Technika pro kompostování, biomasu a obnovitelné zdroje energie

Hlavní části aerobního rozkladu

Hlavní části aerobního rozkladu – fáze kompostovacího procesu

I. fáze mezofilní – začátek hlavní části aerobního rozkladu nastupuje v prvních 24 až 48 hodinách a trvá 2. až 5. den, dochází k samozahřívání, k silnému namnožení mikroorganismů (mezofilní bakterie). Přitom je spotřebováno velké množství kyslíku a probíhá intenzivní odpar vody. Tvorbou organických kyselin klesá pH, teplota stoupá 65–75 oC.

II. fáze termofilní – pokračování hlavní části aerobního rozkladu trvá 5. až 12. den, rychlý nárůst teploty na 65–75 oC. Silně se namnožují termofilní mikroorganismy, probíhá rozklad jednoduchých proteinů, složitých organických sloučenin na jednodušší sloučeniny anorganického charakteru. Spolu s touto biodegradací probíhají chemické degradační reakce. Na počátku se odbourávají cukry, škroby a bílkoviny, v pozdější fázi též celulóza a další součásti dřevní hmoty. Konečné produkty rozkladu jsou voda, oxid uhličitý a nitrátový iont NO3. Objem směsi relativně rychle klesá (až o 30 % původního množství), pH stoupá do alkalické oblasti. Dochází k hygienizaci kompostu. Vysoká teplota působí zánik hnilobných patogenních bakterií a likviduje klíčivost semen plevelů. jsou zničeny choroboplodné zárodky, semena rostlin ztrácí svoji klíčivost, inaktivace činnosti hub, bakterií a aktinomicet. Vzhled směsi se prozatím příliš nemění, pach směsi je stejný jako na počátku, později lze cítit i amoniak. Kompost v této fázi nemá vlastnosti humusu, není schopen aplikace do půdy.

III. fáze ochlazovací – dokončení hlavní části aerobního rozkladu trvá 12. – 21. (- 35.) den. Teplota se udržuje nad 55 oC, obnovuje se aktivita hub, bakterií a aktinomicet. 22. – 35. den teplota klesá pod 40 oC. Kompost se kolonizuje vyššími mikroorganismy (kroužkovci, červi), dochází k rozkladu polymerů (celulózy, hemicelulózy, ligninu), pH postupně klesá do neutrální polohy Organické látky jsou postupně přeměňovány v nehumusové složky. Původní vzhled, struktura a pach hmoty se ztrácí. Kompost dostává hnědou barvu, jednotlivé částice se dále rozpadají. V pozdější době je ze směsi cítit příjemnou zemitou houbovou vůni. Pokračuje další snižování hmotnosti a objemu (o 10 %). Mizí fytotoxicita a výluhy kompostu nejsou hygienicky závadné. Ke konci této fáze již lze použít kompost jako hnojivo.

IV. fáze zrání (dozrávání) trvá 36. – 42. den, v případě vyššího  obsahu dřevní hmoty až 56 dnů. Teplota se stabilizuje pod 30 oC (podle vnější teploty), stabilizace pH 6,0 – 8,5. Dochází k syntéze humusových kyselin, k vytvoření vazeb mezi anorganickými a organickými látkami a k tvorbě kvalitního a stabilního humusu. Pokles hmotnosti je již nepozorovatelný. (celkový pokles hmotnosti od počátku asi 40 %). Vývoj objemové hmotnosti ze 400–600 kg/m³ na průměr 700 kg/m³. Kompostovací proces je ukončen.

Nejzřetelnějším fyzikálním, poměrně snadno měřitelným ukazatelem průběhu aerobního rozkladu je vývoj teploty

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu.jpg

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-02.jpg

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-03.jpg

Průběh rozkladu významně ovlivňuje poměr C: N

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-04.jpg

Při nízkém poměru C/N se humus netvoří, naopak dochází ke ztrátám N. Pro tvorbu humusu + 1 % je třeba 1000 kg N/ha. Humus poutá uhlík a umožňuje, aby se půda stala úložištěm pro CO2. Tuna kompostu zvýší obsah humusového uhlíku v půdě o 60–90 kg.

Zelené hnojení naproti tomu přináší spíše živný humus, který je z velké části rychle odbourán.

Ve střední Evropě žije na 1 ha průměrné půdy okolo 37 t půdních mikroorganismů, živočichů a hub. Všechny půdní organismy starající se o úrodnost půdy odpovídají v přepočtu 74 VDJ/ha.

Během aerobního rozkladu dochází k výraznému úbytku hmoty. K největšímu úbytku dochází odpařováním vody:

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-05.jpg

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-06.jpg

Popsaný postup je modelový, skutečný průběh je možné do jisté míry ovlivnit vytvářením optimálních podmínek biologického rozkladu.

Jaké vlastnosti má mít výsledný produkt?

Kompost vytváří  mimořádně stabilní, vysoce hodnotnou organickou strukturu půdy. Podporuje život v půdě a trvale zlepšuje její vlastnosti. Při používání kompostu není nutné vápnění. Kompost je hygienicky nezávadný. Kvalitní kompost je zcela zbaven klíčivých semen a oddenků plevelů.

Kompost usnadňuje zpracování půdy, zvyšuje vodní jímavost a retenční kapacitu, zkypřuje utužené a těžké půdy, regeneruje půdu, podporuje život v půdě, redukuje choroby rostlin a škůdce, omezuje kyselost půd a stabilizuje hodnotu pH, snižuje vodní erozi, redukuje spotřebu vody, zabraňuje vysychání, dlouhodobě zásobuje rostliny důležitými živinami, podporuje život v půdě.

Chemické a fyzikální jakostní znaky kompostu:

• vlhkost 40–65 % • spalitelné látky min. 25% • celkový dusík min. 0,60% • poměr C: N max. 30: 1

• hodnota pH 6,0 – 8,5 • nerozložitelné příměsi max. 2% • obsah živin závisí na vstupních surovinách a na správném vedení procesu kompostování • homogenita celku ± 30%

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-07.jpg

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-08.jpg

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-09.jpg

Podmínky pro registraci kompostu (ÚKZÚZ)

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-10.jpg

Příklady působení kompostu

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-11.jpg

Roční bilance živin – fosfor, draslík, hořčík (průměrné hodnoty) Obrázek dokumentuje vysokou míru pokrytí požadovaných živin aplikací kompostu.

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-12.jpg

Schopnost obohacování (i odčerpání) humusu do (z) půdy je významná pro sestavování osevních postupů. Pravděpodobně nejdůležitější předností používání kompostu je zvýšení organické hmoty v půdě.

Důležité je  udržování optimálního pH.

hlavni-casti-aerobniho-rozkladu-13.jpg