Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka     

Kompostování bioodpadu

Jaroslav Váňa

Způsoby nakládání s komunálním bioodpadem mohou pozitivně i negativně ovlivnit základní složky životního prostředí. Tyto odpady jsou předurčeny k látkovému nebo energetickému využití. Tradiční technologií látkové recyklace komunálního bioodpadu je aerobní kompostování, kterým je stabilizovaná organická hmota bioodpadu udržována v přírodním koloběhu jako organické hnojivo a zároveň jsou rostlinné živiny obsažené v bioodpadu využívány při pěstování rostlin. Tím je pozitivně ovlivňována produkce skleníkových plynů a snižována spotřeba neobnovitelných surovin a energie na výrobu syntetických hnojiv.

Separace biodegradabilních složek ze směsného domovního odpadu

V osmdesátých letech byla v České republice na několika místech provozována technologie kompostování biodegradabilních podílů směsného domovního odpadu s využitím technologického systému Gondard. Směsný odpad byl rozdrcen a na separačních linkách byly odstraněny nekompostovatelné podíly. Takto upravená drť komunálních odpadů byla aerobně kompostována na zakládkách překopávaných čelními nakladači. Příčinou opuštění tohoto způsobu byla nadlimitní koncentrace cizorodých látek (zejména těžkých kovů) ve vyrobeném kompostu s následnou kontaminací zemědělské půdy a ohrožením potravinového řetězce. Zdrojem kontaminace bioodpadu cizorodými látkami byly nebezpečné složky směsného odpadu, zejména monočlánky, elektronika, teploměry, léky, barvy a chemikálie, které se do směsného odpadu dostávají nekázní občanů. Rovněž v devadesátých letech vybudovaná kompostárna na směsný domovní odpad s technologií Voest Alpine v Lomnici nad Popelkou přes veškerou snahu provozovatelů nesplňuje požadavek nezávadnosti kompostu na obsah těžkých kovů. Separovaný bioodpad v třídícím závodě v Ostravě je též nadlimitně kontaminován těžkými kovy. Snaha snížit kontaminaci bioodpadu předfermentováním nedrceného směsného odpadu nebo jeho biostabilizací a následnou separací nezabezpečila nezávadnost vyrobeného kompostu s ohledem na obsah těžkých kovů (VÁŇA 1991).

Obdobné zkušenosti byly získány i v zahraničí, kde je technologie kompostování biodegradabilních podílů směsného domovního odpadu provozována pouze s cílem hygienizace, snížení objemu a stabilizace odpadu, který je následně ukládán na skládky. Rovněž ruční třídění směsného odpadu, které je prováděno v některých státech, není schopno zabezpečit nekontaminovaný bioodpad.

Reálnou cestou získávání nekontaminovaného bioodpadu pro zemědělské využití je separovaný sběr odpadů z domácností. Bioodpad při tomto separovaném sběru je shromažďován v nádobách (Nová Paka) nebo v pytlích označených čárovým kódem (Luhačovice). Bioodpad ze sběru z individuální zástavby je zpravidla méně kontaminován těžkými kovy než obdobný sběr bioodpadu ze sídlišť.

V tab. č. 1 uvádím jakostní znaky komunálního bioodpadu z databáze mého pracoviště ve srovnání se zahraničními autory (MŰLLER 1989) a s normativy na obsah cizorodých látek podle vyhlášky č. 271/98 Sb. “o stanovení požadavku na hnojiva”. Srovnáním údajů o kontaminaci bioodpadu ze směsného odpadu a ze separovaného sběru vyplývá, že pro zemědělské účely vyhovuje pouze separovaný sběr bioodpadu. Komunální bioodpad je dobrým zdrojem rostlinných živin. V sušině obsahuje 1,9-2,2 % dusíku, 0,2-0,4 % fosforu, 0,4-1,0 % draslíku a 0,2-0,3 % hořčíku. Obsah spalitelných látek je v rozmezí 70-80 % sušiny.

Tab. č. 1 : Koncentrace těžkých kovů v různě připraveném komunálním bioodpadu (průměrné hodnoty) ve srovnání s normativními požadavky na vyrobený kompost v mg/kg sušiny.

Kompostování bioodpadu je možné na kompostových zakládkách na volném prostranství na vodohospodářsky zabezpečené ploše nebo v biofermentoru. Při krechtovém kompostování musí být bioodpad minimálně dvakrát překopán, tak aby v průběhu zrání dosáhla teplota zakládky minimálně 55°C po dobu delší než 21 dnů. Hotový stabilizovaný kompost je možné dosáhnout již 35 dnů po založení kompostu. Kompostování je možné provádět bez přídavku dalších odpadů nebo s 20-30 % přídavkem drcené stromové kůry, dřevní štěpky z průřezů nebo s přídavkem pilin, ale tak, aby poměr uhlíku a dusíku v čerstvém kompostu nebyl vyšší než 35:1.

Dále je možno kompostovat bioodpad v kontinuálních nebo i diskontinuálních aerovaných biofermentorech po dobu 5-10 dnů s dozráním na zakládce po dobu cca 30-40 dnů.

Malá množství bioodpadu (rodinné domky, sídliště) je možno kompostovat za pomoci žížal. Vermikompostováním je možno získat velmi stabilizovaný a agronomicky účinný kompost, který navíc obsahuje auxinoidní látky stimulující růst rostlin.

Kompostování bioodpadu v Nové Pace

Kompostování bioodpadu bych Vám chtěl představit na příkladu řešení TS Nová Paka, které vzniklo z našeho popudu a technologické dokonalosti dosáhlo zásluhou bývalého ředitele TS pana Škvařila. Kompostování bioodpadu je navázáno na separovaný sběr v Nové Pace a okolních obcích, kde je rozmístěno více než 500 sběrných míst s maximální donáškovou vzdáleností 60 m. Sběrné nádoby jsou na papír, sklo, plasty, drobné železo a bioodpad. Pro nebezpečné odpady je určeno též několik desítek sběrných nádob. Součástí systému je dotřiďovna odpadů, kompostárna a sklad. Kompostárna používá ležatý kontinuální aerovaný biofermentor VÚCHZ Brno (obdoba zahraničního systému BAW). Má tvar uzavřeného boxu a je vybaven mechanismem na lineární posun materiálu a biofiltrem na čištění odplynu. V biofermentoru probíhá fermentace při teplotě 55-70°C 10 dnů. Dozrávání na volné ploše trvá 5 týdnů. Vyrobený kompost splňuje požadavky stanovené pro hnojiva a je registrován u státní zkušebny. Podobná řešení jsou zcela běžná v Rakousku i v SRN, v ČR jde o ojedinělou záležitost.

Kompostování odpadů z údržby zeleně

Na rozdíl od v ČR ojedinělého řešení kompostování separovaného bioodpadu, řada technických služeb provozuje nebo buduje kompostárny na tzv. zelené odpady. Jde zpravidla o tzv. krechtové kompostování s překopáváním nakladači nebo rotačními překopávači kompostu. Kompostuje se posečená tráva, stařina, dřevní štěpka z průřezů, plevelné rostliny, odpad z tržišť, listí apod. Surovinová skladba kompostů bývá doplněna dalšími biodegradabilními odpady z provozoven (výlisky ovoce, potravinářské odpady, odpady z veřejného stravování, nezávadné kaly nebo zvířecí fekálie). Kompostování musí být prováděno na vodohospodářsky zabezpečené ploše, jejíž pořízení je finančně náročné. Proto doporučuji pro toto kompostování využít nepotřebné silážní žlaby, zemědělská složiště nebo hnojiště, případně zabezpečené plochy bývalých provozoven uhelných skladů. Zařízení kompostárny dokonalým štěpkovačem a technikou pro homogenizaci a překopávání kompostů rovněž někdy přesahuje investiční možnosti technických služeb. Proto jsme inicializovaly služby v této oblasti, které např. provádí fi Agrofuture s.r.o. Stará Huť u Dobříše. Službou je po území republiky zajišťováno komplexní zpracování bioodpadu na komposty, substráty a mulče, včetně spolupráce při odbytu produktů. Cena této služby je v rozmezí 240-290 Kč (plus DPH 5%) za 1 m³ materiálu se zahrnutím veškerých operací od přípravy odpadů, až po hotový výrobek. Služba se provádí mobilní linkou, jejíž součástí je i překopávač zahraniční provenience.

Způsoby intenzifikace kompostování bioodpadu

Předpokladem dobrého průběhu kompostování 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). Možnosti intenzifikace kompostování s cílem rychlé přeměny organických látek odpadů na látky humusové provádíme v počáteční hydrolytické fázi kompostování. O jejím průběhu rozhoduje při optimalizaci chemických a biologických parametrů substrátu intenzita aerace. Nejlepší prostředí pro tuto fázi nám zabezpečují aerované kompostovací biofermentory (VÁŇA 1998a). Teplota fermentace v tepelně izolovaných biofermentorech v rozmezí 60-80°C nám zabezpečuje účinnou devitalizaci patogenních mikroorganismů a semen plevelů a vyšší redukci obsahu vody a objemu materiálu než při klasickém kompostování v zakládkách. Nejčastěji jsou tyto bioreaktory konstruovány jako tepelně izolované boxy, kontejnery nebo otáčivé bubny pro diskontinuální provoz. Dalším typem jsou tunelové nebo věžové bioreaktory, které jsou na vstupu průběžně plněny a na výstupu po 10 -14 dnech vychází částečně zfermentovaný produkt. Předpokladem dosažení plné stability substrátu je další dozrání na zakládce po dobu minimálně 1 měsíce. Zintenzivnění kompostovacího procesu v biofermentorech zkracuje dobu dosažení stability o 2-3 týdny. Výhodou moderních biofermentorů je automatické řízení fermentačních procesů a rovněž čištění odplynu v biofiltru.

Náhradou za bioreaktory lze s úspěchem realizovat plochy pro kompostování s nuceným provzdušňováním. Podloží pro umístění zakládky kompostu je vybaveno soustavou aeračních kanálů s rozvodem tlakového vzduchu děrovanými polypropylenovými hadicemi. Dalším řešením je odsávání plynů z podloží zakládky vývěvou inicializující vstup čerstvého vzduchu do kompostové zakládky. Toto řešení umožňuje snížení pachových závad a filtraci odplynu v biofiltru.

Intenzifikací klasického kompostování na zakládkách je možno docílit zvýšením frekvence překopávek a využitím frézových překopávačů. Na některých kompostárnách bioodpadu se zakládka zakrývá kompostovací plachtou, která je porézní pro výměnu plynů s okolím, ale dobře tepelně izoluje zakládku a zabraňuje vstupu srážek do zakládky.

Vysoká intenzifikace kompostování byla dosažena použitím biopreparátu Oxygenátor (VÁŇA 1998b), který jsme získali k ověření od firmy Sanbien s.r.o. Praha 5. Mikrobiologická kultura doplněná hydrolytickými enzymy pochází od firmy Sanitree International z Jihoafrické republiky. Tento preparát jsme použili při kompostování krátké seče parkové trávy s přídavkem 10% kůrodřevní hmoty a 10% zvířecích fekálií. Kompostování bylo provedeno v 50 l aerovaných pokusných biofermentorech a to jak s použitím preparátu, tak bez preparátu. Již druhý den po založení experimentu byla teplota kombinace s aplikovaným preparátem vyšší o 10°C ve srovnání s kontrolou. Třetí den se tento teplotní rozdíl zvýšil na 15°C a varianta s preparátem dosáhla 57°C a v dalších dnech začala postupně klesat. Po 7 dnech od založení experimentu byla u zrajícího kompostu s aplikovaným preparátem travní hmota již jen málo znatelná a kompost vykazoval slabý pařeništní zápach. V té době byla na kontrolní variantě bez preparátu, vykazující teplotu 42°C, v substrátu struktura travní hmoty zcela patrná. Po 14 dnech od založení pokusu klesla teplota kombinace s preparátem na teplotu okolí a substrát byl dokonale přeměněn na stabilizovaný kompost, což bylo potvrzeno biozkouškou vodního výluhu, který neobsahoval žádné fytotoxické produkty. V této době kontrolní kombinace stále fermentovala při teplotě 38°C a míra stabilizace, která byla u kombinace s použitím biopreparátu dosažena za 2 týdny, byla dosažena až za 32 dnů od založení. Takové zkrácení doby zrání kompostu se nám zatím nepodařilo dosáhnout žádným jiným mikrobiologickým nebo enzymatickým preparátem.

Závěr

V budoucnosti by se bioodpad neměl vyskytovat na skládkách odpadu. Při separaci tuhých domovních odpadů by se nemělo zapomínat na separaci bioodpadu. Rovněž odpady z údržby zeleně by měly být kompostovány a přeměněná organická hmota bioodpadů a obsažené rostlinné živiny by měly zabezpečovat úrodnost zemědělské nebo parkové půdy.

Literatura

MŰLLER G.: Biomüll sammeln und kompostieren. Umwelt 4, 1989 : pp.187-191

VÁŇA J.: Kompostování separovaně shromažďovaného a směsného tuhého domovního odpadu a regionální způsoby řešení. In: Aktuální problémy při zacházení s tuhými odpady II, pp : 88-103, Společnost pro životní prostředí, Praha 1991

VÁŇA J.: Výroba a využití kompostů v zemědělství, Institut výchovy a vzdělávání MZe, 1997, 38 pp.

VÁŇA J.: Je kompostování odpadů v České republice perspektivní technologií ? Nový venkov, No.4, 1998, pp. 16-18

VÁŇA J.: Užitečné mikroorganismy z jižní Afriky. Biom, No.3, 1998, p. 3