Odborné články

Omezení emisí amoniaku a metanu procesem rychlokompostování

1. Úvod

Emise plynů ze zemědělské činnosti výrazně ovlivňují životní prostředí. Zemědělství je nejen významným producentem toxického amoniaku, ale při zemědělské činnosti vzniká i celá řada dalších plynů, zvláště pak metan, CH4, CO2, CO, N2O, NOx, H2S a další odérové plyny.

Hlavním producentem těchto plynů je jednak chov hospodářských zvířat a na něj navazující manipulace, skladování a aplikace organických odpadů - chlévského hnoje, kejdy nebo trusu a v rostlinné výrobě je to zejména používání pesticidů a herbicidů, ale také proces dlouhodobého kompostování.

Jedna z možností, jak snížit poměrně velké úniky amoniaku a metanu do ovzduší je využití procesu rychlokompostování.

2. Omezení emisí metanu procesem rychlokompostování

Kompost je všestranné statkové hnojivo obsahující všechny druhy rostlinných živin včetně humusových a půdotvorných látek oživených edafonem. V současné době se vyrábí buď klasickým způsobem na zemědělských a kompostářských závodech, nebo procesem rychlokompostování na malých hromadách ve formě tzv. faremního kompostování.

Proces rychlokompostování umožňuje významně snížit emise amoniaku a metanu. Při výrobě kompostu lze zužitkovat nejrůznější zbytkové suroviny, vyskytující se nejen v zemědělství, ale i v komunálních službách. Dobrý kompost musí být složen z minerálních látek (např. z dobré zeminy), organických látek (rašeliny, rostlinných zbytků, natě apod.) a jejich směs oživena. Aby tyto složky na sebe mohly působit co nejúčinněji, mají být ještě před zakládáním kompostu dobře rozmělněny a smíchány, aby jejich styčný povrch byl co největší.

Kompostování je biologický proces. Je to aerobní termofilní samozáhřevný biologický rozklad biologicky degradovatelného materiálu. Při kompostování přeměňují mikroorganismy surový materiál na humus a jeho složky. Řádné kompostování vyvíjí dostačující teplo k ničení semen plevelů, patogenních baktérií, redukuje obsah vody a objem materiálu.

Je to jednoduchý proces ovlivňovaný základními podmínkami prostředí, které ovlivňují všechny biologické činnosti. Při procesu zrání kompostu vznikají plynné emise. Při experimentech byly zjištěny následné plynné emise: N2O, NO, NH3, CH4, CO, CO2, H2S. Je zřejmé, že obsah plynných emisí se bude lišit podle jednotlivých komponent pro kompost použitých, ale vzhledem k potřebě zachovat pro zdravý průběh kompostování je optimální dodržet poměr C : N = 30 : 1.

3. Výsledky experimentu snížení emisí procesem rychlokompostování

Při experimentech bylo zjištěno, že na 1 t sušiny kompostu je při klasickém způsobu kompostování (doba kompostování cca 12 měsíců, 2x překopávka) vyprodukováno 6 kg metanu. Při rychlokompostování, při kterém je kompost vyroben za 8 - 12 týdnů a provedeno cca 8 překopávek se množství vyprodukovaného metanu sníží o polovinu, tj. na 3 kg za rok. Je zajímavé také porovnat tvorbu metanu a amoniaku po překopávce. Tento vztah ukazují grafy na obr. č. 1 a 2, pořízené při experimentech prováděných na kompostárně ve Velkých Přílepech.

Experimenty byly prováděny v rámci mezinárodní spolupráce při řešení problematiky omezení emisí plynů ze zemědělské činnosti se spolupracovníky ze SRN jejich přístrojem na principu fotoakustické spektroskopie (FAS) Brüel & Kjaer 1302.

Pro porovnání naměřených hodnot po překopávce kompostu je zřejmé, že v průběhu několika hodin se únik emisí snižuje, metan se na rozdíl od amoniaku stále částečně vyvíjí. Po každé překopávce se však snižuje maximální dosažená hodnota emisí, až ke konci procesu se již žádný amoniak ani metan netvoří. Z těchto měření lze celkem dobře usoudit na rychlost přeměny organických odpadů na humusové látky.

4. Omezení zápachu při rychlokompostování

Rychlokompostování je jedna z možností, jak snížit emise zátěžových plynů z degradačních procesů do ovzduší. Avšak aby mohl být ještě více rozšiřován, a to nejen v oblasti zemědělství, je třeba omezit jeho některé negativní vlivy na okolní prostředí.

Jedním z takových vlivů je nežádoucí zápach rychlokompostu, vznikající zejména na kompostárnách na území obcí, v městské zástavbě.

Rychlokompostování je technologie, která umožňuje dobře využívat a jednoduše aplikovat nejrůznější přípravky jednak ke stimulaci mikroorganismů čili urychlení celého procesu a jednak pro potlačení zápachu, který vzniká v první fázi kompostovacího procesu.

5. Výsledky experimentu potlačení zápachu vznikajícího při procesu rychlokompostování

Za účelem ověření technologie kompostování na malých hromadách a účinků přípravků pro ošetření kompostů bylo zřízeno experimentální pracoviště, kde byl zjišťován vliv různých přípravků na průběh zrání a snižování emisí, vznikajících během kompostovacího procesu. Seznam a charakteristika jednotlivých přípravků pro ošetření kompostů, které byly zahrnuty do ověřovacích zkoušek, jsou uvedeny v tabulce č. 1.

Tab. 1: Přípravky pro ošetření kompostu

  Název výrobku Výrobce/ distributor Způsob použití Složení Dávkování Cena
1 Amalgerol
Premium
Výrobce:
Hechenbichler GmbH, A-6020
Innsbruck, Rakousko

Distribuce v ČR:
Jihospol, a. s.,
Kostelní 34
370 04 Č. Budějovice
tel.: 038/ 743 5302
fax: 038 / 743 5385
e-mail: jihospol-cb@
telecom.cz
Víceúčelový přípravek, kt. funguje na principu účinného povzbuzování vitálních funkcí příznivé mikroflóry, podílející se na přirozeném rozkladu organické hmoty. Kromě urychlení a zkvalitnění kompost. procesu také výrazně omezuje tvorbu zápašných rozkladných složek. Pro urychlení zrání kompostů se aplikuje jako zvlhčující zálivka do kompostové zakládky Je to směs vybraných rostlinných olejů, včetně specifické kompozice éterických olejů, vybrané specifické bylinné výtažky, extrakty z mořských řas a zvláštní cukerné komponenty, výrazně stimulující - spolu s vysokým obsahem uhlíku v přípravku - růst a množení příznivých půdních mikroorganismů Je doporučováno kompost. zakládku při jejím vrstvení do hromad prolévat 2 -4% emulzí Amalgerolu.
Při použití během překopávání u rychle zrajících kompostů již postačí pouze 1- 2% emulze
Základní cena je 260,- / 1litr
Dodává se v následuj. baleních:
0,5 l; 1 l;
25 l; 200 l a 500 l (na velkoobjemová balení - cenové zvýhodnění)
2 BAT 506 NTR, BAT 506 NTX (NTX - pro kompostování bez překopávání)
Global
Odor Control Technologies
4901 N.Mt.Gilcad Rd.
Bloomington, USA
Pro kompostování materiálů s nedostateč. množstvím uhlíku. Výrobek určený k úpravě amoniaku, aminů, určitých alkoholů, těkavých mastných kyselin, bentonů a sulfidů. BAT 506 je kombinací aminokyselin, sulfátů, minerálů, různých proteinových derivátů, přírodních detergentů a kapal. karbohydrátů. Přípravek je dávkován tak, aby na 1 m3 kompostu připadlo 50 ml koncentrátu - předávkování snižuje účinek. Jako nosič koncentrátu se používá voda a ředění se provádí v poměru 1:40 a vyšším (možno až 1:1000). Množství vody je určováno tak, aby bylo zaručeno dostateč. promíchání a homogenizace. 1 litr přípravku stojí
9,88-15,32 USD bez DPH
t.j
370,- až
573,- Kč
3 Bio-
algeen
rychlo-
kompostovač
BIO-ALLVIA s.r.o.
Oldřichova 33
128 00 Praha 2
*Zkrácení kompostov. procesu cca na polovinu v závislosti na navození zvýšení mikrobiální aktivity. Účinnými látkami jsou alginát sodný, polyuronové kyseliny, aminokyseliny a mikroprvky (produkt z mořských řas) BIO-ALGEEN rychlokompostovač se ředí s vodou v poměru1:50 až 1:100 (podle obsahu sušiny) při dávkování 300 ml koncentrátu na 1 m3 kompostu. 1 l přípravku stojí cca 94,50 Kč
4 Bio-
algeen
 G 40
BIO-ALLVIA s.r.o.
Oldřichova 33
128 00 Praha 2
*Snížení produkce amoniaku a dalších těkavých složek. obdobně jako u předchozí varianty BIO-ALGEEN G 40 se ředí s vodou v poměru 1:50 až 1:100 (podle obsahu sušiny) při dávce 200 ml.m-3 kompostovaného materiálu.  
5 Kompost-
stimul
ENVISAN-
GEN, s r.o.,
Divize biotechnologií
Polní 2
371 39 České Budějovice
* je určen pro stimulaci rozkladných procesů při kompostování organické hmoty.
* účinně stimuluje pouze aktivity přirozeného mikrobiálního osídlení v kompostovaném materiálu - je založen na odlišném filosofickém principu, než ostatní obdobné přípravky.
Je to vedlejší produkt potravinář. výroby tzv. lihovarské výpalky. Organický podíl přípravku je tvořen některými naturál. aminokyselinami, dalšími organickými sloučeninami s org. vázaným dusíkem a dalšími org. kyselinami. Anorganický podíl: fosfáty, vápník, hořčík, mangan, zinek, bor a další běžné stopové prvky v množství, odpovídajícím charakteru výchozí suroviny 2 litry Kompost-
stimulu je nutné rozpustit v cca 20 litrech vody
toto množství postačí na ošetření 1 m3 kompostovaného materiálu (při dostatku dusíku lze použít poměr - 1 l na 1 m3)
1 l přípravku stojí cca 60,- Kč
6 Oxygenátor (BGS) SANBIEN s.r.o.
Nádražní 19
150 00 Praha 5-Smíchov
*Ke kompostování všech organicky rozložitelných látek vhodných pro komposty.
*K rozkladu fekálií v suchých záchodech, ke zlepšení čistícího účinku ČOV, k čištění vody v zahradních jezírkách
Přípravek na rozklad organické hmoty v žumpách a na kompostech
BGS je směsí lyofilis. nepatogenních bakterií a enzymů - amylasy, proteasy a lipasy. K této směsi 12 kmenů bakterií a enzymů se dále přidávají živiny (startér), pro urychlení působení přípravku. Ze složení vyplývá, že skladba mikroorganis. převažuje směrem do oblasti aerobie. Přípravek je dodáván v suchém stavu. Musí se aktivovat ve vodní lázni 20-30°C teplé po dobu 30 min. 50g přípravku dostačuje na úpravu 2 až 5m3 kompostu a aktivuje se v 10 litrech vody. Nesmí se používat kovové nádoby. 50 g přípravku stojí
88 Kč

Hlavním ukazatelem pro určení míry zapáchání jednotlivých hromad, ošetřených různými přípravky, byla hodnota emisí produkovaných procesem aerobního rozkladu organických surovin, jíž největší měrou ovlivňuje amoniak (NH3). Mimo to bylo provedeno měření metanu (CH4), oxidu uhličitého (CO2), oxidu dusíku (N2O) a vlhkosti měřených plynů. Měření probíhala podle schválené metodiky VÚZT pro měření zátěžových plynů v zemědělské činnosti.

Pro ilustraci jsou na obr. 3 zaznamenány průběhy uvolňovaného amoniaku 4. den po založení zakládky. Kompostované suroviny byly navezeny na tři hromady, z nichž hromada č. 1 byla kontrolní - ničím neošetřená, zakrytá geotextilií, hromada č. 2 byla ošetřena jedním z přípravků a také byla zakrytá geotextilií a hromada č. 3 byla ošetřená přípravkem, avšak v průběhu kompostovacího procesu nebyla zakrývána.

Z naměřených průběhů je viditelný pozitivní účinek přípravku na snížení produkce nežádoucích plynů. Jeho účinnost lze ještě zvýšit použitím zakrývací geotextilie.

Z dosažených výsledků je zřejmé, že při zajištění podmínek pro optimální průběh kompostovacího procesu, je možné do určité míry potlačit nežádoucí zápach kompostu, vznikající v jeho počáteční fázi.

U všech použitých přípravků lze konstatovat, že více nežli jako stimulátory pro urychlení kompostovacího procesu, lépe plní funkci prostředku pro potlačení zápachu.

6. Závěr

Protože je rychlokompostování jedna z možností, jak snížit emise zátěžových plynů z degradačních procesů do ovzduší, bude jeho význam v příštím období stále narůstat a pokud se podaří omezit jeho negativní vlivy na okolní prostředí, bude patřit mezi nejvýznamnější technologie pro zpracování organických zbytků ze zemědělské činnosti v rámci zákona o odpadech a zákona o ochraně ovzduší.

Literatura

  1. Jelínek, A.; Češpiva, M.; Plíva, P.; Hörnig, G.: Composting as possibility of toxic gases emissions reduction, mainly ammonia, generated during manure storage. Zemědělská technika, 2001, č. 3, s. 82 - 91
  2. Jelínek, A.; Češpiva, M.; Plíva, P.: "Omezení vlivu emisí toxických plynů ze stájí na životní prostředí". Výroční zpráva za řešení projektu EP0960006510. VÚZT Z-2357, 1999.
  3. Jelínek, A.: "Kvalitativní a kvantitativní analýza nejnovějších zdrojů, dotčených závazky protokolu ACETO a Legislativy EU". Zpráva za etapu 2., VÚZT, říjen 2000.

Příspěvek pro seminář "BIOODPAD 2002 - biologické metody využívání zemědělských odpadů"

Článek byl publikován v rámci projektu Zápach.

Obrázek 2
Obr. 2: Koncentrace amoniaku Velké Přílepy 3.-4.10. 1999 Obrázek 3
Obr. 3: Produkce amoniaku u zakládky ošetřené přípravkem

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

Související články:

Aerobní fermentace substrátu na bázi čerstvé a biozplynované travní fytomasy
Biopreparáty na urýchlenie kompostovania
Obecná podoba podnikové normy pro faremní kompost vyrobený kontrolovaným mikrobiálním procesem
Nakládání s biologickými odpady v provincii Miláno (5) kompostárna FerGEO
Správná zemědělská praxe z pohledu zákona o ochraně ovzduší a o integrované prevenci
ECN zahajuje pracovní program na olfaktometrii
Využití technických prostředků pro technologii zpracování bioodpadu kontrolovaným kompostováním na malých hromadách

Předchozí / následující díl(y):

Kompostovacia kampaň na Slovensku
Čistírenské kaly - prokleté nebo životodárné?
Ekologické zpracování bioodpadů na minerální hnojivo a biopalivo technologií EKOBIOPROGRES?
Malá mechanizace pro kompostování
Možnosti intenzifikace zrání kompostu
Od spalování k většímu třídění a kompostování bioodpadu, ekonomický pohled
Optimalizace surovinové skladby při kompostování zbytkové biomasy
Potenciál využívání biomasy v kotlích vyšších výkonů
Program Composter a možnosti jeho využití při optimalizaci surovinové skladby kompostu
Současné trendy v mechanizaci pro kompostování v západní Evropě
Strategie a nástroje pro nakládání s biodegradabilními komunálními odpady v Evropě
Výroba a využití bioplynu v zemědělství
Význam organické hmoty v půdě
Zkušenosti s výstavbou zemědělských bioplynových stanic
Několik poznámek k problematice ekonomie odděleného sběru a třídění bioodpadů (z komunálních odpadů)

Zobrazit ostatní články v kategorii Bioodpady a kompostování

Datum uveřejnění: 3.12.2002
Poslední změna: 8.10.2007
Počet shlédnutí: 8459

Citace tohoto článku:
JELÍNEK, Antonín: Omezení emisí amoniaku a metanu procesem rychlokompostování. Biom.cz [online]. 2002-12-03 [cit. 2019-11-20]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz/odborne-clanky/omezeni-emisi-amoniaku-a-metanu-procesem-rychlokompostovani>. ISSN: 1801-2655.

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