Transformacija otpada kroz aerobno kompostiranjeUvod Kompostiranje je proces bioloke transformacije u kome se aktivnou mikroorganizama konvertuju organske materije u materijal slian humusu, poznat kao kompost. Kontrolisano kompostiranje koje se pnmenjuje za tretman biorazgradive organske frakcije KO razlikuje se od onog koje se odigrava u prirodi samo po uslovima pod kojima se odigrava; naime, primenom naunih saznanja i savremenih tehnolokih reenja proces razlaganja je ubrzan i obezbeena je bolja kontrola kvaliteta krajnjeg produkta sa aspekta uticaja na ivotau sredinu. Kompostiranje je na drugom nivou u EPA hijerarhiji upravljanja vrstim otpadom jer je tip recikliranja koji je posebno primenljiv na otpad od hrane. Naime, kompostiranje se moe primeniti za recikliranje veine organskog otpada nastalog od procesiranja hrane, ukljuujui ostatke od voa i povra . Ne postoji univerzalno prihvaena defmicija za proces kompostiranja. Hang je definisao kompostiranje kao bioloko razlaganje i stabilizaciju organskog supstrata, pod uslovima koji omoguavaju razvoj termofilnih mikroorganizama, kao rezultat oslobaanja toplote nastale tokom biolokih procesa, da bi se dobio krajnji produkt koji je stabilan, bez patogena i bez semena biljaka, a koji je pogodan za primenu na zemljitu". U SAD se posebno istie znaaj kompostiranja kao naina za smanjenje koliine otpada koji se spaljuje ili odlae deponiju. Direktiva EU o deponovanju kojom se zabranjuje odlaganje biorazgradivog otpada na deponije stimulie kompostiranje i drage metode tretmana biorazgradivog otpada, kao veoma pogodan nain za smanjenje koliine bio-otpada koji se deponuje. Naime, ba usled deponovanja biorazgradivog otpada na deponijama dolazi db nepoeljne emisije kako deponijskog gasa, tako i procednih voda. Neki autori naglaavaju da je kompostiranje proces kojim se simuliu prirodni uslovi razlaganja organske materije, a trokovi su znatno manji nego da se vri spaljivanje otpada. Kompostiranje otpada u svetu Od kasnih osamdesetih godina XX veka kompostiranje poinje da se primenjuje u veoj meri u Evropi, paralelno sa razvojem i primenom eme za odvojeno sakupljanje bio-otpada. Naime, jedino se na ovaj nain mogao iz bio-otpada dobiti kompost zadovoljavajuih karakteristika (bez tetnih primesa kao

1

to su, na primer, teki metali) za primenu u poljoprivredi i za popravljanje kvaliteta zemljita. Sa aspekta odvojenog sakupljanja i kompostiranja bio-otpada evropske zemlje se mogu podeliti u 4 grupe. U prvoj grupi se nalaze Austrija, Belgija (uglavnom Flandrija), Nemaka, vajcarska, Luksemburg i Holandija -zemlje koje imaju potpuno razraenu i iroko primenjenu strategiju. U ovim zemljama, a posebno u Nemakoj, koristi se oko 80% bio-otpada. U najveoj meri bio-otpad se tretira aerobnom konverzijom, dok se anaerobna konverzija jo uvek primenjuje u veoma maloj meri zbog velikih investicionih trokova i potrebe da se zajedno tretiraju otpad i otpadne vode. U drugoj grapi nalaze se Danska, vedska, Italija, Katalonija (panija) i Norveka. U ovim zemljama, iako je zakonska regulativa i strategija razvijena, ima malo postrojenja koja rade i trite je jo uvek u fazi razvoja. Finska, Francuska, Velika Britanija i Belgija (Valonija) se nalaze u treoj grapi; to su zemlje u kojima su programi primene kompostiranja na poetnom nivou, a u nekima nisu doneti ni odgovarajui zakonski propisi. U etvrtoj grupi nalaze se zemlje u kojima se samo ponegde vri kompostiranje na izvoru odvojenog bio-otpada; u ovoj grupi nalazi se veina regiona u paniji, Grka, Irska i Portugalija. U' ovim zemljama se jo uvek praktikuje i ima znaajnu ulogu kompostiranje meanog komunalnog otpada iz urbanih sredina. U zemljama lanicama Evropske unije broj postrojenja za kompostiranje se razlikuje od zemlje do zemlje; 1998. godine u Austriji je radilo 20 postrojenja, u Belgiji 26, u Holandiji 24, a u Nemakoj ak 640 postrojenja. Broj komercijalnih postrojenja za kompostiranje otpada od hrane u SAD je povean sa 58 na 214 izmeu 1995. i 1997. godine, sa daljom tendencijom rasta. Meutim, zbog potrebe za ulaganjem materijalnih sredstava i sloene procedure za dobijanje dozvola, kompostiranjem otpada od hrane se bave uglavnom velike kompanije. Osnovni principi kompostiranja Sa izuzetkom plastike, gume i koe, organska frakcija KO se sastoji od proteina, amino kiselina, lipida, ugljenih hidrata, celuloze, lignina i pepela. Ako se ovi organski materijali podvrgnu aerobnoj mikrobiolokoj razgradnji, krajnji produkt je materijal slian humusu, poznat pod nazivom kompost. Nastajanje komposta moe se prikazati preko sledee reakcije:

1

Proteini Amino kiseline Lipidi Ugljeni hidrati Celuloza Lignin Pepeo

+ O2 + hranljive mikroorganizmi =

materije

+

=kompost + nove elije + CO2 + H2O + NO3" + SO42" + toplota Novonastale elije postaju deo aktivne biomase ukljuene u konverziju organske materije, dok uginule postaju deo komposta. Opti ciljevi kompostiranja su: (1) transformacija biorazgradivog organskog materijala u bioloki stabilan materijal i da se tokom procesa smanji poetna zapremina otpada; (2) da se razloe patogeni mikroorganizmi, jaja insekata i drugi neeljeni organizmi koji mogu biti prisutni u KO; (3) da se zadre osnovni nutrijenti (azot, fosfor i kalijum) u to je mogue veoj koliini i (4) da se dobije produkt koji se moe koristiti za uzgoj biljaka. Proces kompostiranja odigrava se u dve faze. U . prvoj fazi mikroorganizmi razlau sloena organska jedinjena do prostijih, uz oslobaanje toplote iz metabolikih procesa. U ovoj fazi se veliina naslage (gomile) koja se kompostira smanjuje i dolazi do suenja materijala. U drugoj fazi nastali produkt sazreva. Aktivnost mikroorganizama se usporava jer su lako dostupni nutrijenti uglavnom iskorieni, a kao posledica smanjuje se i koliina osloboene toplote. Kada se zavri faza sazrevanja, smatra se da je kompost stabilisan ili zreo. Brzina odigravanja procesa zavisi od vie faktora. Kada je proces razgradnje zavren zapremina naslage se smanjuje za 20 do 60%, a masa i do 50%. Sadraj vlage je manji za 40%, pH je oko 7, a odnos ugljenik/azot treba da bude ispod 20:1. Neprijatni mirisi, koji se obino javljaju na poetku procesa, nestaju. Hemijske i fizike karakteristike komposta variraju u zavisnosti od prirode polaznog materijala, uslova pod kojima se kompostiranje odvija i stepena razlaganja. Neke od osobina komposta, po kojima se on razlikuje od drugih organskih materijala, svode se na sledee: braon do tamno braon boja; nizak odnos sadraja ugljenik-azot; kontinuirana promena prirode zbog aktivnosti mikroorganizama; veliki kapacitet jonske izmene i adsorpcija vode.

1

1

Projektovanje procesa i kontrola Iako je proces kompostiranja jednostavan a razumevanje, projektovanje procesa koji se danas primenjuju i njihova kontrola nijejednostavna. Vane promenljive procesa koje se moraju uzeti u obzir ukljuuju veliinu estica materijala koji se kompostira, zasejavanje mikroorganizama i meanje, odgovarajui raspored meanja (obrtanja), ukupnu potrebu za kiseonikom, sadraj vlage, temperaturu i kontrolu temperature, odnos ugljenik/azot u otpadu koji se kompostira, pH, stepen razlaganja, koeficijent respiracije i kontrolu patogenih mikroorganizama. Tokom odigravanja procesa oslobaa se toplota, nastaje ugljen-dioksid, voda isparava i nastaje relativno stabilan humus bez neprijatnih mirisa. Mikrobiologija procesa - Tokom aerobnog kompostiranja razlaganje organske materije odvija se pod dejstvom aerobnih i fakultativnih mikroorganizama. U poetnoj fazi dominantne su mezofilne bakterije. Kako temperatura raste, postaju dominantne termofilne bakterije, a zatim se razvijaju termofilne gljivice, koje se pojavljuju posle 5 do 10 dana. U poslednoj fazi, poznatoj kao period sazrevanja, razvijaju se i aktinomicete. esto nije prisutao dovoljno milcroorganizama u nekim tipovima biorazgradivog otpada (na primer novine), pa se mikrobi dodaju materijalu koji se kompostira ili se zasejavaju. Mikrobiologija svih aerobnih procesa kompostiranja je slina. Kritini parametri u kontroli procesa su sadraj vlage, odnos C/N i temperatura. Za veinu biorazgradivih organskih materija kada se jednom podesi sadraj vlage na pogodan nivo (50 do 60%) i izvri aeracija, ubrzava se metabolizam mikroorganizama. Aerobni mikroorganizmi koriste organsku materiju kao supstrat i ugrauju je u elijsko tkivo uz azot, fosfor, ugljenik i druge potrebne nutrijente. Ugljenik uglavnom slui kao izvor energije, koji se tokom procesa sagorevanja organske materije prevodi u i kao takav izdvaja. Poto se ugljenik koristi i za izgradnju eelije i kao izvor energije, potrebno je vie ugljenika nego, na primer, azota. Veliina estica Organski biorazgradivi sastojci KO uglavnom se veoma razlikuju po obliku i veliini. U cilju homogenizacije i obezbeivanja boljih uslova razgradnje vri se usitnjavanje. Naime, ukoliko su estice manje vea je brzina biohemijske reakcije razgradnje, jer je lake dostupan kiseonik, vlaga i efikasnije je meanje. Idealno je da veliina estica bude manja od 5 cm, mada se i vee estice mogu kompostirati. Veliina estica materijala koji se kompostira zavisi od potrebnih karakteristika gotovog komposta i od potrebnih ekonomskih ulaganja za usitnjavanje. Odnos ugljenik/azot - Ovo je kritini faktor za kompostiranje. Optimalni opseg za veinu organskih otpadnih materija je od 20 do 25 prema 1. Muljevi iz

Drobilica za kompostiranje

bioloke obrade otpadnih voda imaju relativno nizak C/N odnos (6,3) dok lie i stare novine imaju relativno visok odnos (od 48 do 80). U principu sav prisutan organski azot je biodostupan, dok sav organski ugljenik nije biorazgradiv (na primer lignin u novinskom papiru). Pri niskom sadraju ugljenika u odnbsu na azot, tokom mikrobioloke razgradnje bio-otpada nastaje vea koliina amonijaka, koji isparava, pa dolazi do gubitka azota, odnosno dobija se kompost loih karakteristika. Sadraj vlage - Optimalni sadraj vlage za aerobno kompostiranje je u opsegu od 50 do 60%. Vlaga moe biti podeena meanjem suvog i vlanog materijala ili dodavanjem vode. Kada sadraj vlage opadne na 40% brzina kompostiranja opada. Meanje i zasejavanje - Pva operacija se preduzima kako bi se postigao optimalni odnos C/N i optimalni sadraj vlage u materijalu koji se kompostira. Zasejavanje podrazumeva dodavanje odgovarajue rpikrobioloke kulture da bi se ubrzala razgradnja i kompostiranje zavrilo za krae vreme.

Temperatura - Aerobno kompsotiranje se vri pod mezofilnim (od 30 do 38 C) ili termofflnim (od 55 do 60 C) uslovima. Do porasta temeprature tokom procesakompostiranja dolazi usled odigravanja egzotermnih reakcija povezanih sa respiratornim metabolizmom. U aerisanim statikim nasipima i kod kompostiranja u sudu temperatura se moe kontrolisati kontrolom protoka vazduha. Ukoliko se vri kompostiranje materijala u nasipu, temperatura se moe kontrolisati samo indirektno, praenjem temperature i variranjem uestalosti obrtanja. Tipina promena temperature i pH vrednosti tokom kompostiranja prikazana je na slici 10.6. Obino se posle obrtanja temperatura snizi za 5 do 10 C, ali se za nekoliko asova dostigne poetni nivo. Posle 10 do 15 dana temperatura opada jer je zavrena oksidacija lako biorazgradivog organskog materijala. U bilo kojoj fazi kompostiranja poeljno je meriti temperaturu i pH vrednost materijala, vodei rauna o tome da su razliiti uslovi na raznim delovima; na primer, nasipa. Kontrola patogetia - Razlaganje patogenih mikroorganizama je veoma vano kod kompostiranja jer utie na proces aerisanja i temperaturni profil. Veina patogena se razloi brzo kada je temperatura u svim delovima nasipa oko 55 C. Elimmacija svih patogena .se postie ako se temperatura otpada koji se kompostira odrava na 70 C tokom perioda od 1 do 2 asa.

Slika 10.6. Promena temperature i pH sa vremenom u materijalu koji se kompostira (A-termofilna oblast; B-mezofflna oblast; C-hlaenje; D-sazrevanje) Potreban kiseonik (vazduh) - Kompostiranje se moe odigravati pod aerobnim (dostupan kiseonik) ili anaerobnim uslovima (bez kiseonika); pri aerobnom kompostiranju je brzina razgradnje biorazgradivog organskog materijala 10 do 20 puta vea u onosu na anaerobno. Tokom anaerobne razgradnje nastaju neprijatni mirisi jer se oslobaaju vodonik-sulfid i amini. Za aktivnost mikroorganizama, znaajnih za odigravanje procesa aerobnog kompostiranja, neophodan je kiseonik; ako se koneentracija kiseonika u sloju koji se kompostira smanji u granicama od 5 do 15% dolazi do njihovog izumiranja. Da bi se odrali aerobni uslovi potrebno je da u materijalu postoje upljine i kanali u kojima se zadrava vazduh. Otuda je veoma vano vriti obrtanje materijala s vremena na vreme, da bi se izbeglo uspostavljanje anaerobnih uslova u materijalu koji se kompostira. U aerisanim sistemima kao to su aerisani nasipi ili posude za kompostiranje ukupan potrebni vazduh i protok vazduha su veoma vani parametri koji se odreuju pri projektovanju. Ako se uspostave anaerobni uslovi tokom kompostiranja dolazi do akumuliranja organskih kiselina. Aeracijom ili meanjem unosi se neophodan kiseonik, da bi se ponovo uspostavili aerobni uslovi. Kontrola pH vrednosti - pH utie na mikrobioloke procese i stabilizaciju otpada. pH, kao i temperatura, varira sa vremenom odvijanja procesa kompostiranja. Optimalna pH vrednost za rast i razvoj mikroorganizama koji ucestvuju u kompostiranju kree se u opsegu 5,5 do 8. Poetna pH vrednost organske frakcije KO nalazi se obino izmeu 5 i 7. Tokom odigravanja

procesa pH varira kao to je prikazano na slici 10.6. Tokom prvih nekoliko dana pH opada 5, pa i manje, jer u poetnoj fazi razlaganja nastaju organske kiseline. Kiseli uslovi pogoduju razvoju gljivica i razlaganju lignina i celuloze. Temperatura organskog materijala u ovoj fazi je priblino jednaka temperaturi okoline, poinje razvoj mezofilnih mikroorganizama i temperatura se brzo poveava. Posle tri dana od odlaganja uspostavljaju se termofilni uslovi, a pH raste do vrednosti od 8 do 8,5 koja ostaje priblino konstantna do kraja procesa. Tokom hladenja pH opada na 7 do 8, koliko je i pH zrelog komposta. Ukoliko nije dobra aeracija i uspostave se anaerobni uslovi, pH opada na oko 4,5 i proces kompostiranja se usporava. Stoga je neophodno kontinualno pratiti pH vrednost da bi se odredilo u kojoj je fazi i pod kojim uslovima se nalazi proces. Stepen zrelosti komposta - Pogodna metoda za odreivanje stepena zrelosti komposta ne postoji. Na primer niska vrenost HPK, uz visok sadraj lignina, pokazatelji su da je kompost stabilan. Naime, sazreo kompost je termin kojim se oznaava stepen humifikacije materijala, dok se stabilnost komposta odnosi stepen aktivnosti mikroorganizama. Sa aspekta plasiranja komposta na trite najznaajniji je stepen zrelosti (sazrevanja) komposta. Naime, ako kompost nije zreo, dolazi do njegove dalje razgradnje u zemljitu, to dovodi do uspostavljanja anaerobnih uslova; na ovaj nain zemljite oko korena biljke biva osiromaeno kiseonikom, a nastaju i vodoniksulfid i nitriti. Takoe nastaju fitotoksine organske kiseline, kao nusprodukti u procesu anaerobne razgradnje. Prisutan je i dodatni problem - nezreo kompost sa visokim odnosom C/N (25:1 ili vei) dovodi do osiromaenja zeraljita azotom. Kontrola mirisa - Osnovni problem koji se javlja tokom kompostiranja je razvoj anaerobnih uslova u nasipu, jer esto u centralnom delu nema dovoljno kiseonika. Pod anaerobnim uslovima nastaju organske kiseline, a mnoge od njih imaju neprijatan miris. Ovi problemi se mogu reiti usitnjavanjem materijala, uklanjanjem plastike i dragih bionerazgradivih materijala, a najbolje reenje je kompostirati organski bio-otpad odvojen na izvoru bez prisutnih kontaminirajuih materija. Obrtanje - Ova aktivnost se vri na poetku procesa da bi se sadraj vlage ujednaio i podesio na optimalnu vrednost. Takoe se moe vriti da se postigne uniformnija raspodela nutrijenata i mikroorganizama. Obrtanje orgariskog materijala tokom kompostiranja je veoma vano i za uspostavljanje aerobnih uslova. Uestalost zavisi od sadraja vlage, karakteristika otpada i

potrebne koliine vazduha. Za organski otpadni materijal koji sadri od 55 do 60% vlage i kompostira se tokom perioda od 15 dana, prvo obrtanje treba da bude tri dana posle odlaganja, a zatim svaki dragi dan kako bi se materijal obmuo etiri do pet puta. Potrebno zemljite Za kompostiranje materijala u obliku nasipa kapaciteta 50 tona dnevno potrebno je obezbediti povrinu od 1 ha. Takoe za zgrade, opremu i pristupne puteve potrebno je oko 0,6 ha. Za dodatnih 50 tona otpada za kompostiranje potrebno je jo oko 0,4 ha za kompostiranje i oko 0,1 ha za ostale potrebe. Procesiranje komposta za trite - Sa ekonomskog aspekta najbolje je da dobijeni kompost bude odgovarajueg kvaliteta da bi se mogao prodati na tritu. To znai da ima ujednaenu veliinu, ne sadri kontammirajue materije kao to su staklo, plastika i metali i da nema neprijatan miris. Procesiranje komposta za trite zavisi od specifikacija, a najee se koriste usitnjavanje i prosejavanje. U nekim sluajevima dodaju se aditivi da bi se popravio kvalitet fmalnog proizvoda. Tehnologija kompostiranja Kompostiranje je prirodni proces koji se uvek odigrava u prirodi. Jedna od prvih operacija kontrolianog kompostiranja koja je opisana u literaturi datira iz 1930. godine. Proces koji je razvijen, poznat kao Indore proces", dobio je ime polokaciji u Indiji na kojoj je razvijen. U najjednostavnijem obliku, proces ukljuuje iskopavanje jame dubine 60-90 cm u koju su slagani redom slojevi vrstog otpada, stajnjaka, zemlje i slame. U ovoj najranijoj proceduri materijal je okretan samo dva puta tokom est meseci ili vie, koliko je trajalo kompostiranje. Nastala tenost je vraana recirkulacijom ili je koriena za kvaenje suvih delova. Zbog toga to je retko vreno okretanje, to je delom bio anaeroban proces i unapreenja su vrena tako to je ee okretan materijal da bi se bbezbedili aerobni uslovi i da bi se ubrzalo kompostiranje. Dekompozicija, razlaganje otpada moe se odvijati primenom razliitih tehnika uldjuujui nasipe, gomile, kao i kompostiranje u posudi. Ako se koristi nasipno kompostiranje, pripremljeni otpad se na otvorenom prostoru nanosi tako da se formira nasip. Okretanje se vri dva puta nedeljno za period kompostiranja od 4 do 5 nedelja. Za to vreme, biorazgradiva frakoija KO se razlae pod dejstvom velikog broja mikroorganizama, koji koriste organske materije kao izvor ugljenika. Metabolikom aktivnou mikroorganizama menja se hemijski sastav polazne organske materije, redukuje zapremina i masa otpada i poveava temperatura materijala koji se kompostira. Okretanje nasute mase izvodi se da bi se obezbedio kiseonik za proces razlaganja i da bi se kontrolisala temperatura otpada koji se kompostira. Kada je materijal osiromaen, sa aspekta sadraja

biorazgradive organske materije, usporava se bakterioloka aktivnost, temperatura materijala poinje da opada i prva faza procesa kompostiranja se zavrava. Da bi se obezbedila potpuna stabilizacija, sazrevanje tokom 2 do 8 nedelja odigrava se daljim tretiranjem materijala na otvorenom nasipu. Smatra se da je kompost stabilisan kada je temperatura statikog nasipa jednaka ili bliska temperaturi vazduha nekoliko dana, kada je sadraj vlage oko 50% i sadraj kiseonika vei od 5%. Priprema proizvedenog komposta za trite vri se kada je kompost sazreo i stabilisan. Jo uvek ne postoje propisi i standardi o sastavu sazrelog komposta. Priprema proizvoda i marketing mogu da ukljue mlevenje, prosejavanje, vazdunu klasifikaciju, dodavanje raznih aditiva, granulaciju, pakovanje u kese, uvanje, istovar i, u nekim sluajevima, direktnu prodaju. Tehnike kompostiranja Dve osnovne metode kompostiranja koje se danas koriste mogu se klasifikovati kao (1) statika i (2) sa agitacijom. Kod statike metode materijal koji se kompostira se ne pomera, a vazduh se uduvava kroz materijal. Kod agitacionog metoda, materijal koji se kompostira se okree s vremena na vreme da bi se obezbedio kiseonik, kontrolisala temperatura, te da se zahvaljujui meanju dobije uniforman proizvod. Ukoliko se kompostiranje vri u polju kod agitacione metode obino se otpad nanosi kao naslaga (gomila), a kod statikog metoda u obliku nasipa. Kompostiranje metodom naslage (gomile) -To je jedna od najstarijih metoda. U najjednostavnijem obliku, ona se izvodi tako to se organski materijal koji se kompostira nanosi tako da formira naslagu irine osnove od 6 do 7 m, visine od 2 do 3,5 m. Kod niskostepenih sistema sa metodom naslage utovarivaima se materijal okree jednom godinje, i da bi se postigla potpuna razgradnja potrebno je da protekne od 3 do 5 godina. Takoe, dolazi do irenja neprijatnih mirisa, jer se deo materijala nalazi pod anaerobnim uslovima. Kod visokostepenih sistema to su gomile sa manjim poprenim presekom, visine od 1,8 do 2,1 m i irine osnove od 4 do 5 m. Obino su dimenzije naslage odreene opremom koja se koristi za rakovanje. Pre nego to se formira gomila, materijal se procesira mlevenjem i prosejavanjem, tako da veliina estica bude od 2 do 6 cm, a sadraj vlage se podesi na 50 do 60%. Kod ovakvih sistema materijal se obre dva puta nedeljno, a temperatura raste do 55 C. Kod okretanja raaterijala uvek se ire neprijatni mirisi. Kompostiranje je zavreno posle od 3 do 4 nedelje. Posle perioda okretanja, kompost se ostavlja jo 3 do 4 nedelje da se obezbedi sazrevanje. Za vreme sazrevanja, zaostala razgradiva organska materija se i dalje razlae pod dejstvom gljivica i aktinomiceta.

Kompostiranje metodom naslage Aerisano kompostiranje statikog nasipa - S obzirom na to da je Odeljenje za poljoprivredu SAD (ARS-Agricultural Research Service) u gradu Beltsvilu (Beltsville) razvilo ovaj postupak, on se naziva ARS" ili Beltsvil proces". U originalu razvijen je za aerobno kompostiranje mulja posle tretmana otpadnih voda, ali se moe koristiti za kompostiranje razliitih organskih materijala ukljuujui dvorini otpad ili na izvoru odvojeni biorazgradivi KO. Aerisani statiki nasipi, kao to se vidi na slici 10.11, sastoje se od mree aeracionih cevi preko kojih se nanosi pretprocesirana organska frakcija KO. Visina je obino od 2 do 2,5 m. Sloj prosejanog komposta se obino nanosi odozgo preko formiranog nasipa kao izolacija i za kontrolu irenja neprijatnih mirisa (slika 10.12). Svaki nasip ima svoj sopstveni ventilator za bolju kontrolu aeracije. Obino se snabdevanje vazduhom vri preko perforiranih plastinih cevi. Vazduh se uduvava da bi se obezbedio potreban kiseonik za bioloku konverziju i da bi se kontrolisala temperatura u okvira nasipa. Ponekad se ventilator kojim se uduvava vazduh kontrolie pomou tajmera, ili u nekim sistemima pomou mikrokompjutera kojim se kontrolie temperatura i obezbeuje odgovarajui temperaturni profil. Kompostiranje se vri tri do etiri nedelje. Sazrevanje materijala se odvija tokom sledee etiri ili vie nedelja, Mlevenje i prosejavanje sazrelog komposta se vre da bi se poboljao kvalitet krajnjeg proizvoda. Za unapreenje procesa i kontrolu mirisa, u novijim sistemima, celo postrojenje ili deo je pokriveno ili zatvoreno.

Slika 10.11. Aerisani statiki nasipi za kompostiranje

Materijal koji se kompostira4 Sloj gotovog komposta (15do30cm) Filter za miris Ventilator Slika 10.12. ematski prikaz aerisanog statikog nasipa Kada se kompostira obezvodnjeni mulj iz postrojenja za tretman otpadnih voda, neki materijali veih dimenzija se moraju dodati da bi se dostigla odgovarajua poroznost. esto se za to koristi drvena piljevina. Meavina mulja i piljevine se nanosi u obliku nasipa preko aeracionih cevi i prekriva sa prethodno kompostiranim materijalom. I ovde vreme, potrebno za kompostiranje, traje tri do tri do etiri nedelje. Posle kompostiranja materijal se prosejava i drvena piljevina se odvaja da bi se ponovo iskoristila. Za kompostiranje suvih materijala, kao to je KO ili dvorini otpad, ili meavina KO i mulja, nije neophodno dodavanje krupnijih materijala. Kompostiranje u sudu Ovaj vid kompostiranja se obavlja unutar zatvorene posude. Posude svih oblika mogu se koristiti kao reaktori u ovim sistemima,

ukljuujui vertikalne bubnjeve, horizontalne tankove i cirkulacione rotacione tankove (slika 10.13). Mehaniki sistemi su dizajnirani tako da se minimizira nastajanje neprijatnih mirisa i vreme procesiranja kontrolom uslova odigravanja procesa, kao to su protok vazduha, temperatura i koncentracija Mseonika. Ovi sistemi poslednjih godina postaju sve populamiji zbog jednostavmje kontrole procesa i mirisa, kraeg vremena trajanja, manjih manipulativnih trokova i manjeg prostora koji zauzima [16]. Vreme zadravanja u reaktoru je u granicama od jedne do dve nedelje, dokje vreme sazrevanja due-od4 do~12-nedelja. Primena procesa kompostiranja - Kompostiranje je sve popularnija metoda kao opcija kojom se deo otpadnog toka koristi, umesto da se odlae na deponiju. Osnovne primene su kod kompostiranja: (1) dvorinog otpada; (2) organske frakcije KO; (3) delimino procesiranog meanog KO i (4) ko-kompostiranje organske frakcije KO zajedno sa otpadnim muljem. Kod kompostiranja organske frakcije KO najbolji rezultati se postiu ako se otpad odvaja na izvoru. Kompostiranje delimino procesiranog KO se vri samo da bi se smanjila zapremina materijala koji se odlae na deponiju i ovaj materijal se obino koristi kao sloj prekrivke na deponiji. Tokom poslednjih 50 godina vie od 60 razliitih komercijalnih sistema za kompostiranje je razvijeno i nalazi se u upotrebi. Malerijaiza Wazrt kompostiranje vazduh

Kompos; Slika 10.13. Rotacioni bubanj za kompostiranje proiektovania i rada postroienia za spaliivanie otpada

Problemi

kod

Osnovni problemi koji se javljaju kod primene procesa kompostiranja su: (1) nastajanje neprijatnih mirisa; (2) prisustvo patogenih mikroorganizama; (3) prisustvo tekih metala; (4) definisanje sastojaka koje treba da sadri kvalitetan kompost. Nastajanje neprijatmh mirisa - Bez odgovarajue kontrole procesa kompostiranja nastali mirisi mogu da predstavljaju problem, posebno kod kompostiranja na gomili. Meutim, kod svakog postrojenja za kompostiranje razvijajuju se neprijatni mirisi, pa su kritini parametri poloaj postrojenja i projektovanje postrojenja tako da se kontrolie razvoj neprijatnih mirisa. Poloaj (lokacija) postrojenja - Panju treba obratiti na lokalne klimatske uslove koji utii na irenje neprijatnih mirisa. Odgovarajue rastojanje od naseljenih zona, primena takozvane tampon zone i primena razdvojenih lokacija (na jednoj lokaciji se vri kompostiranje, a na drugoj sazrevanje materijala) su neka od moguih reenja. Projektovanje i rad postrojenja su kritini faktori u minimizaciji potencijalnih problema vezanih za nastajanje neprijatnih mirisa. Ako se eli da kompostiranje bude uspeno, posebna panja se mora obratiti na sledee faktore: pretprocesiranje, aeracija, kontrola temperature i okretanje (meanje). U postrojenjima u kojima se priprema otpadni materijal za kompostiranje mora se obezbediti potpuno meanje, dodavanje aditiva, kao to su hranljive materije, vlaga. Oprema mora biti tako dimenzionisana da bi se obezbedile dovoljne koliine kiseonika za aktivnost mikroorganizama i za hlaenje. Oprema koja se koristi za meanje mora efektivno meati ceo sloj. Bioloka kontrola neprijatnih mirisa - Poto je nastajanje mirisa nemogue sasvim eliminisati, posebna panja se mora posvetiti faktorima koji utiu na njihovu kontrolu. Neki od razloga za pojavu neprijatnih mirisa kod operacije kompostiranja su: nizak odnos

ugljenik/azot, loa kontrola temperature, veliki viak vlage i loe meanje. Na primer, ako se materijal ne obre i temperatura ne kontrolie moe doi do pirolize komposta u sredini, i kada se pomeri ovaj materijal ire se izuzetno neprijatni mirisi. Kod zatvorenih postrojenja neprijatni mirisi se kontroliu pomou odgovarajuih sistema kao to su kontaktori sa aktivnim ugljem, bioloki filteri i filteri od komposta. Zdravlje Ijudi Ako se kompostiranje ne odvija na odgovarajui nain, postoji opasnost da patogeni mikroorganizmi preive proces kompostiranja. Odsustvo patogena je najznaajnije za plasman produkta na trite. Uopte, najvei deo patogenih mikroorganizama koji se nalaze u KO i drugim organskim materijalima koji se kompostiraju, bie razloeno izlaganjem materijala odgovarajuoj temperaturi (55 C) tokom 15 do 20 dana. Toksinost tekih metala - Toksinost moe da se odnosi na sve operacije kompostiranja, ali je posebno znaajna ako se vri mlevenje, tokom koga metalna praina moe da se vee za povrinu manjih estica. Posle

Fabrika za kompostiranje

kompostiranja ovi metali se pojavljuju i u zemljitu. Od svih metala najznaajniji je kadmijum zbog svoje velike toksinosti. Uopte, sadraj tekih metala u kompostu proizvedenom iz organske frakcije KO je mnogo manji nego u mulju iz postrojenja za tretman otpadnih voda. Ukoliko je vreno odvajanje otpada na izvoru sadraj tekih metala je zanemarljiv. Nekada se vri ko-kompostiranje muljeva zaostalih posle tretmana otpadnih voda sa organskom frakcijom KO da bi se redukovao sadraj tekih metala u kompostu. Kvalitet proizvoda - On se u pogledu sadraja nutrijenata, organskih materija, pH, distribucije veliine estica, kapaciteta zadravanja vlage, prisustva stranih materija, koncentracije soli, zaostalog mirisa, stepena sazrevanja, prisustva patogenih mikroorganizama i koncentracije tekih metala. Do danas nisu postavljeni jasni kriterijumi o karakteristikama komposta sa aspekta navedenih parametara, tako da proizvedeni kompost sa razliitih lokacija nije uniforman. ak i u Evropskoj uniji kriterijumi o kvalitetu proizvedenog komposta se razlikuju od zemlje do zemlje, tako da se u Austriji deli na klase A, A+ i B (minimalni kvalitet, ne moe se primenjivati u poljoprivredi), u Holandiji na dobar kompost i veoma dobar kompost, a u Nemakoj takoe na dve klase, u zavisnosti od sadraja tekih metala. U tabeli 10.3 date su granine vrednosti za sadraj tekih metala u kompostu, klasa A i klasa A+ koje se primenjuju u Austriji od2001. godine [17]. Tabela 10.3. Maksimalno dozvoljen sadraj metala u kompostu u Austriji Cd Klasa A+ 0,7 Klasa A 1,0 Ni 25 60 Pb 45 120 Cu 70 150 Zn 200 500 Cr 70 70

Zakljucak: Kompostiranje je dosta rasprostranjeno u svetu i sve se vise koristi. Najrasprostranjenije je u Nemackoj, koja ima i najsavrseniju tehnologiju za kompostiranje. Sustina je u ponovnoj upotrebi materijala, otpada i samim tim smanjenje zagadjenosti zivotne sredine. Kod nas jos uvek nije zazivelo, ali se nadam da ce u skorijoj buducnosti.

Literatura C. R., Rhyner, L. J.Schwartz, R. B.Wenger and M. G.Kohrell, Waste management and resource recovery. Boca Raton, FL: Lewis Publisher (1995). P.H. Brunner, L. Morf, H. Rechberger, Thermal Waste Treatment A Necessary Element for Sustainable Waste Management in Solid Waste: Assessment, Monitoring and Remediation, edited by I. Twardowska, Elsevier, Amsterdam (2004) (703-805). EEA (European Environment Agency), Hazardous waste generation in selected European Countries - comparability of classification systems and quantities, Topic reportNo 14/1999. EEA, Copenhagen (1999). E. Stengler, The European position, Where is waste-to-energy, and where is it going?, Waste Management World, Nov./Dec. 2005. E. Dijkgraaf, H.RJ. Vollebergh, Burn or bury? A social cost comparison of final waste disposal methods, Ecological Economics, 50, 233-247 (2004). N. Goldstein, The state of garbage in America, BioCycle 41(4), 32-39 (2000). N. Goldstein and C. Mates, The state of garbage in America, BioCycle, 42(12), 42-54 (2001). Juniper, Waste-to-Energy trends in Europe, Worldwide Technology&Busmess Review, Juniper Consultancy Services Ltd. (2000). United States Environmental Protection Agency, Decision Maker's Guide to Solid Waste Management - Vol. II, Chapter 8, Combustion (1995). 10.COM (89)369. Coucil Directive 89/369/EEC of 8 june 1989 on the prevention of air pollution from new municipal waste incineration plants, Official JoumalL 163, 14/06/1989, 32-36. ll.COM(00)76. Directive 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council of 4 December 2000 on the Incineration of waste. Official Joumal L 332, 28/12/2000,91-111. 12.United States Environmental Protection Agency, The value of recovered organic materials. (EPA Publication No. 909-B-00-001) Washington, D.C. (2000). 13.A guide to commercial food composting, Composting Council Research and Education Foundation (1997). 14.R.T. Hang, The practical handbook of compost engineering, Lewis Publisher, Boca Raton (1993).