Biologicky rozložiteľné odpady (ďalej len BRO) predstavujú široké spektrum materiálov s veľmi odlišnými vlastnosťami. Vhodnosť surovín pre jednotlivé technológie sa určuje rôznymi kritériami.
Rozdelenie a charakteristika biologicky rozložiteľných odpadov
Pre spaľovanie sú vhodné suché materiály s malým obsahom živín a vysokou výhrevnosťou, ako je napríklad drevo a slama. Naopak, pre anaeróbnu digesciu sú vhodné skôr materiály vlhké s vyšším obsahom živín a vysokým stupňom fermentovateľnosti, ako sú poľnohospodárske hnojivá, tuky či odpady z potravín.
Kompostovanie je proces, pri ktorom je použiteľná najširšia škála materiálov. Ich vlastnosti musia vyhovovať norme STN 46 5735 - Priemyselné komposty. Táto norma stanovuje najvyššie prípustné množstvo stopových toxických prvkov v kompostovateľných odpadoch a v kompostoch, ako aj akostné znaky „Priemyselného kompostu“.
Cudzorodé látky v biologicky rozložiteľných odpadoch
Hlavne pri technológiách, ktorých primárnou alebo sekundárnou úlohou je výroba organických hnojív, nesmú byť v žiadnom prípade použité materiály, ktoré majú nadlimitný obsah cudzorodých látok. V BRO môžu byť prítomné jednak organické cudzorodé látky, alebo stopové toxické prvky, tzv. ťažké kovy. Z organických cudzorodých látok ide predovšetkým o rezíduá pesticídov, ropné uhľovodíky, chlórované a aromatické uhľovodíky, komponenty dechtu a polychlórované bifenyly.
Vplyv zloženia na proces rozkladu
Zelené, šťavnaté a mäkké materiály (ako napr. hnoj, tráva, kaly z ČOV, kuchynské biologické odpady atď.) majú spravidla vysoký obsah dusíka (N). Tento materiál sa rozkladá rýchlejšie ako materiál s vysokým obsahom uhlíka (C). Vysoký obsah ľahko odbúrateľných makromolekúl, ako sú bielkoviny a škrob, podporuje rýchle rozmnožovanie a činnosť baktérií. Ich látkovou výmenou vzniká teplo a zvýšenou aktivitou sa rýchlo vyčerpáva kyslík. Preto je dôležité, napríklad pri kompostovaní, zmiešavať ich s látkami, ktoré dodajú kompostu štruktúru. Tým sa predíde hnilobe a zápachu.
Hnedé, suché a tvrdé materiály, ktoré majú väčšinou vysoký obsah uhlíka (C), menia počas procesu rozkladu svoju štruktúru iba pomaly a zaručujú tým udržanie dutín na zásobovanie vzduchom.
Zdroje biologicky rozložiteľného odpadu
Odpad zo zelene
Zelený biologický odpad vzniká hlavne pri údržbe obecnej zelene, verejných a súkromných parkov, cintorínov a záhrad. Je to sezónny odpad. Kvantitatívne najvýznamnejšou zložkou biologického odpadu zo zelene je tráva. Vyskytuje sa v mesiacoch máj až október. Chemické zloženie trávy závisí od spôsobu jej pestovania a hnojenia. Stará tráva z hrabania trávnikov (tzv. pokosená tráva) má vyššiu vlhkosť a užší pomer C/N. Je schopná rýchlej mikrobiologickej premeny a v prípade, že je uložená na hromadu, nastupujú pri nej rýchle hydrolýzne procesy, ktoré sú sprevádzané nepríjemným zápachom. Preto by mala byť táto tráva v prípade kompostovania spracovaná do zakládky čo najrýchlejšie s pridaním napr. drevnej štiepky a zeminy.
Ďalším vo veľkom množstve sa vyskytujúcim odpadom zo zelene je lístie. Je hlavne potrebné uvedomiť si, že všetky druhy lístia sa dajú zhodnocovať (napr. kompostovať) a nie je potrebné ich páliť. Tento biologický odpad sa vyskytuje v mesiacoch október až apríl. Vo väčšine ide o zmes lístia z rôznych stromov.
Veľmi žiadaným biologickým odpadom zo zelene je drevný odpad. Ten zahŕňa kôrovo-drevný odpad z orezávania stromov, z prebierky a výmeny drevín, ale aj stromovú kôru, piliny, hobliny. Vyskytuje sa pri ovocných drevinách v mesiacoch január až apríl a september až november, a pri verejnej zeleni v mesiacoch mimo vegetačného pokoja - apríl až september. Chemické zloženie závisí od druhu dreva. Pri väčšine spracovateľských technológií je drevný odpad potrebné upravovať drvením alebo štiepkovaním. Optimálna veľkosť štiepky pre kompostovanie je 2 až 5 cm. Je to nevyhnutný doplnok suroviny napríklad pri kompostovaní trávy, kalov z ČOV atď.
Odpad zo zelene je potrebné vo väčšine prípadov pred jeho ďalším využitím podrviť a zvyčajne aj preosiať alebo inak z neho vytriediť nerozložiteľné prímesi (hlavne pokiaľ sa jedná o odpad z mestskej zelene). Kompostovanie by malo zahŕňať termofilnú fázu kvôli zaručeniu, že všetky semená buriny boli zničené. Tento materiál zväčša nevykazuje problémy so zápachom ani výluhmi. Odpad však môže obsahovať nečistoty (kamene, kov, plasty), ktoré musia byť vytriedené.
Kuchynský a reštauračný biologický odpad
Je to biologický odpad vznikajúci v domácnostiach a v stravovacích zariadeniach - zvyšky z čistenia ovocia a zeleniny, zvyšky varených jedál atď. Z kvantitatívneho hľadiska je kuchynský a reštauračný biologický odpad najvýznamnejšou zložkou zmesových komunálnych odpadov. Táto zložka triedeného zberu musí byť bezpodmienečne vytriedená už pri zdroji jej vzniku, aby sa predišlo nadlimitnej kontaminácii cudzorodými látkami. Tento odpad potrebuje neodkladné spracovanie. Je to veľmi hustý materiál a pri kompostovaní musí byť zmiešaný s objemovými a suchými materiálmi (napríklad slamou alebo drevnou štiepkou) na vylepšenie prieniku vzduchu. Nutné je časté otáčanie, hlavne v počiatočných fázach kompostovania. Ako hnijúci odpad má vysoké nároky na vzduch a rýchlo prechádza do anaeróbnej fázy fermentácie. Preto sa využíva aj pri anaeróbnej digescii (výrobe bioplynu). Pri kompostovaní a výrobe bioplynu z kuchynských a reštauračných biologických odpadov je potrebné dodržiavať pravidlá stanovené Nariadením Európskeho parlamentu a Rady (ES) č. 1069/2009.
Poľnohospodárske odpady
Medzi poľnohospodárske odpady patria: slama a iné pozberové zvyšky, exkrementy hospodárskych zvierat. Slama môže byť využívaná na kompostovanie, z časti do substrátov na výrobu bioplynu alebo na energetické zhodnocovanie.
Zvieracie výkaly (hnoj, hnojovica, močovka), hlavne výkaly dobytka, hydiny, koní a pod., uložené na slame alebo drevených pilinách. Pre bioplynové stanice sú najvhodnejšie hovädzí hnoj a hnojovica. Na kompostovanie sa používajú najčastejšie exkrementy hovädzieho dobytka, ktoré majú vzhľadom na svoje vlastnosti najvyváženejšie fyzikálno-chemické a mikrobiologické zloženie. Vo všeobecnosti majú exkrementy vysoký obsah dusíka, ktorý sa pri kompostovaní snažíme dostať do požadovanej hodnoty pridávaním surovín bohatých na uhlík (rezaná slama, piliny). Najvlhkejší a najbohatší na živiny je trus hydiny (vysoký obsah dusíka, vápnika a fosforu), preto je nevyhnutné k nemu pridať pred kompostovaním suroviny bohaté na uhlík stabilizujúce štruktúru. Zajačí, hydinový a konský hnoj majú zvýšený obsah dusíka.
Pozberové zvyšky sú odpadom po zbere poľnohospodárskych plodín. Na kompostovanie sa využíva hlavne znehodnotená slama. Je cennou nasávacou hmotou. Je to veľmi objemný odpad, preto sú transportné náklady naň vysoké. Vo svojej podstate má slama príliš vysoký pomer C/N na to, aby sa dobre kompostovala, preto musí byť zmiešaná so zdrojom dusíka. Slama zo strukovín, repky, kukurice a slnečnice má v porovnaní so slamou obilnín výhodnejší pomer C/N. Vytvára veľmi dobrý objemový činiteľ pre použitie s hustými, na dusík bohatými odpadmi ako sú kaly alebo odpad zo spracovania jedla.
Kaly z čistenia odpadových vôd (ČOV)
Sú významným prínosom organických látok a stopových prvkov. Predstavujú však kompostovateľný odpad s pomerne veľkým hygienickým rizikom obsahu nežiaducich látok a patogénnych mikroorganizmov. Kompostovanie patrí v súčasnosti medzi jednu z osvedčených metód nakladania s kalmi. Dôležitá je hygienizácia kalu vo fermentačnom procese, kde by mala teplota vystúpiť najmenej na 55 °C minimálne po dobu 21 dní. Kaly z ČOV môžu v niektorých prípadoch obsahovať aj neprípustné množstvá sledovaných látok. Kaly majú vysoký obsah vlhkosti a vysokú hustotu, preto je nevyhnutné včleňovať absorbujúci objemový činiteľ. Je tu aj problém zápachu, ktorý môže byť prekonaný použitím biofiltrov. Kaly môžu byť kontaminované ťažkými kovmi, obzvlášť ak sú na ČOV napojené odpadové vody z priemyslu.
Drevné odpady (piliny, hobliny, štiepka)
Tieto odpady zahŕňajú drevené triesky, hobliny a piliny. Existujú alternatívne spracovateľské spôsoby využitia, ale keďže tieto odpady sú v hojnom množstve, nebude problém sa k nim dostať. Takéto odpady majú nedostatok dusíka, a sú preto vhodné pre kompostovanie spolu so zdrojom dusíka. Je to absorbujúci materiál. Používa sa preto s odpadmi s vysokým obsahom vlhkosti, čím sa redukuje riziko výluhov.
Princípy efektívneho kompostovania
Význam sezónnosti a skladovania
Pri popise každej suroviny sme spomenuli aj jej dobu vzniku v priebehu roka. Zjednodušene môžeme povedať, že zelený (prevažne dusíkatý) biologický odpad a pozberové zvyšky vznikajú v období od jari až do jesene. Drevný odpad z ovocných stromov a lístie vzniká v období vegetačného pokoja (október - marec). Drevný odpad v zmesi so zeleným lístím z údržby verejnej zelene vzniká v období mimo vegetačného pokoja (od apríla do septembra). Tieto rozdiely si je dôležité uvedomiť, pretože od toho sa odvíja nielen tvorba surovinovej skladby, ale aj veľkosť skladovacích plôch. Z dôvodu rôznych vlastností a rôznej doby výskytu surovín, ktoré sú používané napr. na kompostovanie, je pre plynulý a kvalitný priebeh kompostovacieho procesu nevyhnutné niektoré suroviny dočasne uskladniť. Na základe zloženia vyprodukovaných odpadov budeme počítať s dočasným uskladnením lístia a podrvených konárov (drevnej štiepky) a drevných odpadov.
Príprava materiálu na kompostovanie
Na to, aby proces kompostovania prebehol úspešne, je potrebné vytvoriť optimálne podmienky pre činnosť a rozvoj mikroorganizmov a pôdnych organizmov, ktoré sa na kompostovaní podieľajú. Materiál, ktorý sme nazbierali, musíme pred zamiešaním do kompostu upraviť na správnu veľkosť. Najdôležitejšie to je v prípade ťažšie rozložiteľných materiálov (uhlíkatých) - drevo, stonky starších rastlín, tvrdšie časti zeleniny, slama, kukuričné kôrovie. Úpravu veľkosti materiálov, ktoré chceme kompostovať, môžeme urobiť pučením, sekaním, lámaním, strihaním. Platí, že čím sú menšie častice, ktoré chceme kompostovať, tým sa rýchlejšie skompostujú. Drvením totiž zväčšujeme plochu, na ktorú môžu mikroorganizmy a pôdne organizmy pôsobiť. Rovnako nám menšia veľkosť častíc pomôže aj pri manipulácii s materiálom (napr. pri prekopávaní). Veľkosť jednotlivých častíc, ktoré ideme kompostovať, má však vplyv aj na ostatné základné podmienky, ktoré musíme dodržať.
Vyvážené miešanie materiálov (pomer C:N)
Základným predpokladom pre dobrý rozklad je vyvážené miešanie materiálov. Do kompostéra by sme ich nemali dávať len tak bezhlavo. Každý druh má totiž iné vlastnosti. Platí, že dusíkaté materiály (hnoj, trus, pokosená tráva, kuchynský biologický odpad, pozberové zvyšky zo záhrady...), ktoré sú väčšinou mäkké, šťavnaté a zelené; musíme zmiešavať s uhlíkatými (drevná štiepka, piliny, hobliny, lístie, slama, papier...), ktoré sú zväčša tvrdé, hnedé, suché. Ak budeme kompostovať všetok záhradný odpad so zvyškami z kuchyne, mali by sme sa priblížiť k správnej surovinovej skladbe. Optimálny pomer C:N v namiešanom kompostovanom materiáli je 30 - 35:1 v prospech uhlíka. Keďže uhlíkaté materiály vznikajú na záhrade väčšinou v inom období ako dusíkaté, je vhodné si ich upravené uskladniť. Skladovať ich môžeme napr. vo vreciach vedľa kompostéra.
Prístup kyslíka (prevzdušňovanie)
Kompostovanie je aeróbny proces - za prístupu kyslíka. Vyššie bolo napísané, že čím menšie častice do kompostu dávame, tým sa nám skôr skompostujú. Platí však aj toto pravidlo: čím sú menšie častice, tým je medzi nimi menej dutiniek, kde sa môže udržať vzduch. Bez neho však kompost iba hnije a zapácha. Na prístup vzduchu by sme mali myslieť už pri výbere kompostéra. Nesmieme zabudnúť na vetracie otvory, ktoré umožnia samovoľné prevzdušňovanie. Ďalšou z možností ako zabezpečiť dostatok vzduchu v komposte je jeho prekopávanie. Malo by sa prekopávať minimálne 1-2x počas doby rozkladu. Prácu si môžeme uľahčiť, ak pri zakladaní kompostu na dne kompostéra urobíme tzv. drenážnu vrstvu z väčších (cca 20 cm), hrubších (cca 2-5 cm) konárov. Do nej potom vpichnime niekoľko (podľa veľkosti kompostéra, ideálne 2 až 5 ks) perforovaných trubiek, ktoré budú mierne presahovať úroveň zásobníka. Až potom do zásobníka začneme ukladať materiály na kompostovanie. Tento systém zabezpečí dostatočné prevetranie kompostu. Namiesto trubiek môžeme použiť napr. drevené koly, ktoré po naplnení kompostéra vytiahneme, čím zabezpečíme prúdenie vzduchu (komínový efekt). Prekopávkou okrem prevzdušnenia zabezpečíme aj dôkladné premiešanie všetkých kompostovaných materiálov, čím sa zabezpečí rovnomernejší rozklad.
Optimálna vlhkosť
Správna vlhkosť je nevyhnutnou požiadavkou správneho kompostovania. Ak má kompostovaný materiál nedostatok vlhkosti, proces sa spomaľuje alebo až zastavuje. Správna vlhkosť úzko súvisí s predchádzajúcimi podmienkami. Čím je hrubšia štruktúra zmesi materiálov, tým môže obsahovať vyššiu vlhkosť, ale aj tým dlhšie trvá rozkladný proces. Nesmieme zabudnúť, že do uzavretého kompostéra sa bez našej pomoci voda nedostane. Pri pokročilejšom rozklade sa dá optimálna vlhkosť zistiť jednoduchým spôsobom: hrsť kompostovaného materiálu stisneme v ruke. Medzi prstami by sa malo objaviť len niekoľko kvapiek tekutiny (cca 3 až 4). Po roztvorení ruky by mala zmes materiálov zostať pohromade. Ak vytečie veľa vody, je materiál prevlhčený a musíme do neho pridať suché, savé a hrubšie materiály.
Inovatívne využitie potravinového odpadu
Vedci skúmali možnosti opätovného využitia odpadu zo spracovania potravín. Odpad zo spracovania potravín môže byť hodnotným zdrojom, ktorý má potenciál znížiť emisie skleníkových plynov. V novej štúdii vedci predstavujú ďalšie využitie pre zemiakové šupky, kúsky vyprážaného cesta, srvátku a iné odpadové produkty z potravinárskeho priemyslu, ktoré bežne končia na skládkach. Výskumníci analyzovali obsah tohto odpadu a na základe svojich zistení navrhli možnosti jeho ďalšieho spracovania, ktoré zahŕňajú udržateľné palivá, bioplyn či premenu odpadu na elektrickú energiu, ale tiež na užitočné chemikálie a organické hnojivá. Celkove ide o krok k lepšiemu využívaniu odpadu zo spracovania potravín vo veľkom meradle. Hlavná autorka štúdie Katrina Cornish z Ohioskej štátnej univerzity uvádza, že cieľom jej tímu bolo valorizovať odpad, ktorý vzniká v potravinárskom priemysle, teda nájsť potenciálnu hodnotu v niečom, čo je inak pre spoločnosti bezcenné alebo dokonca nákladné, keďže musia platiť za likvidáciu odpadu, ktorý vyprodukujú. S kolegami preto zhotovili základný model určený pre výrobcov potravín, ktorí nevedia, ako môžu s odpadom zo spracovania potravín naložiť. Vedci pre nich pripravili diagram, ktorý ich navedie konkrétnym smerom bez toho, aby museli strácať čas skúšaním postupov, ktoré z vedeckého hľadiska nie sú efektívne.
Pre účely štúdie výskumníci zhromaždili štyridsaťšesť vzoriek odpadu, z ktorých štrnásť pochádzalo z veľkých závodov na spracovanie potravín v Ohiu. Následne vzorky rozdelili do štyroch kategórií: rastlinné, s vysokým obsahom tuku, priemyselné kaly a škroby.
The Food Waste Index the essential action needed towards reducing #Foodwaste
Nebezpečný komunálny odpad
Obyvatelia Dubnice nad Váhom môžu nebezpečný komunálny odpad odovzdávať bezplatne na zbernom dvore na Sládkovičovej ulici. Nebezpečný odpad je podľa platného zákona o odpadoch taký odpad, ktorý má aspoň jednu z nebezpečných vlastností. Povedané ľudovo po slovensky, sú to zvyšky syntetických farieb, rozpúšťadiel, kyselín, motorový olej, hnojivá či iné chemikálie, používané doma, v garáži a na záhradke. Aj autobatérie, žiarivky, chladničky, televízory a monitory počítačov sú nebezpečným odpadom. Preto nie je vhodné, ani zodpovedné voči životnému prostrediu a zdraviu ľudí, vyhadzovať takýto odpad ku kontajnerom - napríklad z autobatérie môže vytiecť pomerne silná kyselina, pri ustrihnutí kompresora z chladničky unikajú do ovzdušia škodlivé plyny.
Ako teda nakladať s nebezpečnými odpadmi? Najprv sa samozrejme treba rozhodnúť, či je odpad, ktorý idem vyhodiť, nebezpečný, alebo nie. Buď mi je to jasné hneď, alebo si skontrolujem značku na obale. Ak nájdem niektorý zo symbolov znázornených vyššie, je to nebezpečný odpad. Snažím sa, aby bolo na obale vidno, aký druh nebezpečného odpadu je v ňom umiestnený. Problémom sú rôzne fľaštičky naplnené neidentifikovateľnou kvapalinou, ktorá môže byť čokoľvek - od kyseliny, rozpúšťadla až po pesticíd. Preto ak aj je môj nebezpečný odpad bez označenia, tak aspoň napíšem na jeho obal, čože je v ňom aký poklad ukrytý (napr. kyselina chlorovodíková, alebo aspoň kyselina, alebo riedidlo, olej na šijací stroj, postrek na mravce…). Takýto nápis veľmi pomôže pri skladovaní nebezpečného odpadu do jeho odvozu - aby po prípadnom rozbití niektorej fľaštičky a vytečení jej obsahu nenastal nežiaduci efekt. Keďže väčšina nebezpečného odpadu k nám prichádza na zberný dvor po „jarnom upratovaní“ pivnice či garáže, mnohí si už nepamätajú, čo to tam skladovali. Niektoré nebezpečné odpady sa na zbernom dvore neodovzdávajú - lieky a použité injekčné striekačky odovzdajte u svojho lekára alebo v lekárni.