Zahradnická fakulta. Diplomová práce

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Zahradnická fakulta VÝROBA ZAHRADNICKÝCH KOMPOSTŮ A JEJÍ EKONOMIKA Diplomová práce Vedoucí práce: Doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D. Vypracovala: Bc. Hana Jurášová Lednice 2009 1

Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Výroba zahradnických kompostů a její ekonomika 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 ZF MZLU v Lednici. dne: 11. 5. 2009 podpis diplomanta:.. 2

Poděkování: Děkuji za vedení a usměrnění při vypracování diplomové práce doc. Ing. Pavlu Zemánkovi, Ph.D., za cenné odborné rady Ing. Petru Plívovi, CSc., Bc. Iloně Gerndtové a v neposlední řadě své rodině za všestrannou podporu. 3

Obsah 1. ÚVOD 6 2. CÍL DIPLOMOVÉ PRÁCE 7 3. LITERÁRNÍ ČÁST 7 3.1 Produkce odpadů v ČR 7 3.2 METODY ZPRACOVÁNÍ BIOODPADU 8 3.2.1 Skládkování 9 3.2.2 Anaerobní vyhnívání odpadu rostlinného původu 9 3.2.3 Spalování 9 3.2.4 Kompostování 10 3.3 CHARAKTERISTIKA KOMPONOVACÍCH PROVOZŮ 14 3.4 HODNOCENÍ KVALITY KOMPOSTU 16 3.5 ODPADY Z ÚDRŽBY ZELENĚ 18 3.6 TECHNOLOGIE VÝROBY KOMPOSTU 23 3.7 PRACOVNÍ OPERACE NA KOMPOSTÁRNĚ 25 3.8 TECHNICKÉ VYBAVENÍ KOMPOSTÁRNY 27 3.9 EKONOMICKÉ HODNOCENÍ KOMPOSTOVACÍCH PROVOZŮ 28 4. METODIKA 30 4.1 Výběr kompostárny 30 4.2 Technické prostředky na kompostárně 30 4.3 Sledování parametrů komponovacího procesu 30 4

4.4 Ekonomické hodnocení 31 5. VÝSLEDKY 32 5.1 CHARAKTERISTIKA KOMPOSTÁRNY VYŠEHRAD 32 5.2 Technické prostředky pro kompostování na kompostárně Vyšehrad 33 5.3 Výsledky měření parametrů komponovacího procesu 41 5.4 Ekonomické hodnocení kompostárny 44 6. DISKUSE 49 7. ZÁVĚR 51 8. RESUME 52 9. LITERATURA 54 5

1. ÚVOD Nevyhovující stav životního prostředí je v současné době palčivým problémem charakteristickým pro řadu měst a obcí v České republice. Veškerá výrobní i nevýrobní činnost dnešní společnosti je doprovázena vznikem odpadů, z nichž část má vlastnosti odpadů zvláštních nebo dokonce nebezpečných. Míra zátěže je tak vysoká, že stav životního prostředí limituje další ekonomický a sociální rozvoj daného území. Omezení vzniku odpadů a jejich bezpečné, ekologicky a ekonomicky výhodné zneškodnění patří k nejpalčivějším hospodářským i politickým problémům na celém světě. Stoupající znečistění vody, půdy a ovzduší tuhým, kapalným a plynným odpadem na straně jedné a hrozící zmenšování rezerv některých surovin na straně druhé, jsou vlastní hnací silou pro hospodaření s odpadem. Směrnice ES č. 31/1999 o skládkách odpadu. Tato Směrnice ukládá členským státům omezit množství biodegradabilního komunálního odpadu ukládaného na skládky. Ke splnění těchto cílů jsou členské státy povinny připravit národní strategie pro omezení ukládání biologicky rozložitelného odpadu na skládky. Nejpozději v roce 2009 má být množství biologicky rozložitelného komunálního odpadu ukládaného na skládky, sníženo na 50 % celkového produkovaného množství a v r. 2016 na 35 %. Omezit skládkování odpadu z údržby veřejné zeleně je z důvodu homogenity a množství tohoto odpadu prakticky nejvhodnější a nejlevnější ze všech druhů biologicky rozložitelných odpadů. Zbývá rozhodnout pouze o způsobu zpracování. Významnou součástí odpadů je odpad z údržby veřejné zeleně. Na rozdíl od směsného odpadu ho není třeba třídit. Jeho množství je relativně velké a dodávky jsou více méně rovnoměrně rozložené po celou dobu ročního vegetačního období. Kompostování je nejšetrnější a nejjednodušší způsob zpracování tzv. zeleného odpadu za pomoci půdních mikroorganismů, které humus využívají jako substrát. Je to organické hnojivo, které obsahuje veškeré druhy živin pro správný růst a vývoj rostlin včetně půdotvorných a humusových látek. Kompostování je ekologický způsob likvidace odpadu a jedna z nejstarších recyklačních technologií na světě. 6

2. CÍL DIPLOMOVÉ PRÁCE Cílem práce je zpracovat bilanci kompostovatelných odpadů z údržby zeleně a pro kompostovací provoz s využitím CMC (kontrolované mikrobiální kompostování) zpracovatelsko - ekonomické hodnocení vybrané kompostárny. 3. LITERÁRNÍ ČÁST 3.1 PRODUKCE ODPADŮ V ČR Ve srovnání s vyspělými průmyslovými zeměmi je v ČR spotřeba energie a surovin včetně práce na jednotku výroby dvojnásobná i vyšší. To se promítá i v nadměrné produkci odpadů. Odpady jsou často nedostatečně využívány a nevhodným způsobem zneškodňovány. Odhaduje se, že se u nás využívá zhruba 40 až 45 % průmyslových odpadů a méně než 5 % komunálních odpadů. Důležitým nástrojem pro prosazování státní ekologické politiky se staly programy odpadového hospodářství; v jejich rámci byly zjišťovány údaje o odpadech za rok 1991. Podle těchto údajů celková roční produkce na území ČR v roce 1991 byla 188,2 mil. t odpadů. Měrná celková produkce odpadů na jednoho obyvatele činí 17,4 t za rok. Jak se na této situaci podílejí jednotlivé obory je uvedeno v tab.1 (KURAŠ, 1994). 7

Tab. 1: Obory s největší produkcí odpadů Obor mil./rok Výroba a rozvod elektřiny a plynu 55,95 Zemědělství 37,20 Dobývání uhlí a rašeliny 13,27 Výroba kovů 10,94 Výroba chemických výrobků 2,32 Koksování a rafinérské zpracování 1,09 V polovině roku 1994 obsahoval registr podniků vedený Českým statistickým úřadem více než 900 podnikatelských subjektů, jejichž předmětem podnikání jsou činnosti, charakteristické pro odpadový průmysl. Tyto podniky se seskupují do profesních dobrovolných sdružení rozdílného typu (KURAŠ, 1994). 3.2 METODY ZPRACOVÁNÍ BIOODPADU V metodách zpracovávání bioodpadu z údržby veřejné zeleně se nabízí několik možností využití, je možné je rozdělit na: skládkování, anaerobním vyhnívání odpadů rostlinného původu, energetické využití spalováním, kompostování. 8

3.2.1 Skládkování Skládkování je nejméně vhodný způsob a neměl by se používat při zpracování rostlinného odpadu. Je rozšířen celosvětový trend ve snižování odpadů skládkováním. Obecně je skládka náročná na prostor, zabírá velkou plochu půdy a má negativní vliv na životní prostředí. V dnešní době se skládky používají zejména pro komunální odpad. Povoleny jsou skládky pouze dobře technologicky řešené, avšak jejich výstavba je velmi nákladná. 3.2.2 Anaerobním vyhnívání odpadů rostlinného původu Anaerobní způsob biodegradace probíhá bez přístupu kyslíku. Za anaerobní způsob zpracování bioodpadu se považuje výroba chlévského hnoje za studena, anaerobní vyhnívání odpadů rostlinného původu spojeného s produkcí bioplynu. Tento způsob zpracování odpadu se využívá na skládkách. Při tomto rozkladu vzniká skládkový plyn s vysokým podílem metanu. Zůstávají-li organické látky bez přístupu vzduchu (jsou rozkládány bakteriemi, organické látky se rozkládají pomaleji a vytváří se bioplyn. Omezení ztrát na dusíkatých a uhlíkatých látkách se provádí zakrýváním zeminou (LÖBL, 1992). Bioplyn se skládá z metanu (CH 4 ) a oxidu uhličitého (CO 2 ) v poměru 6 : 4 a dalších látek. Například oxidu siřičitého (SO 2 ), vodíku, kyslíku, dusíku. 3.2.3 Spalování Spalování je zpracování odpadů za určitých teplot. Do tohoto způsobu zpracování náleží i pyrolýza a zplyňování. Spalování je proces, jehož cílem je snížit množství organických kontaminentů, omezit celkové množství odpadů a získat jako vedlejší efekt, teplo. Získávání tepla by nemělo být hlavním důvodem pro spalování. Tato možnost má jistě mnoho výhod. Je to metoda, která v poslední době zažívá velký rozvoj. Pokud se používají moderní kotle se spalováním dřevoplynu, lze tuto technologii považovat za ekologickou a pokud jsou využívány peletky, dá se hovořit o plně automatizovaném provozu. 9

3.2.4 Kompostování 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 humusové látky, které jsou základem půdní úrodnosti. Mikroorganismy v půdě využívají humus jako substrát. Humus napomáhá v půdě tvorbě drobtovité struktury, jejímž důsledkem je její příznivý vodní, vzdušný a tepelný režim (AMBROŽ, 1983). Kompostování je nejjednodušší a nejlevnější technologií pro zpracování odpadní biomasy. Nejdůležitější přínosy kompostování jsou efektivní využití odpadní biomasy, zabezpečení koloběhu uhlíku v přírodě, upevnění vazby dusíku, proces obnovy a zlepšení půdní úrodnosti, hygienizace prostředí. V dnešní době nelze omezovat kompostování na technologii používanou jen v zemědělství, tato technologie splňuje veškeré předpoklady pro její využití i v odpadovém hospodářství. Pro kompostování jsou tedy vhodné takové suroviny, které obsahují rozložitelné organické látky a rostlinné živiny. Při tomto procesu organické látky postupně zetlejí do forem vhodných pro přímou aplikaci do půdy jako zdroj hmoty a energie pro růst rostlin. Jde o stejný proces, který spontánně probíhá se všemi organickými odpady v přírodě. Na tento způsob likvidace odpadů je příroda zvyklá a umí ho. Při kompostování jde jen o to, vhodné odpady ve vhodné formě přírodě podstrčit a pak ji nechat pracovat samotnou, jen se snažit její činnost všemožně podpořit. Při kompostování za přístupu kyslíku aerobní mikroorganismy zhodnocují organickou hmotu v odpadu, přičemž kyslík je jak živinou, tak i zdrojem energie. Probíhá zde hydrolýza vyšších organických látek, bílkovin, sacharidů, tuků a vznikají nižší organické látky, aminokyseliny, monosacharidy, alifatické alkoholy. Další proces vede ke vzniku organických kyselin např. octové a může též vznikat oxid uhličitý. Z bílkovin se uvolňuje amoniak a energie ve formě tepla. Samoohřevem může teplota uvnitř zrajícího kompostu dosáhnout až 70 C. Při této teplotě se mohou zničit některé bakterie a také semena plevelů. Rychlokompostování U klasického kompostování v pásových hromadách je běžná doba zrání kompostu 3-6 12 měsíců, kdy o délce rozhoduje skladba vstupních surovin, homogenita a kvalita překopávek a i roční období (ZEMÁNEK, 2001). 10

Urychlení celého procesu kompostování lze dosáhnout: 1) Optimalizací surovinové skladby, 2) Sledováním teploty, vlhkosti, stupněm provzdušnění, 3) Mechanizací rozhodujících operací v technologickém procesu, 4) Zakrýváním hromad geotextilií. Toto je tzv. řízené kompostování, kdy každý úkon je přesně načasován. Řízené kompostování výrazně urychlí celý proces (ZEMÁNEK, 2001). Faktory ovlivňující proces kompostování 1. vzájemný poměr C : N u vstupních surovin, 2. vlhkost, 3. zrnitost a homogenita, 4. provzdušnění substrátu, 5. teplota, 6. ph, 7. minimální přítomnost fosforu, 8. další přídavné látky. Surovinová skladba Surovinová skladby zakládky zásadním způsobem ovlivňuje volbu technologie, délku procesu i kvalitu výsledného kompostu. U moderních kompostovacích technologií se optimalizuje tak, že jsou dodržovány následující zásady (VÁŇA, 1993; PLÍVA, 2006): výběr odpadů, které budou kompostovány a určení jejich předpokládané hmotnosti; odhad vlhkosti, obsahu organických látek a P 2 O 5 jednotlivých odpadů a to na základě tabulkových hodnot či využitím chemických rozborů, propočet složení kompostované zakládky; provedení korelací surovinové skladby tak, aby u čerstvého kompostu byla optimální vlhkost 55 65 %, C : N 30 35 : 1 a minimální obsah P 2 O 5 aby byl kolem 0,2 % v sušině. Vlhkost se koriguje přidáním tekutin, při širokém poměru C :N se přidávají 11

hmoty bohaté na N neb přímo síran amonný, močovina. Nedostatek P 2 O 5 je korigován přídavkem superfosfátu. odhadnout ztráty cca 25 % a z toho je asi dvě třetiny ztráta vody a jedna třetina je ztráta organických látek. výpočet předpokládaného množství a kvality kompostu Při optimalizaci surovinové skladby kompostu z hlediska C : N, vlhkosti a zabezpečení minima fosforu se vychází ze skutečných chemických rozborů surovin či z tabulkových odhadů ( tabulka č. 2) vlhkost (%), organická hmota a živiny (% sušiny) v surovinách vhodných pro kompostování (KOTOULOVÁ, VÁŇA, 2001). Skladba zakládky kompostu se přizpůsobuje surovinám dostupným v okolí a jejich obsah uhlíku a dusíku tak, aby bylo dosaženo požadovaného poměru C : N. V případě, že v daných surovinách není dostatek dusíku, je možné přidat minerální dusík k úpravě C : N. 12

Tab. 2: Vlhkost (%), organická hmota a živiny (% sušiny) v surovinách vhodných pro kompostování Surovina P 2 O 5 K 2 O CaO MgO Vlhkost Org. hmota N [% [% [% [% [% [%] [% sušiny] sušiny] sušiny] sušiny] sušiny] sušiny] Tráva, seno 10-80 85-92 1-2,9 0,4-0,9 0,9-2,5 0,6-1 0,2-0,3 Listí 15-40 88-94 0,9-1,5 0,1-0,2 0,2-0,5 1,7-3,0 0,1-0,2 Odpad zeleniny 80-90 85-90 1,5-2,5 0,8-1,3 1,0-2,0 0,8-2,0 0,2-0,4 Stařina z luk 10-30 88-95 0,8-1,0 0,4-0,6 1,0-1,8 0,9-1,7 0,1-0,2 Kuchyň. odpad 65-80 75-88 1,2-2,3 0,3-0,7 0,4-0,8 1,9-3,0 0,3-0,6 Výlisky z ovoce 65-87 78-92 0,1-0,6 0,1-0,3 0,3-0,6 0,1-0,3 0,0-0,1 Piliny 40-70 97-99 0,0-0,2 0,0-0,1 0,0-0,1 0,1-0,2 0,0 Stromová kůra 40-70 94-98 0,2-0,4 0,0-0,2 0,0-0,3 0,1-0,3 0,0 Šáma cukrovar. 15-50 3-12 0,2-0,5 0,7-1,0 0,1-0,4 48-52, 3,0-4,5 Kanalizační kal 55-96 27-45 2,0-4,5 0,6-1,3 0,3-0,8 2,5-10, 0,4-1,0 Jímkový kal 91-98 30-48 2,2-4,0 0,5-1,2 0,3-0,8 1,5-6,0 0,2-0,4 Popel ze dřeva 5-40 4-10 0,0-0,1 2,0-4,0 6,0-10 33-35 4,0-7,0 Rybniční bahno 25-80 8-25 0,3-0,6 0,2-0,3 0,4-0,6 2,5-3,5 0,1-0,5 Rašelina 60-80 55-90 1,2-3,0 0,1-0,2 0,1-0,3 0,5-1,0 0,1-0,3 Hmotnostní bilance Hmotnostní bilanci a schematické znázornění procesu přeměny při kompostování ukazuje Sankeyův diagram obr.1 (JELÍNEK, 2002). Pokles objemu je ještě ve skutečnosti větší, protože dojde ke zhutnění materiálu. Bylali původní objemová hmotnost zakládaného materiálu 400-600 kg.m -3, je objemová hmotnost kompostu okolo 700 kg.m -3. 13

Obr. 1: Sankeyův diagram- hmotnostní bilance kompostování 3.3 CHARAKTERISTIKA KOMPOSTOVACÍCH PROVOZŮ Z hlediska množství zpracovávaných surovin můžeme kompostování rozdělit na tři typy: zahradní kompostování, komunitní kompostování, velkokapacitní kompostování. Zahradní kompostování (kompostování v domácnostech) se realizuje především v rodinné zástavbě a na venkově. Nevyžaduje vysoké pořizovací náklady a je relativně jednoduché. 14

Tento druh kompostování je relativně snadný způsob jak omezit podíl odpadu ze zahrad a kuchyňského bioodpadu ve směsném komunálním odpadu. Tento způsob kompostování by měl být podporován prostřednictvím informačních akcí a finančními výhodami v podobě nižších poplatků za odvoz směsného odpadu. Je důležité občany motivovat a informovat. Informační letáky pro občany by měly názorně vysvětlit hlavní ekologický význam kompostování, nejdůležitější technologické zásady kompostování. Důležité je objasnit, co lze kompostovat a upozornit na nebezpečné a problematické suroviny pro kompostování. Domácí kompostování lze provádět v kompostových hromadách, v boxech nebo v kompostérech. Komunitní kompostování (místní kompostování) se používá především v zahrádkářských koloniích, chatových a rekreačních oblastech. Při komunitním kompostování sami občané třídí své odpady a svůj vytříděný bioodpad přinášejí na kompostoviště, které je společným zařízením příslušné komunity. Komunitní kompostování je vhodné pro sídliště, ve kterých občané nemají své vlastní zahrady, ale jsou zde zelené plochy nebo společná zahrada, např. v uzavřených domovních blocích. Další příležitostí jak komunitně kompostovat jsou zahrádkářské kolonie nebo společné kompostování několika majitelů zahrad. Komunitní kompostování v ČR organizují různé ekologické organizace, případně zahrádkářské svazy. Obdobná organizační forma přichází též v úvahu u základních škol a ekologických středisek pro mládež jako součást ekologické výchovy. Vhodnou formou podpory jsou granty místních úřadů pro organizátory komunitního kompostování. Aby komunitní kompostování probíhalo bez problémů, je předpokladem úspěchu dobrá informovanost účastníků o vytříděných bioodpadech a závazný provozní řád. Komunitní kompostoviště by mělo být uzavřeno dalším subjektům mimo účastníků, v opačném případě se stane samoobslužným sběrným dvorem. Výhodou pro společné kompostování několika majitelů zahrad může být zakoupený štěpkovač, případně překopávač kompostů a tato forma kompostování poskytuje i možnosti trvalé výměny zkušeností občanů při zabezpečování technologie. O vyrobený kompost se dělí účastníci komunitního kompostování. Jedná se o roční výrobu kompostu v rozsahu 100 200 t i více. O společné zařízení ke komunitnímu kompostování v obcích se starají obyvatelé domů, nebo správci domů. Vyrobený kompost je používán pro vlastní potřebu - pro zelené plochy a květinové záhony a z části kompostu je účelné připravit substrát pro truhlíkové nebo hrnkové květiny. Z technologického hlediska se při komunitním kompostování mohou využívat kompostové 15

hromady, obdobně jako na centrální kompostárně, vhodné je i kompostování v otevřených boxech. Jako mechanizační prostředek k překopávání slouží nakladač, v menším rozsahu může jít o překopávání manuální. Při kompostování u škol je možno použít velkého kompostéru nebo biofermentoru. Velkokapacitní kompostování se využívá ve velkokapacitních kompostárnách. Jsou to výrobní závody, které jsou schopné zpracovávat velké množství rozličného odpadu. Produkce kompostu je od 1 000 t ročně, běžně jsou provozovány kompostárny s produkcí 10 000 25 000 t kompostu ročně. Kompostování se zde provádí většinou v kompostových hromadách a v biofermentorech. U těchto provozů lze předpokládat používání nejprogresivnějších metod, při kterých se efektivně využije i bioodpad z komunální sféry. 3.4 HODNOCENÍ KVALITY KOMPOSTU Dobře vyzrálý kompost nesmí obsahovat větší množství amoniakálního dusíku ani produktů anaerobního rozkladu. Kompost má lesní vůni, tmavě hnědou barvu, struktura jednotlivých původních surovin je téměř neznatelná. Na hodnocení kvality kompostu se využívá několik ukazatelů: hodnocení zralosti a stability kompostu, test fytotoxicity, mikrobiologické hodnocení kompostu, agrochemické hodnocení kompostu, senzorické hodnocení kompostu. Zralost a stabilita kompostu Stabilita je jednou ze základních charakteristik kompostů, norma neudává, jakou metodou by se měla stabilita měřit a neudává ani jakých hodnot by měla stabilita dosahovat. Biologicky rozložitelné suroviny mají obvykle velmi nízkou stabilitu. V průběhu biologické úpravy kompostováním se postupně stabilita suroviny zvyšuje až je zralá (stabilní). Stabilitu lze rozlišovat jako dočasnou (způsobenou nedostatkem 16

vody v surovině) anebo trvalou (biologicky snadno rozložitelné látky jsou transformovány do formy složitých komplexů humusových látek). Stabilní (zralé) komposty mají tyto vlastnosti: 1) živiny uvolňují pozvolna, působí i v dalších letech po aplikaci do půdy, 2) díky obsahu humusových látek mají výraznější pozitivní vliv na kvalitu půdy a obsah organické hmoty 3) jsou schopny sorbovat jiné látky a tak optimalizovat složení půdního roztoku, 4) i při dlouhodobém skladování bez přístupu vzduchu nezapáchají. V tabulce č. 3 jsou uvedeny hodnoty, kterými lze provést vyhodnocení samozáhřevného testu. Tab. 3 Určení výsledku samozáhřevného testu. Rozdíl mezi teplotou Popis stupně vyzrálosti Charakteristika kompostu a teplotou okolí kompostu (stability) < 10 Velmi vyzrálý a stabilní Stabilní 10 20 Průměrně vyzrálý Stabilní 20 30 Stále mírně v rozkladu, aktivní kompost 30-40 Nevyzrálý, čerstvý nebo velmi aktivní 40 Čerstvý kompost - právě smíchané suroviny aktivní aktivní nestabilní Test fytotoxicity (řeřichový test) Je to metoda vyhodnocování intenzity rozkladu organických surovin a zralosti výsledného kompostu, která byla vypracována ve VÚRV pro použití v kompostárenské praxi. Jde o biologickou metodu hodnocení fytotoxicity výluhu vzorku indexem klíčivosti citlivé rostliny řeřichy seté. Tato metoda je založena na výpočtu indexu klíčivosti citlivé rostliny v prostředí vodního výluhu kompostu. 17

Mikrobiologické hodnocení kompostu Pro hodnocení kompostů se používá hodnocení na základě přítomnosti indikátorových organismů. V České republice jsou jako indikátorové organismy stanoveny termotolerantní koliformní bakterie, bakterie rodu Salmonella a enterokoky. Enterokoky (fekální streptokoky) jsou součástí střevní mikroflóry a jejich přítomnost svědčí o čerstvém fekálním znečištění prostředí. Salmonely se vyskytují v zažívacím traktu člověka a zvířat. Tyto bakterie jsou nenáročné a mohou se rozmnožovat i mimo tělo živočichů především v potravinách živočišného původu a organických materiálech. Bioodpady, protože obsahují velké množství organických a minerálních látek jsou domovem mnoha organismů, které se podílejí na jejich rozkladu. Mnohé tyto organismy mohou přinášet riziko pro člověka, zvířata nebo rostliny, protože jsou patogenní, mohou se šiřit do okolí a mohou způsobit vážná onemocnění. Nejčastější úpravou je kompostování a následná aplikace na půdu. Je třeba omezit výskyt a šíření takovýchto mikroorganismů do životního prostředí a zabránit jejich vstupu do potravního řetězce a ochránit pracovníky, kteří s bioodpady a potencionálními patogeny přijdou do styku při sběru odpadu (MATĚJŮ; ZIMOVÁ, 2008). 3.5 ODPADY Z ÚDRŽBY ZELENĚ Veřejná zeleň se ve většině případů nalézá na pozemcích náležejících státu, městům, vesnicím nebo jiným státním nebo veřejným organizacím. Biomasa na nich produkovaná je pěstována za účelem okrasy, omezení hluku, oslnění atd. Z tohoto důvodu je po splnění své funkce na příslušných pozemcích považována za zbytkovou. Obsah odpadu z údržby veřejné zeleně lze považovat za standardní a nezávislý na místě vzniku. V dnešní době se nejvíce dbá na to, aby se zamezovalo vzniku odpadů a aby docházelo k největšímu materiálovému využití. To znamená, aby docházelo k omezení skládkování a spalování odpadů a naopak abychom se snažili co nejvíce odpadů recyklovat. Kompostování je jednou z možností jak toho dosáhnout, protože v dnešní době se množství biologicky rozložitelných komunálních odpadů spaluje ve spalovnách nebo ukládá na skládky komunálních odpadů 18

Odpad z údržby zeleně obsahuje: listí, trávu z údržby trávníkových ploch, odpadní dřevo, dřevní štěpka ze zeleně, odpad z květinových záhonů. Listí je tradiční zahradnický odpad, který se využívá ke kompostování. Výhodné je kompostovací hromadu složit smícháním více druhů podrceného listí. Některé druhy listí se rozkládají hůře (např. dub, jírovec, topol, bříza, akát). Vlhkost směsi listí se pohybuje v rozmezí 14-40 %, poměr C : N je 38-41 : 1. Jiná literatura uvádí C:N až 40 60 : 1. Je tedy obecně nutné přidat složky, které tento poměr sníží (kejda, hnůj, kuchyňský odpad, tráva). Před zakládáním hromady můžeme třeba promíchat listí s půdou, hnojem nebo kompostem v poměru 2 : 1. Listí se sbírá speciálními stroji. Tyto stroje jsou opatřeny nasávacím zařízením umožňující zmenšení objemu sbíraného listí. Tímto systémem snížíme počet jízd a ušetříme náklady na provoz. Redukce může být až 5 : 1. Navíc nedochází k úletu listí. Pro sběr také můžeme použít vaky, které mohou být z biodegradovatelného materiálu. Dalším sezónně vyskytujícím se odpadem z veřejné zeleně je odpad listí. Ideální příprava pro kompostovací zakládku představuje smíchání rozdrceného listí z více druhů rostlin. Veškeré listí ze stromů je kompostovatelné včetně listí kaštanu a ořešáků, které je odolnější mikrobiologickému rozkladu. Hůře rozkládající je také listí dubu, topolu, břízy a akátu. Poměr C : N u listí je (40 60) : 1, obsah dusíku 0,8 1 % sušiny. Travní hmota - se v průměru seče 3x až 20x za sezónu. V dnešní době se na sečení používají žací stroje, které jsou vybavené sběracím košem. Tráva se tak stává nežádoucím odpadem. Posekaná hmota obsahuje ústřižky trávy o délce 15-20 mm. Takto posekaná hmota má vyšší obsah vody, která se uvolnila z pletiv při přerušení stébla. Travní hmotu nelze zkrmovat protože její vlhkost je v rozmezí 50-70 %. Poměr C : N je 22 30 : 1. Tento poměr je vhodný pro kompostování. Objem této hmoty závisí na stavu porostu a udává se v rozsahu 20-25 m 3 hmoty z 1 ha ošetřené trávníkové hmoty ročně. Tento výčet se týká trávy z nízko sečených okrasných trávníků parkového typu. U trávníků komunikačních (okraje komunikací, zátěžové svahy dálnic) a rekreačních je poměr C : N vyšší okolo 30 40 : 1. Stařina 19

z prohrabování listů má poměr C : N 40 60 : 1. Chemické složení trávy z nízko sečených okrasných trávníků parkového typu je závislé na používané travní směsi a také na způsobu hnojení. Chemické složení trávy z nízko sečených trávníku parkového typu je závislé na používané travní směsi a způsobu hnojení. Obsah dusíku (N) v sušině trávy je v rozmezí 1,6 2,9 %, draslíku (K 2 O) 1,5 2,5 %, fosforu (P 2 P 5 ) 0,6 0,9 %, vápníku (CaO) 0,8 1 %, hořčíku (MgO) 0,3 0,4 %. Poměr uhlíku a dusíku (C : N), který u tohoto odpadu představuje rozmezí (22 30) : 1, je zcela optimální pro zpracování kompostováním, ale jde i o vhodný odpad pro případnou výrobu bioplynu. Odpad travní fytomasy z extenzivních travních ploch, zejména trávníků při pozemních komunikacích (okraje silničních komunikací, zářezové svahy dálnic) případně trávníků rekreačních, je tvořen travními rostlinami po odkvětu s vyšším stupněm lignifikace pletiv a s větší délkou seče. Obsah dusíku v sušině je v rozmezí 1 1,8 % a poměr C : N je podstatně vyšší než u krátkých sečí parkových trávníků a může dosáhnout i hodnot v rozmezí (30 40) : 1. Méně se vyskytujícím odpadem travní fytomasy je tzv. stařina z vyhrabování trávníků. Většinou jde o odpad ze soukromé zeleně. Stařina obsahuje minimum dusíku a poměr C : N je (40 60) : 1. Krátké seče trávy z parkových trávníků s ohledem na vyšší vlhkost a užší poměr C : N jsou schopny rychlé mikrobiologické přeměny a v hromadách trávy nastupují rychle hydrolýzní procesy provázené nepříjemným zápachem. Proto by tento odpad měl být zpracován co nejdřív. Tráva ze starších porostů je po mikrobiologické přeměně podstatně odolnější a rozkládá se až ve zrajícím kompostu.. Odpadní dřevo z ovocných stromů - ze sadů je na zpracování náročné. Vyžaduje podrcení a výkonné stroje. Vlhkost se pohybuje v rozmezí 30-35 %, poměr C : N je velký a činí 100-120 : 1. Tento materiál kompostuje obtížně. Dřevní štěpka z ovocných stromů je spolu se slámou, pilinami výborný nasávací materiál pro kejdu. Mísením dosáhneme dobrý poměr C : N. Při kompostování dřevní štěpky dosáhneme snížení C : N také přídavkem dusíkatých látek na požadovaný poměr 30 : 1. Dřevní odpad vznikající z prořezů stromů, z probírky dřevin v lesoparcích, kůrodřevní hmota z průřezů stromů a z odstranění stromů při obnově parků a po polomech tvoří významnou skupinu odpadů při údržbě zeleně. Ošetřováním 1 ha městské zeleně vzniká v průměru 10 13 t odpadů za rok (KOTOULOVÁ, VÁŇA 2001). Obsah dusíku v dřevní nebo kůrodřevní hmotě je minimální (0,2 0,4 % v sušině), obsah dalších rostlinných živin je 20

zanedbatelný a poměr C : N je v rozmezí (90 120) : 1. Dřevní odpady je nutno před kompostováním zpracovat štěpkováním nebo drcením. Nejlepší zrnitost štěpky pro kompostování je 2 5 cm. Při kompostování dřevní štěpky je třeba zabezpečit optimální vlhkost a poměr C : N snížit přídavkem dusíkatých látek na 30 : 1. Mikrobiologická přeměna dřevní štěpky při kompostování je ve srovnání s travní fytomasou dlouhodobějším procesem. To platí zejména pro tzv. zelenou štěpku větví a vršků jehličnatých dřevin, obsahující pryskyřičné látky. Na kompostárnách je tato štěpka zpracovávána většinou sezónně např. v období zpracování vánočních stromků. Dřevní štěpka ze zeleně je důležitým doplňkem surovinové skladby kompostů při kompostování trávy zabezpečujícím pórovitost kompostu. Její nedostatek je při kompostování trávy nutno nahradit řezanou slámou řepkovou nebo obilnou nebo drcenou dřevní hmotou z obalů nebo odpadního dřeva ze staveb. Odpad z květinových záhonů - zahrnuje likvidované květiny a odpad z odplevelení. Odpad nevysemeněných plevelů se zeminou zachycenou na koříncích rostlin obsahuje velmi vhodné půdní mikroorganismy, a proto je velmi vhodným materiálem do kompostu. Naopak je problematický odpad z odplevelení, který obsahuje vyzrálé plevele s klíčivými semeny, případně oddenky pýru či bršlice. Pro optimalizaci surovinové skladby vycházíme z poměru C : N. Rozbor obsahu organických látek a živin (v % sušiny), vlhkosti v odpadech z údržby veřejné zeleně je v tabulce (4 a 5 ). Rozbor obsahu organických látek a živin v odpadech z údržby zeleně. (VÁŇA, J.: PEVNÉ ODPADY ČZU v Praze, 2004). 21

Tab.4 : Poměr C : N v kompostovatelných bioodpadech (VÁŇA,J.2004) Odpady Poměr C : N Tráva mladá (krátká seč) 22 30 : 1 Tráva z extenzivních ploch 30 40 : 1 Stařina 40 60 : 1 Listí 40 60 : 1 Zelená štěpka 70 90 : 1 Štěpka z průřezů 90 120 : 1 Štěpka z kmenů 100 200 : 1 Kůra jehličnatých stromů 100 120 : 1 Kuchyňské odpady 20 30 : 1 Papír 150 200 : 1 Piliny, hobliny 120 200 : 1 Králičí trus 15 : 1 Zvířecí fekálie, drůbeží trus 8 10 : 1 Koňský hnůj 15 25 : 1 Sláma 100 120 : 1 Čistírenské kaly 5 8 : 1 Obsah kuchyňských lapolů 180 200 : 1 22

Tab. 5: Rozbor obsahu organických látek, živin (v % sušiny) a vlhkosti v odpadech z údržby veřejné zeleně (VÁŇA, J.: PEVNÉ ODPADY ČZU v Praze, 2004). Odpad Vlhkost Organ. N P K Ca Mg látky Tráva 10 80 85 92 1,0 2,9 0,2 0,4 0,7 2,1 0,4 0,7 0,1-02 seno Listí 15 40 88-94 0,9 1,5 Menší než 0,1 0,2 0,4 1,2 2.1 Menší než 0,1 Stařina z luk 10-30 88-95 0,8 1,0 0,2 0,3 0,8 1,5 0,6 1,2 Menší než 0,1 Piliny 40-70 97-99 0,0 0,2 stopy Menší Menší stopy než 0,1 než 0,1 Stromová kůra 40-70 94-98 0,2 0,4 Menší než 0,1 0,0 0,2 0,1 0,2 Stopy Popel ze 5-40 4 10 Menší než 0,9 1,8 5,0 8,3 23,4-2,4-4,2 dřeva 0,1 24,9 3.6 TECHNOLOGIE VÝROBY KOMPOSTU Kompostování může probíhat v anaerobním či aerobním prostředí. Podle prostředí se liší složení přítomných mikroorganismů, průběh procesu a produkty metabolizmu. Každý z režimů má své přednosti i nedostatky. Aerobní proces kompostování je rychlejší, lépe řiditelný s výsledkem stabilizovaného kompostu. Každá technologie, která využívá aerobní kompostování musí zabezpečovat vhodné podmínky pro činnost aerobních mikroorganizmů a tím dosahovat optimálního průběhu kompostování (PLÍVA A KOL., 2005). Technologie výroby kompostu rozlišuje tyto základní způsoby výroby: kompostování v hromadách: a) plošných, b) pásových (dříve zvané krechtové zakládky). Příčný profil těchto zakládek je: - trojúhelníkový, 23

- lichoběžníkový, intenzivní kompostování, vermikompostování (výroba biohumusu za pomoci žížal). Intenzivní kompostování je kompostování v kompostovacích zařízeních. Pro technologii používanou v těchto zařízeních platí, že zintenzivnění prvé rozkladné fáze vede ke zkrácení celého procesu kompostování. Pro tento způsob kompostování používáme: bioreaktory (jsou to uzavřená kompostovací zařízení), boxy nebo žlaby ( jsou to polouzavřená kompostovací zařízení), Ag Bag ( kompostovací vaky), vermikompostování ( kompostování s pomocí žížal. Protože tyto způsoby kompostování jsou zatím pro malé kompostárny drahé, byla vybrána technologie kompostování v pásových hromadách: Při kompostování v hromadách rozlišujeme dva druhy hromad a to: plošné hromady, pásové hromady. Kompostování v plošných hromadách je z dnešního hlediska nejstarší technologie. V minulosti se používala z důvodů nedostatku vhodné mechanizace. Nejčastěji se zakládaly na souvratích. Kompostování v pásových hromadách je nejrozšířenější způsob kompostování, proto se jím budu zabývat podrobně i v dalších navazujících odstavcích a posléze ve své práci. Touto metodou se kompostované suroviny vrství do pásových hromad trojúhelníkového nebo lichoběžníkového průřezu. Pásová hromada s trojúhelníkovým profilem Minimální doporučená šířka základny zakládky je 2 m. V praxi se tato šířka volí v rozmezí 2,5 4 m. odpovídající výška profilu je dána charakterem kompostovaných surovin (sypný úhel, zrnitost, vlhkost). V praxi se osvědčilo používat poměr šířky hromady k výšce 1 : 0,55-0,6. 24

Pásová hromada s lichoběžníkovým profilem Umožňuje podélné navážení traktorovými přívěsy a úpravu hromad nakladačem. Šíře hromady při tomto profilu hromady bývá 3 6 m. Doporučená výška 1,5 2,5 m. Kompostování v pásových hromadách předpokládá vysoký stupeň mechanizace. Nejlépe se v této technologii uplatňují překopávače pracující kontinuálně. Nasazení překopávačů vyžaduje pečlivou úpravu profilu hromady před prvním překopáváním. Úprava se provádí zpravidla nakladačem nebo traktorem s čelní shrnovací lopatou. Vermikompostování výroba biohumusu Kompost, který se získá s pomocí žížal má vyšší stupeň přeměny organické hmoty odpadů než komposty běžné. Nejcennější částice vyrobeného vermikompostu jsou žížalí výkaly. Výkaly můžeme oddělit po usušení vermikompostu na sítu cca 3 mm. Tato frakce dosahuje až 35 % humusových látek. V ČR se pro výrobu vermikompostu využívají druh Eisenia Foetida kalifornský červený hybrid s vysokou produktivností a plodností. Hybrid pohlavně dospívá ve stáří 3 měsíců a dva hermafroditní jedinci vyprodukují ročně 1500 potomků a to po dobu 16 let. Dospělý jedinec spotřebuje denně množství krmiva, které odpovídá jeho hmotnosti. Vyrobí z něj 60 % humusu a zbytek využije pro vlastní mechanizmus. U nás se tento způsob využívá především pro domácí kompostování. Nasazení kalifornského hybrida do kompostovací zakládky při kompostování odpadů z veřejné zeleně není v této době moc úspěšné, protože žížaly potřebují vlhčí prostředí a vyšší teploty kompostových zakládek. Zvýšení kyselosti zrajícího kompostu může žížaly vypudit. 3.7 PRACOVNÍ OPERACE NA KOMPOSTÁRNĚ Příprava surovin před založením kompostu Biomasa a většina ostatních surovin, které se ukládají do kompostovacích hromad, musí být v zájmu snadné homogenizace rozmělněná či rozdrcená. Z velké části se jedná 25

o drcení dřevních odpadů z údržby zeleně, révy, kůry apod. Požadovaná velikost částic je dána charakterem suroviny. Obecně z hlediska kompostování platí tyto zásady: čím menší jsou částice surovin, tím větší je oxidační a styčná plocha částic a biodegradabilní proces probíhá účinněji, čím surovina lépe degraduje, tím větší mohou být jeho částice v hromadě, čím menší částice jsou používané do hromady, tím větší jsou ekonomické náklady na jejich rozmělňování. Pro tyto účely kompostování se využívají stroje drtiče a štěpkovače. Způsob navážení surovin a úprava hromad v zakládce Kompostované suroviny se při kompostování na volné ploše vrství do pásových hromad trojúhelníkového nebo lichoběžníkového průřezu kompostovací zakládky. Délka hromad je omezena délkou tvarem kompostovací plochy, která musí splňovat nezbytné požadavky (zamezit ohrožení povrchových a podzemních vod, umožnit otáčení mechanizačních prostředků při navážení, manipulaci a překopávání apod.). Při navážení surovin do zakládky je nutno dodržovat alespoň přibližný tvar budoucí hromady. Po navrstvení surovin je vhodné pomocí čelního nakladače provést naformování figury hromady do požadovaného tvaru překopávače. Následně je nutné provést první překopání překopávačem, při kterém dojde k homogenizaci hromady a zahájení kompostovacího procesu. Překopávání hromad v zakládce Překopávání kompostu je nejdůležitější pracovní operací v celém technologickém postupu při kompostování. Jeho účelem je provzdušnit kompost a tím dosáhnout řízené mikrobionální činnosti. Složky jednotlivých surovin v kompostovací hromadě musí na sebe co nejúčinněji působit, a proto musí být dokonale rozmělněny a promíchány. Úprava tvaru hromad - k úpravě tvaru hromad je využíván čelní nakladač jako energetický zdroj pokud lze k němu mechanicky připojit další pracovní zařízení. Nakladač bývá vybaven hydraulickým pohonem pojezdu a tím je vyřešen energetický prostředek s nízkou pojezdovou rychlostí, která je potřebná pro práci překopávače kompostu. 26

Vlhčení hromad vlhkost kompostovaných surovin je základní podmínka pro správnou činnost a aktivitu mikroorganismů. Nedostatečná vlhkost snižuje životní funkce mikroorganismů (jejich aktivitu) a tím narušuje a brzdí související biochemické děje. Nejjednodušší způsob vlhčení kompostu je napojení hadice přímo na pojíždějící překopávač kompostu, který je vybaven rozvodem k jednotlivým tryskám zabezpečujícím postřik hromad během překopávání. Kontrola procesních podmínek měření teploty kompostu je nejsnáze zjistitelný ukazatel zrání kompostu korespondující s činností mikroorganismů. Pokud po založení kompostu a první překopávce teplota nestoupá, jsou podmínky pro mikroorganismy nepříznivé. Příčina může být ve špatné surovinové skladbě, nadměrné vlhkosti surovin, v omezeném obsahu kyslíku atd. Teplota je měřena kontaktními elektronickými zapichovacími teploměry s digitálním či analogovým ukazatelem. Vlhkost kompostu je měřena přenosnými vlhkoměry nebo orientační zkouškou (pěstní zkouškou vlhkosti). 3.8 TECHNICKÉ VYBAVENÍ KOMPOSTÁRNY Nejčastější technické vybavení kompostárny pro kompostování v pásových hromadách uvádí např. ZEMÁNEK, 2001, KOLLÁROVÁ, 2007, PLÍVA, 2008 a další: Kolový traktor s plazivou rychlostí, Překopávač kompostu, rotorový návěsný, záběr 2,5-3,0 m, Traktorový nakladač, nebo traktor s nakládací lopatou, Drtič, Štěpkovač, Plachty na přikrývání hromad kompostu, Dávkovací zařízení (adaptér pro překopávač kompostu). Podle charakteru výsledného produktu bývá kompostárna vybavena prosévacím zařízením, někdy separačním zařízením (válcové síto, prosévací lopata, vzduchový třídič apod). 27

3.9 EKONOMICKÉ HODNOCENÍ KOMPOSTOVACÍCH PROVOZŮ Při volbě kompostovací technologie většinou převažují ekonomická hlediska. Obecně lze říci, že technicky není velký problém vyřešit jakoukoliv kompostovací technologii. Problémem je výše investic, která se promítá do ceny vyrobeného kompostu. Nejnižší náklady na výrobu kompostu jsou při technologii kompostování na zpevněné ploše nezastřešené, následuje zpevněná plocha zastřešená, pak jsou kompostovací žlaby a boxy, vyšší náklady jsou u kompostovacích tunelů a nejvyšší u uzavřených kompostovacích zařízení. Při volbě kompostovací technologie většinou převažují ekonomická hlediska. Obecně lze říci, že technicky není velký problém vyřešit jakoukoliv kompostovací technologii. Problémem je výše investic, která se promítá do ceny za 1 t vyrobeného kompostu a cena 1 t kompostu na trhu. Aby byla technologie ekonomicky efektivní, je třeba vzít v úvahu celou řadu faktorů. Výši nákladů na kompostování ovlivňuje: náklady na pořízení či pronájem plochy na kompostování, pořizovací náklady strojů v kompostovací lince (ve formě odpisů), provozní náklady strojů na kompostárně, vstupní náklady na suroviny a jejich dopravu, náklady mzdy pracovníků, náklady na obohacovací mikroprvky, stimulační a protizápachové látky. Základním faktorem, který ovlivňuje výši investic je kompostovací technologie (ta je dána její efektivitou, kdy rozhodující je doba trvání aktivní fáze komponovacího cyklu). Další faktor je typ monitorovacího systému, úroveň kontroly pachů, pracovní síla a ostatní zařízení. Snížení nákladů lze dosáhnout v případě, kdy není potřeba investovat do nákupu mechanizačních prostředků, naopak nejvyšší náklady jsou na vybudování plochy pro kompostování (PLÍVA a KOL., 2008). Náklady na pořízení plochy se promítají do nákladů na výrobu 1 t kompostu formou ročních odpisů kdy odpisová sazba zpevněné plochy může 28

dosáhnout 3 4 % (30 let životnosti plochy) (ZEMÁNEK, 2001). Vyšší náklady jsou u systému s uzavřeným cyklem kompostování (PLÍVA a KOL., 2008) Nejnižší náklady na výrobu kompostu jsou tedy při technologii kompostování na zpevněné ploše nezastřešené, následuje zpevněná plocha zastřešená, dále kompostovací žlaby a boxy, vyšší náklady jsou u komponovacích tunelů a nejvyšší u uzavřených kompostovacích zařízení. V grafu č. 1 (RUNGE, 2000), je uvedeno srovnání výrobních nákladů na l t kompostu vyrobeného různými technologiemi v podmínkách SRN. cena výroby 1 t kompostu [Euro.t -1 ] 160 Srovnání výrobních nákladů na 1 tunu kompostu vyrobeného různými technologiemi 140 120 100 80 60 40 20 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30 vyrobené množs [t.rok -1 ] zpevněná plocha nezastřešená zpevněná plocha zastřešená kompostovací žlaby kompostovací boxy kompostovací tunely uzavřená kompostovací zařízení 29

4. METODIKA 4.1 Výběr kompostárny Pro sledování parametrů byla vybrána kompostárna na Vyšehradě s produkcí 120 t odpadu ročně a s rozlohou 150 m 2. Suroviny do zakládek kompostu pocházejí z údržby ploch parku Vyšehrad, jedná se o travní hmotu, padané listí dřevní odpad. 4.2 Technické prostředky na kompostárně V této části budou charakterizovány technické prostředky na vybrané kompostárně NKP Vyšehrad. Používané stroje jsou určeny jednotlivými potřebnými technologickými kroky v kompostovacím procesu: Traktor CARRARO HTS 4400TTR, Nakládací lopata PC 615, Překopávač kompostu Ostratický NKP 150, Štěpkovač dřevního odpadu PEZZOLATO PZ 110, Vibrační síto deskové Nover VSD 01, Plachty na přikrytí hromad. 4.3 Sledování parametrů kompostovacího procesu Na kompostárně NKP Vyšehrad byly v r. 2008 měřeny tyto parametry. 1) teplota kompostu. Teplota se měřila elektronickým teploměrem TRV od výrobce METRA Blansko se zapichovací sondou. Měření se provádělo v jednom, předem stanoveném, bodě v 1/3 a 2/3 výšky, 2) vlhkost kompostu se zjišťovala ve vstupní surovinové skladbě hromady tzv. pěstní zkouškou, 30

3) po ukončení kompostovacího procesu bylo provedeno porovnání naměřených hodnot jakostních znaků kompostu s požadovanými hodnotami znaků jakosti podle ČSN 46 225735. 4.4 Ekonomické hodnocení Základem ekonomického hodnocení je vyčíslení celkových provozních nákladů na výrobu 1 t kompostu za určité období. Tyto náklady lze rozdělit na: náklady na nakládání, vážení a dopravu (nepočítáme jsou již zahrnuty do údržby veřejné zeleně), náklady na provoz strojů na úpravu komponent, náklady na provoz strojů na úpravu profilu a vrstvení, náklady na překopávání, náklady na vyskladnění (finalizace), náklady na kompostovině, náklady na obsluhu kompostárny. Součtem těchto nákladů jsou určeny celkové náklady na provoz kompostárny. Z nich a z celkové produkce kompostárny za sledované období lze určit náklady na výrobu 1 t kompostu. 31

5. VÝSLEDKY 5.1 CHARAKTERISTIKA KOMPOSTÁRNY VYŠEHRAD Kompostárna NKP Praha Vyšehrad kompostárna se nachází v areálu Vyšehrad. Kompostovací plocha je umístěna v ohrazeném a oploceném prostoru o rozměru 15x10 m s nezpevněnou plochou. Kapacita kompostárny pro jeden kompostovací cyklus je přibližně 4-4,5 t surovin. Suroviny do zakládek kompostu pocházejí z údržby ploch parku Vyšehrad, jedná se o travní hmotu, spadané listí a dřevní odpad po průřezu zeleně. Vyrobený kompost je využíván pro hnojení travních ploch parku Vyšehrad. Vzhledem k požadavkům zadání je předložená práce zaměřena na realizaci experimentální zakládky kompostu z vybraných zahradnických odpadů s dodržením zásad CMC a navrhnutí kompostovacího provozu včetně ekonomického hodnocení navržené kompostárny s kapacitou 1 000 t BRO vznikajícího při údržbě veřejné zeleně. V současné době kompostárny s nižší kapacitou (cca do 1 500 tun materiálu za rok) vycházejí z různých kompostovacích postupů. Tyto postupy většinou nejsou dokonalé, postrádají systém řízení kompostovacího procesu a často trpí i nedokonalou homogenizací zakládky a zapravováním dostatečného množství kyslíku, které zajišťuje správný průběh kompostování. V rámci řešení diplomové práce bylo provedeno hodnocení jednoho kompostovacího cyklu. Zpracovával se BRO z údržby veřejné zeleně z NKP Vyšehrad v pásových hromadách kontrolovaným mikrobionálmím kompostováním. Vlastní zpracování suroviny se řídilo podnikovou normou PN č.1/2004 Faremní kompost VYŠEHRAD. Využití kompostu z travní hmoty uvádění do oběhu podle zákona č. 159/1998 Sb. o hnojivech v znění a doplnění pozdějších předpisů smějí vývozci, dovozci a dodavatelé uvádět do oběhu hnojiva, která jsou registrována podle tohoto zákona. Kompost vyrobený technologíí řízeného kompostování v pásových hromadách podle příslušné podnikové normy lze registrovat jako netypové organické hnojivo faremní kompost. Registrovaný kompost lze uvádět do oběhu, přičemž uváděním do oběhu se rozumí nabízení k podeji, prodej a skladování za účelem prodeje. Kontrolu konečného produktu před jeho uvedením do oběhu a registraci kompostu provádí Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, který má k této činnosti zmocnění ze zákona o hnojivech. 32

Využití pro vlastní potřebu v tomto případě, kdy je využíván pro vlastní potřebu, darován či použit jako surovina k dalšímu zpracování (výroba rekultivačních substrátů, kde je kompost vstupní surovina), nemusí být registrován.jakostní znaky kompostu by měly však splňovat požadavky normy ČSN 46 5735 Průmyslové komposty (METODIKA PRO PRAXI, VÚZT 2008). 5.2 TECHNICKÉ PROSTŘEDKY PRO KOMPOSTOVÁNÍ NA KOMPOSTÁRNĚ NKP VYŠEHRAD Energetická jednotka traktor CARRARO HST 4400TTR (obr. 2) Vhodný zejména při údržbě zeleně, úklidu městských částí a obcí, dopravě a manipulaci s materiálem, provádění zemních prací a mnoha dalších aktivitách. Výrobce Itálie, dovozce fy. UNIMARCO a.s. ČR. Základní technické parametry: dieselový motor s výkonem 28 kw, hydrostatický pojezd, rychlost 0-30 km/h vpřed i vzad, nastavení konstantní rychlosti pojezdu, zadní tříbodový hydraulický závěs systém otočného řízení (vynikající výhled a manipulace s nářadím, obousměrná jízda), rozměry: 1125 x 2900 x 1900 mm (š x d x v), hmotnost: 1140-1340 kg, počet válců 3, výkon motoru 28 kw/38 PS, otáčky motoru (ot./min.) 3000, kroutící moment (Nm/g) 116/1800, chlazení vodní. 33

Obr. 2 Traktor CARRARO HST 4400TTR Nakládací lopata PC 615 (obr.3 ) Nakládací lopata PC 615 firmy SIGMA 4 je přídavné zařízení na traktor CARRARO HST 4400 TTR, je určena pro nabírání a nakládání všech druhů hornin, půd, kompostů. Díky instalaci na tento traktor může pracovat ve velmi omezených prostorách. Základní technické parametry: šířka lopaty 1320 mm, objem lopaty při navršeném materiálu 0,4 m 3, hodinový výkon 40 m 3.hod -1, ovládání dálkové jednopákové. 34

Obr.3 Nakládací lopata PC 615 Štěpkovač dřevního odpadu PEZZOLATO PZ 110 (obr. 4) Nesený štěpkovač PEZZOLATO PZ 110 je určen pro zpracovávání dřevních zbytků, pocházejících ze sezónní údržby stromů, živých plotů, pro drcení obalů a jiných dřevních materiálů. Je nesen a zároveň poháněn traktorem CARRARO HST 4400. To umožňuje štěpkovat v kompostárně nebo v případě zpracování větších objemu na jednom místě i přímo v místě kde dřevní zbytky vznikly. Základní technické parametry: tříbodový závěs, pohon od vývodového hřídele traktoru, požadovaný min. výkon 15 HP, otáčky vývodového hřídele 540 ot. min. -1, podávací válce jsou hydraulicky poháněné s možností regulace otáček, max. průměr drceného materiálu 110 mm, rozestup válců 155 mm, průměr rotoru 520 mm, tloušťka rotoru 30 mm, počet nožů 2, hodinový výkon 3-4 m 3.hod -1, rozměry stroje: Šířka 1080 mm, 35

Délka 1800 mm, Výška 1950 mm, Hmotnost 330 kg, rozměry vstupního otvoru u podávacích válců 110 x 115 mm, rozměry trychtýře 890 x 600 mm, velikost štěpky 5-12 mm, výfuková roura otočná o 360 o, verze s vlastním pohonem může být vybavena benzinovým, nebo dieslovým motorem, mimoto může být doplněna podvozkem s konstrukční rychlostí do 80 km.h -1, cena bez DPH 169 000,- Kč. Obr. 4 Štěpkovač dřevního odpadu PEZZOLATO PZ 110 Nesený překopávač kompostu Ostratický NPK 150 (obr. 5) Je určen pro ekologickou likvidaci zelené hmoty z parků a veřejných prostranství, ale i ostatních biodegrabilních materiálů. Systém překopávání použitý u této řady překopávačů 36

nabírá překopávanou hmotu tak, že rotorem, který ji současně promíchává a sune vpravo, vytváří novou hromadu. Tento princip má dvě zásadní výhody: o mezery mezi pásovými hromadami jsou minimální. o umožňuje při sesedání překopávaného kompostu soustřeďovat více řad do jedné a tím vytvářet nové prostorové možnosti pro uskladnění čerstvého materiálu. o k další výhodě tohoto překopávače patří možnost instalace kropícího zařízení určeného ke kropení vodou nebo vodou obohacenou různými biotechnologickými přípravky. Základní technické údaje: pracovní prostor: Šířka 1 500 mm Výška 1 000 mm rozměry stroje : Šířka 1 800 mm (přepravní Délka 1 500 mm poloha) Výška 800 mm průměr rotoru 600 mm požadovaný příkon min. 20 kw hodinový výkon 375 m 3.hod. -1 hmotnost 495 kg cena bez DPH 151 000 Kč Příslušenství: Kropicí zařízení: Objem nádrže 200 l. Cena bez DPH 39 918 Kč 37

Obr. 5: Nesený překopávač kompostu Ostratický (NPK 150) Vibrační síto deskové NOVER VSD 01 Obr.6 Toto vibrační síto je především určeno pro třídění v kompostovacích linkách využívající technologie kompostování v malých hromadách. Na rámu stroje, opatřeném dvojicí koleček a dvěma podpěrami, pro nastavení vibračního síta do stabilní polohy s požadovaným sklonem je na čtyřech pružinách uchycen vibrační rám se sítem. Na rámu stroje je uchycen závěs a žlab. Závěs slouží k přepravě stroje a je sklopný. Prosáté částice kompostu jsou usměrňovány plechy pod síto. Neprosáté částice jsou odváděny pomocí žlabu za síto. Vibračního účinku je dosaženo pomocí dvou excentrů uložených na společném hřídeli, který je poháněn elektromotorem pomocí klínových řemenů. Vibrační zařízení je spolu s elektromotorem uloženo na vibračním rámu. Nízká energetická náročnost a nízká pořizovací cena zvýhodňuje použít v tomto případě vlastní pohon. Základní technické údaje: Dodavatel pro ČR: fy. NOVER s.r.o. Český Brod. Typ VSD - 01 38

Rozměry stroje (mm) Šířka 1 264 Délka 2 667 Výška 1 836 Hmotnost (kg) Velikost ok síta (mm) 10 x10, 16 x 16, (20 x 20) Vstup na síto - (1 360 x 750)mm Výstup prosáté části. násypka dopravníku Neprosáté části odváděny pomocí žlabu Výkonnost stroje (m 3.h -1 ) 8-15 Pohon elektromotor Požadovaný příkon (kw) 0,25 Cena bez DPH 28 600,- Kč (dle vybavení) Poznámka: nastavitelný sklon síta, dva stupně vibrací, sklopná o rozměry stroje: Šířka 1 264 mm, Délka 2 667 mm, Výška 1 836 mm, výkon stroje 5 15 m3.hod-1, příkon elektromotoru 0,25 kw, vstup na síto: Šířka 750 m, Délka 1 360 mm, cena bez D PH 38 000,- Kč. 39

Obr. 6: Vibrační síto deskové NOVER VSD 01 Ostatní zařízení K těmto ostatním zařízením patří zejména ty, které jsou nutné pro správný chod kompostárny. Kompostárna NKP Vyšehrad využívá technické zázemí, skladovací prostory, prostory pro uskladnění strojů a surovin, sociální zařízení pro obsluhu jak pro kompostárnu tak pro údržbu veřejné zeleně. Toto je nejvhodnější způsob, jak ušetřit náklady. Biotechnologické prostředky Tyto prostředky se zde aplikují většinou kropicí konví. Kompostárna používá dle potřeby následující přípravky: Bio Algen G40: hydrolyzát hnědé mořské řasy, který dále obsahuje aminokyseliny, peptidy, minerály a jiné. Omezuje odpar NH 3 a H 2 S. Cena za 1 litr Kč 160,- Kč. Kompostimul: je kombinací minerálních a organických látek, které podporují činnost mikroorganismů podílejících se na rozkladných procesech. Urychluje biodegradační procesy. Amalgerol: přípravek obsahuje rostlinné oleje, bylinné přípravky,výtažky z mořských řas. Váže NH 3 a tím snižuje obsah jeho produkce do ovzduší. Cena za litr dle velikosti balení je 175,- 215,- Kč. Oxygenerátor: směs nepatogenních bakterií a enzymů. Urychluje zrání kompostu a tím zkracuje dobu zrání. Cena za l00 g je 174,- Kč. Na obrázku č. 7 jsou některé biotechnologické prostředky. 40