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

Praktická abeceda kompostování

Karel Vajík

Chci-li optimálním způsobem odpady nejen likvidovat, ale i využívat, je třeba je pokud možno již ve fázi vzniku třídit. Začnu-li se pak zabývat jako jednou z těchto vytříděných složek biologickým odpadem, nutně se dostanu k technologii kompostování a to jak s cílem získání nového využitelného produktu, tak případně i s poněkud kvalitativně nižším cílem jakési stabilizace bioodpadu např. před jeho uložením na skládku. V tomto druhém případě nejenom šetřím skládkový prostor, neboť při kompostování klesá původní objem odpadu vstupujícího do procesu mnohdy až o 50%, ale zejména odbourávám často vysoké provozní náklady, které jsou vyvolány bouřlivými biodegradačními procesy výrazně ovlivňujícími kvalitu a množství průsakové vody a skládkového plynu.

Vraťme se však k řízenému kompostování jako procesu, jehož produktem má být vysoce kvalitní, zemědělsky, lesnicky či jinak využitelný kompost. Předem je třeba uvést, že kompostování je při jeho správném provozování technologií téměř nezatěžující životní prostředí. Vstupující odpad je v plném rozsahu přetvořen pro další využití. Je třeba však již předem vzít na zřetel, že i ve vyspělých státech je likvidace bioodpadu procesem kompostování bez návazných technologií většinou nerentabilní a vyžaduje určité dotace či vytvoření přijatelných ekonomických podmínek pro jeho provozování.

Ve svém základě lze technologie kompostování rozdělit na dvě kategorie. Zatímco kompostování anaerobní se používá v menší míře a výhradně při velkých objemech kompostovaného materiálu (nad 20 000 tun/rok) o poměrně vysoké vlhkosti, aerobní kompostování je podstatně rozšířenější. Jedná se o technologicky jednodušší proces, i když je třeba si uvědomit, že nastolení optimálních podmínek jak při přípravě materiálu, tak i v průběhu procesu má přímý vliv na délku procesu i kvalitu výsledného produktu. Přitom nemusí být vůbec rozhodující, zda proces probíhá ve speciálních boxech opatřených vzduchotechnikou a speciálním “mísícím” zařízením nebo za použití běžné mechanizace na otevřené ploše. Přirozeně v obou případech se předpokládá řízený režim zbytkové vody, která je výrazně zatížena organickým znečištěním. Tuto je třeba jímat a likvidovat. Pokusy o její recirkulaci ztroskotaly na neúnosném nárůstu organického znečištění, zejm. obsahu solí. Docházelo nejen k zasolování nespotřebované vody, ale i zrajícího kompostu, čímž byl tento znehodnocován.

Jak jsem již uvedl, prvním krokem pro optimální nastartování procesu je příprava suroviny. Ta se obvykle skládá z kuchyňských zbytků, odpadů z potravin, odpadů z výroby pochutin, odpadu ze zeleně, popř. kalů bez obsahu nežádoucích složek, zejm. těžkých kovů. K problému kalů je třeba poznamenat, že škodliviny jako jsou např. těžké kovy se kompostováním ani v nejmenším neodbourávají, naopak vzhledem k tomu, že biologická složka se při procesu částečně odbourává, koncentrace těžkých kovů v celkovém množství produktu tímto narůstá.

Poměr jednotlivých složek směsi vstupující do procesu je třeba volit tak, aby bylo jednak dosaženo struktury umožňující snadné pronikání kyslíku, jehož absence by okamžitě způsobila zahnívání směsi, a dále aby byla nastavena optimální vlhkost.

Dostatečný obsah vody je nezbytný, neboť mikroorganismy působící při procesu čerpají značnou část živin právě z ní. Nepříznivý vliv má však i nadměrná vlhkost, protože v tomto případě voda zaplní póry, vytlačí kyslík a přibrzdí aerobní proces.

Nezbytnou zásadou pro přípravu vstupní směsi je dosažení optimálního poměru uhlovodíků a dusíku. Hlavním zdrojem první složky je odpad ze zeleně, druhou reprezentují např. čistírenské kaly.

Stejně důležité jako dosažení optimálních poměrů jednotlivých složek materiálu je jeho dokonalé promíchání, které zaručí rovnoměrný průběh degradačního procesu v celé dávce.

Samotný proces může probíhat buďto na volné ploše nebo ve speciálních boxech bez ohledu na to, zda je zajištěn určitý stupeň ochrany proti povětrnostním vlivům nebo ne. Výhodou boxu s kontinuálním provzdušňováním oproti volné ploše je zejména menší potřeba manipulace s hmotou v průběhu procesu. Vzhledem k tomu, že obsažený kyslík se spotřebovává už v průběhu několika hodin, je třeba materiál na volné ploše zejména v první fázi neustále převrstvovat.

Vhodnou kombinací je využití boxů v první fázi procesu a následné přemístění materiálu na volnou plochu, kde je tento pak pravidelně převrstvován. Bez převrstvení nelze dlouhodobě ponechat ani obsah kontinuálně provzdušňovaného kompostovacího boxu, protože při procesu narůstá nehomogenita materiálu.

Vlhčení směsi se na rozdíl od provzdušňování neprovádí kontinuálně, protože voda se spotřebovává podstatně pomaleji než kyslík. Voda se nespotřebovává pouze při biodegradačním procesu, ale je též strhávána při umělém provzdušňování a část se odpaří.

Při kompostovacím procesu vzniká teplo. Již po několika dnech stoupne teplota kompostované hmoty na 60 až 70°C a udrží se na této úrovni po několik týdnů. Tato skutečnost je velmi příznivá zejm. pro nezávadnost výsledného produktu. Při této teplotě totiž dochází ke spolehlivé likvidaci případných nebezpečných organismů, které se mohou ve směsi vyskytnout. Ve vyspělých západních zemích (např. Německo, Rakousko) jsou povinně vyžadovány normované hygienické prověrky přítomnosti nebezpečných organismů. V praxi to znamená, že např. v rámci zkušebního provozu kompostovacího zařízení proběhnou všechna předepsaná měření a rozbory a na základě deklarace neměnného technologického procesu a obdobných vstupů je v rámci provozu trvale sledována teplota směsi, přičemž je předepsáno, po jakou dobu musí být dosaženo empiricky stanovené teploty.

Aby nebyla z výše zmíněných důvodů kompostovaná směs nežádoucím způsobem ochlazována, není vhodné zejm. v chladném období používat k provzdušňování přirozeně chladného vzduchu. Je proto dobré vzduch předehřívat, nebo zvolit uzavřený vzduchotechnický systém.

Křivka závislosti teploty kompostované směsi na čase velmi spolehlivě vypovídá o tom, jak degradační proces probíhá. Podle teplotní křivky lze celý proces kontinuálně ovlivňovat, a to jak např. regulací množství a teploty vháněného vzduchu, tak i volbou vhodného okamžiku pro převrstvování a provlhčování směsi.

Zdaří-li se nám připravit optimální vstupní surovinu a po celou dobu kompostovacího procesu udržet ideální, nebo alespoň téměř ideální podmínky pro průběh biodegradačních procesů, získáme v krátké době (cca po třech týdnech) tzv. čerstvý kompost, tj. materiál charakteru kompostu, který již lze podmíněně využít k dalším účelům. Jeho druhotné využití se však příliš neosvědčilo. Tzv. vyzrálého kompostu, který již může mít široké využití jsme schopni dosáhnout cca po deseti týdnech.