Předchozí článek     Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka     Následující článek

Využití biodegradabilního odpadu kompostováním

Petr Žalud

Úvod

Pro náš stát je charakteristické, že pevné odpady se až na výjimky prozatím před zneškodněním netřídí. Ve spalovnách a na skládkách pak dochází ke ztrátě organického materiálu bez možnosti další recyklace.

Tomu lze předejít použitím jiných metod zneškodňování organických odpadů. Je to např. kompostování, které představuje důležitou součást odpadového hospodářství ve smyslu zhodnocení zůstatkových látek. Evropské země vyvíjejí v posledních letech značné úsilí zpracovávat organický odpad biologickými metodami. Přestože ještě některé kompostárny zpracovávají netříděný TKO (tuhý komunální odpad), zvláště v jihoevropských zemích, trend je jednoznačný – tříděný sběr organického odpadu z domácností, zahrad a veřejné zeleně.

Využitelný biodegradabilní odpad v Brně

Množství TKO města Brna v roce 1998 činilo cca 120 kt, což zahrnuje odpad zpracovaný městskou spalovnou + odpad uložený na skládku [1]. V současné době není sbírána v Brně organická část TKO (bioodpad) odděleně od TKO, což by se mělo v souladu se zákonem 125 / 1997 Sb. změnit. Termín, od kdy bude separovaný sběr bioodpadu v Brně zaveden, stanoví Magistrát města Brna v závazné vyhlášce dle §9 zák. 125 / 1997 Sb.

Kompostování netříděného TKO naráží na problém nadlimitního výskytu cizorodých látek ve vyrobeném kompostu (těžké kovy, PCB a ropné deriváty), jejichž zdrojem jsou např. monočlánky, elektronika, staré léky, zbytky barev, chemikálie atd. Při důsledné separaci organického odpadu obyvatelstvem lze podíl těchto cizorodých látek významně snížit.

Podle analýz domovního odpadu v období 7 / 1997 až 1 / 1998 fy SAKO a.s. v městských částech Masarykova čtvrť, Soběšice a Lesná byl průměrný podíl organického odpadu cca 30 % [5]. Podíl bioodpadu pro město Brno je uvažován cca 30 % podle ročního období.

Dalším vhodným odpadem ke kompostování je odpad z městské zeleně, tj. listí, tráva, odpad ze seřezaných stromů a keřů.

K ekologickému využití cca 35 – 40 kt organického odpadu (bioodpad + zelený odpad) ročně je zapotřebí vybudování kompostárny, jejímž produktem by byl kompost různého stupně biochemické degradace a byl tak použitelný např. k rekultivaci postižených částí krajiny, ochraně proti erozi, zlepšení půdy atd.

Kompostárna biodegradabilních odpadů

Při projektování kompostárny je třeba zvážit, zda-li bude výhodnější varianta celoměstské – centrální kompostárny, nebo rozmístění menších detašovaných kompostáren. Ze studie [3] vyplývá, že výhodnější variantou jsou menší vhodně rozmístěné kompostárny z hlediska rozložení zeleně ve městě a nenavazujících ploch k rekultivaci, jakož i delších dopravních vzdáleností k centrální kompostárně. Výhodou by rovněž byl postupnější náběh provozu podle zkušeností v jednotlivých místech a také nižší finanční náročnost rozběhu realizace a provozu.

Pro rozběh, získání znalostí a povědomí pro obyvatelstvo i spotřebitele kompostu by byla výhodná varianta vybudování kompostárny biodegradabilního odpadu s kapacitou 2,5 kt ročně na území městské části Brno – Sever, kde je již na základě vlastního zájmu této městské části zpracována studie [4]. Při uvedení do provozu se uvažuje s kompostováním 1,2 – 1,3 kt zeleného odpadu ročně, což odpovídá množství vyprodukovanému touto městskou částí [2]. Se zavedením systému separace bioodpadu vzroste zpracovávané množství o cca 1,1 – 1,7 kt ročně (20 – 30 % podíl TKO Brna –Sever). Je však třeba počítat s přechodným obdobím minimálně 3 – 5 let, než bude systém akceptován většinou obyvatelstva a než bude dosaženo 30 % podílu vytříděného bioodpadu. Umístění kompostárny je třeba volit tak, aby později byla možnost kapacitního rozšíření na násobek ( dvoj až trojnásobek ). Další tři až čtyři kompostárny se stejnou roční kapacitou by pak pokrývaly potřebu zpracování biodegradabilního odpadu na území města Brna.

Požadavky na technologii kompostárny biodegradabilního odpadu

Kompostování bioodpadu a zeleného odpadu lze rozdělit podle technologie řízení organického rozkladu, provozní techniky a doby intenzivního rozkladu.

Ve své práci jsem se zaměřil na kompostování v bioreaktoru. Charakteristické vlastnosti takové kompostárny jsou následující:

Již při projektování kompostárny je třeba stanovit potřebné kapacity strojů a zařízení pro zpracování odpadů na základě hmotnostních toků materiálu v závislosti na čase. K tomu je výhodné použít počítačové simulace na matematickém modelu. Reálný systém kompostárny, který má přesně vymezeny cesty a charakter styku s okolím, lze modelovat matematickým abstraktním modelem [6].

Vývojový diagram matematického modelu kompostárny

(Pokud chcete převést obrázek na černo-bílý, uložte si jej na disk, pak jej otevřte v MS Photo Editoru, jděte do Effects, Negative a nechte zaškrtnutou pouze zelenou barvu (green).)

Činnost kompostárny z hlediska materiálových hmotnostních toků je simulována matematickým modelem a slouží ke kapacitnímu vyvážení jednotlivých zařízení kompostárny. Pomocí simulace můžeme určit optimální počet bioreaktorů, velikost skladovacích ploch pro svážený odpad, potřebnou plochu pro dozrávání kompostu v krechtech i velikost skladu hotového kompostu. Rovněž nám simulace modelu pomůže zjistit potřebnou kapacitu obslužných zařízení (drtiče, sít), počet kolových nakladačů, počet vozů na svoz odpadu. Vývojový diagram matematického modelu je na obr.1.

Provozní podmínky

Množinu zařízení kompostárny biodegradabilních odpadů lze rozdělit na:

Optimální chod celé kompostárny vyžaduje, aby pracovní cykly jednotlivých bioreaktorů a krechtů na sebe navazovaly tak, aby provozní režim obslužných zařízení byl pokud možno kontinuální.

Pracovní cyklus kompostárny vytvářejí svou posloupností jednotlivé dílčí operace hlavních a obslužných zařízení. Každý dílčí čas reálné činnosti je při modelování nutno považovat za stochastickou veličinu s určitým rozdělením pravděpodobnosti. Typ distribuční funkce je dán specifikou procesu a povahou operace.

Shrnutí

Kvalitativní a kvantitativní odlehčení skládek TKO lze docílit separovaným sběrem bioodpadu a jeho kompostováním. Pro množství organického odpadu, které např. vyprodukuje město Brno (ročně cca 35-40 kt) je třeba vybudovat kompostárnu, jejíž produkce je upotřebitelná např. při rekultivaci krajiny, ochraně proti erozi, zlepšení půdy atd.

Pro rozběh, získání znalostí a povědomí pro obyvatelstvo i spotřebitele kompostu se jeví výhodnou varianta vybudování kompostárny biodegradabilního odpadu s kapacitou 2,5 kt ročně na území městské části Brno – Sever. Umístění kompostárny je třeba volit tak, aby později byla možnost kapacitního rozšíření na násobek ( dvoj až trojnásobek ). Další tři kompostárny (celkem tedy čtyři) se stejnou roční kapacitou by pak pokrývaly potřebu zpracování biodegradabilního odpadu na území města Brna.

Před vlastní realizací je však nutné provést kapacitní propočet kompostárny z hlediska materiálových toků pro dané množství odpadu. K tomu je výhodné vytvořit matematický model zařízení. Pomocí simulace na modelu můžeme kapacitně vyvážit jednotlivá zařízení kompostárny z hlediska materiálových hmotnostních toků ještě před její realizací.

Při přechodu na systematické vytřiďování organického odpadu z TKO je třeba počítat s přechodným obdobím minimálně 3 – 5 let, než bude systém akceptován většinou obyvatelstva.

V brněnských podmínkách je třeba řešit otázky výběru vhodné technologie kompostování, logistiku sběru a svozu separovaného odpadu, osvětové kampaně pro obyvatelstvo – nutnost třídit odpad, a struktury poplatků za zneškodnění odpadů.

Literatura

[1] Sdělení Magistrátu města Brna, OŽP, Brno, 2/ 1999

[2] Sdělení Úřadu městské části Brno - Sever, OŽP, Brno, 1998

[3] Pospíchal Z., Jícha J.: Technicko – ekonomická studie kompostovacího zařízení na území města Brna, Ekologická nadace Envioptimum Brno, 11/ 1997

[4] Vostal D.: Studie možnosti kompostování organických odpadů z údržby zeleně v městské části Brno – Sever, Úmč Brno – Sever, OŽP, 12/ 1995

[5] Sdělení firmy SAKO a.s., Brno, 1998

[6] Blatný J., Rábová Z., Keprt V.: Modelování na počítačích, Diskrétní systémy, skripta, SNTL, Praha 1974.

Předchozí článek     Obsah sborníku       Časopis BIOM, články a sborníky       Domovská stránka CZ BIOMu     Následující článek