Porovnání vybraných kompostovacích provozů

Transkript

1 + Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici Porovnání vybraných kompostovacích provozů Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: prof.ing. Pavel Zemánek, Ph.D. Vypracoval: Bc.Vladimír Svoboda Lednice 2015

2

3

4 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Porovnání vybraných kompostovacích provozů vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici, dne. Podpis diplomanta..

5 Poděkování Nejdříve bych chtěl poděkovat svému vedoucímu diplomové práce panu prof. Ing. Pavlu Zemánkovi, Ph.D. za odborné vedení, dohled, poskytnutí informací při psaní mé diplomové práce. Dále bych rád poděkoval své manželce, která mne velice podporovala v tomto úsilí.

6 OBSAH 1. ÚVOD 8 2. CÍL DIPLOMOVÉ PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Biologický proces kompostování Kompostovací technologie a jejich charakteristika Technické prostředky na kompostárně Štěpkovače a drtiče Překopávače Separační a prosévací stroje Technické a ekonomické parametry kompostáren Systém svozu a sběru Plocha kompostárny Druhy kompostáren rozdělení dle kapacity zpracovávaného odpadu Objem zpracovávaných odpadů Investiční vybavenost kompostárny Nákladovost na 1 tunu kompostu Způsob hodnocení kompostáren METODIKA Výběr kompostáren Charakteristika a popis sledovaných kompostáren Zjištění údajů pro srovnání kompostáren Porovnání vybraných provozů kompostáren

7 5. VÝSLEDKY Charakteristika kompostárny Únanov Poloha kompostárny Popis zařízení a vybavenost Technické a technologické vybavení kompostárny Únanov Technologie kompostárny Charakteristika kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou Poloha kompostárny Popis zařízení a vybavenost Technické a technologické vybavení kompostárny CMC Technologie kompostování Vyhodnocení kompostárny A Kompostárna Únanov Vyhodnocení kompostárna B Kompostárna CMC Náměšť nad Oslavou Srovnání hodnocených parametrů kompostáren Návrh zefektivnění výroby kompostu DISKUZE ZÁVĚR SOUHRN SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY PŘÍLOHY.52 7

8 1. ÚVOD V současné době dochází k hromadění biologicky rozložitelných odpadů. Trendem odpadového hospodářství je snížit množství bioodpadu v komunálním odpadu a bioodpad neskládkovat a naopak zvýšit jeho využití. Biologicky rozložitelné odpady lze zpracovávat mnoha různými způsoby a to například spalováním, což je nevyhovující z hlediska velkého obsahu vody a užitečných obsahových látek, dále anaerobním způsobem, kdy vzniká bioplyn a aerobním přirozeným způsobem, kdy vzniká kompost jakožto přirozená forma rozkladu organické hmoty. Současný deficit organické hmoty v půdě je výrazným negativním faktorem. Kompostování je přirozená cesta jak vracet organickou složku zpět do půdy. Kompost má velmi příznivý vliv na půdní vlastnosti, obohacuje půdu o organickou hmotu, zvyšuje vodní kapacitu v půdě a to jak ve formě snížení půdní eroze, tak v podpoře činnosti mikroorganismů. Kvalitní kompost má velmi široké uplatnění. Slouží jako přirozená cesta jak vracet živiny do půdy. Lze ho využít jako kvalitní organické hnojivo, které může částečně nahradit průmyslová hnojiva. Zpracování odpadů je prováděno k tomuto účelu zřízených plochách, kompostárnách. Kompostárny se mohou lišit velikostí plochy, použitou technologií, strojním vybavením, objemem produkce či kvalitou vyrobeného kompostu. Kompostování je velmi výhodné za předpokladu dobře vedeného kompostovacího procesu. Nákladovost je jedním z hlavních faktorů při výrobě kompostu. Efektivním využitím strojů a používané technologie lze dosahovat nejnižších nákladů na výrobu jedné tuny kompostu. Tímto faktorem se rovněž zabývá tato diplomová práce. 8

9 2. CÍL DIPLOMOVÉ PRÁCE Cílem diplomové práce je vypracovat charakteristiku kompostovacích technologií, které jsou používány na kompostárnách v ČR. Dále provést analýzu faktorů, které ovlivňují základní ekonomické parametry kompostovacího provozu. Porovnat dvě vybrané kompostárny z hlediska použité technologie, strojního vybavení, kapacity. Následně navrhnout zefektivnění výroby kompostu pro tyto dvě kompostárny. 9

10 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1. Biologický proces kompostování Kompostování v ČR má téměř jednu z nejstarších tradicí v Evropě, neboť první kompostárna s řízenou technologii u nás byla uvedena do provozu již v roce ( HŘEBÍČEK, 2010). Kompostování patří k nejstarším technologiím v odpadovém hospodářství, slouží ke zpracování biologicky rozložitelných odpadů a výstupem z tohoto procesu jsou kvalitní organická hnojiva a substráty. Obr.1 Schéma pohybu složek Kompostování je proces, který probíhá za aerobních podmínek a dochází při něm k rozkladu organických látek v kompostovaných surovinách, kde je konečným akceptorem elektronů při rozkladných reakcích kyslík. (PLÍVA A KOL. 2009) Výhodou kompostování je i fytosanitární efekt, kdy dochází k ničení škodlivých látek a patogenů. (KÁRA 2002) 10

11 Proces kompostování lze rozdělit do několika fází: 1. Fáze kompostovacího procesu První fázi můžeme označit jako mezofilní (rozkladná). V této fázi dochází vlivem mikroorganismů ke zvýšením teploty na stupňů. Rozvoj mezofilních bakterií a plísní má za následek snadný rozklad látek jako jsou cukry, škroby, bílkoviny, organické kyseliny a ostatní sloučeniny. 2. Fáze kompostovacího procesu Druhá fáze se nazývá termofilní (přechodná), dochází vlivem oxidace k nárůstu teploty na stupňů. Rozvoj termofilních bakterii je na vrcholu fáze. Dochází k odbourání těžko rozložitelných látek, jako je celulóza a lignin. V této fázi dochází k odstranění patogenních látek a rozpadu semen plevelů. 3. Fáze kompostovacího procesu Třetí fáze zvaná dozrávací, při níž dochází ke stabilizaci organických humusových látek. Již nedochází k zahřívání a kompostovaná hmota je bez zápachů a je zcela homogenní. (KALINA 2004) 3.2. Kompostovací technologie a jejich charakteristika Pro kompostování je využívána celá řada kompostovacích technologií. Obecně lze rozdělit kompostovací technologie na: Kompostování v plošných hromadách Kompostování v pásových hromadách na volné ploše Kompostování ve vacích /boxech Vermikompostování 11

12 Kompostování v plošných hromadách Jedná se metodu, kde je zpracováváno velké množství odpadů. Princip spočívá v založení hromad do výšky až 5m, Tyto hromady jsou pak speciálními překopávači převrstvovány. Kompostování v pásových hromadách na volné ploše Jde o technologii, při které jsou kompostované suroviny zakládány do pásových hromad trojúhelníkového nebo lichoběžníkového průřezu (PLÍVA 2009). Tento způsob kompostování je založen na principu volných hromad o určité výšce 1200mm až 1500mm, šířka hromady může být 1500mm až 2000mm. Rozměr hromad je přizpůsoben používané technice pro výrobu kompostu. Délka hromad je omezena prostorem kompostárny. Hromady jsou za pomoci mechanizačních prostředků (překopávače, rozmetadla, nakladače) převrstvovány a tím dochází k promíchání surovin. Na základě tohoto pracovního procesu dochází k aerifikaci hmoty, ta je taktéž obohacována o kyslík. Rovněž dochází ke kolonizaci mikroorganismy, což má za následek aerobní proces, přeměňuje se bioodpad na kompost. Při tomto způsobu kompostování je doba zrání kompostu až 6 měsíců. Obr.2 - Ukázka kompostování na volné ploše Kompostování ve vacích / boxech Tento způsob kompostování je založen na principu otevřených či uzavřených nádob. Používá se při kompostování problematických odpadů. Metoda je založena na principu nucené aerace. Taktéž se tomuto účelu využívají silážní žlaby. 12

13 Kompostování v pasivně provzdušňovaných hromadách Tento proces spočívá v provzdušňování hmoty za pomocí trubek, které jsou uloženy pod povrchem každé hromady. Vzduch proudí volně do kompostovací zakládky. U této použité technologie není potřeba překopávání. Nutné u tohoto způsobu kompostování je však důkladné promíchání surovin před založením kompostovací zakládky. Kompostování ve statických hromadách s nucenou reakcí Jedná se o způsob založený na principu pasivně provzdušňovaných hromad, v tom rozdílu, že na konci trubek jsou umístěny ventilátory, které při zvýšení teploty zapnou a regulují tím teplotu v hromadách. Výhodou tohoto způsobu kompostování je, že fáze zrání končí již do 3 týdnů. Nejpoužívanější metodou v ČR z hlediska pořizovacích nákladů je metoda kompostování na volných plochách v plošných či pásových hromadách. (PLÍVA A KOL., 2009) Vermikompostování Jedná se o kompostování za pomoci žížal. K tomuto účelu jsou využívány speciální druhy žížal Esenia foedita, což je kalifornský červený hybrid délky 6-7cm a Lumbricus rubellus. (HANČ 2009) Princip výroby humusu je založen na trávicím traktu těchto druhů žížal. Tyto druhy mají velmi velkou schopnost se rozmnožovat. Stejně jako u jiných rozkladných organismů je důležitým činitelem také u kompostních žížal poměr C/N. Při relativně vysoké hodnotě dusíku, 15-20:1, je zajištěna dobrá výživa. (SULZBERGER 2007) Kompost vyrobený touto formou je velice kvalitní, obsahuje velké množství živin a má výbornou strukturu. Biohumus získaný za pomocí žížal je považován za nejúčinnější organické hnojivo. (VÁŇA1994) 13

14 Domácí kompostování Tento způsob je používán převážně domácnostmi za pomocí boxů či kompostérů či malých kompostovacích zakládek. Kompostéry jsou většinou vyrobeny z plastu a jejich kapacita je rozdílná. Jedná se o nízkonákladový způsob formy kompostování Technické prostředky na kompostárně Jedná se o stroje určené k výrobě kompostu. Ty jsou buď speciálně navrženy k tomuto účelu, nebo jde o různé adaptéry, které lze připojit k jednomu energetickému prostředku. Technologický postup taktéž určuje vybavení kompostárny. Lze říci, že dle prováděných pracovních operací a kapacity kompostárny se vybírají stroje pro provoz. Musíme taktéž přihlédnout k výkonnostní rezervě pro případ oprav či pravidelné údržby strojů. Konečným ukazatelem je roční zhodnocení efektivnosti. Technické prostředky k výrobě kompostu zařazujeme do kompostovacích linek, které se mohou skládat buď z jednoho či více energetických prostředků. Jedná se o sestavu kombinace strojů, ty se mohou lišit typem či výkonem nebo nárokem na obsluhu či manipulační prostor. Kompostárny mohou být vybaveny jedním energetickým zdrojem, např. kolový traktor o dostatečném výkonu, který slouží po připojení nářadí k různým pracovním operacím. Rozdělení pracovních operací při vybavení kompostárny jedním energetickým prostředkem Navážení surovin se provádí za pomoci sklápěcího přívěsu, drcení či štěpkování za pomoci vývodivé hřídele traktoru, dále k vytváření pásových hromad za pomoci připojení čelní lopaty. Převážná většina kompostáren v ČR používá energetického prostředku ve formě traktoru nebo čelního nakladače. Důležitá je možnost připojení čelní lopaty pro manipulaci s BRO. Stroje by měly být navíc vybaveny nízkou pojezdovou rychlostí, což je velmi důležité pro připojení překopávače. Další kritéria pro výběr mohou být snadná manévrovatelnost či 14

15 malý poměr otáčení. Rovněž hydraulický závěs či vývodový hřídel i v přední části. (ZEMÁNEK 2001) Štěpkovače a drtiče Pro kompostování je velmi důležitá homogenizace kompostové zakládky, k tomuto účelu používáme štěpkovače či drtiče. Drcení, případně štěpkování, vstupní suroviny, převážně odpadního dřeva, vede k větší degradaci suroviny a účinnější oxidaci a následně k nastartování kompostovacího procesu. Štěpkovače Jedná se o stroje určené k likvidaci dřevní hmoty, jejichž konstrukce může být nesená či závěsná, případně návěsná. Převážně jsou poháněny vlastním motorem. Podvozek je jednoosý či dvouosý. Štěpka z těchto strojů by měla být rovnoměrné velikosti. Na kvalitu štěpkování má vliv pracovní rychlost, způsob podávání matriálu či druh štěpkovaného materiálu. V Tab.1 je uveden přehled štěpkovačů používaných na kompostárnách Tab.1 - Přehled štěpkovačů dle výkonu motoru kw Výrobce Hmotnost kg Výkon motoru kw Výkonost (m3/h) LASKY /LS 120D PEZLATZOO/PZ CRAMER /HS 450D CARAVAGGI /BIO PEZLATZOO/PZ CRAMER /HS 650 ZH

16 Obr.3 Štěpkovače Drtiče Drtiče jsou stroje určené k rozmělnění vstupních surovin pro lepší degradaci materiálu. Jejich pracovní ústrojí je založeno na principu tlaku, úderu, či kombinaci těchto činností. Měly by mít schopnost rozdrtit suroviny na částice o objemu 0,5 až 5cm3, dále schopnost zpracovat suroviny suché, polosuché i vlhké. (PLÍVA 2009) V Tab.2 je uveden přehled používaných drtičů na kompostárnách Tab.2 - Přehled drtičů, seřazení dle výkonu motoru kw Výrobce Hmotnost Výkon Výkonnost Připojení kg motoru kw (m3/h) TIM /MPS Přívěs /návěs SECO /600/ Přívěs /návěs JOHLI CHAMP 620 DT S Přívěs /návěs PEZZOLATO/S 7000M Přívěs /návěs SVOLT/DVN Přívěs /návěs BYSTROŇ /BARAKUDA Traktorový nesený 16

17 Obr.4 - drtiče Překopávače Slouží k překopávání kompostu. Jedná se o jednu z nejdůležitějších pracovních operací. Překopáním kompostu dochází k provzdušnění a následné podpoře mikrobiální činnosti. Překopávače můžeme rozdělit dle pohonu, způsobu připojení či výkonu. Lze je dělit na samojízdné, nesené vpředu či vzadu, případně tažené. Dle pracovního ústrojí je můžeme rozdělit na rotorové, rotorové boční, šnekové, dopravníkové. Samojízdné překopávače mohou být kolové či pásové, jejich vlastní pohon zajišťuje jak překopávání kompostu, tak pojezd. Mohou být vybaveny přídavným zařízením jako například clonami či přihrnovacími štíty. Při rozhodování pořízení překopávače kompostu bychom měli zvážit hodinovou výkonnost a manévrovací schopnosti daného stroje. Taktéž je velmi důležitá organizace pásových hromad určených k překopávání. Překopávače můžeme rozdělit dle přesunu překopávané hmoty. Překopávaná hmota je přesouvána dozadu za pomoci rotorového dopravníku, nebo je přesouvána směrem do strany. V Tab.3 je uveden přehled samojízdných překopávačů používaných na kompostárnách. 17

18 Tab.3 - Technické parametry samojízdných překopávačů, seřazení dle pracovní šířky záběru [m] Výrobce/typ Pracovní Výkon [kw] Výkon Pohon šířka [m] [m 3 /h] MORAWETZ /PROF V RF Dieselový motor KOPTECH/TOPTURN Dieselový motor PEZZOLATO /PRS Dieselový motor SECO SAMURAI 5500/150 3, Dieselový motor SANBERGER/SF 250BABY 2, Dieselový motor V Tab.4 je uveden přehled traktorových překopávačů používaných na kompostárnách. Tab 4. - Technické parametry traktorových překopávačů, seřazení dle výkonu [m3/h] Výrobce/typ Pracovní Výkon Výkon Druh připojení šířka [m] [kw] [m 3 /h] SANBERGER/ ST Návěsný MORAWETZ/TAK II 2, Návěsný NUCLEA /PK 250 2, Návěsný PEZZOLATO /PRT , Návěsný AGRA /PKS - 2,8 2, Nesený Separační a prosévací stroje Separační stroje jsou uplatňovány na začátku procesu kompostu. Slouží k odstranění nežádoucích příměsí jako je sklo, igelitové folie či kameny. 18

19 Separační zařízení lze rozdělit na několik typů: - odstředivé odlučovače pracují na principu odstředivých částic - třídiče využívající tvaru částic, dochází k odvalení kulovitých částic - vzduchové třídiče oddělují lehké příměsi ze směsi, jako mohou být například folie Prosévací stroje Pracují na principu pohybu materiálu na různě uloženém sítu. Dle typu síta je můžeme rozdělit na vibrační třídiče s rovinným sítem, třídiče s rotačním sítem, dále na rotační rošty, třídicí a drticí lopatky. Dále je možné třídiče rozdělit na mobilní či stacionární. Důležitým aspektem při rozhodování typu separačního a prosévacího zařízení je charakter materiálu, požadavky na údržbu, pořizovací náklady, prostorové nároky, místo separace či prosévání, technické parametry. Na trhu existuje bohatá nabídka třídiček od renomovaných výrobců jako je PEZZOLATO (s dieselovým tak i elektrickým pohonem). Taktéž výkon těchto třídiček je rozdílný od [m 3 /h]. Pro malé kompostárny se využívají stroje od firmy FAEWICKK s výkonem 1-10[m 3 /h]. Taktéž se využívají starší stroje, které jsou ještě po mnoha letech funkční. Obr.5 - Prosévací zařízení 3.4. Technické a ekonomické parametry kompostáren Každou kompostárnu podstatně ovlivňuje několik ekonomických faktorů jako je například technologie sběru odpadů, množství zpracovávaného odpadu, strojní vybavení. 19

20 Řešení sběru odpadů v ČR je rozdílné, spočívá převážně v návrhu sběrných nádob. Velkou roli hraje i objem nádob. Dle objemu je taktéž volen i druh sběrného prostředku. Při umístění kompostárny je hlavním cílem minimalizovat náklady na svoz biologicky rozložitelného odpadu Systém svozu a sběru V současné době je nejčastěji využíváno systému odděleného sběru a svozu bioodpadu. Tento systém lze provádět za pomocí sběrných dvorů, jedná se o systém donáškového sběru, taktéž za pomoci objemových kontejnerů uložených na určených místech. Možností je i volba normalizovaných sběrných nádob převážně o objemech 120 a 240 l. Tyto nádoby jsou využívány v takzvaném odvozovém sběru. Další možností je uložení velkoobjemových kontejnerů, které slouží ke sběru odpadů. Tento kontejner je pak odvážen na kompostárnu. Při tomto způsobu by nemělo docházet k takzvaným černým skládkám. Odvozový způsob sběru odpadů Odvozový způsob sběru odpadů je uplatňován převážně svozem z domácností a to v kontejnerech o objemu 120 nebo 240 l. Váha těchto kontejnerů může dosahovat kg. Jedná se převážně o bioodpad z domácností, takzvaný kuchyňský odpad a odpad ze zahrad. Při tomto způsobu sběru odpadu dochází k velké účinnosti sběru. Tento způsob je však nákladnější než donáškový sběr. Mezi hlavní zásady sběru BRO z domácností patří například zajištění požadovaného intervalu svozu a to1 až 2 krát za týden. Svozové prostředky využívají systém stlačování a to buď lineární nebo rotační, při tomto způsobu stačování odpadu lépe dochází ke stlačování, lepší homogenizaci odpadu. Negativem tohoto sběru odpadu může být ruční manipulace se sběrnými nádobami, případný zápach a voda v nádobách. 20

21 Donáškový způsob sběru odpadů Tento způsob sběru odpadů je volen v místech, kde vzdálenost do sběrných dvorů je příliš velká. Za tímto účelem jsou zřizována sběrná místa, která jsou vybavena kontejnery pro uložení odpadu. Taktéž lze využít těchto kontejnerů v případě nárazové akce a to plánované údržby zeleně, revitalizace zeleně, prořezávky, likvidace porostů atd. Je velmi důležité separovat nerozložitelné odpady, jako jsou víčka, PET lahve, kovy. Harmonogram svozů lze sestavit výpočtem potřeby času na dopravu a nakládku odpadu. Důležité je znát hmotnost a druh materiálu, dále typ přepravního prostředku, jeho nosnost a rychlost přepravy. Náklady na svoz jsou pak stanoveny jako součin počtu jízd, průměrné vzdálenosti a sazby na 1km jízdy dopravního prostředku. (ZEMÁNEK 2010) Podstatná je optimalizace sběru odpadů a kapacity kompostárny, předpokládá se, že kapacita je menší než množství potencionálního odpadu. (BURG 2008) Plocha kompostárny Poloha kompostárny je velmi strategickým rozhodnutím v oblasti kompostování. Roli v umístění kompostárny hraje dopravní infrastruktura (sítě, ochranná pásma, zástavba). Ekonomicky výhodná je minimalizace vzdálenosti pro svoz BRO. Existuje několik metod pro určení polohy kompostárny. Například za použití metody kružítka je zvolena poloha kompostárny, tímto způsobem je kompostárna vytvořena přibližně ve středu kruhu. Tímto se dojezdová sběrná vzdálenost centralizuje. Taktéž lze umístit kompostárnu v blízkosti producenta BRO. Velikost plochy kompostárny ovlivňuje i množství zpracovávaného odpadu. Následně je i ovlivněna produkce kompostu. Při malé ploše kompostárny je v návaznosti na plochu tvořeno méně kompostových zakládek a tím i menší produkce kompostu Druhy kompostáren - rozdělení dle kapacity zpracovávaného odpadu Malá kompostárna zpracovává odpad do kapacity t. Nevyžaduje příliš velké investiční náklady (plocha). Rovněž vybavení kompostárny vzhledem k její kapacitě není finančně nákladné. Při kontrolovaném procesu výroby kompostu nedochází 21

22 k podstatným ztrátám. Použity jsou malé stroje s odpovídající kapacitou kompostárny či stroje používané formou služby (nakladač, prosévání). Střední kompostárna - zpracovává odpad do kapacity 1000 t. Financování je prováděno formou úvěrů či dotací z EU. Kapacita plochy je přizpůsobena množství zpracovávaného odpadu. Strojní vybavení je na vyšší úrovni. Překopávač či nakladač je standartním vybavením kompostárny. Svozová kompostárna s kapacitou vyšší než t. Náklady na provozní a výrobní plochy jsou daleko vyšší, rovněž množství zpracovávaného odpadu je daleko výraznější. Tento druh kompostáren je převážně financován z evropských fondů. Rovněž je zde větší počet zaměstnanců. Náklady na technické vybavení nejsou vysoké. Musí zde být i podstatně řešen odbyt vyrobeného kompostu Objem zpracovávaných odpadů Rovněž objem zpracovaných odpadů určuje další měřitelný parametr kompostáren. Kompostárna si může vybírat druh odpadu, místo jeho odběru a množství. (ZEMÁNEK, 2010) Rovněž v procesu kompostování musíme přihlédnout k hmotnostním ztrátám, tyto ztráty mohou činit až 60%. Druhy zpracovávaného odpadu lze obecně rozdělit: - odpady z rostlinné produkce (zahradní tráva, klestí, réví, biomasa, listí) - odpady z živočišné produkce - odpady z provozu (kuchyňský odpad) Investiční vybavenost kompostárny a) Stavební investice Kompostárna by měly být vybavena patřičnou provozní plochou, která slouží jak k procesu kompostování, tak i k manipulaci s BRO odpadem. Dále je důležitá odpadní jímka, která musí být dostatečně naddimenzována pro zachycení přívalových dešťů. Dalším vybavením může být přístřešek pro skladování již hotového kompostu a pro uskladnění strojního vybavení. 22

23 b) Strojní vybavení Výběr vhodné techniky kompostárny hraje velkou roli při návratnosti investice. Při male produkci kompostu je pořízení drahých strojů neekonomické rozhodnutí. Rovněž musíme počítat s ročním vytížením strojů. V některých případech je pro provozovatele kompostárny výhodné využít vhodný stroj formou služby. Stroje se liší jak pořizovací cenou, tak různou výkonností. Roční vytížení strojů nám ukáže skutečné náklady na provoz. Velké kompostárny při objemné produkci kompostu jsou vybaveny vysokokapacitními stroji, což sebou nese velké investiční náklady oproti malým kompostárnám. Ekonomická stránka zřízení kompostárny zahrnuje investiční a provozní náklady a výnosy. Díky dotacím z EU dnes funguje celá řada kompostovacích provozů. S využitím dotací lze provozovat kompostárnu v lepším ekonomickém režimu V Tab.5 je uvedena běžná výše investic při zřízování kompostárny. Tab.5 - Standartní výše investičních nákladů na pořízení kompostárny. Druh investice Cena Plocha Kč /m2 Hala ( stavba ) 2000 Kč/m3 5000Kč /m3 Jímka 5000Kč/m3 Traktor Kč Nakladač Kč Překopávač traktorový Kč Překopávač samojízdný Kč Drtič Kč Štěpkovač Kč Prosévací zařízení Kč 23

24 Nákladovost na 1 tunu kompostu Objektivním kriteriem při ekonomickém hodnocení provozu kompostárny jsou náklady na 1t vyrobeného kompostu a cena 1 t tohoto kompostu na trhu. Při stanovení nákladů na 1 t kompostu je nutno uvažovat s těmito rozhodujícími nákladovými položkami: - náklady na pořízení nebo pronájem plochy ke kompostování - náklady na svoz surovin - náklady na provoz strojů ke kompostovací lince - náklady na mzdy pracovníků - náklady na vstupní suroviny Náklady na pořízení plochy se promítají do nákladů na výrobu 1 tuny kompostu ve formě ročních odpisů, přičemž odpisová sazba plochy může dosáhnout 3-4% těchto nákladů. Náklady na dopravu surovin jsou vždy velmi sledovanou položkou a jejich vyčíslení vychází z přepravní vzdálenosti a sazeb na 1km jízdy. Při jejich stanovení se s výhodou využije střední vzdálenost přepravované suroviny (metodou váženého průměru), znalosti ložného objemu svozového prostředku a objemové hmotnosti příslušného materiálu. Náklady na provoz strojů na kompostárně musí zahrnovat veškeré položky spojené s navážením kompostovacího materiálu, nakládání, homogenizací, překopáním, drcením mícháním a separací. Pořizovací náklady se promítají do fixních nákladů, doba odpisu je zpravidla 5 let. Náklady na mechanizační prostředky využívané na kompostovacích linkách zahrnují dále náklady na opravy a náklady na pohonné hmoty a energii, včetně mzdových nákladů pracovníků. U finalizačních provozů k tomu přistupují náklady na balení, paletizaci, 24

25 manipulaci a skladování. Vyčíslení těchto nákladových položek vychází ze spotřeby času a z hodinových nákladů na příslušný stroj. Z praktického hlediska je ale stanovení skutečných hodinových nákladů na stroje vždy poměrně obtížné. Ty jsou často stanoveny pouze hodinovou sazbou odvozenou z kalkulace nebo z více či méně přesných odhadů, z porovnání cen práce obdobných strojů apod. Je zřejmé, že náklady na mechanizační prostředky vztažené na 1 t kompostu budou vycházet z výkonnosti příslušného stroje a budou minimální při vysokém využití strojů, tzn. že budou záviset na přiměřené kapacitě kompostárny. Znalost skutečných nákladů na provoz strojů ovlivní i rozhodování při pořizování nových strojů nebo rozhodování o nabídce strojní práce formou služeb. Náklady na mzdy se stanoví podle spotřeby času na jednotlivé pracovní operace. Náklady na materiál kalkulujeme v případě, že je ke kompostování nakupován (např. sláma, hnůj, apod.). (ZEMÁNEK 2010) 3.5. Způsob hodnocení provozů kompostáren Pro potřeby hodnocení kompostovacího provozu i zařízení pro kompostování se obvykle zjišťují tyto parametry: - velikost plochy pro kompostování - kapacita kompostárny (v t BRO za 1 rok) - objem zpracovávaného BRO (t.rok -1 ) - výroba hotového kompostu (prosátého) - investiční vybavenost (stavby a stroje) - náklady na 1t kompostu - energetická náročnost výroby kompostu (kwh/t kompostu) U vyrobeného kompostu se využívá v ekonomickém hodnocení přepočet obsahu živin v kompostu. Tuto informaci využívají převážně zemědělci při přepočtu na minerální hnojiva. 25

26 4. METODIKA 4.1. Výběr kompostáren Výběr kompostáren je volen záměrně formou regionálního průzkumu dané lokality. Vybrány jsou kompostárny s podobnou kapacitou a se stejným druhem zpracovávaného odpadu. Obě kompostárny zpracovávají odpady metodou na pásových hromadách. Kompostárna A Kompostárna Únanov Vlastník zařízení je Dobrovolný svazek obcí Kompostárna Únanov. Provozovatelem je společnost A.S.A.ES Únanov,s.r.o. Kapacita kompostárny je 5000t biologicky rozložitelného odpadu. Kompostárna B Kompostárna CMC Náměšť nad oslavou Vlastník zařízení je akciová společnost CMC Náměšť nad Oslavou. Provozovatelem je CMC Náměšť nad Oslavou. Kapacita kompostárny je 3000t biologicky rozložitelného odpadu Charakteristika a popis sledovaných kompostáren Kompostárny produkují kompost metodou pásových hromad, receptura zakládky je taktéž shodná. Obě porovnávané kompostárny využívají jen částečně svou kapacitu a mají ještě dostatečné rezervy. Taktéž využívají moderní techniku zpracování BRO. Pro obě kompostárny bude popsána technologie a technické vybavení s uvedením základních údajů Zjištění údajů pro srovnání kompostáren Zjištění údajů probíhalo na základě monitoringu vybraných kompostáren, následně byly informace získávány z evidenčních podkladů a výročních zpráv, část údajů pochází z vlastního sledování kompostovacího provozu. Pro každou kompostárnu byly zjištěny především tyto parametry: - velikost plochy pro kompostování - kapacita kompostárny (v t BRO za 1 rok) 26

27 - objem zprac. BRO (t.rok -1 ) - výroba hotového kompostu (prosátého) - investiční vybavenost (stavby a stroje) - náklady na 1t kompostu 4.4. Porovnání vybraných provozů kompostáren U sledovaných kompostáren byly porovnány nejdůležitější parametry a z jejich rozboru byla navržena opatření k zefektivnění jejich provozu. 27

28 5. VÝSLEDKY 5.1. Charakteristika kompostárny Únanov Poloha kompostárny Kompostárna Únanov se nachází v bezprostřední blízkosti skládky provozované A.S.A Únanov a zemědělsky využívaných pozemků, cca 1,7km severovýchodně od centra obce Únanov. Navazuje na západní okraj uzavřené a rekultivované deponie podniku Technické služby Znojmo. Příjezd ke kompostárně je přes areál skládky po asfaltové cestě. Vlastník zařízení je Dobrovolný svazek obcí Kompostárna Únanov. Provozovatelem je společnost A.S.A.ES Únanov, s.r.o. Na kompostárně jsou zpracovávány biologicky rozložitelné odpady metodou aerobní fermentace. Výsledný produkt lze použít výhradně k pokrytí potřeb subjektů s možností dodávat odpady do zařízení, resp. na nekomerční účely Popis zařízení a vybavenost Areál kompostárny má tvar nepravidelného obdelníku o rozměrech 105x75m. Areál je po celém obvodu oplocen. Kompostárna je vodohospodářsky zabezpečena, je vybavena asfaltovým kobercem. Otevřená venkovní plocha je o výměře 4670m 2, je zároveň ohraničena betonovými obrubníky. V místě příjezdu je instalován přejezdový práh. Kapacita kompostárny je 5000t biologicky rozložitelného odpadu. Provozní objekty Provozní objekty představují celek umístěný podél východního okraje areálu kompostárny, který je volně přístupný ze západní strany. Kompostárna je vybavena zásobním boxem o kapacitě 240m3 hotového kompostu. Dále jsou zde dva odsazovací boxy na uložení vstupních odpadů před zpracováním nebo na dočasné shromažďování odpadů. 28

29 Podlahy v odsazovacích boxech jsou řešeny jako nepropustné za pomoci izolace. Boxy mají čtvercový půdorys a každý z nich zaujímá užitnou plochu 100m2. Ze tří stran jsou tvořeny železobetonovou stěnou o tloušťce 30mm, celková výška dosahuje 10m. Spádování podlah je provedeno v podélném směru a je u zásobního boxu směřováno k manipulační ploše, u odsazovacích boxu k zadní straně. Na boxy navazuje přístřešek o rozměrech 10x12m a výšce 7m. Stěny jsou opláštěny trapézovým plechem. Podezdívka je z betonových bloků. Také je zde vybudován přístřešek určený k parkování obslužné mechanizace. Sociálně hygienické zázemí kompostárny Jedná se o dva typizované mobilní kontejnery samostatně stojící vedle sebe na silničních panelech ze přístřeškem. Přístup je řešen z komunikace. Součástí je kancelář pro pracovníka obsluhy, toaleta, umývárna. Kalová jímka Vodonepropustná, o objemu 1m 3, v níž jsou usazovány hrubé nečistoty, do kalové jímky je zaústěn odvodňovací žlab vedoucí za stěnou odsazovacích boxů. Voda z kalové jímky je dále odváděna potrubím do sedimentační jímky Sedimentační jímka Slouží k akumulaci tuhých částic, její objem je 33 m 3. Jsou do ní svedeny vody z kalové jímky a centrální vpusti, následně odváděné do čerpací šachty. Voda zbavená mechanických nečistot odtéká do zásobní jímky. Zásobní jímka Jedná se o nepropustnou nádobu o objemu 397 m 3, ve které dochází ke shromažďování vod odtékajících z kompostárny a kalové jímky. Konstrukce jímky je dimenzována tak, aby při přívalových deštích nedošlo k jejímu přetečení. Tato odpadní voda je následně využívána k provlhčování kompostových zakládek. 29

30 Čerpací šachta Slouží k čerpání přes rozvodový systém ke třem výtokovým místům kompostárny a následnému kropení. Čerpací šachta je vybavena ponorným kalovým čerpadlem s hladinovým spínačem Technické a technologické vybavení kompostárny Únanov V Tab. 6 je uveden přehled použité techniky v kompostárně Únanov Tab.6 - Technické vybavení kompostárny Únanov Vybavení Typ prostředku Rok výroby Výkon kw Pohon Pořizovací cena Traktor John Deere diesel Kč Drtič Seco S 5500/ diesel Kč Překopávač Seco SCV 320 MD diesel Kč Separátor Seco 50 MD diesel Kč Silážní vidle John Deere Kč Kontejnery MANN 2010 Objem 10 m Kč Odpady přijímané do kompostárny jsou při vstupu váženy na mostní váze typu LESICO o rozměrech 3x9m a váživosti kg. Údaje z váhy jsou přenášeny do počítače za účelem evidence. Přijímaný odpad je podroben kontrole, zda neobsahuje nežádoucí složky, které by mohly poškodit výsledný produkt a případně zařízení na výrobu kompostu (např. drtič). Mechanizace kompostárny Kolový nakladač slouží k navážení a manipulaci se surovinou, je využíván traktor značky John Deere 6230 o výkonu 105kW. 30

31 Drtič K drcení odpadu je využíván drtič značky SECO SAMURAI 5 500/150-GC MD poháněný vlastním motorem. Veškeré jeho funkce jsou ovládány hydraulicky. Zařízení je vybaveno podvozkem určeným k převozu. Drcení probíhá přímo na dně objemné násypky, kde materiál prochází mezi dvojicemi drticích šneků s protichodným otáčením. Drcení probíhá za pomoci vysokopevnostních nožů. Stroj má uzavřené dno a pracuje dávkově, nadrcená hmota je posouvána na vynášecí dopravník. Překopávač Využíván je překopávač značky SEKO SCV 320 MD, který je vybaven i možností zvlhčování kompostové zakládky i k promíchávání zrajícího kompostu. Mobilní separátor válce. Využívá se k prosévání finálního kompostu, funguje na principu rotujícího bubnového Ostatní technické vybavení: teploměr s tyčovou sondou pro měření kompostové zakládky, vlhkoměr Technologie kompostárny Kompostování je realizováno formou pásových hromad lichoběžníkového tvaru. Vlastní technologie zahrnuje navážku odpadů, jejich přípravu, tvorbu zakládek, překopávky, sledování teploty a vlhkosti, zavlažování a dobu zrání. Návoz odpadů Přijaté odpady jsou naváženy přímo ke kompostování, výjimku tvoří odpady dřeva a odpady z údržby zeleně. Ty se mezideponují na manipulační ploše, následně po dostatečné zásobě jsou teprve podrceny. Tvorba zakládky Podrcená štěpka je použita jako spodní vrstva při tvorbě hromady. Za pomoci kolového nakladače jsou na zakládku vrstveny další odpady do výše 2m. Skladba je volena 31

32 tak, aby zastoupení uhlíku a dusíku bylo ve vzájemném poměru 20-30:1. Tímto dochází k vysoké stabilitě poměru uhlíkatých látek oproti dusíkatým. Tab. 7 - Přehled vstupních odpadů na kompostárně Únanov Vstupní odpad Vlhkost % Uhlík (C) % sušiny Dusík (N) % sušiny Poměr C:N Odpad zeleniny ,5 2,5 22:1 Listí ,9 1,5 38:1 Piliny nebo jiný ,0-0,2 500:1 dřevní odpad Stromová kůra ,2 0,4 165:1 Posekaná tráva :1 Doba zrání Je na kompostárně Únanov vymezena obdobím od založení zakládky do vzniku kompostu. Rozdělena je do tří fází. Fáze I. - rozklad Trvá 3-4 týdny, maximálně 6 týdnů. Teplota v této fázi stoupá v závislosti na vstupních odpadech. Teplota se pohybuje mezi stupni celsia. Aby byla zaručena likvidace patogenních mikroorganismů a semen plevelů, musí být teplota během zrání 45stupňů celsia po dobu 10 dní. Pokud teplota vybočí z rozmezí nutného ke správnému kompostování, provede pracovník kompostárny provzdušnění zakládky, takzvanou aerační překopávku. Fáze II. přeměna Probíhá čtvrtý až osmý den po založení kompostové zakládky. Tato fáze se vyznačuje poklesem teplot. 32

33 Fáze III. - zralost Dochází ke stabilizaci teplot a teplota se již pohybuje kolem 20 C. V průběhu procesu zrání je nutné kompost minimálně dvakrát překopat. Minimální doba procesu zrání po provedené homogenizaci je dva měsíce. V této fázi již nejsou přidávány žádné další odpady. Pouze dochází k udržení správné teploty a vlhkosti. Dochází k udržení správné mikroflóry a tím i k rozpadu organických látek. K ukončení procesu kompostování dochází na základě vizuálního posouzení kompostu., dále na základě měření teploty a to v 50cm pod povrchem by neměla být teplota vyšší než 45 C. V konečné fázi dochází k odběru vzorků, vzorek ke zkoušce se vytvoří smíšením dílčích vzorků odebraných z celého objemu vzorkovaného celku. Posuzuje se, zda kompost vyhovuje limitním hodnotám. Expedice Před konečnou expedicí je ještě kompost proséván, jeho teplota by neměla být nižší než 40 C. Přesátý kompost je uložen v zásobním boxu. Hrubá frakce je znovu použita do kompostovacích zakládek. Množství vyrobeného kompostu ve vztahu k přijatému odpadu se na kompostárně Únanov pohybuje kolem 70%. Ostatní tvoří úbytek vlhkosti a ztráta oxidu uhličitého při kompostování. Hmotnostní podíl se může měnit dle složení kompostovací zakládky. 33

34 5.2. Charakteristika kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou Poloha kompostárny Kompostárna CMC se nachází nedaleko silnice I. třídy směrem na Náměť nad Oslavou a místní komunikace do kamenolomu. Pozemek je částečně tvořen zemědělsky využívanou zemědělskou půdou. Plocha kompostárny tvoří výměru 1960m2. Terén tvoří mírný spád jihovýchodním směrem. Vstup do kompostárny je situován z místní komunikace. Kompostárna je celá oplocena Popis zařízení a vybavenost Kompostárna slouží ke zpracování širokého spektra odpadu dle vyhlášky č.381/2001 Sb. dále č.341/2008sb. Účelem kompostárny je výroba kompostu z biologicky rozložitelného odpadu. Kapacita kompostárny je 3000t bioodpadu za rok. Kompostovací plocha je vyspárována do záchytné jímky, okraj plochy je ukončen záchytnými žlaby pro svod dešťové vody, okraj jímky je chráněn valem o výšce 0,5m před dešťovými srážkami mimo kompostovací plochu z okolních ploch Technické a technologické vybavení kompostárny CMC Na kompostárně je využívána metoda aerobního kompostování na volné ploše. Příprava surovin do kompostovacího procesu je zajištěna kvalitním nadrcením a namícháním tak, aby byla zajištěna základní podmínka kompostovacího procesu. 15 m. Suroviny jsou ukládány do zakládek o rozměrech: základna 6,2 m; výška 2,4 m; délka Aerobní podmínky rozkladu jsou zajišťovány vháněním vzduchu ventilátory do kanálků pod zakládkami. Každá zakládka má dva větrací kanály, které jsou speciálně upraveny pro optimalizaci přívodu vzduchu dle monitorovaných podmínek v zakládce. Počítačově řízený systém automaticky zajišťuje přísun vzduchu podle potřeby vzduchu a průběhu teplot (monitoring přítomnosti kyslíku, vlhkosti a teploty v zakládce). 34

35 Protože není kontrola aerobního prostředí zakládky ponechána pouze na lidském faktoru (tzn. běžné měření teploty) je proces velmi kvalitně veden a tím i zrychlen. Zakládka, která může být vedena jako hygienizační, je přikryta speciální textilií. Plachta zajišťuje homogenní teplotu 70 C po dobu 1 hodiny, což je podmínkou hygienizačního procesu. Technické vybavení kompostárny CMC V Tab. 8 je uveden přehled použité techniky v kompostárně CMC Tab. 8 - Technické vybavení kompostárny CMC Vybavení Typ prostředku Rok výroby Výkon kw Pohon Pořizovací cena Traktor John Deere 5720 M diesel Kč Drtič Johli Champ 620 DTS diesel Kč Překopávač Sandberger ST m 3 /h návěsný Kč Separátor Nover ,95 El. motor Kč Kontejnery ESKOT - T m Kč K manipulaci a navážení kompostové zakládky je využíván traktor výrobce John Deere M, o výkonu 87 kw, který je vybaven čelním nakladačem. Drtič bioodpadu K drcení biodpadu je používán drtič výrobce Johli Champ 620 DTS, který je poháněn naftovým motorem 52 kw 70PS vodou chlazený. Průměr drtícího materiálu: 100mm. Překopávač kompostu Pro překopávání kompostové zakládky je používán traktorově tažený překopávač kompostu výrobce Sandberger ST 300. Překopávač ST 300 je mimořádně výkonný stroj o výkonu 700 m 3 za hodinu. Hmotnost 4000 kg, pracovní šířka 3000mm, výška 1700mm. 35

36 Ostatní vybavení kompostárny: Zařízení k přejímce odpadu K tomuto účelu slouží silniční mostní váha při vjezdu do kompostárny. Ta je vybavena evidenčním softwarem Compo. Záchytná jímka Dešťová voda je z celé plochy kompostárny jímána do záchytné jímky, voda je pak dále využita ke kropení kompostové zakládky. Záchytná jímka má rozměr 10x4m, hloubku 1,8m. Stěny jímky jsou vysvahovány ve sklonu 1:3. Povrch je tvořen vodotěsnou folií s podkladní geotextilií. Folie je mechanicky kotvena na břehu jímky. Plachta pro přikrytí kompostu Speciální plachta pro technické použití, odolná povětrnostním podmínkám a některým chemickým procesům. Zajišťuje homogenní teplotu 70 C po dobu 1 hodiny, což je podmínkou hygienizačního procesu. Čerpadlo Slouží k přečerpávání vody z jímky do kompostních zakládek. Sociálně hygienické zázemí kompostárny Jedná se o jeden typizovaný mobilní kontejner samostatně stojící na silničních panelech. Přístup je řešen z boční strany kompostárny. Součástí je kancelář pro pracovníka obsluhy, toaleta, umývárna Technologie kompostování První horká (intenzivní) fáze Probíhá vháněním vzduchu pomocí centrifugálního dmychadla (ventilátoru) přes potrubní systém, který je uložen v podlaze ve vodohospodářsky zabezpečené ploše. Řízení větracího procesu probíhá pomocí centrální řídicí jednotky. Základním parametrem kontroly je O2, teplota a vlhkost průběh od začátku do konce kompostovacího 36

37 procesu indikuje aktivitu mikroorganismů a jejich výkonnost, intenzitu rozkladu a účinnost technologie. Zakládka musí v počátcích kompostovacího procesu projít teplotami min. 45 C po dobu 5 dnů, v případě přítomnosti patogenních mikroorganismů 55 C po dobu 21 dní. Pokud teplota přestoupí 65 C, je nutné provzdušnění. Pro monitoring průběhu teplot v zakládkách a řízení kompostovacího systému je využíván řídicí systém, který je součástí celé technologie. Základní technologie se skládá ze 3 stabilizačních zakládek o šířce 6 m a délce 15 m. Druhá pasivní (dozrávácí) fáze Probíhá na volné ploše kompostárny. Při kompostování je umožněno regulovat vzduch pomocí ventilátorů, které zajišťují obsah kyslíku dle parametrů v počítači (jsou nastaveny max. a min. hodnoty) a precizují přívod kyslíku k mikroorganizmům. Tímto se vylučuje nebezpečí nedostatku nebo přebytku kyslíku, což vede k funkčním poruchám fermentace a vysoké potřebě zavlažování. Proces kompostování lze tak zkrátit až na 4 týdny. Systém rozvodu vzduchu potrubí a trysky byly speciálně vyvinuty pro kompostování. Systém umožňuje na jedné straně trvalý přívod vzduchu do zakládek bioodpadu v celém profilu zakládky (při minimálních ztrátách) a na druhé straně je sběrnicí odpadní vody, která bude odváděna do stávající záchytné jímky. Systém se skládá ze tří větracích ramp v podélném směru hromady s napojením na utěsněný odtok, který zároveň plní funkci sifonu pro průsakovou vodu. Tento je napojen na kanalizační systém v místě. Odvodní drážka se sifonem umožňují kromě sběru odpadní vody i regulovat tlak bez ohledu na stupeň plnění. Potrubí je zalito v betonovém bednění a pouze trysky jsou volné. 37

38 Obr.6 Systém rozvodu vduchu kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou Větrací podlaha Je přizpůsobena rozdílným teplotám (teplota okolí zařízení, teplota kompostu okolo 70 C) a rozdílnému ph (průměrně 4-8). Zařízení má sklon od 1-1,5 % min, nejvyšší bod na straně ventilátorů. Podlaha je z betonu PVC, trubky jsou rovněž položeny v kanálu z betonu. Centrifugální dmychadlo pro větrání Ventilátor 1,5 kw CMV 200, externí provedení, turbína, nerez stojan, mřížka sání, uzávěr odvzdušňování, stojánek 250/160, vyvýšení pro stojánek. Dmychadlo je umístěno na zadní straně stěny, je připojeno na rozvod vzduchového potrubí a přivádí čerstvý vzduch podlahou pod hromady. Vzduch se rozvádí stejnoměrně pod hromadami, což zajišťuje optimální zásobování kyslíkem v kompostu. 38

39 Obr. 7 - Ventilátory kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou technologie Hantsch Parametry rozvodu vzduchu, počty trysek, počet kanálů umožňují držet diferenci v zásobování kyslíkem mezi předním a zadním koncem zakládky v rozmezí 5 % a tím se dosahuje stejnoměrné přivádění kyslíku. Systém pracuje podle zpracovávaného produktu se sondami pro měření kyslík/teplota u kompostování. Sondy Jedná se o provedení, které bylo speciálně vyvinuto pro kompostování. Toto provedení není závislé na extrapolaci. Odpadají chyby měření ovlivněné teplotními a tlakovými podmínkami okolí např. při mrazu. Sondy jsou opatřeny čidly vzduchu a teploty, kalibračním portem, stojanem pro sondy. Optimalizace monitoringu Monitoring vzduchu, integruje všechny parametry, je pro každou konkrétní surovinovou skladbu bioodpadu přizpůsoben dle platné definice uvedené v provozním řádu kompostárny (teplota 20 C 85 C, kyslík 30 % - 98,9 %). Systém pracuje podle zpracovávaného produktu se sondami kyslík/teplota u první fáze kompostovaného procesu. 39

40 Sledování mechanického a biologického procesu se provádí od obslužného pultu, který se nachází v zázemí kompostárny (buňka) - software. To je hlavní komunikace mezi uživatelem a procesem. Software Software je používán s programem Compo. Sbírá informace od jednotlivých skupin a tyto formátuje a analyzuje. Software umožňuje rychlé a jednoduché decentrální přístupy na PC, např. sledování ze sídla vedení společnosti přes PC. Vybavenost kompostárny Záchytná jímka Dešťová voda je z celé plochy kompostárny jímána do záchytné jímky, voda je pak dále využita ke kropení kompostové zakládky. Plachta pro přikrytí kompostu Speciální plachta pro technické použití, odolná povětrnostním podmínkám a některým chemickým procesům. Zajišťuje homogenní teplotu 70 C po dobu 1 hodiny, což je podmínkou hygienizačního procesu. 40

41 5.3. Vyhodnocení Kompostárny A Kompostárna Únanov - Plocha: 4670 m 2 - Kapacita kompostárny: 5000 t /rok (BRO) - Množství skutečně zpracovávaného BRO: 2100 t /rok - Vyrobený přesátý kompost: 600t Tab. 9 - Investiční vybavenost strojů kompostárny Únanov, celkové náklady Vybavení Typ prostředku Rok výroby Výkon kw Pohon Pořizovací cena Traktor John Deere diesel Kč Drtič Seco S 5500/ diesel Kč Překopávač SecoSCV320 MD diesel Kč Separátor Seco 50 MD diesel Kč Silážní vidle John Deere Kč Kontejnery (5ks) MANN m Kč Celkem Kč Při stanovení nákladů na1 t kompostu byly zahrnuty nákladové položky: náklady na stroje (bez odpisů, položka zahrnuje pouze náklady na PHM a el. energii), náklad na plochu (ve formě odpisu 3% z investice), náklady na mzdy pracovníků Tab.10 vyčísluje náklady na 1t vyrobeného kompostu na kompostárně Únanov 41

42 Tab.10 - Náklady na 1 t vyrobeného kompostu - kompostárna Únanov Stroje Plocha ( odpisy) Mzdy Náklady celkem Produkce kompostu Náklady na 1 t přesátého kompostu Kč Kč Kč Kč 595 t/rok 380 Kč/t 5.4. Vyhodnocení kompostárny B CMC Náměšt nad Oslavou - Plocha: 1960 m m 2 provzdušňování technologií Hanisch - Kapacita kompostárny: 3000 t /rok (BRO) - Množství skutečně zpracovávaného BRO: 2362 t /rok - Vyrobený přesátý kompost: 1100t Tab Investiční vybavenost strojů kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou, celkové náklady Vybavení Typ prostředku Rok výroby Výkon kw Pohon Pořizovací cena Traktor John Deere 5720 M diesel Kč Drtič Johli Champ 620DTS diesel Kč Překopávač Sanberger ST m 3 /h návěsný Kč Separátor Nover ,95 El. motor Kč Kontejnery ESKOT- T m Kč Celkem Kč 42

43 Při stanovení nákladů na1 t kompostu byly zahrnuty nákladové položky: náklady na stroje (bez odpisů, položka zahrnuje pouze náklady na PHM ), náklady na el. energii pro provoz ventilátorů, náklad na plochu (ve formě odpisu 3% z investice), náklady na mzdy pracovníků Tab.12 vyčísluje náklady na 1t vyrobeného kompostu na kompostárně CMC Náměšť nad Oslavou. Tab.12 - Náklady na 1 t vyrobeného kompostu - kompostárna CMC Náměšť nad Oslavou Stroje provoz Plocha (odpisy) Elektrická energie (provoz ventilátorů 1,5Kw) Mzdy Náklady celkem Produkce kompostu Náklady na 1 t přesátého kompostu Kč Kč Kč Kč Kč 1100 t/rok 320 Kč/t 5.5. Srovnání hodnocených parametrů kompostáren Tab.13 - Srovnání hodnocených parametrů kompostáren Kompostárna A Kompostárna B Plocha 4670 m 2 Plocha 2239 m 2 Kapacita 5000 t Kapacita 3000 t Množství zpracovaného 2100 t Množství zpracovaného 2362 t BRO BRO Produkce kompostu 600 t Produkce kompostu 1100 t Investice strojní ,- Investice strojní ,- Náklady na 1 t kompostu. 380 Kč Náklady na výrobu 1 t kompostu. 320 Kč 43

44 5.6. Návrh zefektivnění výroby kompostu Z dosažených výsledku porovnání obou kompostáren vyplývá řešení jak zefektivnit výrobu kompostu. Pro kompostárnu A (Únanov) je návrhem řešení snížit ztráty při kompostovacím procesu a to cíleným zefektivněním procesu kompostování v podobě kvalitnější kompostové zakládky. Nevhodná kompostová zakládka s vysokým využitím travní hmoty a listí má za následek vysoké ztráty při kompostovacím procesu. Řešením je zkvalitnit kompostovou zakládku a to přidáním jiných materiálů (komunálního odpadu, rybničního bahna) pro vylepšení kompostové zakládky. Ovšem kompostárna si nemůže v dané situaci vybírat druhy odpadu, které by chtěla zpracovávat, řešením je tedy úprava složení zakládky přidáním dalších materiálů. Dalším řešením je zvýšení kapacity. To se projeví rychlejší návratností pořízeného strojního vybavení. Zvýší se i nároky na sběr a svoz BRO, za úvahu stojí i spolupráce s místní samosprávou pro motivaci občanů k třídění odpadů. Vytříděný BRO by významně zvýšil produkci kompostu. Prodej kompostu v balené formě může přinášet vyšší efekty (hoby balení, upravený kompost, substrát apod.), toto opatření ale bude vyžadovat další investiční náklady (balicí linka). Vzhledem k možným dotacím do této oblasti, lze tuto možnost jistě zvážit. Pro kompostárnu CMC je řešením jak částečné navýšení množství zpracovávaného BRO, tak inovace strojního zařízení. U této kompostárny se jedná o prosévací zařízení, které by umožnilo zvýšit kvalitu i množství prodávaného kompostu. Stejně tak se i zde nabízí úvaha o pořízení balicí linky pro lepší tržní realizaci alespoň části vyrobeného kompostu. 44

45 6. DISKUZE Cílem práce bylo porovnat dvě vybrané kompostárny se srovnatelnou technologií s využitím dostupných technicko-ekonomických parametrů. V experimentální části byly srovnávány dvě kompostárny se stejnou technologií a podobnou kapacitou. Kompostárna Únanov s roční produkcí 595 t kompostu a kompostárna CMC Náměšť nad Oslavou s roční produkcí 1100 t kompostu. Výběr kompostáren ovlivnilo také jejich strategické umístění poblíž větších měst, kde se předpokládá nárůst množství zpracovaných BRO. Za účelem srovnání byly vybrány následující parametry: - množství zpracovávaného BRO, - následně množství vyrobeného kompostu, - investice na strojní vybavení, - velikost plochy, - náklady na výrobu 1t kompostu. Kompostárna v Únanově má investice do strojů ve výši 7,7 mil Kč, nejdražším strojem je drtič, překopávač a separátor. Strojní investice byly pořízeny z dotací, takže zatím provozovatel nemá potřebu příliš řešit ekonomiku jejich provozu. Její malá produkce kompostu a nízké využití kapacity (42%) tak zvyšuje skutečné náklady na výrobu. Při kalkulaci nákladů na 1 t kompostu proto bylo uvažováno pouze s náklady na provoz strojů (bez jejich odpisů). Ze sledování vyplynulo, že kompostárna v Únanově má podstatně větší ztráty při výrobě kompostu. Kompostárna CMC Náměšť nad Oslavou má investice do strojů ve výši 2,7 mil Kč, nejdražším strojem je traktor, ke kterému jsou připojovány další stroje. Ze sledovaných parametrů vyplývá také lepší využití její plné kapacity (cca ze 78%). To se také odráží ve výši nákladů na výrobu jedné tuny. Jednotlivé nákladové položky jsou však rozdílné a náklady na výrobu jedné tuny se podstatně liší. Řada autorů uvádí rozdílné náklady na výrobu jedné tuny kompostu. Například ZEMÁNEK (2010) uvádí, že celkové náklady na kompostárnu zahrnují náklady na plochu a geotextilii, náklady na materiál pokud je nakupován (hnůj), náklady na dopravu, náklady na provoz strojů, náklady na kompostárnu. Z tohoto údaje vyplývá standardní cena na výrobu jedné tuny kompostu v částce kolem 500Kč/t. MAŠÁN hodnotil nákladovost u srovnatelných kompostáren a uvádí částku 267 Kč/t a 301 Kč/t. Další autor (HABART, 2009) uvádí, že náklady na výrobu jedné tuny kompostu dosahují částky kolem 350 Kč /t. BARÁNKOVÁ (2010), uvádí náklady na výrobu kompostu Kč.t -1 při kompostování v pásových hromadách. NOVÁK (2011) provedl analýzu nákladů u dvou kompostáren, které se zaměřují 45

46 na využití kompostu k výrobě substrátů. Uvádí zde náklady Kč. t -1. Poměrně vysoké náklady zdůvodňuje nákupem složek zakládky (kůra). Jak je zřejmé náklady na výrobu 1t kompostu jsou rozdílné avšak podstatná je jeho prodejní cena s možnou rentabilitou. Kompostárny byly srovnávány také z hlediska výše investic. Z výsledků je vidět, že investice (formou vysokého podílu dotací) umožnily dosáhnout uvedených nákladů na 1 t vyrobeného kompostu. Při zahrnutí odpisů strojních investic (v případě pořízení strojů bez dotací) by skutečné náklady dosáhly u kompostárny Únanov částky 1526 Kč/t a u kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou by činily skutečné náklady 540 Kč/t. Takto vyrobený kompost by byl neprodejný díky vysoké nákladovosti. 46

47 7. ZÁVĚR Práce se zabývala charakteristikou kompostovacích technologií používaných na kompostárnách v ČR, problematikou využívání technických prostředků při výrobě kompostu, nejdůležitějšími parametry při hodnocení kompostovacích provozů a problematikou stanovení nákladů na výrobu jedné tuny kompostu. V experimentální části byly srovnávány dvě kompostárny se stejnou technologií zpracování biologicky rozložitelného odpadu. Kompostárna Únanov s roční produkcí 595 t kompostu a kompostárna CMC Náměšť nad Oslavou s roční produkcí 1100 t kompostu. Za účelem srovnání bylo u těchto provozů hodnoceno zejména množství zpracovávaného BRO, následně množství vyrobeného kompostu, investice na strojní vybavení, velikost plochy, náklady na výrobu 1t kompostu. U kompostárny Únanov byla sledována malá produkce kompostu a nízké využití kapacity (42%), a její skutečné náklady na výrobu 1t dosahují částky 380 Kč. U kompostárny CMC Náměšť nad Oslavou bylo zjištěno lepší využití její kapacity (cca ze 78%), a její skutečné náklady na výrobu 1t dosahují částky 320 Kč. Ze sledování dále vyplývá, že kalkulace nákladů na výrobu 1t kompostu výrazně ovlivňuje skutečnost, že strojní investice jsou pořízeny z dotací. Výsledky práce mohou posloužit pro provozovatele kompostáren při úvahách o zefektivnění výroby kompostu z BRO při využívání kompostování v pásových hromadách. 47

48 8. SOUHRN Diplomová práce se zabývala charakteristikou kompostovacích technologií, použité techniky a technologie při výrobě kompostu. Bylo zpracováno srovnání 2 kompostovacích provozů s podobnou kapacitou. Za účelem srovnání byly vybrány následující parametry: množství zpracovávaného BRO, následně množství vyrobeného kompostu, investice na strojní vybavení, velikost plochy, náklady na výrobu 1t kompostu. Ze srovnání vyplynuly rozdílné výše investic i rozdílné využití kapacity kompostáren, které se promítlo do výše nákladů na výrobu jedné tuny kompostu. Ty byly u porovnávaných kompostáren zjištěny v rozmezí Kč/t. Klíčová slova: kompostování, nákladovost, strojní vybavení SUMMARY The diploma thesis dealt with the characteristics of composting technologies, techniques and technologies used in the production of compost. A comparison of two composting plants with a similer capacity was made. For comparison purposes the following parameters were selected: amount of processed biodegradable waste, then the amount of produced compost, investment in machinery, area size, cost to produce one ton of compost. These costs were detected in the range of CZK/ton regrding the two compared composting plants. Keywords: composting, cost, machineries 48

49 9. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Internetové zdroje: autoři fotografii a obrázků: pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie a obrázky z archivu autora. BARÁNKOVÁ, M. Ekonomické hodnocení kompostárny. Lednice, Diplomová práce. Mendelova universita v Brně. BURG, P. Odpadní dřevo ze sadů a vinic surovina pro výrobu bioenergetických prostředků. In Zemědělská technika a biomasa Praha, 2006, ISBN HABART, J. HRČKA, M., HUMPLÍK, M., MAREŠOVÁ, K.,(CZ biom - České sdružení pro biomasu). Příprava a výstavba kompostáren využívajících biologicky rozložitelné odpady z domácností a údržby městské zeleně. Praha: Ministerstvo životního prostředí, Státní fond životního prostředí ČR, HANČ, A., PLÍVA, P. Vermikompostování - perspektivní způsob nakládání s biodopady. Odpadové fórum, str.:32. ISSN: HEJÁTKOVÁ, K., et. Kompostování přebytečné travní biomasy: metodická pomůcka. 1.vyd. Náměšť nad Oslavou: ZERA - Zemědělská a ekologická regionální agentura, ISBN , Dostupné z WWW: /public/web/file /26930/Kompostování přebytečné travní biomasy.pdf 49

50 HŘEBÍČEK JIŘÍ A KOL. Projektování nakládání s bioodpady v obcích. 2010, ISBN: JELÍNEK, A. a kol. Hospodaření a manipulace s odpady ze zemědělství a venkovských sídel. Praha: Agrospoj, str. Semafor: Zemědělská technika. KALINA M. Kompostování a péče o půdu. Praha Grada, str., ISBN KÁRA, J., PASTOREK, Z., JELÍNEK, A.: Kompostování zbytkové biomasy. Biom.cz (online) Dostupné z WWW: clanky/kompostovaní zbytkové biomasy. ISSN: KOLÁROVÁ M. Výzkum vybraných podmínek přeměny zbytkové biomasy procesem řízeného mikrobiálního kompostování. Lednice, Disertační práce. Mendelova universita v Brně. MAŠAN.V. Ekonomické hodnocení kompostovacích provozů a svozu BRO, Lednice, Diplomová práce. Mendelova universita v Brně. MOŇOK, B. a kol. Komunitní kompostování. 1. vyd. Náměšť nad Oslavou: ZERA, str. ISBN PLÍVA, P. a kol. Kompostování v pásových hromadách na volné ploše. 1.vyd.Praha: Profi Press, s. ISBN SULZBERGER, R. Kompost, půda, hnojení, Rebo productions 2007, ISBN

51 ŠŤASTNÝ, M. Mechanizace kompostování: (StudieVTR). Praha Úv ti, str. Studijní informace. Zemědělská technika. VÁŇA, J., Výroba a využití kompostu v zemědělství. Institut výchovy a vzdělání Mze ČR, 1997, 38 str. ISBN ZEMÁNEK, Pavel. Biologicky rozložitelné odpady a kompostování. 1.vyd. Praha, Výzkumný ústav zemědělské techniky, ISBN ZEMÁNEK, P., Speciální mechanizace: mechanizační prostředky pro kompostování. 1.vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2010, ISBN ZERA - Zemědělská ekologická regionální agentura. ZERA Databáze kompostáren- Kompostárny v ČR (dostupné z WWW: /public. Internetové zdroje: Kompostárna: Kompostování. Dostupné z WWW: Kompostárna : Kompost. Dostupné z WWW: 51

52 10. PŘÍLOHY Příloha I. : situační výkres kompostárny Únanov Příloha II. : situační výkres kompostárny CMC Náměšť n.o. Příloha III. : technické prostředky na kompostárně Únanov Příloha IV. : technické prostředky na kompostárně CMC Náměšť n.o. 52

53 Příloha I. : situační výkres kompostárny Únanov Příloha II. : situační výkres kompostárny CMC Náměšť n.o. 53

54 Příloha III. :technické prostředky na kompostárně Únanov 54

55 Příloha IV. : technické prostředky na kompostárně CMC Náměšť n.o. 55