Odborné články

Využití technických prostředků pro technologii zpracování bioodpadu kontrolovaným kompostováním na malých hromadách

Využití technických prostředků pro technologii zpracování
bioodpadu kontrolovaným kompostováním
na malých hromadách

Ing. Petr Plíva,CSc.; Ing. Antonín Jelínek,CSc.; Ing. Mária Kollárová,
Výzkumný ústav zemědělské techniky, Drnovská 507, 161 01, Praha 6

Anotace:
Změna charakteru zemědělské výroby, nezbytnost údržby krajiny, velká
produkce odpadu organického původu z lidské činností a snaha o dodržení
zásad ochrany životního prostředí, vede k nutnosti řešit smysluplné zpracování
této zbytkové biomasy. Jedním z možných řešení je řízené a kontrolované
mikrobiální aerobní kompostování – cílené a promyšlené využití přirozeného
procesu běžně probíhajícího v přírodě.
Optimální podmínky umožňující průběh řízeného kompostování je zajišťováno
vhodnými technickými prostředky pro provádění operací, souvisejících
s kompostovacím procesem a technickými prostředky pro co nejpřesnější
monitorování tohoto procesu.
Klíčová slova: Zbytková biomasa, kompostování na malých hromadách,
kompostovací jednotka, surovinová skladba, technické prostředky
kompostovací linky, monitoring kompostovacího procesu, měřicí zařízení.

Title: Utilisation of Mechanisation for Technology of Biowaste
Processing by the Controlled Composting on Small Heaps

Abstract:
Change of agricultural production character, necessity of landscape
maintenance, great production of waste of organic from human activity
and effort to keep principles of environment protection lead to solution of
this residual biomass processing. One of possible solution is controlling
and controlled microbial aerobic composting – purposeful and logical
utilisation of natural process normally realised in nature.
Optimal conditions for the controlled composting is possible to ensure by
suitable technical means for operations performance connected with
composting process and by technical means for very precise monitoring
of that process.
Key words: Residual biomass, composting on small heaps,
composting unit, material composition, technical means for composting
line, composting process monitoring, measuring equipment.
1. ÚVOD
Význam kvalitního kompostu pro úrodnost zemědělské a zahradní
půdy je všeobecně uznáván, přesto není jeho výroba a využívání tak
intenzivní, jak by bylo žádoucí. Příčin je několik.
Kompost lze vyrábět různými způsoby. Podstatné by však mělo být
vždy vědomí, že nejde pouze o výrobu vysoce účinného přirozeného
hnojiva, ale že jde také o vhodné zpracování zbytkové biomasy, která
není v dnešní době vždy zpracovávána tak, aby nepoškozovala životní
prostředí.
Možnost využívání organických hnojiv (kompostů)
k hospodárnému a plynulému zachycování organického uhlíku v půdě,
vytváří možnost snižovní obsahu oxidu uhličitého v atmosféře
(sequestace). Proto je kompostování považováno za snižující
technologii, využitelnou při snižování emisí skleníkových plynů.
Na rozvoj kompostování zbytkové biomasy má nemalý vliv i
v současné době platná legislativa.
Je připravováno několik legislativních úprav stávajících zákonů a
vyhlášek k tomu, aby se schvalování kompostů, které bude možné uvést
na trh ne jako typové hnojivo, podstatně zjednodušilo.
Možnost pořizování technických zařízení pro sestavení
kompostovacích linek a monitorování kompostovacího procesu je oproti
nedávné době v současnosti podstatně jednodušší.
Jednotlivých technologických postupů a systémů existuje celá
řada, avšak vzhledem k výše uvedeným skutečnostem lze předpokládat,
že největší rozvoj bude zaznamenán u technologií, využívajících
kompostování na zpevněných, nezakrytých, vodohospodářsky
zabezpečených plochách, na kterých budou kompostované suroviny
zakládány do velkých (lichoběžníkových) či malých (trojúhelníkových)
hromad.
První technologie nachází využití zejména tam, kde je
zpracováváno velké množství surovin a kde organizace práce umožňuje
zakládání provádět po dávkách. Druhý případ technologie vyhovuje
menšímu množství zpracovávaných surovin, který jsou zakládány
průběžně s minimálními přestávkami.
Vzhledem k tomu, že se předpokládá nabytí účinnosti
pravděpodobností vyhlášky, ve které bude zjednodušeno budování
vodohospodářsky zabezpečených ploch pro kompostárny,
zpracovávající množství zbytkové biomasy nepřesahující 1 000 m3
(popř. 10 000 m3), ročně lze zřejmě očekávat rozvoj druhého způsobu
kompostování, tj. kompostování na malých hromadách s kontrolou a
řízením průběhu kompostovacího procesu. Této problematice bude
tento příspěvek věnován.

2. KOMPOSTOVACÍ TECHNOLOGIE
Technologie kompostování musí zabezpečovat vhodné podmínky
pro činnost aerobních mikroorganizmů a tím dosažení optimálního
průběhu kompostovacího procesu.
Zakládka kompostu proto musí splňovat předpoklady umožnění
výměny plynů mezi kompostovanými surovinami a okolím. Zakládka
musí být porézní a kyprá, nesmí být ani suchá ani příliš převlhčená.
Velmi důležitá je též homogenita a důkladné promíchání jednotlivých
surovin, aby jejich styčný povrch byl co největší a mohly na sebe působit
co nejrychleji.
Z technologického hlediska se rozlišují následující základní
způsoby výroby kompostů:
kompostování v pásových hromadách,
kompostování v plošných hromadách,
Intenzivní kompostovací technologie:
a) kompostování v biofermentorech (bioreaktorech),
b) kompostování v boxech nebo žlabech,
kompostování ve vacích (Ag Bag kompostování),
vermikompostování.


3. KOMPOSTOVÁNÍ V PÁSOVÝCH HROMADÁCH


Jde o technologii, při které jsou kompostované suroviny zakládány
ve vrstvách do pásových hromad trojúhelníkového nebo
lichoběžníkového průřezu na vodohospodářsky zajištěných plochách.
Délka hromad je omezena velikostí těchto ploch.


3.1 Profil hromady
Velikost i profil pásové hromady spolu úzce souvisí a do značné
míry na nich závisí i velikost použité mechanizace, zejména
překopávače kompostu. Profil hromady je určen množstvím
zpracovávaných surovin na jednotkové kompostovací ploše. V podstatě
přicházejí v úvahu dva typy profilu hromady:
I. trojúhelníkový profil hromady (kompostování na malých
hromadách) –
využití spíše při kompostování menšího množství surovin, které jsou
zakládány průběžně s minimálními přestávkami (obr. 1).
Rozměry hromad: minimální doporučená šířka je 2,0 m, z technického
hlediska bývá běžná šířka 2,5 až 4,0 m, výška profilu je pak dána
fyzikálními vlastnostmi surovin (zrnitost, sypný úhel, vlhkost) a mívá
následující parametry.


B
H
Šířka pásové
Výška profilu
hromady
(m)
(m)
2,0 1,10 - 1,20
2,50 1,30 - 1,50
3,0 1,50 - 1,80
4,0 2,20




Obr. 1: Trojúhelníkový profil hromady kompostu
Výhody:
- u trojúhelníkového profilu hromady se lépe uplatní „komínový
efekt“ tj. přirozené provětrávání profilu
- dochází k lepšímu odvádění tepla (kompost se nepřehřívá)
Nevýhody:
- ztížená aplikace kejdy nebo vody pro zvlhčení do zakládky,
v úzké koruně trojúhelníkového profilu se hůře upraví rýha pro
zasakování
- zakládka je silně zranitelná deštěm, protože velký povrch
odpovídá poměrně malému absorpčnímu povrchu (jádru)

II. lichoběžníkový profil hromady (kompostování na velkých
hromadách) – využití zejména tam, kde je zpracováváno velké množství
surovin a kde organizace práce umožňuje jejich zakládání provádět po
dávkách (obr.2)
Rozměry hromad: šířka hromady od 3,0 m do 6,0 m
při doporučené výšce 2,0 - 2,50 m




Obr. 2: Lichoběžníkový profil hromady kompostu
Výhody:
- lepší využití ploch - menší podíl plochy připadá na pracovní
uličky
- lepší udržení teploty v hromadě zejména při začátku procesu
- menší zranitelnost deštěm - tzv. velký absorpční objem
hromady vzhledem k jejímu povrchu
- lepší aplikace tekuté složky
Nevýhody:
- výrazně horší přirozené provětrávání profilu a z toho vyplývající
nutnost častějšího překopávání



3.2 Technologie kontrolovaného mikrobiálního kompostování
(rychlokompostování)
Technologie kompostování v pásových hromadách je ideální
výchozí technologií pro technologii kontrolovaného mikrobiálního
kompostování (tzv. rychlokompostování na malých hromadách), které
umožňuje vysoký stupeň mechanizace a využítí vysoce výkonné
techniky. Přední světové firmy začaly vyrábět menší, ale vysoce
výkonné stroje, uplatnitelné při kompostování zejména pokud jsou
uspořádány do kompostovací linek.
Při běžném kompostování v pásových hromadách (neřízeném) je
běžná doba zrání kompostu 3 - 6, někdy i 12 měsíců. O délce trvání
jednotlivých fází rozhoduje zejména surovinová skladba, homogenita
surovin v hromadě, kvalita a počet překopávek a např. i roční období.
Živelný průběh procesu podmiňuje výrazně delší dobu trvání
celého procesu od založení až po dozrávání.
Omezené prostorové možnosti (zpevněná, vodohospodářsky
ošetřená plocha) a zvyšující se množství organických odpadů vhodných
ke kompostování vede ke snaze maximálního zefektivnění výroby
kompostu.
Urychlení celého procesu lze docílit hlavně:
a) optimalizací surovinové skladby
b) sledováním procesních podmínek (teplo, vlhkost, stupeň
provzdušnění)
c) mechanizací rozhodujících operací v technologickém procesu
d) zakrývání kompostovacích hromad geotextilií


Při dodržení uvedených podmínek lze hovořt o technologii
kontrolovaného mikrobiálního kompostování (řízeném
kompostování), kdy každý zásah do kompostovacího procesu je přesně
načasován a má své opodstatnění. Řízené kompostování výrazně
urychlí celý proces, proto hovoříme o rychlokompostování. Rozklad
proběhne za 6 - 8 týdnů (1,5 - 2 měsíce).



4. TECHNICKÉ PROSTŘEDKY PRO TECHNOLOGII ZPRACOVÁNÍ
BIOODPADU KONTROLOVANÝM MIKROBIÁLNÍM
KOMPOSTOVÁNÍM NA MALÝCH HROMADÁCH


Mezi nezbytné podmínky výroby kvalitního kompostu
technologií kontrolovaného mikrobiálního kompostování na pásových
hromadách patří:
volba správného surovinového složení zakládky kompostu,
vhodné umístění zakládky kompostu,
technická zařízení pro zabezpečení jednotlivých operací
kompostovacího procesu,
technické prostředky pro monitorování kompostovacího
procesu a zajištění jeho optimálního průběhu,
vytvoření souladu s platnou legislativou.


4.1 Technická zařízení pro kompostování
Pro určení technických zařízení potřebných pro technické
zabezpečení kompostovacího procesu je vhodné vztáhnout tato zařízení
k jednotlivým potřebným technologickým krokům zabezpečujících
proces kontrolovaného kompostování:
příprava surovin do zakládek kompostu - drtiče
provzdušňování a promíchávání kompostu
překopávače kompostu
prosévání hotového kompostu - prosévací zařízení
roztřídění nadsítného odpadu z prosévání -
separátory
Uvedené mechanizační prostředky je výhodné využívat
v sestavách do strojních (kompostovacích) linek. Podle používání a
agregace jednotlivých strojů lze kompostovací linky rozdělit na:
jednen energetický zdroj s řadou připojitelného nářadí
sestava z jednoúčelových strojů s vlastním pohonem
kombinace předcházejících dvou variant
Podle požadavků na kvalitu finálního produktu lze kompostovací
linky rozdělit do dvou základních částí:
část linky pro výrobu hrubého kompostu
část linky pro finalizaci a expedici vyrobeného
kompostu

Do základního vybavení každé kompostovací linky by měly patřit
tyto technické prostředky:
a) energetický prostředek
b) drtič (štěpkovač)
c) překopávač kompostu
d) prosévací (separační) zařízení
e) ostatní zařízení

4.1.1 Energetické prostředky
Energetické prostředky jsou v kompostovacích linkách využívány
v případě, že některé operace jsou zajišťovány připojitelnými stroji, které
nemají svůj vlastní energetický zdroj a pro svoji činnost musí být
zagregovány s energetickým prostředkem.
Nejčastěji bývají jako energetické prostředky využívány kolový
traktor, nosič nářadí nebo nakladač, sloužící pro manipulaci s
naváženými surovinami. V případě použití traktoru nebo nosiče nářadí,
je nutné aby k němu bylo možné připojit čelní nakladač a byl vybaven
superredukční převodovkou, umožňující volbu plazivých pojezdových
rychlostí. V případě použití nakladače jako energetického zdroje je nutné
uvážit, zda je možné k němu mechanicky připojit další zařízení a zda
nakladač disponuje dostatečným výkonem. Výhodou nakladače je, že
bývá vybaven hydraulickým pohonem pojezdu a tím řeší otázku
energetického prostředku s nízkou pojezdovou rychlostí pro pohon
překopávače.

4.1.2. Drtiče (štěpkovače)
Většina surovin, ukládaných do kompostovaných zakládek,
vyžaduje pro snadnější homogenizaci rozmělnění či rozdrcení. Z velké
části se jedná o drcení dřevních odpadů, zelené hmoty, kůry, réví, listí
ale i organického podílu vytříděného z TKO.
Požadovaná velikost částic je dána charakterem suroviny. Obecně
z hlediska kompostování platí:
čím menší jsou částice surovin, tím je větší oxidační a
styčná plocha a biodegradabilní proces probíhá účinněji
čím surovina lépe degraduje, tím větší mohou být její
částice v zakládce
čím menší částice jsou do zakládky požadovány, tím větší
jsou ekonomické náklady na jejich rozmělnění
Základní požadavky na stroje pro drcení (štěpkování):
rozdrtit suroviny na částice o objemu 5 - 50 mm3
zpracovat suroviny suché, polosuché i vlhké
snadná výměna činných částí pracovního ústrojí
konstrukční řešení musí zamezit častému ucpávání
pracovní ústrojí musí být odolné proti otěru drcenými
surovinami
konstrukce musí splňovat podmínky bezpečnosti práce
(ochranné kryty, hlučnost)
Rozdělení drtičů (štěpkovačů) lze provést dle:
způsobu pohonu (připojitelné k energetickému
prostředku, samojízdné s vlastním motorem,
přívěsné s vlastním motorem)
druhu pracovního ústrojí
(talířové, nožové, spirálové ostří, kladívkové, kombinované)
množství a velikosti zpracovávaných organických
zbytků
(nejvýkonnější drtiče dosahují výkonu 120 m3 nadrceného
materiálu za hodinu)
způsobu přepravy
(přenosné - mají většinou elektromotor, jednoosý podvozek,
dvouosý podvozek)
počtu otáček
(pomaloběžné - používají se na drcení objemných surovin ze
dřeva - kořeny, pařezy, silné kmeny a rychloběžné, které drtí
veškeré biologické suroviny vyjma výše uvedených)
výkonu motoru
I.kategorie - drtiče s motorem 1 - 3 kW - pro domácí použití
II. kategorie - drtiče s motorem 3 - 50 kW - pro profesionální
pracovníky údržby zeleně
III. kategorie - drtiče s motorem nad 50 kW a víc - pro
specializované firmy zabývající se zpracováním
zemědělských, lesnických a ostatních biodpadů.

4.1.3 Překopávače kompostu
Překopávání kompostu je nejdůležitější pracovní operací v celém
technologickém postupu rychlokompostování. Jeho účelem je
provzdušnit kompost a tím dosáhnout řízení mikrobiální činnosti.
Z hlediska dosahované výkonnosti, celkového využití pracovního času,
kvality práce, ale i prostorových nároků na kompostovací stanoviště,
jsou nejvýhodnější překopávače pracující kontinuálně. Stroje
s přerušovanými pracovním cyklem (nakladače) se používají pouze jako
nouzové řešení a nelze je pro překopávání malých hromad v žádném
případě doporučit.
Požadavky na konstrukční řešení překopávačů vyplývají zejména
z charakteru zpracovávaných surovin a z objemu produkce kompostu,
mezi nejdůležitější patří:
kvalitní promísení a provzdušnění surovin v celé výšce
překopávaného profilu,
nízká pracovní rychlost a možnost její regulace v rozsahu 0 -
1000 m.h-1,
případně částečné rozmělnění navezených surovin,
formování překopávaných surovin do hromady rozměrově
určeného profilu,
dobrá manévrovatelnost a pojezdové vlastnosti pro pohyb po
pracovní ploše.
Rozdělení překopávačů kompostu podle nejdůležitějších parametrů:
Vzhledem k tomu, že se dává přednost systému kompostování na
pásových hromadách, lze překopávače kategorizovat následujícími
způsoby – podle energetického zdroje, způsobu agregace, orientace
hromady kompostu, programu jízdy. Ale protože nejdůležitějsím ze
všeho je, aby stroj důkladně provzdušňoval kompost, je nejvýznamnější
kriterium pro rozdělení vyráběných překopávačů podle pracovního
ústrojí.

a) překopávače kompostu připojitelné k energetickému prostředku:
• nesené
• tlačené
• tažené
b) překopávače kompostu samojízdné:
• pohon el. motorem,
• pohon zážehovým motorem,
• pohon vznětovým motorem.
c) pracovní ústrojí překopávačů

• bubnové
• šnekové
• dopravníkové
• trapezoidní (lichoběžníkové).


Bubnové překopávače
Zástupci této kategorie mají vodorovně instalovaný rotor různého
provedení s rameny o průměru od 0,3 do 0,9 m. Rotor se otáčí několik
centimetrů nad zemí. Kryt nad rotorem (buben) usměrňuje materiál a
napomáhá vytvářet tvar hromady překopávaného kompostu. Ramena,
nože, zuby, radlice nebo kladívka jsou připevněny k rotoru tak, aby
přesunovaly materiál v požadovaném směru (dovnitř, ven nebo nahoru).
Většina modelů přesunuje materiál směrem do středu hromady. Některé
typy rotorů při otáčení rozrušují a drtí materiál, jiné jsou méně agresivní.
Většina bubnových překopávačů zanechává provzdušněný kompost na
stejném místě jako před překopáním.
Mnoho překopávačů tohoto typu obkračuje pásovou hromadu
kompostu a jejich pracovní šířka záběru musí být tedy minimálně stejně
velká jako šířka překopávané hromady.
Některé typy bubnových překopávačů využívají traktor nebo
nakladač jako zdroj energie nejen pro pohon rotoru, ale také pro pojezd.
Traktor se zapřaženým překopávačem potřebuje mezi jednotlivými
řadami kompostu místo na projetí. Toto místo se stává neproduktivním
prostorem a omezuje kapacitu kompostovací plochy. Proto jsou
využívány překopávače dražší, samojízdné s vlastním pohonem bubnu.

Šnekové překopávače
Druhý typ překopávače používá pro překopávání kompostu šnek
nebo rotor s rameny, upravenými do tvaru spirály (šneku). Některé typy
překopávačů mají hřídel s rameny, upravenými do šroubovice, jiné mají
sadu velkých šikmých ramen, upravených do šroubovice. Šnekový
mechanismus je obvykle instalován vpředu na nakladačích. Rotor je u
většiny překopávačů poháněn z energetického prostředku hydrostaticky
přes převodovku. Šnekové překopávače pracují tak, že jedou v ose
pásové hromady kompostu a přemisťují materiál na jednu stranu. Téměř
vylučují potřebu prostoru mezi jednotlivými hromadami. Mohou
provzdušňovat celou hromadu najednou nebo odebírat materiál
postupně.


Dopravníkové překopávače
Třetím typem překopávače je překopávač s pracovním ústrojím
dopravníkového typu. Pracovním orgánem je v tomto případě vynášecí
dopravníkem instalovaným čelně. Tento šikmý dopravník nabírá
kompost, vynáší ho nahoru a přehazuje přes sebe dozadu na příčný
dopravník, který ho ukládá na požadované místo. Tak dochází
k provzdušňování. Efekt drcení materiálu v tomto případě není příliš
velký. Pryžový dopravník je opatřen hroty, usnadňující nabírání a
částečnému rozrušující ošetřované suroviny. Pracovní ústrojí bývá
poháněno vlastním motorem. Některé typy využívají k pojezdu (tažení)
traktor nebo nakládač, jiné jsou samojízdné. Podobně jako některé
šnekové překopávače potřebují minimální prostor mezi hromadami
kompostu. Mohou zpracovávat celou šířku jednotlivých hromad nebo
odřezávat jednotlivé vrstvy.
Trapezoidní překopávače
Čtvrtý typ překopávače pojíždí podél hromady kompostu a šikmo
skloněným frézovacím mechanismem se zuby nebo rotujícími talíři
odřezává bok hromady. Uvolněná hmota padá na druhý dopravník
skloněný v obráceném směru, který ji vynáší na druhou stranu a tam
vytváří novou hromadu. Oba pracovní orgány v pracovním nasazení
vytvářejí strany pomyslného lichoběžníku (odtud název trapezoidní).
Šikmý dopravník lze výškově nastavovat, a tak vytvářet různě vysokou a
širokou hromadu. Překopávač se agreguje buď s traktorem, nosičem
nářadí či nakládačem. Talíře nebo zuby na fréze lze měnit z důvodu
dosažení různé intenzity rozmělnění zpracovávaných surovin nebo
podle jejich druhu.


4.1.4. Prosévací (separační) zařízení
Prosévací zařízení slouží pro úpravu kompostu při vyšším podílu
nerozložitelných částic. Kompostárnu je vhodné vybavit těmito
prosévacími zařízeními s odpovídajícím výkonem, které umožní třídit
hotový kompost na dvě (i více) frakcí určených k expedici nebo dalšímu
zpracování v kompostovacím procesu. Podle požadavku na finální
produkt se používají síta s různými velikostmi ok (15, 20, 40 mm).
Většina prosévacích zařízení je vybavena čistícím kartáčem, který
umožňuje čištění síta za provozu a zabraňuje tak ucpávání ok síta při
nepříznivých podmínkách pro prosívání.
Separátory se používají zejména při kompostování bioodpadu z
odděleného sběru BRKO. Důvodem je množství PVC příměsí a jiných
příměsí, které se musí oddělit po prosátí kompostu prosévacím
zařízením. To znamená, že nadsítný materiál je dotříděn na kovový
odpad, lehké příměsi (PVC apod.), kameny a čistý nadsítný BRO.
Používání těchto zařízení je zatím v začátcích, ale vzhledem k tomu, že
přeměňují celou technologii na bezodpadovou, bude jejich využití
výrazně narůstat.

Rozdělení prosévacích zařízení
vibrační prosévací síta (zařízení s rovinným sítem) - principem
činnosti je přerušovaný posun materiálu ve směru spádnice po
šikmo uloženém rovinném sítu. Výhodou je konstrukční
jednoduchost, vysoká životnost a malá energetická náročnost.
5 - 15 m3.h-1. Většinou bývají
Zařízení mívají výkonnost
provedena jako stacionární. Energetické nároky na pohon
vibračních sít je asi 0,8 - 1,0 kW.m-2 plochy síta.
rotační třídiče s válcovým sítem - principem činnosti je plynulý
posun materiálu vnitřním povrchem rotujícího válcového síta.
Hlavní výhoda rotačních roštů je v jejich vysoké výkonnosti, která
je dána dobrou průchodností surovin přes samočisticí elementy.
V případě potřeby lze tato síta jednoduchým způsobem doplnit
kartáči na jejich čištění.
Rozdělení separačních zařízení
odstředivé odlučovače - odstředivé odlučovače pracují na
principu různých balistických drah nestejně hmotných částic, na
principu odlišné intenzity odrazu pružných a nepružných částic, či
na principu rozdílných valivých a třecích vlastností částic
vzduchové třídiče - dochází k oddělení lehkých surovin (fólie,
papír) proudem vzduchu, zbylá těžká frakce odchází do drtiče a
může být dále kompostována.
Volba prosévacího zařízení
Mezi faktory, které ovlivní volbu prosévacího zařízení patří hlavně:
specifikace surovin, které se budou prosévat (velikost částic,
objemová hmotnost, vlhkost, lepivost, přilnavost)
prosévací místo (kompostárna, místo vzniku odpadu, práce
formou služeb)
technické parametry prosévacích zařízení (velikost otvorů, povrch
prosévací plochy, počet kmitů, obvodová rychlost bubnu)
provozní charakteristiky (pořizovací cena, provozní náklady,
požadavky na energii, požadavky na údržbu, výkonnost
m3.h-1, t.h-1, hlučnost, prašnost,)
prostorové nároky (rozměry prosévacího zařízení a navazujících
dopravníků)
4.1.5. Ostatní zařízení
Pro správný chod kompostárny, resp. kompostovací linky, je
zapotřebí řada dalších strojů a zařízení, které jsou buď běžně používané
i při jiné zemědělské a komunální činnosti anebo jsou to stroje
speciální, které jsou prozatím velmi málo používané.
Fólie pro přikrývání hromad kompostu
Základní vlastností těchto fólií je schopnost zachytit vodu na
povrchu hromady kompostu a přitom umožňovat dostatečnou výměnu
plynů. Vyplavování kompostu musí být minimalizováno z důvodu ztráty
živin a prodyšnost fólií musí zajistit aerobní průběh kompostovacího
procesu. Fólie musí být také odolná vůči ultrafialovému záření. A
v neposlední řadě musí zajistit optimální vlhkost surovin, založených do
kompostu.
K těmto účelům byla vyvinuta řada zakrývacích kompostovacích
fólií (geotextílií), určených výhradně pro zakrývání kompostů. Životnost
těchto fólií je závislá na klimatických podmínkách.
Zařízení pro manipulaci s kompostovaní fólií
Manipulace s kompostovací fólií může být zajišťována buď ručně
(běžné u menších kompostáren), což je však způsob značně obtížný,
anebo pomocí mechanizace. Proto jsou v současné době překopávače
kompostu vybavovány automatickými navíječi fólií. Pokládání a
stahování fólií je na řádek kompostu prováděno přídavným adaptérem,
který je umístěn přímo na překopávači kompostu, a operace jsou
vykonávány zcela automaticky. Zařízení tvoří většinou buben, ze
kterého je přikrývací fólie odvíjena při pokládání a který slouží současně
pro zpětné navíjení. Některé překopávače jsou vybaveny zařízením,
jehož funkce umožní pouze nadzvednutí fólie před rotorem překopávače
a její následné pokládání po průjezdu hromadou.
Ve výjimečných případech lze použít zařízení, které je určeno
pouze pro manipulaci s fóliemi (jednoúčelový stroj).
Zařízení pro vlhčení kompostu v hromadách průběhu překopávání
Jedná se o přídavné nádrže, které jsou umístěné na
překopávačích kompostu a z kterých je pomocí aplikačního systému
(čerpadlo, rozvody a trysky) možné dávkovat vodu, vodu obohacenou
různými stimulačními přípravky, kejdu, vodu ze záchytných jímek apod.
přímo do kompostovacích hromad při jejich překopávání.

4.2 Technické prostředky pro monitorování kompostovacího
procesu

Po správně provedené zakládce kompostovacích hromad je další
důležitou součástí kompostovacího procesu monitoring hlavních
fyzikálních, biologických a agrochemických veličin. Reakce na jejich
okamžitou hodnotu je podstata řízení kompostovacího procesu. Je
prováděn vhodný technologický zásah tak, aby se po určené doby
dodržovaly stanovené limity teploty, vlhkosti a obsahy kyslíku. Proto je
nutné věnovat monitoringu určených veličin náležitou pozornost.
4.2.1 Kontrolované veličiny kompostovacího procesu

teplota kompostu [oC],

vlhkost kompostu [%],
• obsahu kyslíku v kompostované hromadě [%],
• test fytotoxicity (řeřichový test) [%],
• mikrobiologické hodnocení kompostu [-],
• agrochemické hodnocení kompostu [-].

4.2.2 Metody měření kontrolovaných veličin
• provozní,
• experimentální,
• doplňující.

Provozní měření kontrolovaných veličin vykonává provozovatel
kompostárny za účelem správného provádění kompostovacího procesu.
K měření používá provozních měřicích přístrojů s dostatečnou přesností
měření, která nemá překročit 2 % z měřené hodnoty v daném měřicím
rozsahu.
Experimentální měření je prováděno za účelem stanovení
obecně platných hodnota a používá se převážně při experimentech,
ověřujících nové techniky kompostování nebo při stanovení vhodných
složení a způsobů zakládky. Měřicí přístroje mají vyšší přesnost měření,
která je rozdílná u jednotlivých měřených fyzikálních veličin. U teploty je
to např. 0,2 % z měřené hodnoty v daném měřicím rozsahu.
Doplňující měření jsou měření nestandardní, povětšinou
orientační, např. zjišťování granulometrického roztažení (velikost částic),
objemové hmotnosti apod.



4.2.3 Měření teplot
Při výběru teploměru je důležité uvážit několik hledisek, která
určují jejich využitelnost:

1) Měřicí rozsah: pro kompostárny je nejvhodnější měřicí rozsah
– 10 oC až + 120 oC.
2) Možnost el. výstupu: pro automatické zaznamenávání naměřených
hodnot je vhodnější teploměr s elektrickým výstupem.
3) Přesnost měření: jak bylo již uvedeno – provozní měření je vhodné
provádět s teploměry, které mají přesnost měření 2 %
z měřeného rozsahu.
4) Hmotnost: je důležitá pro snadnost práce měřiče.
5) Rozměry přístroje (délka sondy): teploměry by měly mít min. délku
sondy 1500 mm.
6) Cena: je velmi důležité usoudit, zda cena přístroje odpovídá jeho
užitným vlastnostem.

Pro měření teplot na kompostárně je nutné splnit následující body:
pořídit vhodný měřicí přístroj.
dodržet metodu měření teploty zapichovacím teploměrem.
určit časové intervaly měření teploty během jedné zakládky.
určit způsob zaznamenávání naměřených hodnot.



V následující tabulce č. 1 jsou uvedeny v současné době dostupné
zapichovací teploměry.
Tab. 1: Přehled teploměrů použitelných na kompostárně
Možnost Rozměry přístroje Cena
Označení Měřicí Přesnost Hmotnost
Výrobce elektr. resp. délka sondy bez DPH
teploměru rozsah měření (g)
výstupu (mm) (Kč)
Technický
METRA ±2% 326 x120 x1522
0 až +200oC
teploměr NE 1050 867,-
z roz.stupnice 1500
BLANSKO a.s. vpichovací TRV
-20až+550oC
SANDBERGER Digitální teploměr -50 až <1% 106 x 67 x 30
sekundový NE 150 5 000,-
+1150oC +550až 920oC 800
GmBh. GT1111
<1,5%
do 50oC
Zapichovací
TESTO s.r.o. ± 0,5oC
sonda -35 až ----
ANO - 15 000,-
+120oC nad 50oC
s datalogerem 1500
Praha 5
testostor 175-1 1,2%
COMET Systém Vpichovací sonda 0,4 oC 141 x 71 x 27
-50 oC
+
s.r.o. ANO -50 až - na objednávku 2 400,-
teploměr S021 až +550 oC
+ 100 oC 1000
Rožnov pod R.
DRAMIŇSKI --- 6 700,-
±1oC v celém
Zemědělský 0 až
Elektronics NE - 1500 (sonda
+ 150oC
tyčový teploměr rozsahu
(alternativně 2250, 3000) 1,5m)
in Agrikulture
4.2.4 Měření obsahu kyslíku v provozních podmínkách
Mimo teploty a vlhkosti je možné řídit kompostovací proces i
zjišťováním obsahu kyslíku v kompostované hromadě. Měření se
provádí povětšinou monitorem koncentrace kyslíku. Příkladem může být
monitor koncentrace kyslíku ASIN O2.
Monitor koncentrace kyslíku ASIN O2 je kontinuální analyzátor,
určený ke sledování koncentrace kyslíku v plynech. Základní provedení
představuje analyzátor s vlastním nasáváním vzdušniny a filtrací
prachových nečistot. výstup měřené koncentrace je číselně zobrazen na
čelním panelu. Měrným elementem je elektrochemický senzor,
vyznačující se vysokou selektivitou, spolehlivostí a dlouhou životností.
Analyzátor se dodává v přenosném provedení k zavěšení na krk.
Pro odběr plynu ze špatně dostupných míst nebo ze sypkých materiálů
je vybaven odběrovou sondou. Není vybaven speciální úpravou
odebíraného plynu. Údržba analyzátoru spočívá pouze v periodické
kontrole kalibrace, doporučený interval je 6 měsíců. Kontrolu lze
provádět kalibračním plynem nebo v servisní dílně výrobce.
Jinou, poměrně složitější metodou měření O2 je využití přístroje
Testozyt od firmy Sandberger. Jedná se o jímání O2 do absorbční
tekuty. Obsah kyslíku je udáván v objemových procentech.

4.2.5 Stanovení zralosti kompostu biologickou metodou
– řeřichový test fytotoxicity
Řeřichový test resp. test fytotoxicity je metoda vyhodnocování
intenzity rozkladu organických materiálů 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).
Tento postup alespoň částečně eliminuje chyby vznikající při zjišťování
stability finálního produktu kompostování pouze pomocí teploty. Znakem
stability je sice teplota kompostu blízká teplotě okolí, nebo teplota
alespoň nižší než 45 °C viz ČSN 46 5735, ta však může být ovlivněna i
jinými faktory, jakými jsou např. nízká vlhkost či nedostatek kyslíku.
Použití testu fytotoxicity je vhodné zejména při aplikaci nově
stanovené receptury zakládky kompostu. V takovém případě je
doporučováno využít test během aerobní fermentace několikrát a to ve
fázích:
• po homogenizaci,
• před jednotlivými překopávkami a v době ukončování
kompostování.

Tab. 2: Použitelnost kompostu dle indexu klíčivosti
Kategorie IK (%) Použitelnost
100 a více substráty pro zahradnictví, květinářství
I.
80 – 100 aplikace před setím
II.
60 – 80 předjarní aplikace, rekultivace do pařenišť,
III.
pro pěstování hub
do 50 aplikace riskantní, neekonomická
IV.



4.2.5 Mikrobiologické hodnocení kompostu
Pro kontrolu organického hnojiva – kompostu je nutné znát pro
zemědělskou praxi jeho kvalitu – stanovení indikátorových
mikroorganismů. Přípustné množství indikátorových mikroorganismů
nesmí překročit povolená kriteria.
Pro odběry vzorků kompostu platí ČSN 46 5735 a pro
mikrobiologickou kontrolu se postupuje dle ČSN ISO 10381 – 6: Kvalita
půdy – Odběr vzorků – Pokyny pro odběr, manipulaci a uchování
půdních vzorků určených pro studium aerobních mikrobiálních procesů
v laboratoři.

4.2.6 Agrochemické hodnocení kompostu

Při laboratorních rozborech kompostu se postupuje dle
ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“ a stanovují se tyto znaky jakosti:
• vlhkost,
• obsah celkového N,
• celkový obsah spalitelných látek,
• poměr C : N,
pH ve vodní suspenzi,
• zrnitost,
• hodnocení homogenity celku.
Tab.3: Jakostní znaky kompostu
Znak jakosti Hodnota
od zjištěné hodnoty spalitelných látek do jejího
Vlhkost (%) dvojnásobku,
avšak min. 40,0 a max. 65,0
Spalitelné látky ve vysušeném vzorku (%) min. 25,0
Celkový dusík jako N
přepočtený na vysušený vzorek (%) min. 0,60
Poměr C:N (-) max. 30:1
Hodnota pH (-) od 6,0 do 8,5
Nerozložitelné příměsi (%) max. 2,0



4.2.7 Výběr dalších možných měření hodnot charakterizujících
kompostovací proces
Tyto hodnoty, které je možné experimentálně zjišťovat,
charakterizují poměrně dobře kompostovací proces. Jsou však pro
provozovatele kompostárny obtížně zajistitelné a proto je používána
pouze při experimentálních měřeních:
- monitorování plynných emisí,
- monitorování prachů,
- stanovení biologické stability kompostovaných surovin,
- určování reologických vlastností biologicky rozložitelných surovin,
- určování objemové hmotnosti hotového kompostu,
- určování gravimetrického rozložení částic v kompostu.

4. ZÁVĚR
Kompostování je velmi stará technologie přeměny zbytkové
biomasy na kvalitní humus. V současné době se tato technologie
dostává opět do popředí zájmu veřejnosti. Aby bylo možné kvalitní
rychlokompost vyrobit a tím využívat všechny jeho výhody, je nutné, aby
byla pro úspěšný průběh celého technologického procesu při
kompostování používaná vhodná, spolehlivá a výkonná
mechanizace.
V převládající míře je technologie rychlokompostování zajištěna
technickými prostředky, spadajícími do oblasti malé mechanizace. Je
možné předpokládat, že v kompostovacích a recyklačních jednotkách se
bude stále více zpracovávat zbytková biomasa přímo v místě jejího
vzniku a tak tento stručný přehled technických prostředků by měl pomoci
pracovníkům k orientaci v této problematice.
Také technické prostředky pro monitorování hlavních veličin,
charakterizujících kompostovací proces, patří do vybavení kompostáren
využívajících technologii zpracování bioodpadu kontrolovaným
kompostováním na malých hromadách.
V zahraničí jsou již kompostárny kompletně vybavené měřicím a
řídícím systémem. Tyto kompostárny produkují komposty, které
odpovídají přísným normám na jejich kvalitu a hlavně jsou šetrné
k životnímu prostředí (problematika pachů a emisí toxických plynů).
Proto je důležité, aby i v ČR byly v kompostárnách zaváděny
monitorovací systémy.
Poznatky uvedené v tomto článku byly získány při řešení projektu
QF 3148 "Přeměna zbytkové biomasy zejména z oblasti zemědělství
na naturální bezzátěžové produkty, využitelné v přírodním prostředí ve
smyslu programu harmonizace legislativy ČR a EU “, který
je podporovaný Národní agenturou pro zemědělský výzkum.


5. POUŽITÁ LITERATURA
1. JELÍNEK, A. a kolektiv autorů: Faremní kompost vyrobený
kontrolovaným mikrobiálním procesem. Realizační pomůcka
pro zpracování podnikové normy, Praha 2002,
ISBN: 80–238-8539-1.
2. JELÍNEK, A. a kol.: Malá mechanizace. AGROSPOJ, „Zemědělská
knižnice Agrospoje – semafor na křižovatce Vašich
cest a plánů“, r. 2000.
3. HEJÁTKOVÁ, K.: Kontrolované mikrobiální kompostování. AGRO
MAGAZÍN, odborný měsíčník, ročník 3, č. 6/červen 2002, str.
32-34.
4. ZEMÁNEK, P.: Využití technických prostředků při kompostování
zbytkové biomasy. Habilitační práce, MZLU, Brno, 2001.
5. VÁŇA, J.: Výroba a využití kompostů v zemědělství. Institut výchovy a
vzdělávání, MZe ČR Praha, 1997.
6. ŠVEJKOVSKÝ Jan: Současné trendy v mechanizaci pro
kompostování v západní Evropě. Biom.cz, 25.11.2002,
https://biom.cz/index.shtml?x=110711

7. ŠŤASTNÝ Milan: Přehled amerických překopávačů
kompostu.Mechanizace zemědělství 10/2001, Praha
_#TEXTCLAN

Příloha: https://biom.cz/upload/6e01d6d4c4835ec93cda508772f3bf6e/vyuziti_technickych_prostredku_pro_technologii_zpracovani_bioodpadu_kontrolovanym_kompostovanim_na_malych_hromadach.pdf

Článek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem

Zobrazit ostatní články v kategorii

Datum uveřejnění: 13.9.2012
Poslední změna: 20.9.2012
Počet shlédnutí: 2068

Citace tohoto článku:
: Využití technických prostředků pro technologii zpracování bioodpadu kontrolovaným kompostováním na malých hromadách. Biom.cz [online]. 2012-09-13 [cit. 2019-09-17]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz-spalovani-biomasy/odborne-clanky/vyuziti-technickych-prostredku-pro-technologii-zpracovani-bioodpadu-kontrolovanym-kompostovanim-na-malych-hromadach>. ISSN: 1801-2655.

Komentáře:
ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto