Expertní systémy na Biom.cz

Jaké jsou možnosti využití materiálů, kterými disponuji?

Přílohy

Význam organické hmoty v půdě
prezentace k semináři Bioodpad 2002 (PPT, 147 kB).


Skripta - Jaroslav Váňa - Ekologie a ekotechnika
1993 - upraveno 1998 (MS Word 97)


Příručka pro nakládání s komunálním bioodpadem
Zdena Kotoulová, Jaroslav Váňa, vydal Český ekologický ústav (PDF - 0,99MB).


Doporučené články

_#HDLN_URL
_#HDLN_URL
_#HDLN_URL
_#HDLN_URL
_#HDLN_URL
_#HDLN_URL

Diskuse

Zobrazit diskusi k úloze
(počet příspěvků: 1)

Klíčová slova

půda, humus, kompostování, anaerobní digesce, alkoholové kvašení, hnojení

Autoři úlohy

Antonín Slejška, Jaroslav Váňa

Organické materiály je možné využívat mnoha způsoby a to především v závislosti na jejich vlastnostech. Vhodné technologie pro zpracování organických materiálů jsou uvedeny na stránkách jednotlivých materiálů (viz níže).

Výpisy materiálů vhodných pro jednotlivé technologie Stránky materiálů

Požadavky technologií na materiály

Jednou z nejdůležitějších charakteristik organického materiálu je jeho vlhkost. Materiály s nízkým obsahem vody a živin a vysokým obsahem spalitelných látak jsou většinou vhodné pro výrobu biopaliv, případně pro přímé spalování. Materiály s vyšší vlhkostí, obsahem živin a snadno rozložitelných látek jsou vhodné pro mikrobiální rozklad. Tohoto přirozeného bakteriálního procesu se využívá u kompostování, aerobní digesce a alkoholového kvašení. Vlhkost však není jedinou charakteristikou vhodnosti použití. Každá technologie má své nároky na vstupní materiál, které musíme splnit pro získání kvalitního produktu.

Kompostování

U kompostování je vhodnost vložených materiálů a tím i kvality čerstvého kompostu daná několika základními charakteristikami. Těmi jsou především:

Pro vytvoření optimálních podmínek pro rozvoj mikroorganismů je třeba zabezpečit zejména správný poměr uhlíku a dusíku (C:N) vhodnou surovinovou skladbou čerstvého kompostu. Poměr C:N by měl být v čerstvém kompostu v rozmezí 30-35:1 a ve zralém kompostu 25-30:1. Příliš široký poměr C:N prodlužuje zrání kompostu. Při příliš úzkém poměru C:N v čerstvém kompostu převyšuje obsah dusíku metabolickou přeměnu mikroorganismů, vznikají ztráty čpavkového dusíku a klesá produktivita tvorby humusových látek.

Vlhkost čerstvého kompostu je potřebné upravit na hodnotu, při níž je cca 70 % objemu pórovitosti kompostu zaplněno vodou. Nedostatečná vlhkost způsobuje vývoj nevhodné mikroflóry s převahou plísní a aktinomycet. Při nadbytečné vlhkosti dochází rychle k nedostatku kyslíku v kompostu a k vývoji anaerobní mikroflóry. Komposty zemité vyžadují optimální vlhkost 50 - 55 % a komposty s převahou dřevní štěpky nebo stromové kůry vlhkost 65-70 %.

Hodnota pH kompostu by se měla pohybovat kolem neutrální reakce kompostu a tedy kolem hodnoty 7. Optimální rozsah hodnot pH kompostu je pak od 6,0 do 8,5. V případě nedostatečného provzdušnění kompostu může dojít k posunu k nižším hodnotám. K tomu dochází výskytem obsahu kyselin vyprodukovaných některými anaerobními bakteriemi. Naopak při správném zacházení s kompostem se hodnota pH posunuje více k hodnotám alkalickým.

Pro optimální pH reakci kompostu je důležité jeho provzdušnění, obsah vody a dále s tím související obsah strukturního materiálu. Musíme tedy ke kompostu dodávat takový materiál, který umožní vytvoření dostatku pórů k zadržení vlhkosti na straně jedné a vzduchu, jako prostředí pro žádoucí aerobní bakterie, na straně druhé.

Surovinová skladba kompostu musí zabezpečovat přítomnost lehce rozložitelných organických látek pro počáteční rozvoj mikroorganismů a zároveň vhodnou mikroflóru. Doplnění mikroflóry inokulací se při praktickém kompostování jeví jako značně problematické a zpravidla méně účinné. Výhodnější je očkování čerstvého kompostu zrajícím kompostem, nebo zeminou.

Požadavek na minimální přítomnost fosforu v kompostu je 0,2 % P2O5 v sušině. Vedle obsahů dusíku, uhlíku a fosforu je rovněž důležité sledovat obsahy dalších látek. A to ať již jsou to látky pozitivní pro kvalitu kompostu, tak naopak látky toxické. U těchto jsou normou ČSN 465735 dány požadavky na jejich maximální hodnoty dle tabulky 1 a tabulky 2.

Tato norma rovněž uvádí požadavky na obsah nerozložitelných příměsí, který by měl být pod 2 %.

Tabulka č. 1: Požadavky na jakost kompostu (ČSN 465735)

Znak jakosti Hodnota
Vlhkost v % od zjištěné hodnoty spalitelných látek do jejího dvojnásobku, avšak min. 40,0 a max. 65,0
Spalitelné látky ve vysušeném vzorku v % min. 25,0
Celkový dusík jako N přepočtený na vysušený vzorek v % min. 0,60
Poměr C : N max. 30 : 1
Hodnota pH od 6,0 do 8,5
Nerozložitelné příměsi v % max. 2,0
Homogenita celku v % relativních ± 30

Tabulka č. 2: Nejvyšší přípustná množství sledovaných látek v kompostu a v surovinách pro přípravu kompostu (ČSN 465735)

Sledované látky Nejvyšší přípustné množství sledované látky v mg v 1 kg vysušeného vzorku kompostu podle třídy
I. II.
As 10 20
Cd 2 2
Cr 100 300
Cu 100 400
Hg 1 1,5
Mo 5 20
Ni 50 70
Pb 100 300
Zn 300 600

Anaerobní digesce

Nároky na materiál u anaerobní digesce jsou podobné jako u materiálové skladby pro kompostování. Preferuje se zde opět materiál dobře rozložitelný. Tedy hlavně vlhký, s vysokým obsahem živin a snadno rozložitelných látek. Rozdíl mezi kompostováním a anaerobní digescí není dán vstupním materiálem, ale spíše podmínkami, za jakých tento proces probíhá a jeho výstupem. Anaerobní digesce probíhá za nepřítomnosti vzduchu a hlavním produktem přeměny je zde bioplyn. Kromě bioplynu pak získáme vláknitou a tekutou zbytkovou frakci. Vláknitá frakce je z 80-83 % fosfor a dusík, takže je použitelná namísto minerálního hnojiva. Tekutá frakce obsahuje z živin hlavně amonný dusík (NH4), který je snadno přijatelný rostlinami, a je proto využíván v závlahovém systému na okolních polích. Tekutá frakce však může být dále koncentrována v odparce na hnojivý koncentrát obsahující zejména amonný dusík a malá množství fosforu.

Alkoholové kvašení

Pro alkoholové kvašení je opět důležitá rozložitelnost materiálu a dále hlavním specifickým nárokem je vysoký obsah cukrů. Ty jsou postupně přeměňovány až na konečný produkt, kterým je alkohol. Vhodnou biomasou jsou tedy suroviny obsahujících vysokou koncentraci cukrů (cukrová řepa a třtina), a to i ve formě škrobu jako například u brambor, kukuřice, obilnin a jiných.

Hnojení

Využívání organických přípravků ke hnojivým účelům má tradici již staletí. Ať to bylo pasivní využití živin dodaných v záplavových oblastech, tak cílené využití organických látek ke zlepšení vlastností půdy a s tím spojenou její úrodností. Změna nastala s objevem umělých hnojiv a pesticidů. Pro zemědělce je aplikace hnojiv a pesticidů jednodušší a mohou lépe předvídat účinky na pěstované plodiny. Došlo tak ovšem k postupnému ochuzení půd o humus a k její erozi. Proto se opět rozvíjí tendence na podporu využívání organických hnojiv.

Jen menší část dodaných organických látek se v půdním prostředí přemění v trvalý humus. Humus je možno připravit mimo půdní prostředí v kompostech. Při kompostování probíhá přeměna organických látek stejným způsobem jako v půdě, ale můžeme ji technologicky ovládat, a získat co největší množství humusu v co nejkratším čase. Technologie výroby kompostu by měla zabezpečovat podmínky pro rozvoj mikroorganismů, které přeměňují organickou hmotu na trvalé humusové látky. Vyzrálým kompostem dodáváme do půdy již připravený humus čímž se proces obnovy půdní úrodnosti značně urychlí.

Nezkompostované rostlinné zbytky, komposty, hnůj a extrakty z kompostů jsou často používány za účelem výživy plodin. V poslední době je zaznamenáváno stále více příkladů, kdy nezkompostované rostlinné zbytky, komposty a jejich extrakty či hnůj potlačily výskyt škůdců a nemocí pěstovaných plodin a příkladů, kdy po zapravení do půdy pozitivně ovlivnily zdraví půdy a umožnily přítomnost prospěšných mikroorganismů.

Literatura

  • KERNER, A.; ÁLVAREZ, J.M.: Broadening Compost Use In Southern Europe, BioCycle World, October 2004
  • MAREŠOVÁ, Karolina, KASPEROVÁ, Vanda, JANDOVÁ, Lenka, TOLLRIANOVÁ, Zuzana, ŠEVČÍKOVÁ, Ivana, KONVIČKOVÁ, Vendula: Využití kompostů a jiných organických přípravků v zemědělství. Biom.cz [online]. 2006-08-24 [cit. 2006-08-31]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/index.shtml?x=1918409>. ISSN: 1801-2655.
  • VÁŇA, Jaroslav: Výroba a využití kompostů v zemědělství. Biom.cz [online]. 1994 [cit. 2006-08-31]. Dostupné z WWW: <http://stary.biom.cz/publikace/kompost/index.html>

Datum uveřejnění: 14. září 2006
Poslední změna: 26. června 2007
Počet shlédnutí: 1815

Citace této úlohy:
SLEJŠKA, Antonín, VÁŇA, Jaroslav: Expertní systém pro organické hnojení na zemědělské půdě : Jaké jsou možnosti využití materiálů, kterými disponuji?. Biom.cz [online]. 2006-09-14 [cit. 2019-06-26]. Dostupné z WWW: <http://expert.biom.cz/oh-zem.stm>. ISSN: 1801-2655.