Zpracování organické hmoty v malých kompostárnách

S rostoucím komfortem naší civilizace vzrůstá i objem odpadů, které po sobě lidstvo zanechává. Díky separaci komunálních a domovních odpadů dostáváme poměrně velké množství materiálu, který je zbytečné a neúčelné likvidovat prostých skládkováním či pálením. Tento materiál se stává důležitou surovinou pro výrobu kompostů, které zpětně pomáhají zvyšovat úrodnost půdy. Vyrobit „dobrý kompost“ však není až tak jednoduché. Pro výrobu kvalitního hnojiva je nutné vědět o kompostu něco více.

Používání kompostu zvyšuje obsah humusu v půdě
Úrodnost půdy je závislá na jejích fyzikálních, chemických a biologických vlastnostech a tyto vlastnosti jsou ovlivňovány množstvím kvalitou půdní organické hmoty, zejména její přeměněné části, kterou nazýváme humus.
Organická hmota a humus v těžkých půdách zvyšuje pórovitost a vzdušnost, zlepšuje vodní jímavost a propustnost, snižuje soudržnost a omezuje tvorbu škraloupu. V lehkých půdách humus naopak soudržnost zvyšuje, zmenšuje hrubou pórovitost, snižuje vodopropustnost a vysychavost půdy.
Humus spojený s jemnými částicemi půdy v tzv. humusojílový komplex na sebe poutá rostlinné živiny a postupně je uvolňuje pro výživu rostlin. Umožňuje tak lepší využití minerálních hnojiv a chrání živiny proti vyplavování do spodních vod. Zároveň zvyšuje odolnost půdy proti okyselení a omezuje vstup cizorodých látek, zejména těžkých kovů z půdy do rostlin. V přímém účinku na rostlinu působí také jako stimulátor růstu.
K zabezpečení vyrovnané bilance humusu v půdě je třeba v průměru na 1 ha orné půdy dodat každoročně organickým hnojením cca. 1,5 t čisté organické hmoty, což odpovídá 9 t středně kvalitního chlévského hnoje. Úrodnost půdy závisí na obsahu trvalého humusu, který příznivě ovlivňuje vlastnosti půdy důležité pro získání rostlinné produkce. Humus v půdě vzniká přirozeným postupem přeměnou organické hmoty dodané organickým hnojením a rozkladem kořenových a posklizňových zbytků. Část humusu se spotřebovává mineralizačními pochody.
Zvýšení obsahu humusu v půdě je možné pravidelným organickým hnojením. Jde ale o opatření dlouhodobé, neboť jen menší část dodaných organických látek se v půdním prostředí přemění v trvalý humus. Humus je však možné připravit i mimo půdní prostředí v kompostech. Při kompostování probíhá přeměna organických látek stejným způsobem jako v půdě, ale lze ji technologicky ovládat a získat co největší množství humusu v 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.
Charakteristické ukazatele kompostu
Vlhkost (%) 40 až 65%
Spalitelné látky ve vysušeném vzorku (%) min. 25%
Celkový dusík přepočtený na vysušený vzorek (%) min. 0,6%
Poměr uhlíku a dusíku C:N max. 33:1
Hodnota pH 6,0 – 8,5
Nerozložitelné příměsi max. 2%

Kompost je vysoce účinné hnojivo bez negativního vlivu na životní prostředí. Poradci v oboru ekologického zemědělství vyzdvihují výhody kompostů oproti průmyslovým hnojivům. Po aplikaci průmyslových hnojiv rostlina část živin podle povětrnostních podmínek nedokáže využít. Živiny se dostávají do spodních vod a negativně ovlivňují životní prostředí. Oproti tomu kompost je hnojivem výjimečné kvality, neboť při rozkladu organické hmoty se živiny ukládají ve formě nerozpustné ve vodě. Tak jsou přístupné rostlinám v době, kdy je potřebují ke svému růstu. V 1 tuně kvalitně vyrobeného kompostu je v průměru obsaženo 5 kg N, 2 kg P a 11 kg K ve formě čistých živin. Požadavkům malovýrobní zemědělské činnosti v současnosti vyhovují zejména mobilní kompostovací linky, které umožňují založit kompost v místě skládky organické hmoty, kde zároveň dojde i k využití kompostu. Není nutné budovat finančně náročné kompostovací plochy a platit přepravu organické hmoty.
Kompostování – účinný prostředek k likvidaci organických odpadů
Kompostováním lze efektivně využít
 zemědělské odpady (stará sláma, znehodnocená krmiva, smetky z komunikací a dvora, listí, stařina, výhozy z čištění příkopů)
 separované komunální a domovní odpady (kuchyňské a jiné organické zbytky, papír, obsahy žump a septiků)
 odpady obce (bioodpad, odpad z veřejné zeleně, odpad z provozoven)
 rybniční bahno, říční sedimenty
 zbytky lignocelulóz (dřevo)
 čistírenské kaly z čističek odpadních vod
Posledně jmenované čistírenské kaly jsou v ČR v současnosti produkovány v množství přibližně 250.000 t sušiny za rok. S ohledem na jejich fyzikální vlastnosti a obsah těžkých kovů a patogenních organismů v nich lze v zemědělství použít pro výrobu kompostu zhruba polovinu. Také ostatní suroviny využitelné ke kompostování nejsou vždy příliš ideální. Jedním z nejdůležitějších hledisek hodnocení surovin ke kompostování je kromě obsahu nežádoucích látek i poměr uhlíku a dusíku C:N. Obecně řečeno materiály s poměrem C:N pod 10:1 se rozkládají velmi rychle, zatímco materiály s C:N nad 50:1 se rozkládají velmi pomalu. Jestliže konečný poměr C:N hotového kompostu má být 25-30:1, je potřeba přizpůsobit surovinovou skladbu tomuto požadavku a zařadit mezi suroviny látky bohaté na obsah uhlíku (kůru listnatých stromů, spadané listí) i látky bohaté spíše na dusík (kejda, močůvka). Suroviny mají po smíchání obsahovat C a N v poměru o něco vyšším (30-35:1), protože v průběhu zrání kompostu ubývá C ve formě oxidu uhličitého CO2 a poměr C:N se zužuje. Vstupní suroviny musí dále obsahovat v patřičném poměru a množství i fosfor, draslík, hořčík a vápník.
Kompostování – řízená biologická výroba humusu
Přeměnu organické hmoty na humusové látky při kompostování zabezpečují převážně mikroorganismy. V kompostech je díky řízení procesu výroby možné vytvořit lepší podmínky pro rozvoj mikroorganismů a dosáhnout až jejich desetinásobku ve srovnání s půdou. Optimální podmínky pro rozvoj mikroorganismů zabezpečujeme:
 úpravou poměru dusíku a uhlíku výběrem vhodných surovin
 úpravou vlhkosti
 zabezpečením minimální přítomnosti fosforu
 úpravou pH
 úpravou zrnitosti a homogenity substrátu
 provzdušněním substrátu
 regulací teploty v průběhu kompostování
Některé postupy kompostování doporučují aplikaci mikroorganismů různými mikrobiologickými přípravky k podpoření přeměny organických látek-. Jedná se zejména o komposty s nepříznivou surovinovou skladbou. To je například krátká travní seč z komunálních ploch – parků, sadů a zahrad. Pro zvýšení účinnosti mikroorganismů je možné substrát s vhodnou surovinovou skladbou očkovat ornicí, pařeništní zeminou, hrubými částmi prosévaného kompostu nebo dozrávajícím kompostem. V praxi se tohoto způsobu zvyšování aktivity mikroorganismů využívá při kompostování chlévské mrvy s přídavkem zeminy nebo při prohazování některých rostlinných odpadů (tráva, listí, zbytky zeleniny a ovoce) ornicí či vyzrálým kompostem.
Technologie výroby kompostů v malovýrobních podmínkách
Kompost v běžných podmínkách ČR lze vyrábět několika technologiemi:
1. v biofermentorech (stabilní zařízení z monolitického železobetonu nebo mobilní zařízení na zpevněné ploše)
2. v kompostech plošných (na nezpevněných plochách)
3. v kompostových zakládkách (na zpevněných plochách v zakládkách)
Posledně jmenovaný způsob výroby kompostu je v současné době nejrozšířenější. Jeho popularitě napomáhá jak poměrně malá náročnost na stacionární zařízení (jako zpevněné plochy lze po malé úpravě využít např. staré asfaltové komunikace) tak i poměrně jednoduchá obslužnost. Náročnost technologie závisí také na tom zda chceme vyrábět pouze hrubý kompost pro hnojení pozemků či hodláme produkovat substráty pro použití nejen v zahradnictví. Pro technologii výroby hrubého kompostu je nutno mít zpevněnou plochu vyhovující legislativě, mechanizaci pro navážení, vrstvení a drcení surovin, jejich překopávání a urovnávání, nakladač kompostu, zařízení pro pokrývání kompostovacích hromad textilií. Pro překopávání zakládky se používají různé překopávače nesené za traktorem, tlačené či samojízdné s výkonností od 300 do 2000 m3/h. Celou technologii doplňuje plachta z geotextilie zakrývající navrstvené hromady. Textilie má za úkol zamezit odpařování vlhkosti, vymývání kompostu dešťovou vodou a udržení teploty materiálu. Textilní plachta navíc zabraňuje nežádoucímu zaplevelování kompostovaných hromad, které je jinak nezbytné pravidelně ošetřovat. Pro výrobu jemných substrátů je nutné k technologickému zařízení připočíst ještě prosévačku. Prosévání kompostu je v současné době bráno jako samozřejmé. Na mnohých kompostárnách se proto navážka po předběžném zetlení nejprve jednou nahrubo prosévá. Jedna část materiálu se pak prodává jako čerstvý kompost a druhá část se po dalším tlení znovu jemně prosévá. Toto jemné prosévání je charakterizováno tzv. maximálním zrnem s tím, že při prodeji by mělo být uvedeno, s jako velikostí ok byl kompost proséván.
Při navážení surovin je nutné zajistit rovnoměrné vrstvení jednotlivých materiálů do tzv. figury. Výška navážky ovlivňuje zejména technologii překopávání a nedoporučuje se větší než 4 m. Technologie musí umožnit výměnu plynů mezi zrajícím kompostem a okolím tak, aby v substrátu byl zajištěn dostatek čerstvého vzduchu s kyslíkem. Toho je dosaženo překopáváním v určitých časových intervalech. Časový interval mezi překopávkami je závislý na intenzitě rozkladu organické hmoty a okolím a na přirozené výměně plynů mezi zakládkou a okolím a měl by být delší než 21 dnů. Substrát musí být v průběhu celého procesu kompostování kyprý, porézní a nepřevlhčený.
Technologie kompostování musí zajistit maximální homogenitu a promísení všech složek a umožnit optimální teplotní režim zrajícího kompostu. Kompostujeme-li odpady podezřelé na patogenní organismy (kanalizační kal, žumpy, jateční odpady) nebo na nadměrnou přítomnost semen plevelů, měl by kompost dosáhnout v průběhu zrání minimální teploty 55°C na dobu alespoň 21 dní, ale i u ostatních kompostů by měla být dosažena teplota alespoň 45°C po dobu 5 dnů. Případný vzestup teploty nad 68°C je nutno omezit závlahou (kejda, močůvka), neboť při této teplotě již vhodné mikroorganismy hynou a prodlužuje se doba zrání kompostu. V nízkých kompostových zakládkách jsou vyšší tepelné ztráty a změny teplot nejsou tak výrazné. Vzestup teplot po promíchání všech složek čerstvého kompostu svědčí o dobrých podmínkách pro rozvoj vhodné mikroflóry. Trvalý pokles teplot po alespoň dvouměsíčním zrání zpravidla signalizuje zralost kompostu. Je však nutné mít na zřeteli, že v kompostu, jehož teplota neklesne na teplotu okolí, stále ještě probíhají mikrobiologické a biochemické změny a neměl by být použit zejména pro jarní hnojení. Takový kompost je mírně fytotoxický (tedy pro rostliny jedovatý) a brzdí klíčení semen.
Legislativa zdravotní způsobilosti kompostů
Nejjednodušší případ výroby kompostu v rámci naší legislativy nastává v okamžiku, kdy výrobce kompost vyrábí z vlastních materiálů na vlastním pozemku a vyrobený substrát používá ve vlastním výrobním procesu. I v tomto případě však musí být dodržena požadovaná kvalita zemědělské tržní produkce a nesmí se zhoršovat stav přírodních zdrojů (voda, ovzduší, fauna, flóra). Složitější situace nastává, jestliže je kompost vyráběn z nakupovaných nebo jinak shromažďovaných substrátů průmyslovým způsobem a je uváděn na trh. Stává se zbožím, na které se vztahuje zákon o hnojivech a proto kontrolní a dozorová činnost přísluší ÚKZÚZ a nikoli ČOI. Vyrábí-li se kompost z materiálů, deklarovaných jako odpad, je třeba respektovat znění zákona o odpadech a všech s ním spojených právních předpisů.
V hnojivých odpadech mohou být přítomny jednak organické cizorodé látky nebo stopové toxické prvky, tzv. těžké kovy (kadmium, olovo, rtuť, arsen aj.). Cizorodé látky mohou nepříznivě ovlivňovat zrání kompostů, půdní úrodnost a růst rostlin. Jejich hromadění v půdě a jejich příjem rostlinami je nežádoucí s ohledem na možnost ohrožení zdraví lidí a zvířat. Z organických cizorodých prvků se jedná především o rezidua pesticidů, ropné uhlovodíky, chlorované a aromatické uhlovodíky, komponenty dehtu a polychlorované bifenyly. Mezi stopové toxické prvky patří i mikroelementy, prvky v nepatrných koncentracích nezbytné pro výživu rostlin, ale ve větších množstvích ohrožující zdraví lidí a zvířat (zinek, měď, molybden).
Největší nebezpečí představují sledované stopové toxické prvky, jejichž maximální přípustná koncentrace se stala jakostním znakem pro komposty podle ČSN 46 5735. Kompost třídy I. je pro půdu zcela nezávadný a je ho možno aplikovat na půdu jednou za 3 roky. Kompost třídy II. nesmí být aplikován na půdy s pH nižší než 6 a na půdy, kde se pěstují plodiny pro přímý konzum. Zemědělská půda nesmí být hnojena kompostem nebo hnojivým odpadem, ve kterém obsah některé ze sledovaných látek je vyšší než u kompostu třídy II.
Suroviny ke kompostování podezřelé z obsahu cizorodých látek:
 výjimečně stromová kůra a rybniční bahno
 drtě a prosevy tuhých komunálních odpadů
 čistírenské kaly
Kal z kanalizačních čistíren velkých průmyslových podniků obsahuje zvýšené množství stopových toxických prvků. Koželužské odpady jsou nejčastěji kontaminovány chromem. Popelnaté odpady jsou podezřelé na zvýšený obsah stopových toxických prvků

Ing. Pavel Přidal