky životního prostředí a další legislativní požadavky, což je předpokladem pro to, aby se kompostování stalo nejlepší dostupnou technikou (BAT). Výsledky práce a ověření sestavení vhodné surovinové skladby kompostu, četnosti překopávek kompostu a systému přikrývání hromad kompostu lze využít při řízení kompostovacího procesu. Kromě toho práce přináší poznatky o vlivu biotechnologických přípravků a biofiltru na snížení emisí a zápachu z kompostovacího procesu, které lze uplatnit zejména v případech, kdy je kompostárna situována v blízkosti lidských sídel. Všechny uvedené výsledky práce lze využít přímo v provozu kompostáren nebo při projektování dalších systémů komunitního a faremního kompostování.

138

7. ZÁVĚR Zpracování biologicky rozložitelných odpadů technologií kompostování má mnoho výhod. Na jedné straně přispívá k řešení problému vysoké produkce biologicky rozložitelných odpadů, na straně druhé jím lze pokrýt i nezbytnou potřebu organických hnojiv. Odčerpáním velkého množství odpadů ze skládek, spaloven a kulturní krajiny může mít kompostování trvalý a dalekosáhlý vliv na kvalitu prostředí. Vyrobený kompost je zdrojem organické hmoty, která má v půdě velký význam z produkčního i mimoprodukčního hlediska. V disertační práci bylo v jednotlivých experimentech při kompostování v pásových hromadách ověřeno a doloženo, že úpravou vstupních podmínek kompostovacího procesu lze ovlivnit jeho průběh. Významné je zejména zjištění, že úpravou surovinové skladby (zejména poměru C:N), dostatečným překopáváním kompostu a zakrýváním hromad vhodnou geotextílií, lze kompostovací cyklus zkrátit o 2 až 3 týdny. Zkrácení doby kompostování má význam z hlediska ekonomického. Úpravou zmiňovaných parametrů, aplikací biotechnologických přípravků a využitím biofiltru lze přispět k snížení možného negativního dopadu kompostování na životní prostředí zejména z hlediska ochrany ovzduší. Byla prokázána účinnost biotechnologických přípravků na snížení emisí sledovaných plynů v průměru o 20 – 30 %. Ekonomická studie modelové kompostárny ukázala, že ve sledovaném provozu činí náklady na výrobu tuny kompostu 548 Kč. Výsledky disertační práce již byly využity při tvorbě metodiky správné kompostářské praxe (PLÍVA a kol., 2005; PLÍVA a kol., 2006), při výrobě organických hnojiv, zásypových zemin, nebo při výrobě rekultivačních substrátů. V průběhu zpracovávání disertační práce byly částečné výsledky předávány formou přednášek na kurzech „Biologické zpracování bioodpadů“, který organizuje agentura ZERA, o.s., Náměšť nad Oslavou pro provozovatele zařízení pro biologické zpracování BRO, pracovníky státní správy, odpadové hospodáře, zemědělce a všechny zájemce o vzdělávání v této oblasti. Řada výsledků je významným podkladem pro projektování a realizaci zejména komunitních a faremních kompostáren, kde má technologie řízeného kompostování v pásových hromadách největší uplatnění. Výsledky práce zároveň prokázaly, že některé problémy u kompostování nejsou zatím plně vyřešeny a tak mohou sloužit jako námět pro další výzkum.

139

8. CONCLUSION Processing of biodegradable waste using the composting technology has many advantages. On one hand it helps to solve the issue of high production of biodegradable waste, on the other hand it can cover necessary need of organic fertilizers. Composting can contribute to long – term and far – reaching improvement of environment thanks to drawing large volume of waste from dumps, incineration plants and landscape. Produced compost is a source of organic matter which has great importance in the soil both from production and non – production viewpoint. This dissertation work has proved through specific experiments during composting in belt piles that the train of composting can be affected by modifying the initial conditions of the process. The important finding is, that modification of compost raw material composition (primarily C: N ratio), sufficient frequency of compost turning and compost pile covering can shorten the composting cycle by 2 or 3 weeks. Shorten the period of composting cycle is important from the economical viewpoint. Modification of the mentioned parameters, application of biotechnological preparatives and use of biofilter can minimize possible negative impact of composting to the environment, especially with regard to protection of the atmosphere. There was proved effectiveness of biotechnological preparatives to decrease the monitored gas emissions by 20 – 30%. Economical study of model compost plant showed, that costs for 1 tonne of compost production are 548 Kč. Results of this dissertation work were used by making the methodology of good composting practice (PLÍVA et al., 2005; PLÍVA et al., 2006), at production of organic fertilizers, backfilling soils or recultivation substrates. In the course of dissertation thesis processing, the partial results were handled in the course “Biological treatment of waste” on. The course is organised by ZERA agency in Naměšť nad Oslavou and it is for biodegradable waste processors, waste managers, farmers, workers from public administration and for all interested persons. Ranges of results are important basis for designing and realisation of community and farm compost plant, in which the controlled composting in belt pipes has a great use. Results of this work have proved that a number of composting issues have still not been solved; this can be an impulse for further study.

140

9. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. ABRHAM, Z., KOVÁŘOVÁ, M.: Energetické seno a jeho využití. Biom.cz [online]. 2006-04-03 [cit. 2007-04-17]. Dostupné z WWW: . ISSN: 1801-2655. 2. AMBROŽ, Z.: Zemědělská mikrobiologie (Speciální část pro pěstitelé a zahradníky), skriptum VŠZ v Brně, 1983, s. 71- 75. 3. ANDERSON, M. S.: Compost as a means of garbage disposal. The Solid and Crop Sci. Soc. of Florida Proc. 16: 134- 144, 1956. 4. ATKINSON, C. F., JONES, D: D., GAUTHIER, J. J.: Biodegradabilities and microbial activities during composting of municipal solid waste in bench- scale reactors. Compost Science and Utilization, 4, 4:14- 23, 1996. 5. AVNIMELECH, Y., COHEN, A.: On the use of organic manure for amendment of compacted clay soils: Effects of aerobic and anaerobic conditions. Biological Wastes. 26: 331- 339, 1998 6. BACH, P.D., SHODA, M., KUBOTA, H.: Rate of composting of dewatered sewage sludge in continuously mixed isothermal reactor. J. Fermet. Technik. 62(3): 285- 292, 1984. 7. BANOUT, J.: Optimalizace surovinové skladby, výrobní plochy a kalkulace provozních nákladů při výrobě kompostu v zakládkách. Doktorská disertační práce. ČZU v Praze, institut tropů a subtropů, Praha, 2005. 114s. 8. BEFFA, T., BLANC, M., MARILLEY, L., FISCHER, J. L., LYON, P., F., ARAGNO, M.: Taxonomic and metabolic microbial diversity during composting. Chapman and Hall, London, 1996. 9. BISHOP, P. L., GODFREY, C.: Nitrogen transformation during sludge composting. BioCycle. 24(4): 34- 39, 1983. 10. BOBRZYK, D.: Kompostování zahradnických odpadů jako řízený proces. Diplomová práce. ZF MZLU v Brně, 1998. 72 s. 11. BORTEL, J., JANČOVÁ, J., SLÁVIKOVÁ, D.: Ochrana a tvorba krajiny. Zvolen, Technická univerzita, 1993, 135 s., ISBN 80- 228- 0241 12. BOYLE, M. W. T., FRANKERBERGER Jr., STOLZY, L. H.: The influence of organic matter on soil aggregation and water infiltration. Journal of production Agriculture, 2:290- 299, 1989. 13. BRINTON, W. F., ŠVAND, E., DROFFNER, M. L., BRINTON, R. B.: Standardized test for compost selfheating. BioCycle 36(11): 64- 69, 1995.

141

14. BURG, P.: Odpadní dřevo ze sadů a vinic jako surovina pro výrobu bioenergetických produktů. In Zemědělská technika a biomasa 2006. Praha: VÚZT Praha, 2006, s. 23--26. ISBN 80-86884-15-5. 15. CANET, R., POMARES, F.: Changes in physical, chemical and physico- chemical parameters during the composting of municipal solid waste in two plants in Valencia. In: Bioresource technology n.51/1995, p. 259- 264. 16. COOPERBAND, L.: The Art and Science of Composting. A ressource for farmers and compost producers, University of Wiscosin- Madison, Center for Integrated Agricultural Systeme, March 29, 2002. 17. CISAR, J. L., SNYDER, G. H.: Amendity turfgrass sand soil to improve water retention and reduce agrochemical leaching. In: W.H. Smith (ed.) Florida Water Conservation, Compost utilization Program Final report, March 1995, University of Florida, Gainesville. p. 137- 160. 18. COPPOLA, S., DUMONTET, S., MARINO, P.: Composting raw sewage sludge in mixture with organic or inert bulking agents. In: E.I. Stentiford (ed.). Proc. of the Int´l. Conf. on Composting of Solid Wastes and Slurries. The Univ. of Leeds, England, 1983, pp. 125- 147. 19. DEJMAL, I.: Co s evropskou kulturní krajinou na konci dvacátého století? In: Obzory, Jihlava říjen 2006, ročník 3, č.2, str. 5- 9. 20. EPSTEIN, E.: The Science of Composting. Technomic Publishing Co INC, Pensylvania, 1997, ISBN No. 1- 56676- 478 -5. 21. FAVOINO, E.: Oddělený sběr kompostovatelných odpadů, kompostování a biologická úprava zbytkového odpadu. Zkušenosti a současné trendy v Evropě. Kongres OdpadyLuhačovice, 2003. 22. FIC, V., ŽUFÁNEK, J., ZEMÁNEK, P.: Zpráva z I. etapy ověřování a ekonomického vyhodnocení kompostovací linky (pro kompostování zbytků z vinic a výroby vína). Vinopol, Velké Bílovice, 1994, 15 s., 17 obr. 23. FORMAN, R.T.T., GORDON, M.: Krajinná ekologie. Praha, Akademia, 1993. 24. GÁBRIŠ, Ľ. a kol.: Ochrana a tvorba životného prostredia v poľnohospodárstve. Nitra, VES SPU, 1998, 168 s. 25. GORODNIJ, A. a kol.: Biokonversija organičeskich otchodov v biodinamičeskom chozjajstve. Urožaj, Kijev 1990, 178s. 26. GRODA, B.: Technika zpracování odpadů. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 1997. 168 s. : obr., tab. ISBN 70-7157-264-0 27. GUNNARSDOTTER, B.: Emission of Amonia, Nitrous Oxide and Methane during composting of Organic Household Waste. Swedish University of Agricultural Science, Uppsala, 2001

142

28. HASSEN, A., BELGUITH, K., JEDIDI, N., CHERIF, A., CHERIF, M., BANDABOUS, A.: Microbial characterization during composting of municipal solid waste. In: Bioresource technology, 80 (2001), p. 217- 225 29. HAUG, R. T.: The Practical Handbook of compost engineering. Lewis Publisher, Bora Raton, Florida, pp. 307- 384, 1993 30. HEJÁTKOVÁ, K.; JELÍNEK, A.; MACOUREK, M.; NOVÁK, P.; OSTRATICKÝ, R.; PLÍVA, P.; ŠREFL, J.; VOSTÁL, D.; VOSTOUPAL, B.; ZEMÁNEK, P.; ZIMOVÁ, M.: Faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním kompostováním. Realizační pomůcka pro zpracování podnikové normy, VÚZT Praha, 2003, 62 s. 31. HEJÁTKOVÁ, K., LATINI, J., NOVÁK, P.: Ekologické rychlokompostování biomasy. Vydáno při příležitosti odborného semináře "Zhodnocení přebytečné biomasy ke stabilizaci půdní úrodnosti formou ekologického rychlokompostování" .Brno : Veterinární a farmaceutická univerzita VFU, 1997. 20 s. : obr., tab. ISBN 80-85114-09-7 32. HOMOLKA, J.: Právní a ekonomické souvislosti mimoprodukčních funkcí českého zemědělství. In: Sborník příspěvků z mezinárodního vědeckého semináře „Multifunkční zemědělství v regionálním kontextu“, Praha, leden 2005, s.98-109, ISBN 80-213-1323-4 33. HRUBÝ, J.; BADALÍKOVÁ, B., HARTMAN, I., NEDĚLNÍK, J: Revitalizace půdy znečištěné ropnými látkami pomocí rychlokompostů. In: Sborník z mezinárodní konference Biologicky rozložitelné odpady, jejich zpracování a využití v zemědělské a komunální praxi, Náměšť nad Oslavou 19.- 20.5.2005, s. 127- 130., ISBN 80- 903548-07. 34. JELÍNEK, R.: Zhodnocení stavu trvalé krajinné zeleně v současné krajině západního Kroměřížska. In. Sborník z mezinárodní mezioborové konference „venkovská krajina“ 4. ročník, 12. -14.5. 2006, Slavičín a Hostětín, ZO ČSOP Veronica Brno, s. 84-86. ISBN 80239-7166-2. 35. JELÍNEK, A.: Omezení emisí amoniaku a metanu procesem rychlokompostování. In: Seminář „Bioodpad 2002“. Výzkumný ústav rostlinné výroby a CZ Biom – České sdružení pro biomasu. Praha 14. 11. 2002, s. 25 – 30 36. JELÍNEK, A., ALTMAN, V., ANDRT, M., ČERNÍK, B., PLÍVA, P., JAKEŠOVÁ, H.: Hospodaření a manipulace s odpady ze zemědělských a venkovských sídel. Agrospoj, SAVOT, F., Praha, 2001. 37. JELÍNEK, A.; ČEŠPIVA, M.; PLÍVA, P.; HÖRNIG, G.: Composting as possibility of toxic gases emissions reduction, mainly ammonia, generated during manure storage. Agricultural angineering, 2001a, č. 3, s. 82 – 91. 38. JELÍNEK, A., PLÍVA, P.: Ekologické hledisko kompostovacího procesu. In: Sborník referátů z mezinárodního vědeckého sympozia „Perspektivy rozvoje zemědělské techniky“, MZLU v Brně, Agronomická fakulta, 7.- 8. dubna, Brno, 1997, s. 301- 308.

143

39. JELÍNEK, A., PLÍVA, P.: Zhodnocení odpadní biomasy kompostováním. In: Agromagazín Nový venkov, č.4/1988, s. 49- 52. 40. JELÍNEK, A., PLÍVA, P.: Mechanizační prostředky pro zpracování a úpravu biomasy. In: Agromagazín Nový venkov, č.11/1998, s. 34- 37. 41. JERIS, J., S., REGAN, R., V.: Controlling environmental parameters for optimal composting. Part I. Compost Sci. 10(1): 10-15, 1973. 42. JIŔÍČEK, J.: Návrh mechanizačních prostředků pro úpravu surovin v kompostovacích zakládkách. Diplomová práce, Zahradnická fakulta, Ústav zahradnické techniky, Lednice, 2003. 43. KHALIL, EL- RAZAK, M., A.: Utilization of vegetable market wastes in dairy cow feeding- Analysis for the example of Cairo. Egypt, Berlin, 2001, ISBN 3- 89574- 401- 8. 44. KLEMENTOVÁ, E.: Krajinná ekológia. STU Bratislava, Stavebná fakulta, Katedra vodného hospodárstva krajiny, Bratislava, 2006. str.178., ISBN 80-227-2343-6. 45. KOTOULOVÁ, Z., VÁŇA, J.: Příručka pro nakládání s komunálním odpadem. MŽP a ČEU, Praha 2001, ISBN 80- 7212- 201- 0. 46. KÖRNER, I., BRILSKY, H., JENSEN, U., RITZKOWSKI, M., STEGMANN, R.: Posibilities for the regulation of the composting process to optimize the nutrient composition of compost. In: Organic recovery and Biological treatment into the next millenium, Internationale Conference, Harrogate, United Kingdom, 3. september 1997, pg. 1-12. 47. KUBÁT, J., MIKANOVÁ, O.: Půdně mikrobiologické aspekty aplikace kompostů a biopreparátů do půdy. In: Komposty, biohnojiva, biopreparáty, Deštné v Orlických horách, agentura BONUS, 1996. s. 1-5. 48. KUCHAŘÍKOVÁ, M.: Možnosti využití zahradnických odpadů a odpadů z údržby veřejné zeleně při kompostování. Diplomová práce, MZLU v Brně, Agronomická fakulta, Brno, 2007, 88s. 49. LACINOVÁ, Z.: Kompostování. VURV Praha- Ruzyně, 1995. 50. LHOTSKÝ, J. a kol.: Kultivace a rekultivace půd. Výzkumný ústav meliorací a ochrany půd, Praha, 1994, 198 s. 51. LÖW, j. a kol.: Rukověť projektanta místního územního systému ekologické stability, Metodika pro zpracování dokumentace. Doplněk, Brno 1995, ISBN 80- 85765- 55- 1. 52. MÁLEK, J.: Systémy trvale udržitelné rostlinné produkce pro multifunkční zemědělství v produkčních a LFA oblastech ČR. Redakčně upravená závěrečná zpráva projektu QD11431. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005. 86 s. : tab., gr.

144

53. MAREŠOVÁ, K.: Management biologicky rozložitelných komunálních odpadů. Diplomová práce. UK v Praze, Přírodovědná fakulta, Ústav pro životní prostředí. Praha, 2006. 111s. 54. MÍCHAL, I.: Ekologická stabilita. Veronica, Brno, 1994, ISBN 80- 85368- 22- 6 55. MICHEL, Jr. F.C., ADINARAYANA, R., FORNEY, L.J.: Yard waste composting, Studies using diferent mixture of leaves and grass in laboratory scale system. Compost Sci. And Util. 1(3): 85- 156, 1993 56. MOŇOK, B.: EÚ naznačila jasné smerovanie v nakladaní s biologicky rozložiteľným odpadom. Biom.cz [online]. 2003-02-10 [cit. 2007-10-03]. Dostupné z WWW: . ISSN: 1801-2655. 57. MUŽÍK, O., HUTLA, P.: Biomasa - bilance a podmínky využití v ČR. Biom.cz [online]. 2005-01-17 [cit. 2007-04-17]. Dostupné z WWW: . ISSN: 1801-2655. 58. MUŽÍK, O., SCHEUFLER, V., PLÍVA, P., ROY, A.: Kompostování vinného réví s travní hmotou. In: Zemědělská technika a biomasa, Praha, VÚZT, 2006, s. 100- 102, ISBN 8086884-15-5 59. NELSON, E. B.: Biological control of Turfgrass diseases. Cooperative Extension Service, Cornell University, Ithaca, New York, Information Bulletin 220, 1992. 60. NEPOMUCKÝ, P., SALAŠOVÁ, A.: Krajinné plánování. MZLU Brno, ZF Lednice, Vysoká škola baňská- technická univerzita, Ostrava, 1996, ISBN 80- 7078- 371- 0 61. PAGLIALI, M., GUIDI, g., La Marca, M., GIACHETTI, M., LUCAMANTE, G.: Effects of sewage sludge and composts on soil porosity nd aggregation. J. Environ. Qual. 4:556561. 1981 62. PASCUAL, J.A., AYUSO, M., GARCIA, C., HERNÁNDEZ, T.: Characterization of urban wastes according to fertility and phytotoxicity parameters. In: Waste management and Research, n. 15/1997, p. 103- 112. 63. PLÍVA, P. a kol.: Technika pro kompostování v pásových hromadách. VÚZT Praha, 2005, 72 str., ISBN 80- 86884- 02- 3. 64. PLÍVA, P. a kol.: Zakládání, průběh a řízení kompostovacího procesu. VÚZT Praha, 2006, 65 str., ISBN 80- 86884-011-2. 65. PLÍVA, P. a kol: Podklady pro vypracování periodické zprávy o řešení projektu QF1348 „Přeměna zbytkové biomasy, zejména z oblasti zemědělství, na naturální bezzátěžové produkty, využitelné v přírodním prostředí ve smyslu programu harmonizace legislativy ČR a EU “ v roce 2005. číslo zprávy: Z- 2453, VÚZT, 2005. 66. RAVIN, M., TARRE, S., GELER, Z., SHELEF, G.: Changes in some physical and chemical properties of fibrous solid from cow manure and digested cow manure during composting. Biological Wastes, 19: 309- 318, 1987.

145

67. RICHTER, M.: Průmyslové technologie- úvod. Fakulta životního prostředí J.E. Purkyně v Ústí nad Labem, Ústí nad Labem, 2002, 181 s. 68. RICHTER, R., HLUŠEK, J., RYANT, P.: Organická hnojiva a jejich význam pro udržení půdní úrodnosti. Zemědělec, č.13 (47): 11- 12, 2001. http://dahlia.mendelu.cz/~ryant/ 69. RŮŽIČKA, J.: Ověření možností urychlení kompostovacího procesu při kompostování zahradnických odpadů. Diplomová práce, MZLU v Brně, Zahradnická fakulta v lednici, Lednice, 2005, 88s. 70. RUŽIČKOVÁ, J., ŠÍBL, J. a kol.: Ekologické siete v krajine. Nitra SPU, 2000, 182 s., ISBN 80- 7137- 761- 9 71. RŮŽEK, P.: Vliv biohnojiv a organominerálních hnojiv na fyzikálně- chemické a biologické vlastnosti půd. In: Komposty, biohnojiva, biopreparáty. Agentura BONUS, České Budějovice, 1996. 72. RYCKEBOER, J.: Biowaste and yard waste composts: microbiological and hygienic aspects - suppressiveness to plant diseases. Proefschrift, Leuven : Katholieke Universiteit, 2001. 278 s. : obr., tab., 25 s. lit., res. angl., hol Dissertationes de agricultura : Doctoraatsproefschrift ; Nr. 479.(neváz.) 73. SALAŠOVÁ, A.: Vplyv odpadového hospodárstva v APK na tvorbu krajiny. IN: Odpadové hospodářství v APK a tvorba krajiny. Seminář Techagro, 1998, Brno 74. STRATTON, M., L., BARKER, V., A., RECHCIGL, J., E.: Soil Amendments and environmental duality. Chapter 7- Compost, ISBN 0- 87371- 859- 3, Lewis Publisher USA, 1995 75. SCHULTZ, K. L.: Rate of oxygen comsumption and respiratory quotient during aerobic decomposition of synthetic garbage. Compost Sci. 1:36 – 40, 1960 76. SLEJŠKA, A., VÁŇA, J.: Kompostování zaolejovaných http://stary.biom.cz/sborniky/sb97PrVana/sb97PrVana_slejska.html

odpadů.

77. SOUČEK, JIŘÍ: Zhodnocení a optimalizace technologických postupů sklizně a prvotních úprav zemědělských produktů vhodných pro energickoprůmyslové využití. Disertační práce, ČZU v Praze, technická fakulta, katedra technologických zařízení staveb, 249 s., 48 s. příl, Praha, 2005. 78. STOFFELA, P. J., KAHN, B. A:: Compost Utilization in Horticulture cropping systém. Lewis Publisher, USA, 2001 79. SULLIVAN, M., MILLER, O.: Compost Quality Attributes. Measurements, and Variability, Chapter 4, Lewis Publisher, USA, 2001. p.95- 120.

80. ŠARAPATKA, B., ZÍDEK, T.: Šetrné formy zemědělského hospodaření v krajině a agroenvironmentální programy. Příručka ekologického zemědělce, MZeČR, ISBN 807084- 493- 0, 2005

146

81. ŠARAPATKA, B., DLAPA, P., BEDRNA, Z.: Kvalita a degradace půdy. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2002. 246 s. ISBN 80-244-0584-9. 82. ŠŤASTNÝ, M.: Mechanizace kompostování. Studie VTR, zemědělská technika, 1991, č.1 83. ŠROUBKOVÁ, E.: Zemědělská mikrobiologie (Speciální část pro fytotechnický obor). skriptum VŠZ v Brně, 1990, s. 61- 65. 84. TESTER, C. F.: Organic amendment effects on physical and chemical properties of a sandy soil. Soil. Sci. Soc. Amer. J. 54: 827- 831, 1990. 85. USŤAK, S.: Srovnání aerobních a anaerobních postupů biologické fermentace za účelem biodegradace ropných látek. In: Sborník referátů z konference: Materiálové a energetické využití odpadů, Praha, 2004, s. 67-74. 86. VÁŇA, J.: Optimalizace procesu kompostování. In: Sborník referátů „Komposty , hnojiva, biopreparáty“, Deštné v Orlických horách, 1996, str. 6-8. 87. VÁŇA, J.: Výroba využití kompostů v zemědělství. Institut výchovy a vzdělávání Mze ČR, Praha 1997, ISBN 80- 7105- 144- 6 88. VÁŇA, J.: Zpracování biomasy travních a rákosovitých porostů na organické hnojivo. Závěrečná zpráva VÚRV, Praha, 2001 89. VÁŇA, J., BALÍK, J., TLUSTOŠ, P.: Pevné odpady 2005. ČZU Praha, Katedra agrochemie a výživy rostlin, 2005, ISBN 80- 213- 1097- 9 90. VRBA, V.: Humusové preparáty jako prostředek stabilizace otevřeného ekosystému. In: Komposty, biohnojiva, biopreparáty, Deštné v Orlických horách, agentura BONUS, 1996. s. 33- 38. 91. WILEY, J.S., PIERCE, G. W.: A prelimitary study of high rate composting. Proc. Am. Soc. Civil Eng. Paper No. 846. 81: 1- 28, 1995 92. ZÁMEČNÍKOVÁ, H.: Vybrané odpady na skládkách. Odpadové fórum 4/2005, s. 23 – 25 93. ZEMÁNEK, P., VEVERKA, V.: Ekonomika provozu kompostárny. In: Komunální technika, roč.1, č. 9/2007, s. 48-49, ISSN 1802-2391 94. ZEMÁNEK, P.: Influence of windrow composition on composting by windrow turner. In: Horticulture Science, 29, 2002 (4) p. 161- 164. Prague. 95. ZEMÁNEK, P.: Využití technických prostředků při kompostování zbytkové biomasy. MZLU, Brno, ZF Lednice, Ústav zahradnické techniky, Lednice, 2000. 96. ZEMÁNEK,P.: „Speciální mechanizace – mechanizační prostředky pro kompostování“. Skripta , MZLU, Brno, 2001, 114 s., ISBN 80-7157-561-5

147

97. ZEMÁNKEK, P., BURG, P.: Kompostování zahradnických odpadů s využitím traktorového překopávače. In: Sborník z mezinárodní konference: Biologicky rozložitelné odpady, jejich zpracování a využití v zahradnické a komunální praxi. Náměšť nad Oslavou, ZERA, 2005. str. 59- 63. 98. ZUCCONI, F., FORTE, M., MONACO, A., deBERTOLDI, M.: Biological evaluation of compost maturity. Biocycle 22 (4): 27- 29, 1981 99. ŽUFÁNEK, J., ZEMÁNEK, P.: Technika pro zpracování zahradnických produktů. vyd. 1. - Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 1999. - 140 s. : il. - brož. 100.

Zákon č.114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny

101. Strategie udržitelného rozvoje České republiky. Dokument byl schválen usnesením č.1242 vlády ČR dne 8.12.2004 http://www.vlada.cz/assets/cs/rvk/RUR/Strategie/sur_cr.pdf 102. Nitrogen transformation in compost, Olds College composting technology centre, http://www-oldcollege.ab.ca 103. Realizační program pro biologicky rozložitelné odpady, 2004. Dostupné na http://biom.cz/rp-bro/

148

10. PŘÍLOHY PŘÍILOHA I Tabulky naměřených hodnot sledovaných veličin (experiment I- IV) PŘÍLOHA II Ukázky grafů průběhu koncentrace emisí sledovaných plynů (experiment V, VI) PŘÍLOHA III Fotodokumentace

149

PŘÍLOHA I Experiment I Tab.40: Naměřené hodnoty teploty a obsahu kyslíku- hromada 1 Datum Teplota venkovní Teplota hromady Obsah kyslíku

18.6

19.6

20.6.

21.6.

22.6.

23.6.

24.6.

25.6.

26.6

27.6

30.6.

2.7.

3.7.

4.7.

7.7.

19

22

23

20

23

30

28

22

22

24

29

22

22

21

20

26

49

61

60,5

62,5

60

53

51,5

50,5

55,5

47,5

43,5

36,5

35,5

27

18,5

19

18,7

17,6

16,9

18

18,8

15,9

16,8

16,1

14,9

13,2

12,8

14,6

16,9

Pokračování tabulky 40 Datum Teplota venkovní Teplota hromady Obsah kyslíku

11.7.

14.7.

18.7.

23.7.

25.7.

28.7.

4.8.

6.8.

11.8.

13.8.

18.8.

20.8.

25.8.

28.8.

1.9.

25

24

25

22

25

28

30

28

27

28

29

24

24

23

17

28,5

32

30,5

29

30

32

34

35

33

34

34

35

33

34

35

17,9

18,1

17,8

19,2

18

19,1

18,5

18,7

17,4

18

18,3

18,8

19,1

19,2

18,9

Pokračování tabulky 40 Datum Teplota venkovní Teplota hromady Obsah kyslíku

3.9.

8.9.

12.9.

15.9.

17.9.

22.9.

24.9.

14

18

15

18

22

27

15

30

28

25

24

25

23

20

18,8

19

19

18,8

18,7

18,7

18,8

Tab. 41: Naměřené hodnoty teploty- hromada 2 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 přikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 nepřikryto

24.6

25.6

28.6

28.6

29.6

30.6

1.7

7.7.

9.7.

12.7.

14.7.

16.7.

19.7.

21.7.

23.7.

22

22

28

31

23

24

29

28

21

20

18

25

27

30

29

36

36

31

26

26

21

25

36

37

41

45

51

55

54

51

39

34

35

36

35

27

34

35

36

39

41

43

50

52

50

35

24

30

30

31

26

25

29

31

33

44

41

42

50

48

Pokračování tabulky 41 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 přikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 nepřikryto

27.7.

30.7.

2.8.

5.8.

9.8.

12.8.

16.8.

18.8.

20.8.

23.8.

26.8.

30.8.

27.7.

30.7.

2.8.

18

28

25

29

27

30

28

30

21

22

19

24

18

28

25

55

56

54

51

48

45

42

36

34

30

29

24

55

56

54

56

58

55

53

49

47

44

39

35

29

27

25

56

58

55

51

55

56

51

55

56

51

55

56

51

55

56

51

55

56

Pokračování tabulky 41 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 přikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 nepřikryto

5.8.

9.8.

12.8.

16.8.

18.8.

20.8.

23.8.

26.8.

30.8.

5.8.

9.8.

12.8.

16.8.

18.8.

20.8.

29

27

30

28

30

21

22

19

24

29

27

30

28

30

21

51

48

45

42

36

34

30

29

24

51

48

45

42

36

34

53

49

47

44

39

35

29

27

25

53

49

47

44

39

35

52

50

45

43

41

38

28

27

23

52

50

45

43

41

38

Tab.42: Naměřené hodnoty obsahu kyslíku- hromada 2 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 přikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 nepřikryto

24.6

25.6

28.6

28.6

29.6

30.6

1.7

7.7.

9.7.

12.7.

14.7.

16.7.

19.7.

21.7.

23.7.

22

22

28

31

23

24

29

28

21

20

18

25

27

30

29

1,5

10,4

19,9

17,4

20,9

20,7

20,9

20,3

17,6

15,2

17,6

18,1

19,3

15,4

15,9

1,7

11,7

20,1

20

20,6

20,6

20,7

10,9

17,2

16,1

16,1

17,6

18,2

17,2

16,1

1,0

18,5

18,8

18,6

19,5

20,0

19,4

18,6

15,4

14,9

14

15,1

14,9

17

17,3

Pokračování tabulky 42 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 přikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 nepřikryto

27.7.

30.7.

2.8.

5.8.

9.8.

12.8.

16.8.

18.8.

20.8.

23.8.

26.8.

30.8.

18

28

25

29

27

30

28

30

21

22

19

24

16,9

17,3

16,2

17,5

18,9

19,1

20,1

19

19,1

20,1

19

20,1

17,1

17,9

15,3

16,9

17,7

18,6

17,3

18

17,5

18,3

19

18,7

14,9

15,2

14,2

15,5

14,9

14,1

14,4

15,1

15,2

15

14,9

14

Tab.43: Naměřené hodnoty teploty a obsahu kyslíku- hromada 3 Datum Teplota venkovní Teplota hromady Obsah kyslíku

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

54

47

45

39

37

44

43

49

38

43

49

59

43

43

44

4,2

3

4,1

4,1

4,2

4,5

4,6

5,1

6,1

6,2

6,8

6,1

5,9

5,7

5,5

Pokračování tabulky 43 Datum Teplota venkovní Teplota hromady Obsah kyslíku

6.10

7.10

8.10

11.10

13.10

15.10

18.10

20.10

22.10

25.10

27.10

29.10

1.11

8.11

14

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

14

15

39

40

32

35

30

28

27

25

23

21

19

19

39

40

5,2

6,1

6,2

6,9

7,1

8

9,1

10,2

11,1

11,5

12,8

12,9

5,2

6,1

Experiment II Tab.44: Naměřené hodnoty teploty- varianta 1,2,3 Datum Teplota venkovní varianta 1 varianta 2 varianta 3

5.6.

6.6.

7.6.

8.6.

9.6.

10.6.

11.6.

12.6.

14.6.

16.6.

18.6.

19.6.

21.6.

23.6.

25.6.

21,2

21,5

20,8

23,8

23,3

24,3

19,7

20,8

22,1

22,5

24,8

23,4

22,5

27,1

22,3

23,2 22,3 21,9

34,8 34,7 32,9

39,3 38,5 34,1

53,8 45,6 42,7

57,2 48,2 54,4

58,5 52,6 54,8

56,3 56,1 53,1

55,4 56,7 53,8

55,3 53,2 53,4

53,9 52,9 52,2

54,3 52,4 52,4

49,2 52,2 52,6

46,8 46,9 48,4

46,3 45,3 43,5

46,9 46,1 44,6

Pokračování tabulky 44 Datum Teplota venkovní varianta 1 varianta 2 varianta 3

28.6.

30.6.

2.7.

3.7.

5.7.

7.7.

10.7.

12.7.

14.7.

17.7.

19.7.

21.7.

24.7.

26.7.

28.7.

25,7

19,5

24,1

25,8

23,7

21,7

18,2

19,4

19,1

19,8

23,6

24,5

26,8

25,4

20,3

51,9 51,2 49,6

52,1 50,6 49,4

50,4 47,9 47,4

51,8 49,5 47

48,8 47,6 46,7

48,9 44,9 45,5

38,1 38,3 42,2

38,9 35,9 39,6

35,4 36 37,3

34,8 34 36,8

36,4 35,2 37

36,7 35,7 36,2

35,4 36,3 37

37,1 31,5 36,5

35,4 32,3 32

Pokračování tabulky 44 Datum Teplota venkovní varianta 1 varianta 2 varianta 3

31.7.

2.8.

4.8.

7.8.

9.8.

11.8.

14.8.

16.8.

18.8.

21.8.

23.8.

25.8.

28.8.

30.8.

1.9.

23,5

22,8

14,5

20,7

21

24

23,5

23

22,8

23,7

25,4

24,5

21

21,2

21,1

37 33,2 32,6

29,8 31,5 34,3

32,6 29,6 33,9

27,2 25,6 25,5

22,9 24,4 22,7

21,8 21,5 21,5

23,9 23 21,8

25,1 24,9 22,4

25,9 25,1 21,9

24 24 22,8

24,9 23,8 23

25,4 23,5 23,4

23,8 23 22

24,5 22,8 22,9

24 20,8 21,9

Pokračování tabulky 44 Datum Teplota venkovní varianta 1 varianta 2 varianta 3

4.9.

6.9.

8.9.

11.9.

13.9.

15.9.

18.9.

20.9.

4.9.

6.9.

8.9.

11.9.

13.9.

15.9.

18.9.

22,8

21,2

19,5

16,1

17,9

16,9

16

15,6

22,8

21,2

19,5

16,1

17,9

16,9

16

23,5 20,3 20,6

23,8 19 21

22,3 18,6 19,8

17,5 17,2 18,4

16,3 16,2 18,1

15,9 15,7 16,5

15 15,5 15,8

14,7 15 14,8

23,5 20,3 20,6

23,8 19 21

22,3 18,6 19,8

17,5 17,2 18,4

16,3 16,2 18,1

15,9 15,7 16,5

15 15,5 15,8

Experiment III Tab.45: Naměřené hodnoty teploty- hromada 1 Datum Teplota venkovní měř.místo1 nepřikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 přikryto

24.VI

25.VI

28.VI

29.VI

30.VI

1.VII

7.VII

9.VII

12.VII

14.VII

16.VII

19.VII

21.VII

23.VII

21

22

28

23

24

29

28

21

20

18

25

27

30

29

39

41

33

35

32

32

36

41

45

49

52

55

54

49

62

35

32

22

26

28

36

42

45

51

55

56

58

51

34

36

32

27

21

22

30

40

43

46

54

55

53

50

Pokračování tabulky 45 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 přikryto měř.místo přikryto měř.místo 6 nepřikryto

27.VII

30.VII.

2.VIII.

5.VIII.

9.VIII.

12.VIII

16.VIII

18.VIII.

20.VIII

23.VIII

26.VIII

30.VIII

18

28

25

29

27

30

28

30

21

22

19

24

47

46

44

41

39

35

33

32

28

27

27

29

48

47

42

39

35

36

34

31

30

30

31

33

48

48

47

40

37

36

34

33

27

26

28

28

5

Tab.46: Naměřené hodnoty teploty- hromada 2 Datum Teplota venkovní měř.místo1 nepřikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 přikryto

24.VI

25.VI

28.VI

29.VI

30.VI

1.VII

7.VII

9.VII

12.VII

14.VII

16.VII

19.VII

21.VII

23.VII

21

22

28

23

24

29

28

21

20

18

25

27

30

29

39

41

33

35

32

32

36

41

45

49

52

55

54

49

62

35

32

22

26

28

36

42

45

51

55

56

58

51

34

36

32

27

21

22

30

40

43

46

54

55

53

50

Pokračování tabulky 46 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 přikryto měř.místo 5 přikryto měř.místo 6 nepřikryto

24.VI

25.VI

28.VI

29.VI

30.VI

1.VII

7.VII

9.VII

12.VII

14.VII

16.VII

19.VII

21.VII

23.VII

21

22

28

23

24

29

28

21

20

18

25

27

30

29

48

36

31

26

21

25

36

37

41

45

51

55

54

51

34

34

35

35

27

34

35

36

39

41

43

50

52

50

37

24

30

31

26

25

29

31

33

44

41

42

50

48

Pokračování tabulky 46 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 přikryto měř.místo 5 přikryto měř.místo 6 nepřikryto

27.VII

30.VII.

2.VIII.

5.VIII.

9.VIII.

12.VIII

16.VIII

18.VIII.

20.VIII

23.VIII

26.VIII

30.VIII

18

28

25

29

27

30

28

30

21

22

19

24

55

56

54

51

48

45

42

36

34

30

29

24

56

58

55

53

49

47

44

39

35

29

27

25

51

55

56

52

50

45

43

41

38

28

27

23

Tab.47: Naměřené hodnoty obsahu kyslíku- hromada 1 Datum měř.místo1 nepřikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 přikryto

24.VI

25.VI

28.VI

29.VI

30.VI

1.VII

7.VII

9.VII

12.VII

14.VII

16.VII

19.VII

21.VII

23.VII

3,7

16,2

19,8

20,9

19,7

19,4

19,5

20,1

19,1

18,9

16,2

17,1

12

13,7

2,6

16,4

20,6

20,6

20,1

19,9

19,4

18,4

17,4

16,6

16,4

17

19,2

20,1

1,2

20,4

16,3

20,9

20,8

20

15,2

15

15,2

17,9

14,9

14,9

15

16,5

Pokračování tabulky 47 Datum měř.místo1 nepřikryto měř.místo 2 přikryto měř.místo 3 přikryto

27.VII

30.VII.

2.VIII.

5.VIII.

9.VIII.

12.VIII

16.VIII

18.VIII.

20.VIII

23.VIII

26.VIII

30.VIII

12,4

14,1

12,3

14,1

16,8

18,2

18,5

19,1

19,1

20,1

19,5

20,1

12,6

14,5

12,8

12,9

14,4

15,6

14

15

14,9

15

16,2

16

14,1

15

16,2

16,2

17,9

19

20,1

19,2

17,9

19

20,1

19,9

Tab.48: Naměřené hodnoty obsahu kyslíku- hromada 2 Datum měř.místo 4 přikryto měř.místo 5 přikryto měř.místo 6 nepřikryto

24.VI

25.VI

28.VI

29.VI

30.VI

1.VII

7.VII

9.VII

12.VII

14.VII

16.VII

19.VII

21.VII

23.VII

1,5

19,9

17,4

20,7

20,9

20,3

15,2

17,6

18,1

19,3

15,4

15,9

16,3

17,1

1,7

20,1

20

20,6

20,7

10,9

16,1

16,1

17,6

18,2

17,2

16,1

17,1

17,2

1,0

18,8

18,6

20,0

19,4

18,6

14,9

14

15,1

14,9

17

17,3

18,2

15,4

Pokračování tabulky 48 Datum měř.místo 4 přikryto měř.místo 5 přikryto měř.místo 6 nepřikryto

27.VII

30.VII.

2.VIII.

5.VIII.

9.VIII.

12.VIII

16.VIII

18.VIII.

20.VIII

23.VIII

26.VIII

30.VIII

16,9

17,3

16,2

17,5

18,9

19,1

20,1

19

19,1

20,1

19

20,1

17,1

17,9

15,3

16,9

17,7

18,6

17,3

18

17,5

18,3

19

18,7

14,9

15,2

14,2

15,5

14,9

14,1

14,4

15,1

15,2

15

14,9

14

Experiment IV Tab.49: Naměřené hodnoty teploty- varianta 1 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 měř.místo 2

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

6.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

14

74 49

59 47

65 55

64 56

60 57

59 55

58 54

55 55

57 56

52 49

51 50

49 48

55 48

52 49

54 52

48 46

Pokračování tabulky 49 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 měř.místo 2

7.10

8.10

11.10

13.10

15.10

18.10

20.10

22.10

25.10

27.10

29.10

1.11

8.11

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

13

12

44 43

40 39

39 38

38 37

36 34

33 35

29 27

28 26

29 28

27 26

25 27

24 25

22 24

Pokračování tabulky 49 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 měř.místo 2

15.11.

22.11.

29.11.

30.11.

1.12.

8.12.

3

6

5

5

5

2

19 18

19 16

17 14

18 16

17 15

17 14

Tab. 50: Naměřené hodnoty obsahu kyslíku- varianta 1 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 měř.místo 2

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

6.10. 14

2,7 1,6

2,6 4,5

2,7 0,9

3,2 1,5

3,7 2

3 1,1

2,8 0,9

2,7 1,1

3,1 1,6

2,9 1,5

3,1 1,6

4,2 2,1

5,1 3,4

6 3,8

7,1 4,5

7,6 4,6

Pokračování tabulky 50 Datum Teplota venkovní měř.místo 1 měř.místo 2

7.10

8.10

11.10

13.10

15.10

18.10

20.10

22.10

25.10

27.10

29.10

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

8,1 5,1

8,6 5,6

9 7

9,5 6,9

10,5 7,8

11,2 8,3

12,1 9,5

11,9 10,8

12,1 9,4

14,3 11,5

15,1 10,8

Tab. 51: Naměřené hodnoty teploty a obsahu kyslíku- varianta 2 Datum Teplota venkovní Teplota hromady Obsah kyslíku

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

6.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

14

60

50

54

27

48

54

59

55

58

61

67

59

44

43

32

53

4,6

3,1

1

1,1

2

1,6

1,2

1,6

1,5

1,8

1,8

1,9

2,2

2,5

3,2

3,9

Pokračování tabulky 51 Datum Teplota venkovní Teplota hromady (m.m.3) Obsah kyslíku

7.10

8.10

11.10

13.10

15.10

18.10

20.10

22.10

25.10

27.10

29.10

1.11

8.11

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

13

12

54

48

46

44

39

35

37

33

28

29

29

27

24

4,2

4,5

5,3

6,1

7,3

7,8

8,3

9,1

10,5

9,5

10,8

Pokračování tabulky 51 Datum Teplota venkovní Teplota hromady (m.m.3) Obsah kyslíku

15.11. 3

22.11. 6

29.11. 5

30.11. 5

1.12. 5

8.12. 2

20

17

16

14

13

13

Tab.52: Naměřené hodnoty teploty- varianta 3 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 měř.místo 5

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

6.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

14

68 67

67 66

65 64

65 64

60 59

59 59

58 58

54 53

55 54

51 50

49 49

47 47

54 53

51 50

49 48

46 47

15.11

Pokračování tabulky 52 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 měř.místo 5

7.10

8.10.

11.10

13.10.

15.10.

18.10.

20.10.

22.10.

25.10.

27.10.

29.10.

1.11.

8.11.

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

13

12

3

43 43

41 41

37 36

36 36

36 35

33 33

28 28

27 26

26 25

24 23

20 19

18 17

16 16

15 16

6.10.

Pokračování tabulky 52 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 měř.místo 5

22.11.

29.11.

30.11.

1.12.

8.12.

6

5

5

5

2

13 14

12 13

10 12

9 10

9 9

Tab.53: Naměřené hodnoty obsahu kyslíku- varianta 3 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 měř.místo 5

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

14

4,4 4,2

1,9 0,9

1,9 1,2

1,7 1,8

1,6 0,9

1,9 0,8

2,1 1,2

2,3 1,6

3,3 2,1

3,5 2,2

3,6 2,8

2,8 2,2

1,8 1,6

1,5 1,3

1,3 1,2

1,4 1,1

Pokračování tabulky 53 Datum Teplota venkovní měř.místo 4 měř.místo 5

7.10

8.10.

11.10

13.10.

15.10.

18.10.

20.10.

22.10.

25.10.

27.10.

29.10.

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

1,6 2,2

1,7 2,5

2,9 3,2

3,2 4,1

4,1 6,5

5,1 8,7

6,3 9,8

6,5 10,5

7,1 11,3

8,1 11

9 11,2

Tab.54: Naměřené hodnoty teploty a obsahu kyslíku- varianta 4 Datum Teplota venkovní Teplota Hromady (m.m.6) Obsah kyslíku (m.m.6)

15.9.

16.9.

17.9.

20.9.

21.9.

22.9.

23.9.

24.9.

27.9.

28.9.

29.9.

30.9.

1.10.

4.10.

5.10.

6.10.

18

19

18

24

18

18

19

20

23

19

20

24

17

16

16

14

54

47

45

39

37

44

43

49

38

43

49

59

43

43

44

39

4,2

3

4,1

4,1

4,2

4,5

4,6

5,1

6,1

6,2

6,8

6,1

5,9

5,7

5,5

5,2

Pokračování tabulky 54 Datum Teplota venkovní Teplota Hromady (m.m.6) Obsah kyslíku (m.m.6)

7.10

8.10.

11.10

13.10.

15.10.

18.10.

20.10.

22.10.

25.10.

27.10.

29.10.

15

16

15

19

17

14

18

19

18

18

20

40

32

35

30

28

27

25

23

21

19

19

6,1

6,2

6,9

7,1

8

9,1

10,2

11,1

11,5

12,8

12,9

Pokračování tabulky 54 Datum Teplota venkovní Teplota Hromady (m.m.6)

1.11. 13

8.11. 12

15.11. 3

22.11. 6

29.11. 5

30.11. 5

1.12. 5

8.12. 2

17

15

10

10

9

8

8

6

PŘÍLOHA II Experiment V KONCENTRACE NH3 KOMPOSTÁRNA VÚZT 24. 6. 2004 200,00 180,00

NH3-1 [mg/m3] NH3-2 [mg/m3]

160,00

NH3-3 [mg/m3] NH3-4 [mg/m3]

koncentrace NH3 (mg.m-3 )

140,00

NH3-5 [mg/m3] NH3-6 [mg/m3]

120,00

NH3-7 [mg/m3] 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 24.6.04 14:00

24.6.04 14:30

24.6.04 15:00

24.6.04 15:30

24.6.04 16:00

24.6.04 16:30

24.6.04 17:00

24.6.04 17:30

24.6.04 18:00

24.6.04 18:30

24.6.04 19:00

24.6.04 19:30

24.6.04 20:00

čas (h)

Obr. 82: Graf průběhu koncentrace NH3 dne 24.6.2004 (kompostárna VÚZT)

KONCENTRACE CO2 KOMPOSTÁRNA VÚZT 24. 6. 2004 70000,00

60000,00

CO2-1 [mg/m3] CO2-2 [mg/m3] CO2-3 [mg/m3]

koncentrace CO2 (mg.m-3)

50000,00

CO2-4 [mg/m3] CO2-5 [mg/m3]

40000,00

CO2-6 [mg/m3] CO2-7 [mg/m3]

30000,00

20000,00

10000,00

0,00 24.6.04 14:00

24.6.04 14:30

24.6.04 15:00

24.6.04 15:30

24.6.04 16:00

24.6.04 16:30

24.6.04 17:00

24.6.04 17:30

24.6.04 18:00

24.6.04 18:30

24.6.04 19:00

24.6.04 19:30

24.6.04 20:00

čas (h)

Obr. 83: Graf průběhu koncentrace CO2 dne 24.6.204 (kompostárna VÚZT)

KONCENTRACE CH4 KOMPOSTÁRNA VÚZT 24. 6. 2004 100,00 90,00

CH4-1 [mg/m3] CH4-2 [mg/m3]

80,00

CH4-3 [mg/m3] CH4-4 [mg/m3]

koncentrace CH4 (mg.m-3)

70,00

CH4-5 [mg/m3] CH4-6 [mg/m3]

60,00

CH4-7 [mg/m3] 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 24.6.04 14:00

24.6.04 14:30

24.6.04 15:00

24.6.04 15:30

24.6.04 16:00

24.6.04 16:30

24.6.04 17:00

24.6.04 17:30

24.6.04 18:00

24.6.04 18:30

24.6.04 19:00

24.6.04 19:30

24.6.04 20:00

čas (h)

Obr. 84: Graf průběhu koncentrace CH4 dne 24.6.2004 (kompostárna VÚZT)

KONCENTRACE H2S KOMPOSTÁRNA VÚZT 24. 6. 2004 50000 H2S-1 [mg/m3]

45000

H2S-2 [mg/m3] 40000

H2S-3 [mg/m3] H2S-4 [mg/m3]

koncentrace H2S (mg.m-3)

35000

H2S-5 [mg/m3] H2S-6 [mg/m3]

30000

H2S-7 [mg/m3]

25000 20000 15000 10000 5000 0 24.6.04 14:00

24.6.04 14:30

24.6.04 15:00

24.6.04 15:30

24.6.04 16:00

24.6.04 16:30

24.6.04 17:00

24.6.04 17:30

24.6.04 18:00

24.6.04 18:30

24.6.04 19:00

24.6.04 19:30

24.6.04 20:00

čas (h)

Obr. 85: Graf průběhu koncentrace H2S dne 24.6.2004 (kompostárna VÚZT)

Experiment VI KONCENTRACE AMONIAKU BIOFILTR 27.9. 2004 20,00

18,00

16,00

-3

koncentrace amoniaku (mg.m )

14,00

12,00 NH3-1 [mg/m3] NH3-2 [mg/m3]

10,00

NH3-3 [mg/m3] NH3-4 [mg/m3] NH3-5 [mg/m3]

8,00

6,00

4,00

2,00

0,00 27.9.04 9:00

27.9.04 10:00

27.9.04 11:00

27.9.04 12:00

27.9.04 13:00

27.9.04 14:00

27.9.04 15:00

27.9.04 16:00

ČAS (h)

Obr. 86: Graf průběhu koncentrace NH3 dne 27.9.2004 (kompostárna VÚZT)

KONCENTRACE CO2 BIOFILTR 27.9. 2004 7000,00

CO2-1 [mg/m3] 6000,00

CO2-2 [mg/m3] CO2-3 [mg/m3] CO2-4 [mg/m3] CO2-5 [mg/m3]

-3

koncentrace CO2 (mg.m )

5000,00

4000,00

3000,00

2000,00

1000,00

0,00 27.9.04 9:00

27.9.04 10:00

27.9.04 11:00

27.9.04 12:00

27.9.04 13:00

27.9.04 14:00

27.9.04 15:00

27.9.04 16:00

ČAS (h)

Obr. 87: Graf průběhu koncentrace CO2 dne 27.9.2004 (kompostárna VÚZT)

KONCENTRACE CH4 BIOFILTR 27.9. 2004 45,00

40,00

35,00

CH4-1 [mg/m3]

-3

koncentrace CH4 (mg.m )

30,00

CH4-2 [mg/m3] CH4-3 [mg/m3]

25,00

CH4-4 [mg/m3] CH4-5 [mg/m3]

20,00

15,00

10,00

5,00

0,00 27.9.04 9:00

27.9.04 10:00

27.9.04 11:00

27.9.04 12:00

27.9.04 13:00

27.9.04 14:00

27.9.04 15:00

27.9.04 16:00

ČAS (h)

Obr. 88: Graf průběhu koncentrace CH4 dne 27.9.2004 (kompostárna VÚZT)

KONCENTRACE H2S BIOFILTR 27.9. 2004 6000

5000 H2S-1 [mg/m3] H2S-2 [mg/m3] H2S-3 [mg/m3] H2S-4 [mg/m3] H2S-5 [mg/m3]

-3

koncentrace H2S (mg.m )

4000

3000

2000

1000

0 27.9.04 9:00

27.9.04 10:00

27.9.04 11:00

27.9.04 12:00

27.9.04 13:00

27.9.04 14:00

27.9.04 15:00

27.9.04 16:00

ČAS (h)

Obr. 89: Graf průběhu koncentrace H2S dne 27.9.2004 (kompostárna VÚZT)

PŘÍLOHA III

Obr. 90: Navážení surovin na kompostárnu – kompostárna VÚZT, experiment IV

Obr. 91: Manipulace se surovinami – kompostárna VÚZT, experiment IV

Obr. 92: Úprava profilu hromady kompostu – kompostárna VÚZT, experiment IV

Obr. 93: Překopávání hromady kompostu – kompostárna VÚZT, experiment IV

Obr. 94: Hromady kompostu přikryty textilií Top Tex – kompostárna VÚZT, experiment III

Obr. 95: Měření emisí z kompostu – kompostárna VÚZT, experiment V

Obr. 96: Přístroj pro měření emisí

Obr. 97: Příprava experimentu VI – kompostárna VÚZT

Obr. 98: Příprava experimentu, v pozadí biofiltr – kompostárna VÚZT, experiment VI

Obr. 99: Náplň biofiltru – kompostárna VÚZT, experiment VI

Obr. 100: Jednotlivé komory biofiltru – kompostárna VÚZT, experiment VI

Obr. 101: Připravený experiment VI s biofiltrem – kompostárna VÚZT

Obr. 102: Traktor Antonio Carraro AC TTR 4400 HST v agregaci s překopávačem NKP 150 Ostratický (kompostárna NKP Vyšehrad, experiment I)

Obr.103: Čelně nesený překopávač NKP 150 Ostratický (kompostárna NKP Vyšehrad, experiment I)

Obr. 104: Hromady kompostu – kompostárna NKP Vyšehrad, experiment I

Obr. 105: Hromady kompostu přikryty plachtami – kompostárna NKP Vyšehrad, experiment I

Obr. 106: Měření teploty kompostu – kompostárna NKP Vyšehrad, experiment I

Obr. 107: Překopávání kompostu – kompostárna NKP Vyšehrad, experiment I

Obr.108: Teploměr GTH 1150 firmy Sandberger

Obr. 109: Kyslíkoměr ASIN 02 firmy Aseko

Obr. 110: Odběr vzorku kompostu pro analýzy, kompostárna VÚZT, experiment II

Obr. 111: Zjišťování objemové hmotnosti kompostu – kompostárna VÚZT, experiment VI

Obr. 112: Měření teploty kompostu – kompostárna VÚZT, experiment V