Návrh na umístění kompostárny ve vztahu k bilanci produkce zbytkové biomasy

Článek je převzat ze sborníku z mezinárodní vědecké konference "Zemědělská a zahradnická technika z hlediska environmentální politiky státu", která se konala 29.-30. kvetna 2003 v Lednici.

Abstract

Project of the compost company in relation to the production of residual biomass
By force of upcoming entrance ČR to EU and harmonizing our rule of law by EU targets, is reassessmented the significance of composting, which is solution two spheres of problems. The first of them is utilization or processing biological waste from agriculture and another production sphere. The second of them is improving soils fertile and preservation unpolluted environment.
By processing biological waste recapitulation ( quantity, category ), according their seasonality and regions location of constituent producers, was made "cookbook" and was suggested compost location, which respect to bringing optimisation. This work will find apply at the systems proposal for biological waste utilization.
Key words: biological waste, composting, composts location

Abstrakt

V souvislosti s připravovaným vstupem ČR do Evropské unie a probíhající harmonizací našeho právního řádu se směrnicemi EU dochází k přehodnocování významu kompostování, které současně představuje řešení dvou okruhů problémů. Prvním z nich je zužitkování resp. zpracování biologických odpadů vznikajících v zemědělství a dalších výrobních sférách, druhým pak je zlepšování úrodnosti půdy a udržování nezávadného životního prostředí.
Na základě zpracované bilance biologických odpadů (množství, druh) podle jejich sezónnosti a ve vztahu k rozmístění jednotlivých producentů v daném regionu, byla zpracována receptura a navrženo umístění kompostárny s ohledem na optimalizaci svozu. Práce najde praktické využití zpracovaných výsledků při systémovém zpracování návrhu využití biologického odpadu v této oblasti.
Klíčová slova: biologický odpad, kompostování, umístění kompostárny

Úvod

Kompostování bioodpadů představuje významnou součást odpadového hospodářství. Je to jeden z vhodných způsobů jejich využití a likvidace. Kompostováním bioodpadů dochází ke zhodnocení těchto surovin vhodným způsobem. V opačném případě bývá s těmito surovinami zpravidla nevhodně nakládáno.

Pro rozhodování o možnostech kompostování bioodpadů je potřebné získat řadu objektivních informací. Jsou jimi např. druh, množství a produkce bioodpadů během sezóny. Podle zjištěných údajů pak lze zvolit vhodnou kompostovací technologii a sestavit optimální surovinovou skladbu kompostové zakládky. Zejména s ohledem na optimalizaci svozu bioodpadů lze s uplatněním vhodných metod určit lokalitu pro umístění kompostárny.

Hlavním cílem této práce je na základě výsledků průzkumu zpracovat návrh na umístění kompostárny. Při návrhu má být zohledněno množství a druhy využitelných bioodpadů, zpracovány receptury zakládek event. kapacitní propočty. Umístění kompostárny má být řešeno s ohledem na problematiku svozu bioodpadu a na jejich nejvýznamnější producenty ve vybrané oblasti strakonického regionu o rozloze 103 173 ha ( území dřívějšího strakonického okresu ).

Materiál a metody

1) Sběr primárních údajů - byly zjišťovány metodou dotazníku zaslaného poštou v kombinaci s telefonickým dotazováním. Telefonické dotazování se provádělo u subjektů, které na zaslaný dotazník neodpověděly, a také pokud bylo nutné údaje doplnit či objasnit. Seznam potenciálních původců biologických odpadů byl sestaven ve spolupráci se Zemědělskou agenturou ve Strakonicích.

2) Hodnocení získaných údajů - jednotlivé druhy biologických odpadů byly hodnoceny podle jejich charakteru, roční produkce a sezónnosti.

3) Zpracování receptury a optimalizace kompostové zakládky - při sestavování receptury, optimalizaci kompostových zakládek a odhadech hmotnostních ztát v průběhu zrání kompostu bylo postupováno podle příkladu propočtu surovinové skladby kompostu, který uvádí Váňa (1994). Využity byly již vyhodnocené údaje o množství jednotlivých surovin, jejich charakteru a dostupnosti v průběhu roku, ale i další údaje např. o poměru C : N a vlhkosti.

4) Řešení umístění kompostárny - při hledání vhodné lokality pro umístění kompostárny v rámci strakonického regionu byla využita metoda optimálního umístění centrálního skladu. Tato modelová metoda předpokládá následující hypotézy:

• centrum lze umístit kdekoli
• umístění dodavatelů nebo odběratelů a objemy přepravy jsou neměnné
• doprava je kyvadlová
• náklady na dopravu jsou úměrné objemu přepravy a vzdušné vzdálenosti
• cílem je určit umístění skladu s minimálními náklady na dopravu.

Model odpovídající hypotéze se označuje jako "Steinerův-Weberův problém" a v praxi se zjednodušuje aproximací, při které se hledá těžiště plochy.

kde:	x, y - představují souřadnice popisující umístění kompostárny xi, yi - souřadnice popisující umístění i-tého producenta biomasy Qi - objem přepravované biomasy mezi kompostárnou a jejím i-tým producentem n - konečný počet producentů biomasy

Výsledky

1) Vyhodnocení sběru primárních údajů - z celkového počtu 42 oslovených respondentů, kterým byly zaslány dotazníky, jich odpovědělo celkem 35, což představuje 83% z celkového počtu. Podle získaných údajů produkují oslovené subjekty strakonického regionu v úhrnu 450 181 tun bioodpadů.

2) Vyhodnocení získaných údajů - byla zpracována bilance bioodpadů dle druhu a množství v jednotlivých měsících (ukázku zachycuje graf č. 1). Ze získaných údajů o nakládání s odpady vyplývá, že z celkové produkce bioodpadů bude pro kompostování využito celkem 16 436 tun odpadů, tj. 3,7 %. Z kompostování bude vyloučen hnůj. Kejda a sláma se budou kompostovat v množství, potřebném k úpravě poměru C : N a vlhkosti zakládky.

3) Vyhodnocení zpracované receptury a optimalizace kompostové zakládky - celková produkce bioodpadů využitelných pro kompostování byla rozvržena do 3 kompostovacích cyklů, přičemž délka jednoho cyklu činí 12 týdnů. V období prosinec až únor probíhá vzhledem k nízkým teplotám okolního prostředí proces kompostování pomalu. Z tohoto důvodu byly navrženy pouze tři kompostovací cykly (viz. výše) do nichž byly rozděleny vstupní suroviny. Kompostování tedy bude probíhat v období od března do listopadu. Modelový návrh receptury pro konkrétní období ukazuje tabulka č. 1. Ve vztahu k sezónnosti a zastoupení jednotlivých surovin není nutné na základě výpočtů v jednotlivých kompostovacích cyklech upravovat celkový poměr C : N kompostových zakládek. Lze předpokládat pouze případné úpravy s ohledem na optimální vlhkost zakládek.

4) Umístění kompostárny - s využitím metody optimálního umístění centrálního skladu bylo na základě výpočtů navrženo optimální umístění kompostárny s ohledem na optimalizaci svozu. Skutečné umístění kompostárny pak bylo navrženo i s ohledem na vzdálenost od obce, dostupnost, pásma hygienické ochrany, směr převládajících větrů apod. Návrh skutečného umístění kompostárny ukazuje obrázek č. 1.

Závěr

S využitím objektivních podkladů získaných průzkumem, tato práce navrhuje vhodnou lokalitu na umístění kompostárny ve strakonickém regionu. Návrh předpokládá, že se v kompostárně ročně vyprodukuje cca.13 000 tun vyzrálého kompostu. Tato produkce by mohla být upotřebitelná např. při rekultivaci krajiny, ochraně proti erozi, zlepšení půdy atd. Předmětem další práce bude návrh vhodné strojní linky pro kompostárnu. Linka by měla zajišťovat výrobu hrubého kompostu včetně jeho aplikace na pozemky. Tato práce tedy bude představovat ucelený postup při návrhu kompostárny pro konkrétní oblast.

Použitá literatura

1. JELÍNEK, A. a kol.: Hospodaření a manipulace s odpady ze zemědělství a venkovských sídel. Praha 2001
2. VÁŇA, J.: Výroba a využití kompostů v zemědělství. Institut výchovy a vzdělávání MZe ČR, Praha 1994, http://stary.biom.cz/publikace/kompost/index.html
3. ROLLO, J.: Praktické příklady z operační analýzy. SNTL, Praha 1973
4. ZAVŘELOVÁ, I.: Průzkum využití biologického odpadu pro kompostování v břeclavském regionu. Diplomová práce, MZLU Brno, ZF, Lednice, 1997

Publikované výsledky jsou součástí řešení výzkumného záměru ZF MZLU v Brně, č. MSM 435100002.

Obr. 1: Návrh umístění kompostárny ve strakonickém regionu

Tweet

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu

Biometan se vyplatí a má budoucnost