Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie Kompostování jako řešení ochrany životního prostředí Bakalářská práce Brno 2006 Vedoucí bakalářské práce: Ing. Mgr. Ladislav Hanuš, Ph.D. Vypracovala: Jana Šmeralová

2 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2006 Jana ŠMERALOVÁ

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Kompostování jako řešení ochrany životního prostředí vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně, dne Podpis diplomanta

4 ABSTRACT: Aim of baccalaureate work is to describe composting as a tool for environment protection. Composting is a way of usage organic wastes. It is controlled microbial decomposition. The compost plant in Boskovice was chosen as an exemple. It was built - up in June in The charges amounted to 25 millions crowns. The compost plant can hold 995 tons waste in a year. Final product is applyed like recultivation s material onto a tip. This work describes whole process of composting from input material to final product. The result of the work is evaluation of the positives and the negatives of composting. Composting wastes is way of usage of wastes in opposite to disposal site. It is important to reduce wastes and contributed to environment protection. KEY WORDS: Biological waste, fermentation, aerobic micro - organisms, humus

5

6 OBSAH 1. ÚVOD CÍL PRÁCE VÝZNAM KOMPOSTOVÁNÍ ZPŮSOBY A ZÁSADY KOMPOSTOVÁNÍ Anaerobní způsoby biodegradace Aerobní způsoby biodegradace Zásady kompostování Způsoby a zařízení pro kompostování MATERIÁLY VHODNÉ KE KOMPOSTOVÁNÍ ZÁSADY POUŽITÍ KOMPOSTU KOMPOSTÁRNA BOSKOVICE Popis zařízení Technologie procesu kompostování Provozní úseky Vstupní a výstupní materiál Monitorování provozu zařízení Opatření k zamezení negativních vlivů Hodnocení kompostárny Boskovice ZÁVĚR SEZNAM LITERATURY SEZNAM PŘÍLOH... 39

7 7 1. ÚVOD Člověk má potřebu cílevědomě přetvářet své okolí v návaznosti na dosahovanou životní úroveň (zajistit své bezpečí, zvýšit vlastní pohodlí, dosáhnout luxusu). Zprvu člověk ovlivňoval přírodu málo, a ta stačila jím způsobené škody napravit. S postupem času se dostaly nároky člověka do přímého protikladu s nároky životního prostředí. Člověk začal vyvíjet stále dokonalejší stroje a technologie a tím začal přírodu devastovat a zamořovat nebezpečnými a jedovatými látkami. Odpady zamořují životní prostředí, poškozují zdraví a hyzdí okolí domovů. Musí se vynakládat stále nové prostředky a energie nejen na výrobu nových materiálních statků, ale i na jejich likvidaci, čímž se příroda dále plení a vykořisťuje. Přirozeným a ekologickým způsobem využití biodegradovatelných odpadů je jejich kompostování. Kompostování je hlavním tématem bakalářské práce, která objasňuje význam kompostování a zdůrazňuje jeho pozitivní působení na životní prostředí. Bakalářská práce je rozdělena do dvou částí. První část popisuje kompostování z obecnějšího pohledu. Osvětluje, jak komposty vznikají, jaké mají vlastnosti, význam, použité technologie a konečné využití. Druhá část je věnována kompostování v praxi na konkrétní příkladě. Jako vzor byla zvolena kompostárna Boskovice. Na příkladě kompostárny Boskovice je popsán průběh kompostovacího procesu a používané zařízení.

8 8 2. CÍL PRÁCE Cílem práce je popsat problematiku kompostování jako řešení ochrany životního prostředí. Popsány jsou druhy odpadů, které lze kompostovat. Úkolem je porovnat způsoby kompostování a zhodnotit vybraný typ kompostování bioodpadu z domácnosti. Záměrem je posouzení dopadů kompostování na životní prostředí.

9 9 3. VÝZNAM KOMPOSTOVÁNÍ Velké množství organických zbytků se často nerozvážně ničí, ačkoliv by mohly jako kompost podporovat úrodnost půdy. Omezený prostor na skládkách je přeplněn látkami, které tam mnohdy nepatří. Proto by se měla tvorba odpadů omezit a tak přispět k ochraně životního prostředí. Půda není mrtvou horninou, nýbrž živým systémem z minerálních látek a humusu. Humus je základem přirozené úrodnosti půdy. Živiny vázané na humusové částice se nevyplavují vodou a jsou dobře přístupné rostlinám v době, kdy je právě potřebují. Živiny obsažené v odumřelých částech rostlin jsou takto činností půdních organismů zachycovány a předávány opět rostlinám. Koloběh se uzavírá. Stále více lidí tento základní princip chápe. Organické rozložitelné odpady neobsahují žádné látky přirozeně nezpracovatelné a životnímu prostředí cizí. Nejlacinější a nejvýhodnější cestou hospodaření s těmito odpady je právě kompost. Z ekologického hlediska kompostování představuje přirozený způsob likvidace odpadů a v přírodě uzavírá energetický koloběh doplněním humusu do půdy. [Kalina, 1999] Kompostování je přirozená recyklace: Většina bioodpadu (potraviny, dřevo, papír, exkrementy) pochází původně z rostlin, vyrostly tedy z půdy. Aby se zachoval přirozený koloběh živin, měly by se živiny do půdy zase vrátit. Z důvodů hygienických, ekologických i technologických není možné, aby byly do půdy vráceny přímo. Odpad se musí před navrácením původnímu majiteli upravit a stabilizovat. Nejpoužívanějším způsobem úpravy je kompostování. Během kompostování se z bioodpadu získá bezpečné a kvalitní hnojivo, které obsahuje zejména humus a jiné organické látky. Jeho součástí jsou však také minerální látky jednoduše řešeno je to vše, co se při sklizni úrody půdě vzalo. Kompostování je řízený mikrobiální rozklad, jehož účelem je co nejrychleji a nejhospodárněji odbourat organickou hmotu a převést ji na stabilní humus, který je pro rostliny prospěšný. Během procesu se uvolňují plynné produkty mikrobiálního metabolismu (zejména CO 2 ) a teplo. Kompostování odpadů je ve srovnání se skládkováním skutečným způsobem jejich využití. Materiály uloženy na skládkách zůstávají v podstatě v nezměněné podobě po dlouhou dobu a mohou způsobit kontaminaci vody či ovzduší. Kompostování jako

10 10 vhodná alternativa zpracování odpadů umožňující vrácení původního materiálu do přirozených potravních cyklů. Při kompostování dochází k zneškodňování cizorodých látek jejich rozkladem, případně přeměnou na jiné materiály. Další předností je snížení množství a objemu odpadu (až o 30%). Úrodnost půdy se po staletí udržovala využíváním různých organických zbytků. V dnešní době lze půdní úrodnost zvyšovat použitím průmyslových hnojiv. Jsou však případy, kdy se do půdy nedostává dostatečné množství humusu a půda se vyčerpává, eroduje, ztrácí úrodnost a přirozenou obranyschopnost proti chorobám půdních organismů. Smyslem kompostování je vytvořit látky podobné půdnímu humusu a získat rostlinné živiny v pomalu uvolňovaných formách v půdě v rytmu růstu rostlin. Značný význam má kompostování v koloběhu energií v přírodě. Člověk degraduje suroviny na odpad a dostává je do málo využitelných forem. Tím vyvolává sekundární a dnes nemalý tok hmoty a energie. Na rozdíl od přirozených primárních toků jsou tyto sekundární vyvolány antropogenními faktory a pro přírodu již nevratné. Tento jev lze aplikovat na příkladu dnešního intenzivního zemědělství. Při tomto způsobu hospodaření je půda ochuzována o humus, který má ve zdravé půdě nezastupitelný význam. Tento deficit jen ztěží nahradí některé z umělých hnojiv. Optimální obsah humusu je 5%, přičemž dnes se běžně hospodaří na půdách s 1%. [Groda a kol., 1994] 4. ZPŮSOBY A ZÁSADY KOMPOSTOVÁNÍ Degradace přírodními biomechanismy může probíhat v anaerobním nebo aerobním režimu. Podle prostředí se samozřejmě liší složení přítomných mikroorganismů, průběh procesu a produkty metabolismu. Každý z režimů má své přednosti i nedostatky Anaerobní způsoby biodegradace Anaerobní proces zpracování bioodpadu, jak již název napovídá, je veden bez přístupu kyslíku. Zpočátku se tomuto způsobu věnovala velká pozornost, v současné době se do těchto technologií investuje ve specifických případech (likvidace čistírenských kalů, zušlechťování chlévské mrvy).

11 11 Za anaerobní způsob zpracování bioodpadu lze považovat výrobu chlévského hnoje za studena. Princip spočívá v urovnání chlévské mrvy, jejím okamžitém utužení, vlhčení, případně i zakrytí folií s cílem dosáhnout pozvolného odbourávání organické hmoty. Toho se dosáhne v mírně anaerobních podmínkách při optimálním zvýšení teploty a dostatečné vlhkosti. Za omezeného přístupu kyslíku se organické látky rozkládají pomaleji a tento proces je zpomalován i vznikajícím metanem. 4.2 Aerobní způsoby biodegradace Aerobní proces je podstatně rychlejší a jeho výsledkem je zpravidla stabilizovaný kvalitní kompost, schopný dodat půdě nezastupitelný humus. Aerobní proces kompostování potřebuje přívod vzduchu. Technologie musí umožnit výměnu plynů tak, aby v směsi byl dostatek čistého vzduchu a kyslíku. Materiál musí být kyprý a nepřevlhčený. To je jedna z podmínek, aby byl proces skutečně rychlý a efektivní. Základem aerobního kompostování je biodegradace organické hmoty účinkem aerobních mikroorganismů. Složení mikroflóry není konstantní a závisí jak na složení substrátu, tak na stupni humifikace. Obecně platí, že se na humifikačním procesu podílí převážně heterotrofní mikroorganismy. Tyto organismy degradují organické látky a část z nich oxidují až na CO 2 a H 2 O. Nejprve podléhají rozkladu jednoduché organické látky jako sacharidy, organické kyseliny a bílkoviny. Degradace polysacharidů je pomalejší. Poměrně stabilní složkou je lignin. Smyslem kompostování není úplné rozložení všech složek. Proces by měl proběhnout jen v takovém rozsahu, aby se materiál biologicky stabilizoval. Biologicky stabilizovaný materiál již nepodléhá prudké biodegradaci a především v něm nemohou začít patogenní procesy jako hniloba a podobně. Dobře biologicky stabilizovaný materiál už neohrožuje půdu, vodu a ovzduší a můžeme ho zapravovat do půdy. Průběh kompostování je, až na malé výjimky, stejný u všech způsobů aerobního kompostování, liší se pouze rychlostí probíhajících dějů. Nastartování biodegradece mikroorganismy je zpravidla spontánní. Mikroorganismy jsou běžné v zakládkové směsi a po vytvoření vhodných podmínek se začnou množit. Jen ojediněle a ve speciálních případech se mikroflóra do kompostu očkuje. [Zemánek, 2001]

12 12 PRŮBĚH AEROBNÍHO KOMPOSTOVÁNÍ: Fáze odbourávání (mineralizace) Vyznačuje se rychlým nárůstem teploty (v jádru kompostované hmoty dosáhne přes 60 C), následované relativně rychlým poklesem. Mikroorganismy rozkládají složité organické sloučeniny na jednodušší anorganického charakteru. Probíhají rovněž chemické degradační reakce. Na počátku se odbourávají cukry, škroby a bílkoviny. V pozdější fázi též celulóza a další součásti dřevní hmoty. Konečným produktem těchto rozkladů jsou voda, CO 2 a další látky. Při přebytku dusíku ve směsi může vznikat amoniak. Sleduje se zde velká spotřeba kyslíku a vývin oxidu uhličitého. Mikroorganismy nejsou schopné odbourávat organické kyseliny, proto rychle roste relativní zastoupení těchto kyselin a dochází k poklesu ph. Zpočátku se rozvíjejí mezofilní mikrobi, kteří dosahují vrcholu aktivity při teplotách C. Rozkládají snadno odbouratelnou organickou hmotu. Jakmile se jejich činností zvýší teplota na 45 C, nastupují termofilní mikroorganismy. Ty mohou zvýšit teplotu až na 80 C. Při těchto pochodech se uplatňují především tyčinkové bakterie. Mikromycety rozkládají celulózu. Termofilním houbám se připisuje v kompostovacím procesu důležitá úloha při tvorbě humusu. Případný vzestup teplot nad 70 C je nutno omezit, neboť při této teplotě již vhodné organismy hynou a prodlužuje se doba zrání kompostu. Objem směsi relativně rychle klesá. Nejde při tom pouze o sedání a hutnění materiálu a o odpařování vody, ale přímo o bilanční pokles celkové hmotnosti, vyplývající z produkce CO 2 a dalších plynů. Celková ztráta může dosáhnout až 30% původního množství. Vzhled se zatím příliš nemění, pach zůstává stejný jako na počátku. Kompost zatím nemá vlastnosti humusu a není schopný aplikace do půdy. Někdy může vykazovat určité známky fytotoxicity. Důležité je, že v této fázi dochází k hygienizaci kompostu. Teplota hubí jednak hnilobné a další patogenní bakterie, ale likviduje i klíčivost semen. [Zemánek, 2001] Fáze přeměnná Vyznačuje se pozvolným poklesem teploty až na 25 C. Termofilní bakterie nahradí jiná skupina mikroorganismů. V této fázi se střídají období rozvoje a útlumu mikrobní činnosti. Při rozkladu hůře přístupných složek nastupují aktinomycety. Organické látky jsou postupně přeměňovány na humusové složky. Ty se váží na jílovité

13 13 částice a přechází na stabilní formy odolné mikrobiálnímu rozkladu. V této fázi se může objevit i nenáročný hmyz, příp. jiné organismy. Původní vzhled, struktura a pach hmoty se ztrácí. Kompost dostává hnědou barvu, jednotlivé částice se rozpadají. V této fázi se odbourá cca dalších 10% směsi. Mizí fytotoxicita a výluhy kompostu nejsou hygienicky závadné. Ke konci druhé části již lze kompost použít jako hnojivo. Fáze syntézy dozrávání kompostu Teplota klesá na hodnotu okolí. Dochází k vytvoření vazby mezi anorganickými a organickými látkami a ke tvorbě kvalitního a stabilního humusu. V této fázi nepozorujeme téměř žádný úbytek hmotnosti. Kompost už je prakticky vyzrálý, objevují se kokovité bakterie jako představitelé autochtonní mikroflóry, malí živočichové, hmyz, roztoči, žížaly a další organismy. Celkové snížení hmotnosti od začátku kompostování může dosáhnout až 40 %. Pokles objemu je ještě větší, protože dojde ke zhutnění materiálu. O délce jednotlivých fází rozhoduje technologie, surovinná skladba, podmínky při kompostování, ale i další faktory, jako například roční období. Důležité je, že proběhnutím 1. fáze kompostování mineralizace, se materiál do určité míry biologicky stabilizuje. Konec této části a stabilizace kompostu je zpravidla způsobena nedostatkem dusíku a vyčerpáním snadno rozložitelných látek. Tuto fázi bychom iniciovali pouze většími zásahy, například dodáním dalšího dusíku nebo obnovením čerstvého povrchu kompostovaných částic. To se děje překopáním kompostu. Po tomto úkonu dojde ke krátkodobému nárůstu teploty. Nárůst, který následuje, obvykle nedosáhne původních vysokých teplot a je podstatně kratší. [Zemánek, 2001] 4.3. Zásady kompostování Přeměnu organické hmoty na humusové látky během kompostování zabezpečují převážně mikroorganismy a ty pracují optimálně při dostatečném množství živin a organického materiálu. Také platí, že čím je směs pro kompostování pestřejší, tím je výsledný kompost kvalitnější. Optimální podmínky pro rozvoj mikroorganismů lze zabezpečit úpravou následujících faktorů.

14 14 Vhodné chemické složení Jedná se o správný poměr mezi organickými a anorganickými látkami. Anorganické látky neposkytují živnou půdu pro mikroflóru a při velkém přebytku zpomalují proces humifikace. Důležité je, aby organické látky obsahovaly dostatečný podíl lehce odbouratelných látek, jako jsou cukry a bílkoviny. Při splnění těchto podmínek se kompostování rychle a účinně rozběhne, čímž dojde k nabourání i obtížněji degradovaných látek a jejich rozpad se v další fázi urychlí. Pokud substrát obsahuje převahu biologicky stabilních a těžce odbouratelných surovin, probíhá humifikace velmi pomalu. Příkladem je kompostování pilin. Piliny jsou vhodným přídavkem do kompostu, zvláště pro úpravu vlhkosti, ale neměly by tvořit hlavní složku. [Groda a kol., 1994] Zrnitost a homogenita substrátu Jednotlivé komponenty, určené ke kompostování musí pro správné nastartování procesu na sebe vzájemně působit co nejúčinněji. Vysoký účinek je podmíněn velikostí styčných ploch jednotlivých částí každého komponentu, který musí být co největší. Toho lze docílit drcením komponentů, což je proces u kterého se výsledný povrch částic zvyšuje. Zároveň ale daná struktura zakládky musí umožnit výměnu plynů mezi zrajícím kompostem a okolím tak, aby v zakládce byl dostatek kyslíku. [Zemánek, 2001] Poměr uhlíku a dusíku (C:N) Mikroflóra potřebuje pro svůj vývoj vedle zdroje uhlíku i zdroj dusíku, který je nutný pro syntézu bílkovin. Tyto bílkoviny tvoří jednak přímo součást buněk mikroorganismů, jednak se přímo zúčastňují metabolismu mikroorganismů jako enzymy. Při nedostatku dusíku se průběh humifikace výrazně zpomaluje. Naopak přebytek dusíku vede k nadměrné mineralizaci a k úniku dusíku ve formě amoniaku. Vývin amoniaku dusíku vede ke zvyšování ph do oblastí nepříznivých pro život mikroorganismů. V důsledku toho se mohou biochemické reakce úplně zastavit. Substrát se širokým poměrem C:N (nad 50:1) se rozkládá velmi pomalu. Při příliš úzkém poměru C:N v čerstvém kompostu (pod 20:1) převyšuje obsah dusíku

15 15 potřeby mikroorganismů a vede k nadměrné mineralizaci. Doba zrání kompostu se tím rovněž prodlužuje a produktivita tvorby humusových látek klesá. V kompostářské praxi se vychází ze zjištění, že obsah uhlíku představuje přibližně polovinu obsahu organické hmoty (spalitelných látek). Látky chudé na dusík jsou: jehličí, sláma, kůra, ovoce, papír. Naopak suroviny bohaté na dusík jsou všechny živočišné exkrementy, tedy hnůj nebo močůvka. Relativně vysoký podíl dusíku obsahuje tráva, listí i zeleninový odpad. Jako krajní možnost dodávky dusíku je možno použít i močovinu. Vlhkost Vlhkost čerstvé směsi kompostovací zakládky je dalším faktorem ovlivňujícím proces kompostování. Nedostatečná vlhkost způsobuje vývoj nevhodné mikroflóry s převahou plísní a aktinomycet a neumožňuje některé důležité hydrolytické reakce, ale mohou naopak probíhat některé nežádoucí chemické reakce. Uvolněným reakčním teplem se může směs zahřát až na takovou teplotu, že proběhne až suchá destilace materiálu. V extrémních případech, např. u zavřených bioreaktorů při zahřátí zakládky až na 80 C, mohou nastat případy vzniku jedovatých sloučenin zejména ze stopových obsahů těžkých kovů a chloru v zakládce. Obecně u kompostovacích technologií jsou tyto procesy probíhající za vyšších teplot nežádoucí, protože vedou k nadměrné mineralizaci kompostu na úkor jeho humifikace. Při nadbytečné vlhkosti vznikne rychle nedostatek kyslíku, dochází k vývoji anaerobní mikroflóry. Nerozvine se činnost termofilních mikroorganismů a biologické procesy mohou přejít v proces kvašení. Kromě toho může při vysokém obsahu vody docházet k jejímu vytlačování ze spodních vrstev. Tato voda extrahuje látky ze zpracovávaných surovin a způsobuje nepříjemné komplikace svým zápachem, v horším případě může dojít ke znečištění životního prostředí (např. průsak do spodních vod). Optimální vlhkost substrátu se pohybuje kolem 40%, kdy je % pórovitosti čerstvého kompostu zaplněno vodou. [Zemánek, 2001] Vhodná vlhkost kompostu se pozná po zmáčknutí hrstě kompostu v dlani. Z příliš mokrého kompostu vymáčkneme vodu, suchý kompost se rozsýpá. Vhodně vlhký kompost má houbovitou strukturu, vymáčkneme z něj pár kapek a po rozevření dlaně drží pohromadě. [

16 16 Provzdušnění substrátu Termofilní mikroorganismy, které se účastní kompostovacího procesu vyžadují pro svůj metabolismus dostatek kyslíku. Provzdušňováním dochází také ke snížení nepříjemného zápachu a snižování vlhkosti kompostovaného materiálu. Upevňování vazeb dusíku v kompostované hmotě se projevuje snížením emisí amoniaku i metanu. Systémem nucené aerace se docílí optimálních hodnot koncentrací kyslíku v zakládkách v rozmrzí 5-15%. Zvýšenou aerací se zkracuje doba zrání kompostu. Kontrola parametrů, zvláště teploty zakládky při častém provzdušňování, je velmi podstatná, neboť vysoká intenzita provzdušňování může vést k přílišné ztrátě tepla a tím k ochlazení zakládky a neúplné stabilizaci. Teplota Při hodnocení biotechnologických podmínek kompostování byla zdůrazněna teplota zrajících kompostů v závislosti na kvalitě surovinové skladby. Časový průběh teplot zrajících kompostů je tedy ukazatelem kvality použitých odpadů, ale i vhodnosti použité technologie. Teplota ovlivňuje rozvoj a aktivitu mikroflóry a tím určuje rychlost rozkladu organických materiálů. Většina mikroorganismů v organickém odpadu je mezofilní (optimální teplota C). Během zvyšující se teploty v čerstvém kompostu začíná převažovat skupina termofilních aerobních mikroorganismů, které se vyvíjejí jen při vyšších teplotách a jejich optimum je C. Tento samozáhřev likviduje klíčivost semen plevelů, patogenní mikroorganismy atd. Pokud se bude kompostovat zakládka, v níž je podezření na výskyt patogenů, měla by teplota v průběhu zrání dosáhnout 55 C po dobu alespoň 21 dnů. U ostatních postačí 45 C nejméně 5 dnů. [Zemánek, 2001] Obsah toxických látek v kompostu Kvalita kompostu může být ohrožena nežádoucími organizmy (plevely a jejich semeny, hmyzem a jeho larvami, fytopatogenními houbami) a toxickými látkami. K omezení těchto rizik je třeba udržet aktivní mikrobiální proces, kterému napomáhá i zvýšená teplota kompostu. Pro výrobu kompostů, zejména z domovních odpadů je důležité sledovat obsah těžkých kovů (Mo, Hg, Cr, Cu, Cd, Zn, Ni, Co), polychlorovaných bifenylů a ropných derivátů. Obsah těchto látek se snížil zavedením separovaného sběru v domácnostech.

17 17 Při aplikaci do půdy se musí přihlížet k typu půdy a obsahu toxických prvků, které se v půdě již nacházejí. Vysoce odolné organické materiály, jako jsou pesticidy a polychlorbifenyly mohou v kompostu způsobit problém. Přestože jsou jen málo rozpustné ve vodě a mají schopnost se akumulovat v potravním řetězci. Hodnota ph Nejpříznivější rozmezí ph pro rychlé kompostování je 6 8, protože většina mikroorganizmů vykazuje v tomto rozmezí maximální růst a aktivitu. Nicméně ani počáteční hodnoty ph tak extrémní jako 5 nebo 11 nezpožďují mikrobiologickou aktivitu o více než jeden až dva dny. Průběhem kompostování se obyčejně ph přibližuje k neutrální hodnotě. [Kuraš, 1994] 4.4. Způsoby a zařízení pro kompostování Kompostování v plošných zakládkách Plošné komposty jsou nejstarší kompostovací technologií. V minulosti se používaly hlavně proto, že nebyla vhodná mechanizace k zakládání krechtových kompostů. Kompost se zakládal z vrstev chlévské mrvy, hnoje a dalších odpadů do výšky 0,50 m a zpravidla byl zavlažován močůvkou. Tento kompost se překopával hlubokou orbou a plocha zakládky byla 2-3 roky využívána jako tzv. tučný hon k pěstování krmných plodin nebo teplomilné zeleniny. Po zrušení se kompost rozvezl na zbývající část pozemku. Kompostování v pásových zakládkách Tato technologie představuje klasickou výrobu kompostu, kdy se kompostovaný materiál vrství do hromad trojúhelníkového nebo lichoběžníkového průřezu. Délka hromad je pak omezena délkou stanoviště, které musí splňovat některé požadavky (možnost otáčení mechanizačních prostředků při navážení a překopávání, zamezit znečištění povrchových a podpovrchových vod, aj.). Minimální doporučená šířka je 2,0 m a výška je dána charakterem materiálu (zrnitost, vlhkost a sypný úhel). Tuto metodu využívá zmíněná kompostárna Boskovice pro fáze druhé zakládky. Materiál je z fermentačního kontejneru přeložen na hromadu, ve které probíhají dozrávající procesy. [Zemánek, 2001]

18 18 Intenzivní kompostovací technologie Pro všechny tyto zařízení je společné, že intenzifikují především první rozkladnou fázi. Intentifikace je dána provzdušněním a vede k dosažení vyšších teplot a tím ke zkrácení celé fáze. Zařízení jsou investičně nákladná, a proto je nutné je dimenzovat právě na první fáze kompostování. Intenzivní proces v první fázi nabourá organickou hmotu takovým způsobem, že i další fáze probíhají rychleji. Existují dva typy zařízení pro intenzivní kompostování: polouzavřená kompostovací zařízení boxy, žlaby uzavřená kompostovací zařízení bioreaktory Kompostování v boxech Polouzavřené boxy jsou umístěny pod střechou z důvodů ochrany zakládky před převlhčením vlivem deště. Boxy z betonových desek mají otevírací čelo. Většinou je zařízení vybaveno jeřábovou dráhou, zvlhčovačem a překopávačem. Celý proces je plně automatizovaný. Doba kompostování trvá 2-4 měsíce. Systém je energeticky náročný, ale představuje pouze 20% nároků na plochu ve srovnání s kompostováním na hromadách. Kompostování ve žlabech Kompostovací prostory mají tvar podlouhlých žlabů, naplněných kompostem. Nad těmito žlaby se pohybuje překopávací, provzdušňovávací a homogenizační mechanizmus. Překopávaný materiál je neustále posouván k vyskladňovacímu konci a cesta biomasy žlabem trvá asi 4 týdny. Za tuto dobu dojde k biochemické degradaci, podporované mechanickou destrukcí materiálu. Kompostování v bioreaktorech Kompostování v bioreaktorech se od předchozích polouzavřených systémů liší ve dvou základních principech: 1) jde o zcela uzavřené aparáty kontejnerového typu ve tvaru boxu nebo válce, které jsou často tepelně izolovány 2) přívod kyslíku se realizuje provzdušňováním kompostované vrstvy od spodu. Materiál po krátkodobé fermentaci ještě nemá charakter vyzrálého kompostu s vytvořenými humusovými látkami a musí se nechat 2 4 týdny uzrát. Náklady pro

19 19 výrobu kompostů v bioreaktorech jsou ve srovnání s klasickou metodou kompostování na hromadách dvojnásobné. Bioreaktory můžeme rozdělit na: a) Rotační biostabilizátory tento reaktor tvoří jakýsi přechod od polouzavřeného systému. Kompost se sice rozkládá v uzavřeném prostoru, ale aerace se děje převalováním materiálu v pomalu se otáčejícím obřím bubnu, do kterého se vhání vzduch. Kompost se v bubnu zdrží jen po dobu nejnutnější k dosažení stabilizace a homogenizace, tj. jeden až několik dní. b) Uzavřené kompostovací boxy jedná se o kovové nebo plastové hranaté kontejnery, do kterých se vhání vzduch. Mohou být mobilní nebo stacionární. Tímto systémem je vybavena Boskovická kompostárna, v jejichž boxech materiál zraje do první překopávky. Nevýhodou tohoto typu zařízení je, že materiál uvnitř kontejneru nevykonává žádný pohyb. Vzduch přiváděný dnem může vytvořit zkratové kanálky, kterými potom část vzduchu uniká. c) Věžové bioreaktory skládají se z válce, na jehož dně je vyprazdňovací a provzdušňovací mechanizmus. Nevýhodou je lehce zranitelný mechanizmus. Jeho oprava je náročná, protože dolní část reaktoru je hůře přístupná a materiál se musí většinou ručně vyprazdňovat. d) Tunelové bioreaktory průřez reaktoru je obdélníkový a jeho spodní část je opatřena systémem kanálků pro rozvod vzduchu. Posun materiálu obstarává pohyblivé dno nebo čelní pohyblivý štít. Tyto reaktory mají řadu výhod. Především provzdušnění probíhá rovnoměrně a relativně nízká vrstva meteriálu, která se denně pohybuje, vylučuje vznik zkratových vzdušných kanálků. Další předností je dostupnost mechanických částí, což umožňuje snadnou údržbu. [Zemánek, 2001] Vermikompostování Jedná se o specifickou technologii výroby kompostů při využití červenavého hybrida žížal Eisenia foetida, který se vyznačuje vysokou produktivností a plodností. Princip výroby kompostu, v tomto případě tzv. biohumusu, je založen na schopnosti žížal přeměňovat v trávícím traktu přijaté organické látky, z nichž 40% využívají pro svůj vlastní metabolismus a 60% pro tvorbu biohumusu. Pro kalifornského hybrida je nutno zabezpečit optimální teplotu prostředí 20 C a vlhkost 80%. Reakci prostředí vyžadují neutrální, úhyn bývá zaznamenán při hodnotě ph nižší než 6 a vyšší než 8. Žížaly se nejvíce pohybují ve vrstvách substrátu s dostatkem kyslíku. Substrát nesmí

20 20 obsahovat zvýšené množství čpavku a bílkovin (obsah proteinu nad 45% způsobuje úhyn žížal). Žížaly nesnášejí přímé sluneční světlo, silnější vítr a již velmi nízké koncentrace pesticidů. Nejvhodnějším materiálem a zároveň krmivem pro žížaly je předkompostovaný substrát z hnoje, kejdy, slámy, pilin, drcené kůry, různých rostlinných zbytků a jiných materiálů s poměrem C:N 20-30:1. Biohumus vyrobený pomocí žížal je považován za neúčinnější organické hnojivo. Nejcennější jsou nejjemnější frakce humusu (do 1mm), které mají 60-70x vyšší účinnost než chlévský hnůj. [ 5. MATERIÁLY VHODNÉ KE KOMPOSTOVÁNÍ V zásadě je ke kompostování vhodné vše, co v zahradě a domácnosti vzniká jako organické odpady, zejména rostlinné odpady všeho druhu (celé rostliny, košťály, listí, posečená tráva, zbytky pořezu keřů a stromů aj.), organické odpady z domácnosti (květiny, zbytky ovoce a zeleniny, kávová sedlina a vyluhované sáčky čaje, vaječné skořápky, popel ze dřeva, hygienický a zmačkaný papír apod.) a jiné organické odpady (podestýlka a hnůj, sláma, hobliny. piliny aj.). Zásadně nevhodné ke kompostování je vše, co vadí procesu tlení. Patří sem cizorodé látky jako je sklo, kovy, umělé hmoty všeho druhu, textilie, atd. Nebo materiály, které mohou vykazovat vyšší obsah škodlivých látek, jako například obsah sáčků z vysavače, popel z briket a z uhlí, barevné časopisy Některé materiály vyžadují určité předpoklady, abychom je mohli kompostovat. Nemocné rostliny, plevele se semeny, kořenové a výběžkaté plevele (pýr) bychom měli kompostovat jen tehdy, když dojde k horké fázi (nad 50 C), protože jinak by se semena plevelů nebo původci chorob dostali opět do půdy. Hrubé odpady, například zbytky pořezu keřů a stromů bychom měli před kompostováním rozdrtit na částice o velikosti 5 cm, aby mikroorganismy měly dobrý přístup k materiálu a mohly jej rozkládat. Mnohé látky mají velmi jednostranné složení a nelze je samotné kompostovat, nýbrž jen ve směsi s jinými látkami. Při velkém množství posečené trávy musíme přimíchat látky s členitou strukturou, jako hobliny, rozdrcené dřevo nebo slámu, aby tam mohl vnikat vzduch. [Kalina, 1999]

21 21 6. ZÁSADY POUŽITÍ KOMPOSTU Zralý kompost je hnědý až tmavohnědý, jemný, nepáchne. Jeho výhody jsou v tom, že má schopnost zadržovat vodu, provzdušňovat půdu, zabraňovat erozi a obohatit půdu živinami. Komposty se přednostně používají k plodinám s vysokými nároky na organické látky. Uplatnění nacházejí zejména v zelinářství, ovocnářství, vinohradnictví a květinářství. Na orné půdě je lze použít vedle zelenin k okopaninám, krmným plodinám, silážním plodinám a olejninám. Výhodná je jejich aplikace v provozech bez živočišné výroby k vyrovnání bilance organických látek v půdě. Uplatnění nacházejí dále při obnově travních porostů, v lesních školkách, při rekultivaci a melioraci půd buď lehkých nebo naopak velmi těžkých. Komposty lze aplikovat jako hnojivo buď samostatně (nejčastější způsob) nebo společně se slámou, zel.hnojením, kejdou nebo močůvkou. Na lehčích půdách se hnojí kompostem ve 2-3 letých cyklech, na těžších půdách ve 3-4 letých cyklech. V intenzívním zelinářství je možné hnojit každé 2 roky. Na 1 metr čtvereční plochy se používá cca. 1 kg či 2-3 litry kompostu. Přímá účinnost kompostu se pohybuje v rozmezí 35-45%, následná v rozmezí 55-65%. [ Komposty by se měly aplikovat v zimě či brzy na jaře před výsevem nebo sadbou. Smí se použít jen zralý kompost. Příliš rychlý vývin mladých rostlin není žádoucí, mohl by bránit dobrému zakořenění.. A potom i pokračující rozklad (surového kompostu) by mohl škodit mladým rostlinkám. Dříve se kompost aplikoval na podzim. Na základě zjištění ochranářů přírody se to teď nedoporučuje. Živiny uvolněné z kompostu přes zimu (protože nejsou využívány) se vyplavují do spodních vod a zatěžují je. Při aplikaci na podzim je třeba kompost zapravit do půdy orbou, aby nedocházelo ke ztrátám organických látek a živin. Vhodným řešením je výsev rostlin na zelené hnojení, které jsou schopny přijmout alespoň část živin a nedochází tak k jejich vyplavování. Na jaře se kompost zapravuje pouze povrchovou kultivací (z důvodu omezení ztrát vláhy). [Sulzberger, 1996]

22 22 7. KOMPOSTÁRNA BOSKOVICE Kompostárna Boskovice je zařízení k úpravě a využívání odpadů, která byla vystavěna na okraji města Boskovice v lokalitě zvané Doubravy vhodně umístěna v prostoru stávající skládky inertního odpadu na celkové ploše 2955 m 2. Do výstavby kompostárny město Boskovice odstraňovalo bioodpad nelegálním způsobem. Buď spalováním nebo ukládáním na skládce Březinka bez jakékoliv úpravy (překopávání, provzdušňování a pod). V případě, že by se takto dále porušoval zákon o odpadech, hrozily by městu sankce až do miliónů korun. Navíc při hnití organické hmoty vzniká mimo jiné velké množství kyseliny šťavelové, která je velmi agresivní k životnímu prostředí a může velmi negativně ohrozit podzemní a povrchové vody. Důležitým impulsem výstavby byla novela zákona o odpadech, podle které je zakázáno ukládat na skládky kompostovatelný materiál (typu odpady z hřbitovů, údržby zeleně,atd.) a biologicky rozložitelný podíl komunálního odpadu (tzn. z domácností). Materiál ukládaný na skládky musí být postupně omezován. Za finanční podpory od Státního fondu životního prostředí město vybudovalo kompostárnu. Zmíněná provozovna je zatím jedinou kompostárnou s nejmodernější technologií v okrese Blansko spadající do Jihomoravského kraje. V Boskovickém regionu není spalovna. Odpad se vyváží na skládku Březinka, která je vzdálena asi 25 km od města. Proto město výhledově počítá s ušetřením financí za dopravu odpadu na skládku. Komplexní dodávku stavební části kompostárny bez technologie,včetně odvodnění zpevněných ploch a elektroinstalace zajistilo Průmyslové stavitelství Brno a.s. Technologická linka byla zakoupena od firmy MONTIKOM Zlín. Kolaudační rozhodnutí vydáno odborem Výstavby MÚ Boskovice nabylo platnosti 9. června Generálním dodavatelem kompostárny je společnost SITA Moravia, a.s., která se zabývá poskytováním komplexních služeb v oblasti odpadového hospodářství a ekologickými stavbami, mezi něž kompostárny bezpochyby patří. Za správný chod střediska zodpovídá Dipl. Ing. Zdeněk Horsák, vedoucí provozovny Ing. František Kříž a odpadový hospodář Milan Chlup. Dohlížející orgány jsou Krajský úřad Jihomoravského kraje odbor životního prostředí a zemědělství, Česká inspekce životního prostředí, oddělení odpadového hospodářství spolu s Krajskou hygienickou stanicí sídlící v Brně, včetně Městského úřadu obce s rozšířenou působností Boskovice.

23 23 Slavnostní otevření proběhlo v pátek 10. června 2005 v hod. za účasti ministra životního prostředí ČR RNDr. Libora Ambrozka. Celkové náklady akce činily cca 25 milionů Kč. Na vybudování kompostárny město získalo finanční dotaci ve výši 80 % ze Státního fondu životního prostředí. Další dva miliony Kč si radní vyžádali od Jihomoravského kraje. [ Jako vhodný typ kompostárny byl zvolen boxový, který může pojmout až 995 tun odpadu za rok. Produkce by měla dosahovat min. 600 tun kvalitního kompostu za rok. Pro případnou potřebu navýšení kapacity lze kompostárnu rozšiřovat pořízením dalších kontejnerů. Kompostárna je vybavena jednou z nejmodernějších technologií použitou v ČR. Jedná se o zařízení pro využití nebo úpravu biologicky rozložitelného odpadu metodou aerobní fermentace s nucenou ventilací. Dovezený odpad bude vyložen do skladovací kóje vybavené šnekovým drtičem na rozmělnění a naštěpování dřevní hmoty. Po shromáždění dostatečného množství suroviny je zahájeno plnění fermentačního kontejneru pomocí plnicí linky, jejíž technologie umožňuje i žádoucí promísení a provzdušnění. Veškeré operace sleduje a řídí obsluha z velínu a z kontrolní lávky plnicí linky. Po naplnění je kontejner přemístěn na fermentační stání a napojen na přívod vzduchu. Teplota v kontejneru pak rychle dosáhne C. K dispozici je sedm kontejnerů, ve kterých materiál zraje asi tři týdny. Poté je přemístěn do skladu kompostu a roztříděn. Veškeré technologické postupy v rámci kompostování mohou být prováděny výhradně na vodohospodářsky zabezpečené ploše, což je plocha izolovaná proti úniku kapaliny do podloží. Kompostárna využívá nejen biologického odpadu z veřejné zeleně města Boskovice, ale i od soukromých osob a podnikatelů (nemocnice, Novibra, Minerva, a pod.). Další surovinou jsou kaly z ČOV, na jejichž likvidaci jsou kladeny stále přísnější požadavky. Rovněž zde mohou být likvidovány štěpky a piliny z dřevozpracujícího průmyslu (Pila Sláma, Šmelcovna a pod.) jako vysoušecí materiál kompostovací hmoty a v neposlední řadě biologický odpad obcí boskovického regionu. Účelem provozu zařízení je: materiálové využití biologicky rozložitelného odpadu a minerálního odpadu k výrobě organických hnojiv, rekultivačních zemin nebo bioaktivního materiálu k technickému zabezpečení skládek

24 24 materiálové využití odpadu charakteru dřevní hmoty k výrobě štěpky a úprava kalů za předpokladu dodržení podmínek pro použití kalů na zemědělské půdě. Kompostárna nemá problémy s odbytem výsledného produktu. Firma SITA Moravia používá kompost jako rekultivační materiál na skládky, které vlastní. Kompostem se hnojí veřejná zeleně ve městě, nebo se používá na úpravy kolem vznikajících staveb a silnic Popis zařízení Zařízení sestává z následujících základních provozních objektů a souborů: Manipulační plocha o rozloze m 2 při základních rozměrech 108 x 59 m. Manipulační plocha je opatřena asfaltobetonovým povrchem a je vyspádovaná do sběrných žlabů, které jsou zaústěny do akumulační jímky. Technické řešení plochy a způsobu odvodnění spolehlivě zabezpečuje okolí proti průniku škodlivin do podzemí nebo na okolní terén v případě úniku závadných látek na ploše. Hlavní provozní budova zděný objekt o ploše 238 m 2. Objekt je rozdělen na dvě kóje. V otevřených kójích je umístěn sklad surovin, technologie pro sběr navážky, míšení a dopravu navážky a stání fermentačního kontejneru s pojezdem. Při severní straně hlavní provozní budovy jsou umístěny velín, rozvodna a místnost vzduchotechniky. Velín je vybaven hlavním vypínačem technologie a průhledem do kóje míšení suroviny a plnění fermentačního kontejneru. Stání fermentečních kontejnerů zpevněná betonová plocha o rozměrech 6,5 x 24,5 m. Stání je určeno pro 7 fermentačních kontejnerů. Každé jednotlivé stání kontejnerů je opatřeno vodícími ocelovými lištami a zarážkou pro zavedení kontejneru do provozního postavení. Budova skladu a třídění produktu zděný objekt je určen ke skladování surovin, k zakládce produktu po horké fázi fermentace a k vyskladnění produktu. V objektu je umístěna technologie třídění surovin. Technologické zařízení provozu technologická sestava zařízení pro úpravu a kompostování odpadu je následující: šnekový drtič odpadů, linka pro míšení a dopravu suroviny do kontejneru, fermentační kontejnery o objemu 30 m 3 vybaven průduchy pro přívod vzduchu a drenážními kanálky spolu s otvory pro zavedení měřících sond, čerpadlo pro nucené provzdušnění a rotační bubnový třídič produktů.

25 25 Vodní hospodářství jde o systém zachycení a odvedení vod. Je tvořen sběrnými žlaby o celkové délce 147 m. Žlaby jsou vedeny po obvodu manipulační plochy a jsou zde ukončeny svody dešťových vod ze střech objektů. Drenážní systém je ukončen v bezodtokové akumulační jímce. Jedná se o podzemní bezoodtokovou jímku v betonovém loži o užitečném objemu 28 m 3. Vstupům vody z drenážních žlabů jsou přeřazeny sedimentační jímky o jednotlivém objemu 0,6 m 3. Akumulační jímka je vybavena armaturními rozvody pro napojení sací hadice autocisterny. Pro případ přeplnění je jímka opatřena přepadem s odvodem vody na volný terén mimo areál kompostárny. Samostatně odvodněno je stání fermentačních kontejnerů. Vody uvolněné ze zrajícího produktu jsou odváděny do podzemního drenážního potrubí ukončeného v bezoodtokové betonové jímce objemu 1,5 m 3. Odpadní vody z jímek jsou vyváženy do místní čistírny odpadních vod. Z hlediska technologie čištění se jedná o mechanicko biologickou ČOV s aerobní stabilizací kalu. Přístupové trasy přístup do kompostárny je zajištěn prostřednictvím zpevněných komunikací. Vstup do areálu je mimo provozní dobu uzamčen, v provozní době je střežen obsluhou vážnice umístěné za vstupní bránou. Provozní zázemí a zabezpečení provozu objekt sociálního zázemí obsluhy je vybaven šatnou, sprchou a toaletou. Objekt je vytápěn. Areál je oplocen a vybaven vstupní branou s uzamykatelnými vraty. Další provozní a technické zařízení (váha, dopravní technika) je sdílena se sousedním provozem sběrného střediska. [SITA Moravia a.s., 2004] 7.2. Technologie procesu kompostování Kompostárna Boskovice slouží ke kompostování respektive aerobní fermentaci biologicky rozložitelného materiálu. Dochází k odbourání půdních organických složek a jejich transformace na stabilní humusové látky. Aerobní mikroorganismy a kyslík přiváděný do kompostové zakládky slouží jako živina a zdroj energie. Při procesu dochází k hydrolýze bílkovin, sacharidů a tuků. Produkty hydrolýzy jako jsou aminokyseliny, monosacharidy a alkoholy jsou částečně přeměněny za vývinu tepla na organické kyseliny a oxid uhličitý. Výsledkem správné funkce procesu je množení mikroorganismů, produkce CO 2 a vody. Při odbourávání organických látek pomocí mikroorganismů se v zakládce zvyšuje teplota. Tento samoohřev je žádoucí z důvodů příznivé změny skladby mikroorganismů samotných i z důvodů desinfekce materiálu.

26 26 V 1. fázi kompostování (mesofilní fáze) dochází k intenzivnímu rozvoji bakterií a plísní za současné degradace lehce rozložitelných látek (cukry, škroby, bílkoviny). Ve 2. fázi (termofilní) se nadále rozvíjejí bakterie a především aktinomycety. V této fázi jsou odbourávány obtížněji rozložitelné organické látky jako je celulóza a lignin a současně vznikají stabilní organické látky obsahující humus. Ve 3. fázi (dozrávací fáze) dochází vlivem autochtonní mikroflóry ke stabilizaci organických látek kompost se již nezahřívá, hmota je zcela homogenní a nezapáchá Provozní úseky Návoz, skladování a příprava surovin Odpad je do areálu zařízení navážen svozovými prostředky společnosti SITA Moravia a.s. V případě, že není známa hmotnost naváženého odpadu, je odpad při vstupu do zařízení zvážen na váze. Řidič svozového vozidla předá obsluze zařízení doklady o přivezeném odpadu. Mistr nebo jím pověřená osoba vyhodnotí, zda odpad splňuje kvalitativní požadavky na přijetí. Následuje vydání písemného potvrzení o příjmu dodávky odpadu. Dalším provozním krokem je vyložení odpadu z vozidla v místě skladování nebo přímo na manipulační plochu. Odpad přijatý za účelem stabilizace kalu je vždy dále skladován jako odpad. Během navážení mohou být z materiálu ručně vytříděny příměsi, které tam nepatří a jsou dále skladovány jako odpad. Další možností je třídění pomocí rotačního třídiče. Dřevní hmota (mimo pilin, štěpky a třísek vhodné frakce) je upravována drcením. Dřevní drť může být zpracována do směsi fermentace nebo jako hotový výrobek vystupuje ze zařízení. Receptura přípravy kompostu Skladba materiálu na vstupu do procesu je dle možností volena tak, aby bylo dosaženo optimální skladby pro materiálový vstup, která předpokládá: poměr C:N na úrovni 30 až 35:1 (optimální poměr pro výživu mikroorganismů) vlhkost 50 až 60% ph 7 obsah fosforu min. 0,2% P 2 O 2 (hmotnosti sušiny) obsah škodlivin ve směsi nepřesahuje v jednotlivých ukazatelích přípustné koncentrace podle požadavků na další nakládání s hotovým kompostem

27 27 Suroviny po kompost jsou připravovány podle receptur, které jsou vydány provozním oddělením společnosti. Volbu receptury provádí mistr dle cíle fermentace, aktuální skladby surovin a zadání vedení společnosti. Receptury pro výrobu organického hnojiva a rekultivační zeminy jsou sestavovány tak, aby byly dodrženy zejména požadavky na jakost produktu a obsah živin, aby nebyl překročen příslušný obsah škodlivin a byla zajištěna optimální skladba z hlediska provzdušnění nebo obsahu minerální hmoty a aby bylo dosaženo optimálního poměru C:N. Pro bioaktivní materiál k technickému zajištění skládek je také kladen důraz na obsah škodlivin a aby bylo zajištěno dostatečné provzdušnění matrice. Při úpravě kalů se zvýšeně dbá na zajištění provzdušnění a dostatečné obohacení dusíkem, který je potřebný k žádoucímu nástupu teplot během fermentace. Zakládka surovin k fermentaci Kompostování je prováděno převážně v teplé sezóně (duben-říjen) není ale vyloučeno ani v zimní sezóně s tím, že doba trvání procesu je delší a je nutné provést opatření pro snížení úniku tepla ze zakládky při zachování dostatečného přístupu vzduchu. Odpad určený ke kompostování je navážen do prvé zakládky tak, aby skladba materiálu vyhovovala základním požadovaným vlastnostem na kvalitu a zvolené receptuře. Aby bylo v každém příčném řezu obsaženo alespoň minimální množství kvalitní půdy a aby byl navážený materiál bez podílu kameniva a zbaven nežádoucích příměsí, které jsou shromažďovány odděleně dle druhu a kategorie odpadu. V koruně zakládky je možné ponechat mělkou lagunu, která slouží k zavlažování kompostu případně k přidání odpadu charakteru kalů do zakládky dle receptury. Odpad určený ke kompostování obsahuje mikroorganismy odlišné od přirozených mikrobiálních složek půdního prostředí, z tohoto důvodu je vhodné naočkovat kompostovou zakládku půdní mikroflórou přimíšením alespoň malého množství běžné zeminy z kulturních vrstev půdy. Při zakládání je kontrolována vlhkost a homogenita materiálu, teplota a stav povrchu materiálu. Při proschnutí do hloubky více jak 10 cm je povrch vlhčen vodou (obsah retenční jímky systému nakládání s vodami je možné použít pouze v případě, že voda neobsahuje jiné škodliviny než ty, které jsou obsaženy ve výluzích z kompostování hromady). Vlhčení je prováděno tak, aby ze zakládky neodtékaly přebytky vody (převlhčení je nežádoucí zabraňuje přístup vzduchu).

28 28 Suroviny jsou v poměrech dle zadané receptury naváženy do operačního prostoru pojízdného šnekového dopravníku tak, aby byly v navážce rovnoměrně rozloženy. Obsluha spustí plnění kontejneru ovládáním z velínu kompostárny. Surovina je pojízdným šnekovým dopravníkem stahována z prostoru navážky do vynášecí jímky se zdvojeným šnekovým dopravníkem, kde je surovina míšena. Navazuje hrabicový dopravník, který vynáší materiál do vany zavěšené nad pojezdem plněného fermentačního kontejneru. Surovina vypadává plnícím otvorem do fermentačního kontejneru. Pojezd kontejneru zajišťuje rovnoměrné naplnění v celé jeho délce. V průběhu plnění je v případě potřeby prováděno vlhčení suroviny postřikem. K vlhčení zakládky může být použita voda z akumulační jímky nebo jímky vod z fermentace. Obsluha sleduje chod linky po celou dobu plnění. Po přemístění celé navážky z operačního prostoru pojízdného dopravníku na plnící sestavu je linka zastavena a dopravník je zpětným chodem nastaven do výchozí pozice a operace je opakována až do úplného naplnění kontejneru. Po naplnění následuje uzavření a zajištění víka spolu s přemístěním kontejneru na fermentační stání. Aerobní fermentace Na fermentačním stání je kontejner napojen na rozvod vzduchu a je otevřen ventil přívodu vzduchu. Doba fermentace je dána stanovenou recepturou a po uplynutí doby s nuceným provzdušňováním je přívod vzduchu uzavřen, dojde k odpojení hadice od kontejneru a ten je naložen na nosič a přemístěn k dozrání. V prvých dnech po založení dochází k zahřátí materiálu na teplotu nad 50 C. Horké tlení trvá několik dnů až několik týdnů, následně dochází k plynulému snižování teploty. Zároveň je dodržována potřebná vlhkost kompostu na úrovni 50 %. Během doby zrání je dle potřeby a dle požadavků na výstup z procesu možné provádět překopávky. Materiál prvé zakládky je po dosažení požadované skladby a množství během prvých dvou měsíců (nejdříve po 21 dnech od založení) překládán čelním nakladačem. Před vykládkou jsou odjištěny a otevřeny zadní vrata kontejneru. Materiál je vyprázdněn na zpevněnou plochu budovy skladu a třídění nebo na zpevněnou manipulační plochu a ihned po vykládce je formován nakladačem do hromady druhé (dozrávací) zakládky. Hromada může být překryta izolační fólií nebo geotextilií pro ochranu před vysycháním nebo promrzáním povrchu. Během překládání jsou jednotlivé složky technikou míšeny tak, aby bylo dosaženo homogenní skladby a dostatečné pórovitosti.

29 29 Pro zajištění lepšího přístupu vzduchu do tělesa materiálu je vhodné hromadu založit na vrstvě pórovitého materiálu (např. dřevní štěpky). Dle možností a účelu kompostování je během zakládání hromady vhodné zajistit zvýšenou aeraci hromady ventilačními průduchy, které jsou během zakládání tvořeny kůly, fixovanými do spodních vrstev zakládky ve vzdálenosti 1-2 m v ose hromady. Po dosažení potřebné výšky hromady jsou kůly s pomocí vhodné mechanizace vytaženy. Celková doba zrání kompostu činí minimálně 60 dní. Po vyložení je kontejner očištěn od zbytků zrajícího kompostu a plocha je uvedena do původního stavu. Sledování procesu Dle požadavků na výstup z procesu kompostování je po založení druhé zakládky provedena vstupní analýza materiálu. Podle výsledků analýzy mohou být následně upraveny některé kvalitativní charakteristiky přihnojením vhodným přípravkem. Osoba odpovědná za provoz kompostování provádí denně měření teploty uvnitř hromady. Teplota je měřena teploměrem se sondou v hloubce 1 m pod povrchem směrem k jádru zakládky. Po uplynutí doby dozrávání jsou provedeny laboratorní analýzy, na základě kterých je rozhodnuto, jak bude naloženo s biologicky stabilizovaným odpadem. Hotový kompost musí odpovídat následujícím znakům jakosti: - vlhkost max. dvojnásobek % spalitelných látek a zároveň min. 40 % - 65 % - spalitelné látky v sušině min. 25 % - celkový dusík min. 0,6 % sušiny - C : N max ph 6,0 až 8,5 - nerozložitelné příměsi max. 2 % - homogenita celku - ±30 % Úprava produktu Produkt může být po ukončení fermentace dále upravován. Substrát lze nadlepšit přidáním suroviny charakteru minerální hmoty zapracováním pomocí nakladače nebo dávkováním do zařízení třídiče. Dalším způsobem úpravy je vytřídění na požadovanou frakci nebo naopak odstranění nežádoucích příměsí. Vše je prováděno v zařízení rotačního třídiče. Materiál k třídění podle frakcí je nakladačem dávkován do násypky podávacího pásu, kterým je

30 30 vynášen do vstupního otvoru zařízení. Podsítná frakce je vynášena pásem jako hotový produkt, zatímco nadsítná frakce je nakladačem odtěžena a převáděna na místo uložení. Pokud není nadsítná frakce požadovaným produktem, může být opět zavedena do procesu fermentace nebo je s ní nakládáno jako s odpadem. [SITA Moravia a.s., 2004] 7.4. Vstupní a výstupní materiál Zařízení je určeno k úplnému materiálovému využití biodegradabilních odpadů. Zejména odpad zeleně, dřevní štěpky, zbytky potravin (ovoce, zelenina), odvodněné kaly z ČOV a kejda. Největší procento vstupního materiálu tvoří tráva a dřevní ořez z údržby zeleně města Boskovice. Zpracovávány jsou zemědělské odpady jako je sláma, znehodnocené seno, hnůj, kejda nebo močůvka. Další významnou složkou je organický materiál vytříděný z komunálního odpadu. Rovněž jsou zde likvidovány průmyslové odpady od místních firem a organizací (dřevní odpad z pily Sláma, odpad z nemocnice nebo z továrny MINERVA). Kompostárna přijímá odpady charakteru dřevěných obalů, papíru a lepenky, oleje a tuky, odpad z tržišť spolu s pouličními smetky i odpad z čištění kanalizace. Podrobnější seznam vstupních odpadů je uveden v příloze 1. Žádoucí výstupy jsou dřevní štěpka z drcení dřevní hmoty, která není určena k fermentaci, nebo organické hnojivo použitelné na zamědělskou půdu s požadavky nepřekračující limitní hodnoty pro obsah rizikových prvků dle vyhlášky. Dalším výstupním materiálem je rekultivační zemina určená pro obnovu ploch narušených výstavbou, průmyslovou činností, údržbou obcí, sanacemi, k rekultivaci skládek a podobně. Bioaktivní materiál k technickému zabezpečení skládek je určen k zajištění povrchu otevřených sekcí skládek před provedením rekultivace za účelem snižování emisí metanu z tělesa skládky do ovzduší. Jedná se o organický materiál stabilizovaný aerobní fermentací a nelze jej použít k zajištění skládek inertního odpadu. Jiným možným produktem je upravený kal, což je stabilizovaný odpad, který vyhovuje požadavkům na mezní hodnoty koncentrací škodlivin a mikrobiologickým kritériím. Poslední skupinu tvoří odpady vystupující ze zařízení, které buď nevyhovují požadavkům (nezkompostovatelný podíl, kompost nevyhovující jakosti), a nebo jsou to odpady vytříděné z materiálu určenému ke kompostování (např. papír, sklo, plast, textil) a jsou předány jako odpad. Hmotnost biodegradabilního materiálu na výstupu z procesu fermentace je zhruba o třetinu nižší než hmotnost odpadů na vstupu. Ztráta je dána snížením vlhkosti