MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2011 Bc. LUCIE HRDLIČKOVÁ 1
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie Posouzení míry využití kompostárny Ratíškovice pro zpracování BRO z regionu Hodonínsko Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Bohdan Stejskal, Ph.D. Vypracovala: Bc. Lucie Hrdličková Brno 2
3
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Posouzení míry využití kompostárny Ratíškovice pro zpracování BRO z regionu Hodonínsko, vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. V Brně dne. Podpis.. 4
PODĚKOVÁNÍ Touto cestou bych ráda poděkovala všem, kteří mi jakkoliv pomáhali při vzniku mé diplomové práce. Především bych ráda poděkovala panu Ing. Bohdanovi Stejskalovi, Ph.D. vedoucímu mé práce za odborné připomínky při konzultacích. Dále bych ráda poděkovala panu Ing. Pavlovi Něničkovi a všem dalším nejmenovaným osobám, které mi poskytli cenné informace a podnětné rady ke zpracování mé diplomové práce 5
ABSTRAKT: Název diplomové práce: Posouzení míry využití kompostárny Ratíškovice pro zpracování BRO z regionu Hodonínsko. Tato diplomová práce se zabývá zhodnocením kompostárny Ratíškovice a možností využití množství biologicky rozložitelného odpadu z okolních obcí. Práce teoreticky hodnotí legislativní prostředí problematiky nakládání s odpady, charakterizuje biologicky rozložitelné odpady a součastný stav nakládání s nimi. Je zde popsán jeden ze způsobů zpracování těchto odpadů. Práce se dále zabývá podrobným zhodnocením kompostárny v Ratíškovicích, jejího maximálního využití a porovnaní situace v předchozích letech. V práci jsou uvedeny návrhy variant okolních obcí, jež by mohli uložit svůj biologicky rozložitelný odpad z údržby městské zeleně v kompostárně ZERA a.s. Klíčová slova: biologicky rozložitelný odpad, kompostování, kompostárna ZERA a.s. ABSTRACT: Diploma thesis focuses on evaluation of composting facility Ratíškovice and possibilities of utilization amount of biodegradable waste. Diploma thesis describes legislation from issues of waste management, there is characteristic of biodegradable waste and description of currently situation and handling with waste. Other part introduces and describes total evaluation of composting facility in Ratíškovice and maximum using and comparison of device in previous years. This work contains draft options of surrounding villages which they could impose their biodegradable waste from upkeep green in mentioned composting facility ZERA a.s. Key words: biodegradable waste, composting, composting facility ZERA a.s. 6
Obsah 1 ÚVOD...10 2 CÍL PRÁCE...11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED...12 3.1 Vymezení pojmů...12 3.2 Přehled legislativy:...14 3.2.1 Legislativa EU...14 3.2.2 Legislativa České republiky...14 3.2.2.1 Zákony:...14 3.2.2.2 Vyhlášky, nařízení a normy...14 3.3 Součastný stav nakládání s biologicky rozložitelným odpadem...17 3.3.1 Možnosti snížení skládkovaného BRKO:...18 3.3.2 Zajištění tříděného sběru BRKO v domácnostech a následné využití v kompostárnách a bioplynových stanicích...18 3.3.3 Biologicky rozložitelné odpady na úrovni obce...18 3.4 Kompostováni...19 3.4.1 Průběh aerobního kompostování...20 3.4.1.1 Fáze rozkladná mineralizace...20 3.4.1.2 Fáze přeměnná...21 3.4.1.3 Fáze dozrávání kompostu...21 3.4.2 Suroviny vhodné a nevhodné ke kompostování...22 3.4.3 Zásady kompostování...22 3.4.3.1 Kompostování v plošných zakládkách...25 3.4.3.2 Kompostování v pásových zakládkách...25 3.4.3.3 Kompostárna na trvalém stanovišti...27 3.4.3.4 Rychlokompostování...27 3.4.3.5 Vermikompostování...28 7
3.4.4 Kvalita kompostu...29 4 METODIKA...32 4.1 Zhodnocení kompostárny ZERA a.s...32 4.2 Volba území pro řešení návrhů...32 4.3 Průzkum a množství druhů BRO v jednotlivých obcích...32 4.4 Průzkum problému týkající se kompostárny...32 5 VÝSLEDKY...33 5.1 Hodnocení součastného stavu kompostárny ZERA a.s., Ratíškovice...33 5.1.1 Základní údaje:...33 5.1.2 Popis obce...33 5.1.3 Zařízení a legislativa:...34 5.1.4 Umístění zařízení:...34 5.1.5 Zařízení a jeho technický popis...36 5.1.6 Účel zařízení...36 5.1.7 Technologický postup...37 5.1.8 Organizační zařízení provozu...39 5.1.9 Vstupy do technologie zpracovávané suroviny...39 5.2 Množství BRO zpracovaných v kompostárně...41 5.2.1 Návoz materiálu v roce 2009...42 5.3 Výsledný produkt- kompost ZERAGANIC...47 5.3.1 Chemické a fyzikální vlastnosti:...47 5.3.2 Obsah rizikových prvků...48 5.3.3 Rozsah a způsob použití:...49 5.4 Analýza množství odpadů v daném regionu a řešení...50 5.4.1 Region Hodonínsko...50 5.4.2 Kompostárny v Hodonínském regionu...50 8
5.4.3 Obce s teoretickou možností využití kompostárny Ratíškovice ZERA a.s....51 5.4.3.1 Obec Ratíškovice...52 5.4.3.2 Obec Vacenovice...55 5.4.3.3 Město Dubňany...56 5.4.3.4 Obec Rohatec...57 5.4.3.5 Obec Milotice...57 5.4.3.6 Podmínky ZERA a.s. pro okolní obce...57 6 ZÁVĚR...59 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...61 8 SEZNAM TABULEK...64 9 SEZNAM GRAFŮ...65 10 SEZNAM OBRÁZKŮ...66 9
1 ÚVOD Vstupem České republiky do Evropské unie nastalo mnoho změn ve způsobu nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. Pro všechny členy EU, tedy i pro Českou republiku, je samozřejmostí řídit se legislativou EU. Legislativa nařizuje rapidní snížení ukládání odpadů na skládky. Odpady by mohly být odstraněny jinou cestou kompostováním. Moderní technologie mají spoustu způsobů, jak se dá šetrnějším způsobem nakládat s biologickými odpady. Hlavní zásadou je odpad přetvářet na produkt, který by se dal dále využívat, nejde jen o pouhé odstranění odpadu. V dnešní době je řešení likvidace odpadu řešeno tak, že je uložen na skládky. Odpad je většinou vytříděn od skla, plastů, přetrvává však velké množství biologicky rozložitelného odpadu v něm, jež by mohl být využit jiným způsobem. Biologické zpracování odpadu je v součastné situaci aktuální téma především pro obce, jež mají ze zákona povinnost zpracování plánů pro odpadové hospodářství. Většina větších obcí má zajištěný sběr a zpracování biologicky rozložitelných odpadů kompostárnou nebo jiným způsobem. Některé obce využily možnosti dotací a začaly s výstavbou vlastních obecních kompostáren. Větším problémem jsou však menší města a vesnice, jež likvidují biologicky rozložitelný odpad pálením, ukládáním na černé skládky nebo jiným nevhodným způsobem. Pokud bude monitorován biologicky rozložitelný odpad pro všechny obce, odpadne tento problém a obce si budou povinny zajistit jiný způsob zpracování tohoto odpadu. Biologicky rozložitelné odpady zaujímají pětinu celkových odpadů vyprodukovaných v České republice. Původ těchto odpadů je většinou ze zemědělského, lesnického potravinářského průmyslu. Dále se jedná o odpady z čistírenských kalů a odpady z údržby obecní zeleně. Ideálním řešením pro nakládání s biologicky rozložitelnými odpady se jeví kompostování. Kompostárny využívají různé technologie pro zpracování biologicky rozložitelného odpadu, výsledným produktem je však vždy kompost. Následné využití kompostu je zapravení do půdy a obohacení půdy o významné živiny. 10
2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo zhodnocení a maximální využití kompostárny Zera a.s. Ratíškovice. Zhodnocení a zjištění stavu nakládání biologicky rozložitelného odpadu v okolních obcích s doporučením využití kompostárny. Dalším dílčím cílem bylo vytyčení problémů, se kterými se potýká kompostárna. V diplomové práci se pokouším navrhnout řešení, která by pomohla k zlepšení chodu kompostárny. 11
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Vymezení pojmů Odpad Odpad je každá movitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl nebo povinnost se jí zbavit a přísluší do některé ze skupin odpadů uvedených v příloze č. 1 zákona č. 185/2001 Sb. o odpadech. [34] Biologicky rozložitelný odpad (BRO) Biologicky rozložitelný odpad je takový odpad, který je tvořen látkami, jež jsou schopny aerobního nebo anaerobního rozkladu. Bioodpad je tvořen biologicky rozložitelnou hmotou, která vzniká např. údržbou veřejné zeleně, čištěním odpadních vod, sekáním trávy, sběrem listí a spadaného ovoce, a také při přípravě pokrmů [11] Biologicky rozložitelný komunální odpad (BRKO) Za biologicky rozložitelný komunální odpad jsou považovány všechny druhy biologicky rozložitelného odpadu ve skupině 20 Katalogu odpadů (vyhláška MŽP č. 381/2001 Sb.). Patří sem nejen biologicky rozložitelná část obsažená v komunálním odpadu (tj. odpad z činnosti fyzických osob, jehož původcem je obec), ale i odpad z údržby veřejné zeleně. Do biologicky rozložitelného komunálního odpadu náleží také odpady z papíru a lepenky. [17] Kompostování Je aerobní biologický rozkladný proces, jehož účelem je co nejrychleji a nejhospodárněji rozložit původní organické látky v kompostovaných surovinách a odpadech a převést je na stabilní a humusové látky. [2] 12
Kompost Je nepáchnoucí organické hnojivo vzniklé kompostovacím procesem, hnědá až černá homogenní hmota, drobkovité až hrudkovité struktury, vzniklá aerobním biologickým zráním rozložitelných odpadů, bohatá na humusové látky a rostlinné živiny. Humus Humus is a complex organic substance resulting from the breakdown of plant material in a process called humification. Humus jsou složité organické látky, které vznikají z rozdělení rostlinného materiálu v procesu zvaném humifikace. [21] Humus je soubor organických látek v půdě původem z odumřelých zbytků rostlin, živočichů a mikrobů smíchaných s minerálním podílem půdy v různém stupni přeměn. Charakteristickým znakem humusu je jeho heterogenita a labilita, způsobující značnou aktivitu v dynamice půdních pochodů. Obsah humusu v půdě je hodnotou relativně stálou, pokud zabezpečujeme trvalý přísun organických látek do půdy. [13] Bioplynová stanice Bioplynové stanice jsou moderní a ekologická zařízení, která se běžně provozují v celé Evropské unii. Zpracovávají širokou škálu materiálů nebo odpadů organického původu prostřednictvím procesu anaerobní digesce za nepřístupu vzduchu v uzavřených reaktorech. Výsledkem procesu jsou pak bioplyn a digestát. [18] Bioplyn Bioplyn je směs metanu, oxidu uhličitého a stopově zastoupeného sirovodíku, dusíku, vodíku a dalších složek, vzniklá během mikrobiálního rozkladu organických složek bez přístupu kyslíku. [18] 13
3.2 Přehled legislativy 3.2.1 Legislativa EU Směrnice č. 98/2008/ES, o odpadech Nařízení Evropského parlamentu a Rady ES č. 1774/2002 Sb., o hygienických pravidlech pro vedlejší produkty živočišného původu, které nejsou určeny pro lidskou spotřebu Směrnice Rady č. 1999/31/EC, o skládkách odpadů Směrnice Rady 91/676/EHS o ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů 3.2.2 Legislativa České republiky 3.2.2.1 Zákony: Zákon č. 9/2009 Sb., o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 17/ 1992 Sb., o životním prostředí, ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech, ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 477/2001 Sb., o obalech, ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích, ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů 3.2.2.2 Vyhlášky, nařízení a normy 170/2010 Sb. - Vyhláška o bateriích a akumulátorech a o změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů 376/2001 Sb. Vyhláška Ministerstva životního prostředí a Ministerstva zdravotnictví o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů Novely:502/2004 Sb. (1. října 2004) 383/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o podrobnostech nakládání s odpady Novely: 41/2005 Sb. (1. února 2005); 294/2005 Sb. (5. srpna 14
384/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o nakládání s polychlorovanými bifenyly, polychlorovanými terfenyly, monometyltetrachlordifenylmetanem, monometyldichlordifenylmetanem, monometyldibromdifenylmetanem a veškerými směsmi obsahujícími kteroukoliv z těchto látek v koncentraci větší než 50 mg/kg (o nakládání s PCB) 237/2002 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o podrobnostech způsobu provedení zpětného odběru některých výrobků Novely: 505/2004 Sb. (1. října 2004); 353/2005 Sb. (15. září 2005) 116/2002 Sb., Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu o způsobu označování vratných zálohovaných obalů 641/2004 Sb., Vyhláška o rozsahu a způsobu vedení evidence obalů a ohlašování údajů z této evidence 352/2005 Sb., Vyhláška o podrobnostech nakládání s elektrozařízeními a elektroodpady a o bližších podmínkách financování nakládání s nimi (vyhláška o nakládání s elektrozařízeními a elektroodpady). 341/2008 Sb., Vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a o změně vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, (vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady) 352/2008 Sb., Vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a o změně vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, (vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady) 374/2008 Sb., Vyhláška o přepravě odpadů a o změně vyhlášky č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů), ve znění pozdějších předpisů 15
294/2005 Sb., Vyhláška o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady Novely: 341/2008 Sb. (12. září 2008) 99/1992 Sb. Vyhláška Českého báňského úřadu o zřizování, provozu, zajištění a likvidaci zařízení pro ukládání odpadů v podzemních prostorech Novely:300/2005 Sb. (1. srpna 2005) 382/2001 Sb. Vyhláška Ministerstva životního prostředí, kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů) Novely:503/2004 Sb. (1. října 2004); 168/2007 Sb. (19. července 2007); 374/2008 Sb. (1. listopadu 2008) 111/2002 Sb., Nařízení vlády, kterým se stanoví výše zálohy pro vybrané druhy vratných zálohovaných obalů 184/2002 Sb., Nařízení vlády, kterým se zrušuje nařízení vlády č. 31/1999 Sb., kterým se stanoví seznam výrobků a obalů, na něž se vztahuje povinnost zpětného odběru, a podrobnosti nakládání s obaly, obalovými materiály a odpady z použitých výrobků a obalů 197/2003 Sb. Nařízení vlády o Plánu odpadového hospodářství České republiky ČSN 46 57 35 Průmyslové komposty [22] 16
3.3 Součastný stav nakládání s biologicky rozložitelným odpadem Podle platné legislativy týkající se členských států EU lze od roku 2020 skládkovat pouze takové odpady, které nemohou být odstraněny recyklováním, kompostováním či spalováním. Na skládky mohou být uloženy pouze látky tuhé a ty které se nemohou rozdělit na fázi kapalnou a tuhou následkem gravitace. Hlavním pilířem pro nakládání s BRKO je Směrnice Rady EU č. 1991/31/EC o skládkách odpadu (čl. č. 15), která nařizuje členským státům vypracovat národní strategii o recyklaci, kompostování a produkci bioplynu. Tato Směrnice ukládá členským státům omezit množství biodegradabilního komunálního odpadu (BRKO) ukládaného na skládky. Nejpozději v roce 2006 má být množství BRKO, ukládaného na skládky, sníženo na 75 % celkového produkovaného množství BRKO v r. 1995, dále v r. 2009 na 50 % a v r. 2016 na 35 %. Pokud bylo v r. 1995 skládkováno více než 80 % komunálních odpadů (což je právě případ České republiky), je možné oddálit splnění těchto cílů nejvýše o 4 roky. Cílové roky naplnění požadavku Směrnice budou v ČR 2010, 2013 a 2020. [16] Graf č. 1 Vývoj BRKO ukládaného na skládky [16] Skutečný stav Cílové množství Pro splnění cíle na r. 2013 je nezbytné snížit množství BRKO až na 780 mil kg (cílový stav). Srovnáme-li cílový stav pro r. 2013 s reálným výsledkem odpadu za r. 2009, zjistíme 17
výsledek cca 800 mil.kg snížení BRKO během čtyř let (graf č. 1). Dlouhodobé snížení odpadů v takovém rozsahu se zatím jeví jako nereálné, vzhledem k tomu, že dochází k většímu nárůstu produkovaného odpadu. Nesplnění limitu bude znamenat vysoké sankce ze strany Evropské komise, cena za každou tunu biologicky rozložitelného odpadu uloženého na skládku, se odhaduje na cca 1000 Kč. 3.3.1 Možnosti snížení skládkovaného BRKO: Celkové snížení produkování KO Maximální využití spaloven SKO Výstavba zařízení pro mechaniko-biologickou úpravu 3.3.2 Zajištění tříděného sběru BRKO v domácnostech a následné využití v kompostárnách a bioplynových stanicích Z hlediska snížení BRKO ukládaného na skládky se dá uvažovat o využívání kompostování, anaerobní fermentaci a o energetickém využití. Energetické využití není materiálovým využitím, ale v porovnání se skládkování v hierarchii nakládání s odpady dle Směrnice č. 98/2008/ES, o odpadech se jedná o jednu z nejpřijatelnějších metod. Při spalování BRO a následné využití tepla dochází také k úspoře fosilních paliv. Tato metoda je z hlediska bilance CO 2 považována za neutrální. Při spalování tak jako u kompostování a anaerobní digesci dochází k postupnému uvolňování rezidentního dusíku do ovzduší. [4] 3.3.3 Biologicky rozložitelné odpady na úrovni obce BRO z údržby obecní zeleně a domovní zástavby (větve z údržby stromů, travní seč, listí) BRO z tříděného zeleného odpadu (rostlinná biomasa a zbytky rostlinného původu, dřevo z údržby zahrad) BRO z tříděného sběru kuchyňského odpadu (převážně zbytky potravin, rostlinného i živočišného původu) [4] 18
3.4 Kompostováni Jako jedno z nejekologičtějších zpracování biologických odpadů se jeví kompostovaní. Ekologický význam kompostování spočívá v recyklaci organické hmoty a živin do půdy a zabránění hnití organických odpadů v přírodním prostředí a na skládkách odpadů. Kompost dodává do půdy organickou hmotu a mikroflóru, která pozitivně ovlivňuje fyzikální vlastnosti i úrodnost půdy. Pozitivně se projeví snížení půdní eroze a zvýšení retenční schopnosti půdy, s čímž souvisí snížení rizika povodní. Při hnojení kompostem je prokázáno také snížení potřeby použití pesticidů. Při zpracování bioodpadu kompostováním dochází ke snížení průběhu anaerobních procesů a vzniku pachových látek a metanu. [19] Jedná se o biotechnologický proces, který využívá schopnosti mikroorganizmů a bezobratlých živočichů, kteří dokážou transformovat organické látky pomocí rozmělnění, mineralizace a humifikace. Kompost patří k nejstarším hnojivům, používaným pro pěstování rostlin a zlepšování kvality půdy. ČR má jako jeden ze států v Evropě nejdelší tradici v oblasti kompostování. První kompostárna zde byla vybudována už v r. 1912 a od té doby prošlo kompostování mnoha změnami a přírůstku nových kompostáren. Největší rozmach byl zaznamenán v polovině 80. let, kdy bylo vyrobeno 2,6 Mt kompostu ročně. V součastné době došlo k minimalizaci a je vyrobeno okolo 0,7 Mt ročně. [4] Způsoby kompostování Kompostování může být prováděno dvěma způsoby aerobní (za přístupu vzduchu) a anaerobní kompostování (za nepřístupu vzduch). Anaerobní proces kompostování je veden bez přístupu vzdušného kyslíku a produktem metabolizmu bakterií je metan. V dnešní době se používá pouze ve specifických případech, jako je likvidace čistírenských kalů. Aerobní způsob kompostování je na rozdíl od anaerobního způsobu rychlejší a efektivnější. Výsledkem je kvalitní stabilizovaný kompost, který dodá půdě nezastupitelný humus. Základem aerobního kompostování je biodegradace organické hmoty účinkem aerobních mikroorganismů, kombinovaná s některými dalšími reakcemi jako je oxidace nebo hydrolýza. [3] 19
3.4.1 Průběh aerobního kompostování Průběh aerobního kompostování se liší jen ve velmi malých odchylkách, jinak je téměř stejný u kompostování na hromadách tak i kompostování v bioreaktorech. Jediná odlišnost je v rychlosti průběhu. Kompostovací proces se skládá ze tří hlavních fází, v každé fázi dochází k jiným teplotám, vzhledu, pachu a objemu kompostu. Základní komposotvací fáze jsou: fáze rozkladná (mineralizace), fáze přeměnná a poslední fáze dozrávání kompostu. 3.4.1.1 Fáze rozkladná mineralizace Dochází zde k velkým změnám teplot, nejdříve teplota prudce stoupne a následně dochází k rychlému poklesu. Nejvyšší teplota v této fázi je 60 C (v jádru kompostované hmoty), která je příznivá na funkci termofilních bakterií, které se nalézají v kompostu ve formě koků, tyčinek, bakterií, spirochet, mykobakterií a plísní. Při teplotě 20-30 C nastává aktivní činnost mezofilních mikrobů, kteří snadno rozkládají jednoduše odbouratelnou organickou hmotu. Jakmile dojde ke zvýšení teploty až na 45 C rozvíjí se termofilní mikroorganismy, díky nimž může dojít až k prudkému vzrůstu teploty až na 80 C. Teploty nad 70 C jsou v kompostovacím procesu nežádoucí, zapříčiňují úhyn bakterií a prodlužuje se teplota zrání. Organické sloučeniny jsou rozloženy těmito mikroorganizmy na jednodušší organické sloučeniny s anorganickým charakterem. Díky degradačním reakcím dochází k odbourávání jednotlivých cukrů, škrobů a bílkovin až do vzniku konečného produktu - jako je voda, kysličník uhličitý a nitrátový iont NO 3. První fáze se nazývá mineralizace z toho důvodu, že pokud vznikne přebytek dusíku, může dojít k uvolňování dusíku ve formě amoniaku. Mikroorganismy rozkládají celulózu, škrob, hemicelulózu, bílkoviny, a tuky na nižší látky a ke svému, metabolismu využívají uvolněné živiny. Termofilní houby se uplatňují při rozkladu lignocelulózových pletiv. Vlivem intenzivní tvorby organických kyselin se zvyšuje kyselost substrátu. V této fázi dochází k poklesu objemu materiálu a celkové hmotnosti, pokles je až o 30% z celkového původního množství. Vzhled směsi zůstává neměnný, stejně jako pach. 20
V ojedinělých případech může být zaznamenán pach amoniaku. Kompost v této fázi nemá vlastnosti humusu a není schopen aplikace do půdy. Nejdůležitější jev této fáze je hygienizace kompostu. Vysoká teplota má za následek úhyn hnilobných a jiných nežádoucích patogenních bakterií, dochází i k likvidaci klíčivosti semen plevelnatých rostlin. Tato fáze bývá též nazývána jako hydrolizní, mineralizační, nebo horká fáze. Její doba trvání může být při intenzivní provzdušňováním 2-3 týdny, ale u kompostů s velkým podílem dřevní štěpky trvá i 2 měsíce. [14] 3.4.1.2 Fáze přeměnná Vyznačuje se pozvolným poklesem teploty ze 40 C až na 25 C a změnou složení mikroorganizmů. V této fázi jsou nahrazeny termofilní bakterie jinou skupinou plísní a mikroorganizmů. Dochází zde k úbytku a ztráty původního vzhledu, struktury a pachu. Kompost dostává stejnoměrnou hnědou barvu s rozpadajícími jednotlivými částmi a slabou vůni po lesní zemině. Pokles objemu a hmotnosti hmoty už není tak markantní jako ve fázi mineralizace, úbytek je zde okolo 10% hmoty. Výsledkem této fáze je vymizení fytotoxicity a kompost již může být použit jako hnojivo. [3] 3.4.1.3 Fáze dozrávání kompostu V této fázi dochází k vyrovnání teplot s teplotou okolí. Začínají se zde objevovat malí živočichové a hmyz, svinky, stonožky a roztoči. Vzniká zde kvalitní a stabilní humus a úbytek hmotnosti je jen nepatrný. Některé postupy kompostování doporučují do čerstvého kompostu aplikovat mikroorganismy různými přípravky. V provozních podmínkách bývají většinou tyto preparáty bez prokazatelného účinku a aplikace těchto přípravků se zbytečně prodraží. Nejvhodnější skladbu mikroorganizmů je možno do kompostu vnést ornicí, pařeništní zeminou nebo zrajícím kompostem. O délce trvání jednotlivých fází kompostu jsou zahodující kompostový materiál, podmínky kompostování a další faktory např. roční období. [3] 21
3.4.2 Suroviny vhodné a nevhodné ke kompostování Kompostováním můžeme likvidovat prakticky všechny materiály, které podléhají biologickému rozkladu. (technika zpracování odpadů) Vhodné materiály pro kompostování: Zahradnické biodpady Kuchyňské a domovní biodpady Biodpady z chovu hospodářských zvířat Kompostovací přísady Zbytky ovoce a zeleniny (obchody) Odpady z provozoven veřejného stravování Odpady z průmyslu cukrovarnického, pivovarského, pekárenského Jateční odpady, zpracování ryb a masa Organické odpady ze zemědělství Kaly z ČOV Nevhodné materiály pro kompostování: Odpady obsahující nebezpečné látky a kovy Odpady, jež nepodléhají biologickému rozkladu Biodpady s obsahem patogenních organizmů Plasty, kovy, sklo a kameny 3.4.3 Zásady kompostování Obecně platí, že čím je směs pro kompostování pestřejší, tím je výsledný kompost kvalitnější. Kromě toho je užitečné při zakládání kompostu dodržovat některé další zásady: Stejná rychlost biodegradace Přednostně se mísí ty látky, jejíž rozklad je stejně rychlý. Vhodné chemické složení Důležitý je zde poměr mezi organickými a anorganickými látkami. 22
Vhodný poměr C:N Tento důležitý parametr určuje pravděpodobnou rychlost rozkladu organických zbytků. Optimální hodnota tohoto poměru se pohybuje (20-30):1 u zralého kompostu (vysoká stabilita). Při poměru menším než 15:1, bude rozklad rychlý, ale dusík se může ztrácet jako amoniak, protože množství dusíku převažuje metabolickou potřebu mikroorganismů. Hmoty s poměrem C:N nad 50:1 se rozkládají pomalu, prodlužuje se zrání kompostu. Pro čerstvě založený kompost složený z převážné části ze zbytkové biomasy je vhodný poměr C:N= (30-35):1. Vzhledem k tomu, že u travní biomasy se C:N pohybuje kolem hodnoty 20:1, je třeba materiálovou skladbu doplnit komponenty se širokým poměrem C:N (piliny, sláma). Pro ilustraci jsou v následující tabulce č. 1 uvedeny hodnoty poměru C:N materiálů, které při zpracování zbytkové biomasy přicházejí do úvahy. Tab. 1: Hodnoty poměru C:N u některých materiálů používaných při kompostování zbytkové biomasy [14] Materiál C:N Materiál C:N Kůra 120:1 Drůbeží trus 10:1 Piliny 500:1 Močůvka 2:1 Odpad ze zahrady 40:1 Kejda skotu 10:1 Listí 50:1 Hnůj skotu 25:1 Posečená tráva 20:1 Sláma (žito, oves) 60:1 Sláma (pšenice, ječmen) 100:1 Pozn.: Základní pravidlo: čím je starší, tmavší a dřevnatější materiál, tím je v něm obsaženo více uhlíku. Čím je materiál čerstvější, šťavnatější a zelenější, tím obsahuje více dusíku. Protože kompostování je aerobní samozáhřevný biologický rozklad degradovatelného materiálu způsobený aerobní mikroflórou, je nutné pro její rozvoj zabezpečit v kompostové zakládce optimální vlhkost materiálu a s ní související množství kyslíku. [14] 23
Teplota Teplota zakládky kompostu je základným měřitelným ukazatelem zrání kompostu, který koresponduje s intenzitou činnosti mikroorganismů. V kompostu se nacházejí především mezofilní mikroorganismy, pro které je optimální teplota v rozmezí 20-30 C. Při zvyšování teploty v zakládce se vyskytují mikroorganizmy aerobní termofilní, pro jejich vývin je optimální teplota 45-65 C. Aby došla ke zlikvidování nežádoucích patogenních mikroorganizmů je potřebná teplota 55 C a to po dobu minimálně 21 dnů. Měření teploty základky se provádí vždy ve středu výšky, způsob měření je taktéž ovlivněn tvarem příčného průřezu. Měření se provádí po 1,5 m úsecích. Dojde- li k poklesu teplot, tento jev může být zapříčiněný vyschnutím zrací hmoty anebo nedostatkem kyslíku. Jedná-li se o trvalý pokles teplot, může být tento jev vyhodnocen jako ukazatel zralého kompostu. Teploty od 0 C do -10 C výrazně zpomalují zrací proces, ale nemusí zde dojít k zastavení. ČSN 465735 povoluje expedici průmyslového kompostu nejdříve 14 dní po skončení druhé překopávky. V té době nesmí být 0,50 m pod povrchem zakládky teplota vyšší než 45.[10] Vlhkost Jeden z dalších faktorů ovlivňující kvality humusu je vlhkost. Při nedostatečné vlhkosti dochází ke zvýšenému výskytu plísní a aktinomycet a neumožňuje některé důležité hydrologické reakce, naopak se zde mohou objevit nežádoucí chemické reakce. Za ideální vlhkost kompostovaného materiálu se považuje rozmezí mezi 50-60% (hodnoty nastaveny při zakládáni zakládky). Z důvodu samozahřívání a odpařování kompostu se musí materiál dovlhčovat. Dovlhčování se provádí na samotném začátku kompostování a při provzdušňování. V průběhu kompostování nesmí vlhkost být nižší než 40%, nižší vlhkost zapříčiňuje sníženou aktivitu mikroorganismů. Naopak by hodnoty vlhkosti neměly přesáhnout 65-70%; při této vlhkosti už mohou v kompostovaném materiálu vznikat anaerobní zóny. [13] Provzdušnění substrátu Účel provzdušnění substrátu je zmírnění zápachu kompostu, snížení vlhkosti kompostu a dodání potřebného kyslíku pro termofilní mikroorganizmy. Je to vysvětlováno 24
upevňováním vazeb dusíku v kompostované hmotě, což se projevuje snížením emisí amoniaku a etanu. Jako mezní obsah kyslíku pro udržení procesu kompostování je často uváděna hodnota 3% z celkového objemu pórů kompostovací zakládky. [10] Hodnota ph Čerstvý kompost by měl mít ph v rozmezí 6-8, zaleží na mikroflóře. Protože řada rostlinných zbytků i odpadů z chovů zvířat vykazuje slabě kyselou až kyselou reakci, upravuje se jejich ph při zakládání kompost obvykle vápněním. [5] 3.4.3 Technologie kompostování Kompostovací technologie jsou rozděleny podle základních způsobů výroby: Kompostování v plošných základkách Kompostování v pásových zakládkách Kompostování na trvalém stanovišti Rychlokompostování Vermikompostování 3.4.3.1 Kompostování v plošných zakládkách Jedná se o jednu z nejstarších kompostovacích technologií, která byla v minulosti oblíbena hlavně proto, že nebyla vhodná mechanizace k zakládání krechtových kompostů. Do výšky 0,5 m byly rozmístěny vrstvy chlévské mrvy, slámy a dalších odpadů a vše bylo zavlažováno močůvkou. Tento kompost se překopával hloubkovou orbou a plocha zakládky byla po 2-3 roky využívaná jako tzv. tučný hon. Obdělávání těchto kultur zčásti rovněž nahrazuje překopávku. Po zrušení tučného honu se kompost rozváží na zbývající část pozemku. [10] 3.4.3.2 Kompostování v pásových zakládkách Kompostování klasickým způsobem, kde se materiál ke kompostování naváží do hromad a tvoří trojúhelníkový nebo lichoběžníkový průřez. Délka hromad je limitována 25
délkou stanoviště, kde se musí počítat se pohybem jednotlivých strojů a je třeba vytvořit rezervu k otáčení, navážení a jinými požadavky. Trojúhelníkový profil hromady se naváží do celkové šířky 2,0 m, v praxi se jedná o šířku 2,5 až 4 m, výška je dána charakterem naváženého materiálu. Tento profil má několik výhod. Mezi ně patří dobré uplatnění komínového efektu, přirozené provětrání profilu a lepší odvod tepla. Nevýhody trojúhelníkového profilu jsou ztížené aplikace kejdy do základky, v úzké koruně trojúhelníkového profilu se hůře upraví rýha pro zasakování kejdy. Zakládka je silně zranitelná deštěm, protože velký povrch odpovídá poměrně malému absorpčnímu povrchu (jádru). Materiál do lichoběžníkového profilu základky je navážen pomocí traktoru do šířky 3-6 m a doporučená výška se pohybuje okolo 1,5 až 2 m. Na rozdíl od trojúhelníkového profilu jsou zde lépe využívané plochy s menší plochou pro pracovní uličky. Další výhodou je lepší udržení tepla v zakládce. Díky lichoběžníkovému tvaru nedochází k tak velké zranitelnosti deštěm, jak tomu bylo u trojúhelníkového profilu. Hlavní a jedinou nevýhodou této technologie je častější překopávání z důvodu zhoršeného přirozeného provětrání profilu. Pro dosažení úspěšných výsledků této technologie je nutný vysoký stupeň mechanizace. Efektivním řešením je použití překopávačů, která pracují kontinuálně. Před prvním použitím překopávačů je zapotřebí úprava profilu hromady. Pro úpravce používají nakladače nebo traktory s čelní shrnovací lopatou. [10] Obr č. 1 Trojúhelníkový profil hromady [10] 26
Obr č. 2 Lichoběžníkový profil hromady [10] 3.4.3.3 Kompostárna na trvalém stanovišti Požadavky na kompostárnu na trvalém stanovišti nařizují řešení takové, aby nedocházelo k vniku přívalových vod na nepropustnou plochu. Povrch 1,5-3% je orientován směrem k jímce. Tyto podmínky splňuje kompostování na tzv. vodohospodářsky zabezpečeném stanovišti. Pro nějž jsou náležité požadavky: okraje obrubníku kompostovací plochy musí být vyvýšeny nad terénem 40 cm provedení nepropustné plochy: živičná, železobetonová, monolická nebo panelová vybavenost vhodným kontrolním systémem pro zjištění případného úniku závadných látek 3.4.3.4 Rychlokompostování U klasického kompostování v pásových hromadách je běžná doba zrání kompostu 3-6 měsíců. Jednotlivé fáze a jejich trvání jsou ovlivněné několika faktory, jako jsou homogenita zakládky, roční období, četnost a kvalita překopávek a surovinová skladba. Urychlení celého procesu kompostování je možné docílit pomocí optimalizace surovinové zakládky, mechanizací rozhodujících operací v technologickém procesu a využití geotextilií na pokryv kompostu. Proces rychlokompostování umožňuje významně snížit emise amoniaku a metanu. Při výrobě kompostu lze zužitkovat nejrůznější zbytkové suroviny, vyskytující se nejen v zemědělství, ale i v komunálních službách. Dobrý kompost musí být složen z minerálních 27
látek (např. z dobré zeminy), organických látek (rašeliny, rostlinných zbytků, natě apod.) a jejich směs oživena. Aby tyto složky na sebe mohly působit co nejúčinněji, mají být ještě před zakládáním kompostu dobře rozmělněny a smíchány, aby jejich styčný povrch byl co největší. Rychlokompostování je technologie, která umožňuje dobře využívat a jednoduše aplikovat nejrůznější přípravky jednak ke stimulaci mikroorganismů čili urychlení celého procesu a jednak pro potlačení zápachu, který vzniká v první fázi kompostovacího procesu. [15] 3.4.3.5 Vermikompostování Vermikompostování je metoda převážně aerobní fermentace organických materiálů, která využívá značného potenciálu některých druhů dešťovek přeměňovat organickou hmotu na kvalitní hnojivo s relativně vysokým podílem humusových látek a s obsahem regulátorů růstu (auxinů, giberelinů a cytokininů Zajonc (1992). [12] Pro vermikompostování se využívají především kalifornské hybridy dešťovek Eisenia foetida. Princip výroby kompostu tzv. biohumusu, je založen na principu schopnosti trávicího traktu dešťovek, kde jsou přeměněny organické látky. Výsledkem je vznik 60% biohumusu a 40% využívají žížaly pro svůj metabolismus. Klasická metoda vermikompostování spočívá v přidávání 2-3 cm substrátu (nejlépe předkompostovaného) každý týden na vermikompostovací lůžko. Existují však i metody výroby vermikompostu v na sobě poskládaných boxech, či v automatických vermikompostérech s násypkou substrátu v horní části a cyklickým odebíráním vermikompostu ze spodku vermikompostéru pomocí pohyblivého síta. Rozdíl mezi kompostováním a vermikompostováním je popsán v následující tabulce č 2. Hlavní rozdíl je v jednotlivých parametrech v průběhu a před započetím kompostování rozdílné hodnoty jsou v C:N, ph, dobou kompostování, vlhkostí, spotřebou kyslíku atd. Výsledné hodnoty jsou u obou způsobů stejné. 28
Tab. č. 2: Rozdíl mezi kompostováním a vermikomopstováním [12] Před započetím kompostování V průběhu kompostování Po kompostování KOMPOSTOVÁNÍ VERMIKOMPOSTOVÁNÍ Optimální C/N 30-35/1 1 20/1 1 Vhodné ph 6-8 1 min.5; opt. 6,5-7,5;max.9 2 Min. obsah P [% P 2 O 5 ] El. Vodivost [ms/cm] 0,2 1 max. 3 4 Doba kompostování min. 2-3 1 léto: 2-3; zima 3-5 3 [měsíce] Správná vlhkost [%] 70% pórovitosti min. 60;opt.70-80; max.90 2 zaplněno vodou 1 Obvyklá teplota [ C] opt. 50-60; max. 68 1 min. 5; opt. 18-25; max. 35 2 Potřeba kyslíku [% min. 4 6 15 2 O 2 v prostředí] Max. koncentrace 17 6 6 2 CO 2 Max. výška zakládky [m] 4 1 0,6 (0,8) 2 Max. obsah čpavku 0,1 2 [%] Max. C/N 30/1 5 30/1 5 ph 6,0-8,5 5 6,0-8,5 5 Vlhkost [%] min. 40; max. 65 5 min. 40; max. 65 5 Srovnání parametrů dvou metod kompostování (tabulka byla vypracována s použitím dat z těchto pramenů: Váňa 1994, Zajonc 1992, Gorodnij 1990, Hartenstein 1989, ČSN 66 5735, Váňa 1996) [12] Biohumus vyrobený pomocí žížal je považován za nejúčinnější organické hnojivo, při čemž nejcennější jsou jemné frakce humusu (do 1 mm), které mají 60-70x větší účinnost než chlévský hnůj. [1] 3.4.4 Kvalita kompostu Kvalitativní znaky zralého kompostu určuje ČSN 46 5735/1991 (Tab. č. 3). Optimální vlhkost u zralého kompostu je v rozpětí 40-65%. Celkový obsah organických látek je podle normy minimálně 25%; organické látky musí být hůře rozložitelné, příp. ve formě humusu (lehce rozložitelné organické látky musí být již rozloženy) 29
Tab. č. 3 Kvalitativní znaky zralého kompostu (minimální a maximální hodnoty) [28] Kvalitativní znaky Min Max vlhkost (%) 45 60 spalitelné látky (%) 25 celkový N (%) 0,6 C:N 30:1 Ph 6,0-8,0 nerozložitelné příměsi (=%) 2 Hodnoty dusíku u zralého kompostu nesmí klesnout pod 0,6%, C:N (poměr mezi uhlíkem a dusíkem) by neměl překročit hodnotu 30:1, ph zralého kompostu musí být neutrální. Závazným kriteriem kvality zralého kompostu jsou maximálně přístupné počty patogenních a potenciálně patogenních bakterií. Kvalitní kompost nesmí obsahovat žádné bakterie rodu Salmonella. Zralý kompost se vyznačuje svou charakteristickou hnědou barvou, která může být až tmavě šedá. Vůně je podobná lesní půdě, kterou způsobují aktinomycety, které se podílí na syntéze humusových látek. Zralým kompostem se hnojí zemědělsky využívané půdy jednou za 3-4 roky, a to v dávkách 25-30 t/ha. [11] Požadavky na nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v kompostu (tab. č. 4) uváděných do oběhu upřesňuje vyhláška č. 474/2000 Sb. "o stanovení požadavků na hnojiva". Podle obsahu přípustného množství sledovaných látek se kompost rozděluje na I a II. třídu. Rozdíly v porovnání kompostu I a II třídy, co se týče složení jednotlivých prvků, jsou téměř dvojnásobné. 30
Tab. č. 4 Nejvyšší přípustná množství sledovaných látek v kompostu a v surovinách pro přípravu kompostu (ČSN 465735) [29] Sledované (Rizikové) látky Nejvyšší přípustné množství sledované látky v mg v 1 kg vysušeného vzorku kompostu podle třídy I. II. As 10 20 Cd 2 4 Cr 100 300 Cu 100 400 Hg 1,0 1,5 Mo 5 20 Ni 50 70 Pb 100 300 Zn 300 600 31
4 METODIKA 4.1 Zhodnocení kompostárny ZERA a.s. Hodnocení aktuálního stavu vybrané kompostárny ZERA a.s. vychází z jejího provozního řádu a hodnotící zprávy z roku 2009, která zahrnuje důležité údaje o vyprodukovaném kompostu, množství a druhu materiálu, dodavatelích atd. V práci je také zahrnut popis a množstevní využití kompostárny. Na základě získaných údajů jsou vyhodnoceny návrhy na zlepšení chodu kompostárny. 4.2 Volba území pro řešení návrhů Kompostárna Ratíškovice se nachází v okrese Hodonín, sousedí s několika obcemi. Pro zpracování návrhu na využití BRO pro kompostárnu jsem se rozhodla pro následující obce: Milotice, Vacenovice, Rohatec a Dubňany, do šetření bylo také zařazeno území obce Ratíškovice. V těchto obcích žije celkem 18 221 obyvatel. Lze předpokládat, že v obcích by neměla být vyšší produkce biologicky rozložitelného odpadu větší než 50 kg. obyv -1.rok -1. Kapacita kompostárny by toto množství byla schopna pojmout a zpracovat. 4.3 Průzkum a množství druhů BRO v jednotlivých obcích Jedním z hlavních bodů práce bylo zjištění potenciální produkce biologického odpadu ve vymezeném regionu. V okolních obcích byl proveden průzkum v podobě rozhovoru se zaměstnanci místních podniků a návštěv obecních a městských úřadu a jiných příslušných zařízení, týkajících se zpracování odpadů. Tato snaha vede k získání co nejpřesnějších informací ohledně zpracování biologicky rozložitelného odpadu, včetně odběratelů, množství a způsobu umístění. 4.4 Průzkum problému týkající se kompostárny V závěru své práce celkově zhodnocuji chod kompostárny, vliv okolních vesnic. Práce by měla přispět ke zlepšení komunikace mezi kompostárnou a okolními obcemi s případným návrhem na uložení jejich biologicky rozložitelného odpadu a tím i zjednodušení řešení situace pro obce, jež se musí řídit planou legislativou (základem je směrnice Rady EU č. 1993/31/ EC o skládkách odpadu). 32
5 VÝSLEDKY 5.1 Hodnocení součastného stavu kompostárny ZERA a.s., Ratíškovice 5.1.1 Základní údaje: Identifikační číslo provozovatele IČ : 634 930 21 Obchodní jméno a sídlo ZERA, a.s. Ratíškovice Za Mlýnem 1264 PSČ 696 02 Statutární zástupce Ing. Vladimír Šťastný Předseda představenstva Kompostárna, jak již bylo řečeno, je zařízení určené pro zpracování biologicky rozložitelných odpadů. 5.1.2 Popis obce Obec Ratíškovice se nachází v okrese Hodonín, v Jihomoravském kraji. Obec Ratíškovice leží 80 km jihovýchodně směrem od Brna a sousedí s obcemi Milotice, Vacenovice, Rohatec a Dubňany. Vesnici obklopuje z velké části rozsáhlý smíšený les Dúbrava. V obci a jejím okolí se nachází řada vodních ploch, mokřadů a tůněk. Největší z nich je vodní nádrž Hliník. Ratíškovice se svými 4027 obyvateli (stav k 1. 1. 2005) patří mezi nejpočetnější obce vesnice v České republice. Přes 1300 domů užívá vysokého stupně občanské vybavenosti. Ke stávající vodofikaci a plynofikaci přibyla v začátku 90. let čistírna odpadních vod a kanalizace, jejíž poslední etapa výstavby byla dokončena v roce 2004. 33
Obec je jedním ze zakladatelů mikroregionu Nový Dvůr, spolu s obcemi Milotice, Vlkoš, Vacenovice, a Skoronice v roce 2002. Krátce po založení přistoupila obec Svatobořice-Mistřín. Celkový počet obyvatel svazku je 13112. Název Nový Dvůr se váže k dějinám Milotického panství. Důvodem k založení byl rozvoj celého území, spolupráce a koordinace při akcích zaměřených na oblasti rozvoje infrastruktury, ochrany životního prostředí (využití alternativních zdrojů energie, pozemkové úpravy, vodní nádrže, biokoridory) a ochrany kulturního dědictví.[20] 5.1.3 Zařízení a legislativa: Kompostárna je v souladu se zákonem č.185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých zákonů (dále jen zákon), ve znění pozdějších předpisů, vyhláškou č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady (dále jen vyhláška), ČSN 465735 Průmyslové komposty a ON 465733 Rašelinové substráty. Zařízení splňuje podmínky stanovené zvláštními právními předpisy na ochranu životního prostředí a zdraví občanů a je vybaveno monitorovacím technickým zařízením a doprovodnými systémy. [6] 5.1.4 Umístění zařízení: Výrobní objekt na zpracování biologicky rozložitelných odpadů pomocí biofermentace se nachází na pozemcích č. 3650, 3651 a 3653 v k.ú. Ratíškovice. Objekt je umístěn v rovinatém území směrem na jihovýchod od obce Ratíškovice. Z jihovýchodní strany je obklopen lesem, ze strany severozápadní je bývalý areál výkrmny skotu. 34
Obr č. 3 Mapa Ratíškovice s objektem kompostárny (www.maps.google.cz/) Objekt kompostárny Obr. č. 4 Letecký snímek kompostárny ZERA a.s. [33] 35
5.1.5 Zařízení a jeho technický popis Výrobní objekt jedná se o přízemní, dvoulodní, halový objekt. Podlaha je v jedné úrovni, nepropustná, izolována folií PVC, opatřená ochranným nátěrem EPACID. Zastřešení je řešeno lehkou ocelovou konstrukcí. Celková zastavěná plocha objektu činí 2695 m 2, s rozměry šířka 49 m a délka 55 m. V objektu se nacházejí dvě části: vlastní výrobní prostor a prostor pro sklad hotového výrobku, který je navržen pro 5000 tun výsledného produktu. o Výrobní část je železobetonová hala, ve které se nachází sklady jednotlivých komponentů, míchárna, sklad namíchané suroviny a jednotlivé fermentační boxy. Před každým fermentorem je komunikační a manipulační prostor. o Skladovací část je taktéž řešena jako železobetonová hala, která se skládá z jednotlivých boxů, ve kterých je uskladněn hotový výrobek. Pro skladování komponentů jsou navrženy vždy 3 boxy, do nichž se ukládají materiály organického typu (např. slamnatý hnůj od skotu a vepřů, drůbeží podestýlka, sláma apod.). Výrobní objekt má ve všech vjezdech do objektu navrženy zvýšené prahy proti úniku eventuálních tekutých odpadů mimo objekt. Sběrná dvoukomorová jímka na kejdu slouží pro zachycení tekutých odpadů. Obsah jímky je 2 x 40 m 3. Sběrná jímka je opatřena zařízením, jež umožňuje nepřetržitou kontrolu těsnosti jímky. Proti přeplnění je instalováno zvukové signalizační zařízení, které informuje o stavu plnosti jímky. Vedle jímky je konstruována nepropouštějící stáčecí plocha o rozměrech 4,5 x 12 m. Tato plocha je z železobetonu a je vyspádovaná do kalníku o objemu 11 m 3. Z jímky jsou odvedeny tekuté odpady do míchačky. [33] Sociální objekt, kancelář, denní místnost, komunikace, elektrická připojka 5.1.6 Účel zařízení Zařízení slouží k biologickému zpracování odpadů. Výsledným produktem je kompost s obchodním označením ZERAGANIC. Zařízení je vybudováno na zpracování 25 000 t 36
organických odpadů s předpokládanou produkcí 20 000 t organického hnojiva za rok. V součastné době je zařízení využíváno na 68 % což činí 17 000 t organického hnojiva za rok. Vyrobený kompost podléhá ČSN 465735. 5.1.7 Technologický postup Technologie kompostování napodobuje a urychluje přeměny organických látek na základě biochemických procesů tím, že upravuje podmínky pro činnost zúčastněných organizmů. Po převzetí odpadu obsluhou, původce vyloží odpad podle pokynů na místo určené (sklad komponentů, sběrná jímka). Další manipulaci a přemístění si provádí již obsluha sama, jedná se o přemístění odpadu do míchačky za využití nakladače, dopravníku nebo přečerpání z jímky, jedná-li se o kejdu. Namíchaná vsádka, která je v podobě hnoje, podestýlky, kejdy, drcené slámy a organických odpadů je po homogenizaci v míchačce kolovým nakladačem převezena do fermentorů. Obr č. 5 Míchání materiálu (archiv autora) 37
Fermentor je tepelně izolovaná, zastřešená výrobní jednotka rozměrů 5 7 4 m, která je vybavena přístrojem na měřením teploty, nuceným přívodem vzduchu pomocí ventilátoru, nuceným odvodem odpadního plynu z procesu fermentace rovněž pomocí ventilátoru. V průběhu fermentace zůstává vlhkost a hmotnost podstatně nezměněna. Fermentace je šaržového charakteru a probíhá při teplotách 65-78 C po dobu 4 až 7 dní. Fermentor se plní do výšky 2m materiálem a při fermentaci se materiál zhutňuje a sesedá. Proces biodegradace probíhá intenzivně v podmínkách provzdušňování. Ventilátor pracuje v automatickém režimu, a to v závislosti na okamžité teplotě kompostovaného materiálu (např. je v provozu cca ½ minuty za každých 10 minut). Proces aerobní fermentace v uzavřeném objemu probíhá rovnoměrně v celé zakládce fermentoru. Tímto procesem je zaručena stejná kvalita kompostu v celém prostoru fermentoru. Obr č. 6 Fermentor (rozměry 5x7x4 m),(archiv autora) 38
Působením termofilních aerobních bakterií dochází k zahřátí suroviny na pasterační teplotu, při které dochází k likvidaci klíčivosti semen plevelů, ke zneškodnění patogenních zárodků a salmonely. Vlastní technologický proces je chráněn obchodním tajemstvím firmy AGRONOM CS, s.r.o. se sídlem Nad Údolím 22, Praha 4 Hodkovičky, IČ: 18628940, která je nositelem celé technologie. Výsledky rozborů surovin, množství použitých surovin a výsledky měření teplot jsou předmětem vedení průběžné provozní evidence v provozovně. Číslování zdroje a jeho částí je shodné s provozní evidencí zdroje. 5.1.8 Organizační zařízení provozu Provoz kompostárny Ratíškovice je zajišťován třemi pracovníky a jedním vedoucím zařízení. Pracovníci zařízení ve skladbě předáka a dvou dalších pracovníků vykonávají veškeré funkce, které jsou třeba k plynulému provozu kompostárny. Provoz je jednosměnný, provozní doba pro prodej organického hnojiva Zeraganit je od pondělí do soboty. 5.1.9 Vstupy do technologie zpracovávané suroviny Zpracovávané suroviny: Tab. č.5: Seznam odpadů kategorie ostatní, které mohou být v zařízení zpracovávány [30] Katalogové číslo Kategorie odpadu Název odpadu Způsob využívání 020101 O Kaly z praní a z čištění R3 020103 O Odpad rostlinných pletiv R3 020106 O Zvířecí trus, moč a hnůj (včetně znečištěné slámy), kapalné odpady, soustřeďované odděleně a zpracovávané mimo místo vzniku R3 39
020107 O Odpady z lesnictví R3 020201 O Kaly z praní a z čištění R3 020204 O Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku R3 020301 O Kaly z praní, čištění, loupání, odstřeďování a separace R3 020304 O Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování R3 020305 O Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku R3 020401 O Zemina z čištění a praní řepy R3 020402 O Odpad uhličitanu vápenatého R3 020403 O Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku R3 020501 O Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování R3 020502 O Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku R3 020601 O Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování R3 020701 O Odpady z praní, čištění a mechanického R3 40
zpracování surovin 020702 O Odpady z destilace lihovin R3 020704 O Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování R3 020705 O Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku R3 030101 O Odpadní kůra a korek R3 030105 O Piliny, hobliny, odřezky, dřevo, dřevotřískové desky a dýhy, neuvedené pod číslem 03 01 04 R3 5.2 Množství BRO zpracovaných v kompostárně Tak jako se ekonomická krize podepsala na spoustě firem, tak měla i dopad na kompostárnu Zera a.s. Dopad byl zejména na to, že zkrachovala spousta drobných zemědělců a podniků, kompostárna tím přišla o odběratele i dodavatele. Jedna z hlavních předností kompostárny, je že není až tak závislá na odběratelích, ale je si schopná svůj vyrobený kompost využít na svých pozemcích. Podle výpočtů bylo zjištěno, že kompostárna je navržena na 20 000 tun biologicky rozložitelného odpadu, kapacita může být navýšena na maximálně 22 000 tun. Do roku 2006 kompostárna fungovala téměř na 100% a za tento rok bylo uloženo na kompostárnu 20 187 tun biologicky rozložitelného odpadu. Tento rok byl pro ni zlomový a pak už jen docházelo ke snižování návozu. V roce 2009 byla kapacita kompostárny využita na pouhých 68%, návoz materiálu byl 16 926,41 tun. (Tab č. 6). V nejbližší době není předpokládáno, že by mělo dojít k navýšení návozu až na 100%. 41
Tab č. 6 Srovnání návozu materiálů za rok 2006 a 2009 [32, upraveno] Návoz materiálu v t Druh r 2006 r 2009 Podestýlka 7911,5 7804,8 Kuřince 5794,7 5643,7 Ostatní odpad 576 1379,61 Chl. Mrva 1328,8 1231,7 Piliny 1082,8 457,3 Separát 1213 421,1 Kejda 1336,1 0 Siláž 44,7 0 Tráva 8,8 0 Celkem 20 187 16 926,41 Produkce 19 201,50 15 279,35 Z tabulky je patrné, že došlo ke snížení celkové produkce o 3992,15 tun během tří let. Ve srovnání s rokem 2006 došlo k úplnému vymizení návozu siláže, kejdy a trávy. V roce 2009 došlo k navýšení ostatního odpadu o 803 tun, jedná se o odpad 020204 (Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku), 200201 (Biologicky rozložitelný odpad, odpad z údržby obecní zeleně v Ratíškovicích) a 150103 (Dřevěné obaly). [32] 5.2.1 Návoz materiálu v roce 2009 Výzkum návozu materiálu byl uskutečněn během celého roku, množství je závislé na jednotlivých komoditách, ale i na ročním období. Do kompostárny Zera a.s. byly dováženy odpady jako je podestýlka, kuřince, ostatní odpad, piliny a separát. Viz graf č 2. 42