KOMPOSTOWANIE ODPADÓW

KOMPOSTOWANIE ODPADÓW,

Spis treści

1. WPROWADZENIE

Bardzo duża cześć naszych codziennych odpadów stanowią resztki pożywienia, skoszona trawa, gałęzie drzew itp. W większości przypadków odpady te składowane są na wysypisku, gdzie ulegają procesom rozkładu. Rozkładające się odpady biologiczne wchodzą w reakcje z odpadami niebezpiecznymi powodując skażenie gleby, powietrza i wody.

W metodach biochemicznych przeróbki odpadów (nazywanej też biologicznym przetwarzaniem odpadów) stosowane są dwie podstawowe metody:

1. kompostowanie,

2. fermentacja beztlenowa.

W procesie kompostowania następuje unieszkodliwienie odpadów pod względem sanitarnym, a produktem głównym jest kompost, który może (i powinien) być wykorzystany. W procesie fermentacji beztlenowej (w praktyce fermentacji metanowej), produktami głównymi są biogaz oraz pozostałość o dobrych właściwościach nawozowych.

1.1 CEL KOMPOSTOWANIA

Celem kompostowania jest wytwarzanie z odpadów organicznych końcowego produktu, który jest wystarczająco ustabilizowany do magazynowania i wbudowania do gruntu bez szkodliwego wpływu na środowisko.

1.2 PODZIAŁ SUROWCÓW [5]

Co możemy kompostować?

Kompostujemy wszystkie substancje

organiczne które nie zawierają składników toksycznych a przede wszystkim:

• resztki roślinne,

• chwasty,

• odpadki zwierzęce (krew, skóra)

• odpady kuchenne,

• popiół drzewny (wprowadza potas),

• torf,

• gnojówka, obornik, krowieniec,

• skorupki jaj,

• włosy, sierść,

• papier (niezadrukowany),

• zmiotki,

• fusy,

• darń, osady denne z sadzawki,

• liście i skoszona trawa (tylko w cienkich warstwach i powiędnięta),

• kora drzew, trociny, drobne lub

rozdrobnione gałęzie

Czego NIE kompostujemy:

• roślin porażonych chorobami grzybowymi, bakteryjnymi i wirusowymi

• związków wapnia (przyspiesza to wprawdzie rozkład substancji organicznych lecz jednocześnie usuwa azot i blokuje rozpuszczalne w wodzie fosforany),

• materiału niedostatecznie rozdrobnionego,

• materiałów skażonych metalami ciężkimi, pozyskiwanych np. z okolic

dróg o dużym nasileniu ruchu,

• materiałów wcześniej

Konserwowanych chemicznie np.: skórki

pomarańczy, bananów i innych cytrusów.

1.3 DEFINICJE

Kompostowanie - oznacza autotermiczny i termofilowy rozkład biologiczny selektywnie zebranych bioodpadów, w obecności tlenu i w kontrolowanych warunkach, przez mikro- i makroorganizmy w celu produkcji kompostu.

Mechaniczno-biologiczne przetwarzanie odpadów - oznacza przetwarzanie „pozostałych” odpadów komunalnych, niesortowalnych lub każdych innych bioodpadów nieodpowiednich do kompostowania albo beztlenowego rozkładu w celu stabilizacji i zmniejszenia ich objętości.

Bioodpady - (odpady ulegające biodegradacji) oznacza każde odpady, które ulegają rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu, takie jak odpady żywności, odpady ogrodowe oraz papier i karton.

Kompost - oznacza materiał stabilny, sanitarnie pewny, podobny do próchnicy, bogaty w substancje organiczne i niewydzielający przykrych zapachów, uzyskiwany w procesie kompostowania selektywnie zbieranych bioodpadów, który spełnia wymagania środowiskowych klas jakości zawarte w Aneksie III (do projektu dyrektywy). Obowiązujące obecnie w Polsce przepisy prawne nie określają jednoznacznej definicji kompostowania i kompostu. Pojęcia te pojawiają się w ustawach i rozporządzeniach wykonawczych dotyczących kompostowania, w tym w definicjach recyklingu i odzysku z Ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. Nr 62, poz. 628 z późn. zm.):

Recykling – prowadzenie odzysku polegające na powtórnym przetwarzaniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w procesie produkcyjnym w celu uzyskania substancji lub materiału o przeznaczeniu pierwotnym lub o innym przeznaczeniu.

Recykling organiczny – obróbka tlenowa, w tym kompostowanie, lub beztlenową odpadów, które ulegają rozkładowi biologicznemu w kontrolowanych warunkach przy wykorzystaniu mikroorganizmów, w wyniku której powstaje materia organiczna lub metan, składowanie na składowisku odpadów nie jest traktowane jako recykling organiczny.

Odzysk – wszelkie działania, nie stwarzające zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub środowiska, polegające na wykorzystaniu odpadów w części lub w całości, lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystaniu.

Odpady ulegające biodegradacji - odpady, które ulegają rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu przy udziale mikroorganizmów. [1]

2. KOMPOSTOWANIE - PODSTAWOWE INFORMACJE TECHNOLOGICZNE

Kompostowanie stanowi kontrolowany proces, w którym substancje organiczne zostają rozłożone na względnie stabilny nieszkodliwy kompost. Wywołujące rozkład bakterie występują w odpadach, tak że proces wymaga tylko stworzenia odpowiednich warunków – napowietrzanie i nawilżanie. Głównymi elementami procesu jest mineralizacja i humifikacja. Podczas procesu kompostowania tlen z powietrza i tzw. mikroorganizmy aerobowe przetwarzają materiał organiczny w dwutlenek węgla i wodę z jednoczesnym uwolnieniem energii. Pozostałością tego procesu jest niecałkowicie rozłożona stała reszta w postaci kompostu. Prawie cała energia zostaje uwolniona w postaci ciepła, co może spowodować wzrost temperatury kompostu do 60-70oC.

odpady + mikroorganizmy + O2 (powietrze) → H2O + CO2 + kompost + ciepło

organiczne

2.1 WARUNKI KOMPOSTOWANIA

Na właściwy przebieg procesu kompostowania mają wpływ następujące czynniki:

· Mikroorganizmy - jako pierwsze zasiedlają odpady, gdyż są naturalnie w nich obecne; przetwarzają składniki łatwo ulegające biodegradacji; przy niedostarczającej obecności ich w odpadach wymagane jest szczepienie;

· Odczyn środowiska - utrzymanie odpowiedniego pH w masie kompostowej zapewnia właściwe warunki środowiska do rozwoju mikroorganizmów oraz chroni przed stratą azotu; optymalne pH = 6,5-7,5;

· Tlen – napowietrzanie odpadów jest niezbędne w celu:

- dostarczenia tlenu do zapewnienia biologicznej aktywności mikroorganizmów aerobowych

- usuwania nadmiar wilgoci z kompostowanej mieszaniny

- usuwanie nadmiaru ciepła

· Wymiar cząstek substratów – mniejsze ziarna wykazują większą powierzchnię właściwą; zbyt małe utrudniają dopływ tlenu i usuwanie CO2 z odpadów

· Substancje pokarmowe – dostępne w odpowiednim stężeniu i we właściwych proporcjach, podstawowe składniki:

- węgiel – źródło energii

- azot – decyduje o szybkości wzrostu populacji drobnoustrojów, podstawowy składnik białek

- fosfor i potas – istotne w odtwarzaniu komórek i metabolizmie

Odpowiedni stosunek węgla do azotu (materiał wyjściowy C/N = 17-30; gotowy kompost C/N = 20), większe odstępstwa powodują zahamowanie procesu

· Wilgotność - optymalna wilgotność masy kompostowej wynosi 40-50%. Mniejsza powoduje zahamowanie przemian biochemicznych, większa zmniejsza powierzchnie przenikania tlenu

· Temperatura – szybkość mikrobiologicznego rozkładu substancji organicznych rośnie ze wzrostem temperatury

Rys. 1. Wpływ temperatury na aktywność mikroorganizmów

2.2 FAZY KOMPOSTOWANIA

Proces kompostowania przebiega zasadniczo w 2 etapach:

· etap I - kompostowanie intensywne; część procesu kompostowania, w trakcie którego z odpadów organicznych otrzymywany jest kompost świeży. W tej fazie materiał ulega higienizacji, łatwo rozkładalne substancje zostają praktycznie rozłożone, i maleje potencjalna zdolność emisji substancji zapachowych,

· etap II - dojrzewanie; etap procesu kompostowania, w którym z kompostu świeżego uzyskuje się kompost dojrzały. W trakcie tej fazy rozkładane są substancje trudno rozkładalne (np. ligniny) i powstają stabilne struktury próchnicze z wbudowanymi substancjami odżywczymi, odporne na działanie czynników zewnętrznych.

W optymalnych warunkach kompostowanie przebiega w czterech fazach charakteryzujących się różną aktywnością określonych grup mikroorganizmów [2]:

§ Faza I – faza wstępnego kompostowania nazywana też fazą wzrostu temperatury, krótka faza mezofilowa (do kilku dni), w której następuje zainicjowanie procesu kompostowania i namnażanie mikroorganizmów

§ Faza II – faza termofilowa czyli faza intensywnego kompostowania nazywana też wysoko temperaturową, która może trwać od kilku dni do kilku tygodni; w fazie tej zostają rozłożone łatwo rozkładalne związki organiczne, zaś produktami tego rozkładu są woda, dwutlenek węgla i amoniak,

§ Faza III – faza mezofilowa nazywana kompostowaniem właściwym, najczęściej zaczyna się w 3-5 tygodniu i trwa przez dalsze 3-5 tygodni; charakterystyczne dla tej fazy są spadek temperatury, przekształcanie trudno rozkładalnych związków przez mezofilne bakterie i grzyby oraz wyraźne zmniejszenie objętości odpadów,

§ Faza IV – faza dojrzewania kompostu, zwana również kompostowaniem wtórnym, następuje w niej dalsze wychładzanie materiału, tworzy się stabilna frakcja kompostu (huminy), dochodzi do wzmożonego pojawiania się makrofauny (roztoczy, dżdżownic). Czas trwania tej fazy może sięgać kilku miesięcy.

Rys. 2. Przebieg zmian temperatury i pH w czasie kompostowania

3. KLASYFIKACJA SYSTEMÓW KOMPOSTOWANIA [2]

Przebieg kompostowania zależy od wielu parametrów, które muszą być kontrolowane podczas przebiegu procesu dla zapewnienia jego efektywności i dobrej jakości końcowego produktu – kompostu.

W zależności od rozwiązania technicznego reaktora do kompostowania, sposobu formowania i kształtu pryzm, systemu napowietrzania mieszaniny kompostowanej oraz czasu trwania rozkładu rozróżniamy podział technologii kompostowania odpadów:

Tab. 1. Systemy kompostowania odpadów organicznych.

W zależności od typu reaktora wyróżnia się podział:

Tab. ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

KOMPOSTOWANIE ODPADÓW

Podobne

KOMPOSTOWANIE ODPADÓW,