8 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ - ΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Δρ. Σαββίδης Γ. Σεραφείμ Καθηγητής Τ. Ε. Ι Δυτικής Μακεδονίας

Εισαγωγή  Η κομποστοποίηση των αποβλήτων είναι μια διαδικασία, την οποία ο άνθρωπος αντέγραψε απ ’ τη φύση.  Στην πραγματικότητα ο άνθρωπος παράγει κομπόστ από τότε που άρχισε να καλλιεργεί τη γη.  Σε αναπτυγμένες χώρες παράγεται κομπόστ από οικιακά απόβλητα εδώ και 45 χρόνια.  Η διάσπαση συντελούνταν αρχικά σε μικρούς κάδους απορριμμάτων χωρητικότητας 110 έως 240 λίτρων.  Σήμερα πλέον η κομποστοποίηση στα κράτη αυτά γίνεται σε επίπεδο τοπικής αυτοδιοίκησης, όπου κομποστοποιούνται τα οργανικά απόβλητα, η λυματολάσπη βιολογικών καθαρισμών, τα απόβλητα κηπευτικής και διάφορων καλλιεργειών.

Η κομ π οστο π οίηση είναι μια κατάλληλη διεργασία για την α π ορρύ π ανση των οργανικών α π οβλήτων κάθε π ροέλευσης, διότι έτσι θα μειωθεί ο όγκος και το κόστος της ε π εξεργασίας τους. Η εμ π ειρία και η τεχνολογία α π’ την κομ π οστο π οίηση των οικιακών α π οβλήτων, υ π ό την π ροϋ π όθεση της τήρησης των κανόνων της μικροβιολογικής διάσ π ασης, μ π ορεί να μεταφερθεί στην κο π μοστο π οίηση βιολογικών α π ορριμμάτων ανεξαρτήτως π ροέλευσης. Εν τω μεταξύ έχουν ανα π τυχθεί διάφορες μέθοδοι κομ π οστο π οίησης, οι ο π οίες αντα π οκρίνονται και π ροδιαγράφονται α π’ τις α π αιτήσεις των π ελατών. Για π αράδειγμα, διακρίνουμε το νω π ό κομ π οστ, το έτοιμο κομ π όστ και το ειδικό κομ π όστ. Η π οιότητα και η εμ π ορευματο π οίηση του κομ π όστ π αίζουν σημαντικό ρόλο, διότι μόνο αν οι δύο π αρα π άνω π αράγοντες είναι θετικοί θα μ π ορέσει η κομ π οστο π οίηση να συμβάλλει στη μείωση των οργανικών α π οβλήτων. Εξαιτίας της σύστασής τους δεν είναι δυνατόν να κομ π οστο π οιηθούν όλα τα οικιακά α π όβλητα.

Η κομ π οστο π οίηση είναι μια διαδικασία μετατρο π ής οργανικών υλικών, κατά την ο π οία μικροοργανισμοί κυρίως, κάτω α π ό αερόβιες συνθήκες, διασ π ούν την οργανική ύλη και στο τέλος της διαδικασίας δημιουργούνται διάφορες μοριακές ενώσεις. Έτσι π ροκύ π τει ένα χουμώδες π ροϊόν διάσ π ασης, το κομ π όστ, το ο π οίο χρησιμο π οιείται ως εδαφοβελτιωτικό. Ως π ρώτη ύλη χρησιμο π οιούνται οργανικά α π όβλητα ζωικής ή φυτικής π ροέλευσης. Ορισμός

Βασικές αρχές της κομποστοποίησης Η εξέλιξη της θερμοκρασίας και οι φάσεις rotte Μικροβιολογική δράση Η εξέλιξη της βιολογικής διάσ π ασης (Rotte)

 Η διεργασία της διάσπασης και μετατροπής της οργανικής ύλης κατά την κομποστοποίηση ονομάζεται διεθνώς “rotte”.  Πρόκειται για βιοχημικές διεργασίες, στις οποίες συμμετέχουν αερόβιοι μικροοργανισμοί.  Μικροοργανισμοί υπάρχουν πάντα στα οργανικά απόβλητα, η προσθήκη όμως έτοιμου κομπόστ επιταχύνει τη διαδικασία.  Φυσική rotte συμβαίνει στη φύση στο πάνω στρώμα του εδάφους των δασών, όμως η τεχνητή rotte που μεθοδεύει ο άνθρωπος συντελείται πολύ ταχύτερα.

Μικροβιολογική δράση  Οι μικροοργανισμοί – κατά κανόνα ετρερότροφα αερόβια βακτηρίδια και μύκητες – πολλαπλασιάζονται πολύ γρήγορα παρουσία υγρασίας, οξυγόνου και τροφής.  Κατά τη μικροβιολογική δράση παράγονται διοξείδιο του άνθρακα, νερό και νέα κυτταρική ύλη.  Επιπλέον κατά τον αερόβιο μεταβολισμό ελευθερώνεται ενέργεια σε μορφή θερμότητας.  Αν η παραγόμενη θερμότητα δεν έχει τρόπο διαφυγής αυξάνεται η θερμοκρασία στο περιβάλλον, με συνέπεια την εκθετική αύξηση των μικροοργανισμών.  Οι μικροοργανισμοί που αναπτύσσονται έτσι και συμβάλλουν στην κομποστοποίηση διακρίνονται σε ψυχρόφιλους, μεσόφιλους και θερμόφιλους.  Η αρχή της μικροβιολογικής δράσης αναλύεται στην παρακάτω διαφάνεια.

Διαδικασία διάσπασης κατά την κομποστοποίηση

Η εξέλιξη της θερμοκρασίας και οι φάσεις rotte  Όταν τα οργανικά απόβλητα είναι στοιβαγμένα σε σωρούς, η παραγόμενη θερμότητα δεν μπορεί να διαφύγει εύκολα.  Έτσι επέρχεται η αυτοθέρμανση στον πυρήνα του σωρού, όπου η θερμοκρασία μπορεί να φθάσει και τους 65 ο C αν και οι υπόλοιπες συνθήκες ( υγρασία και αερισμός ) είναι ευνοϊκές.  Η μέγιστη θερμοκρασία επιτυγχάνεται σε 2-3 ημέρες.  Κατά τη διεργασία rotte η οργανική ύλη διασπάται, μεταβάλλεται και συνθέτεται. Στην αρχή διασπώνται τα απλά ζάχαρα και οι υδατάνθρακες.  Όμως αρχίζει και η επίθεση στα πιο ανθεκτικά συστατικά, όπως η κυτταρίνη.  Μετά μειώνεται η μικροβιακή δράση και συνεπώς και η θερμοκρασία.  Οι διεργασίες διάσπασης και μετατροπής συντελούνται πιο αργά. Στη φάση της σύνθεσης ή ωρίμανσης, όπως συνηθίζεται να ονομάζεται, τα υλικά που διασπώνται δύσκολα, όπως π. χ. η κυτταρίνη συμβάλλουν στη σύνθεση μοριακών ενώσεων, όπως είναι π. χ. οι χουμίνες.

Σημαντικοί παράγοντες για τη διαδικασία rotte είναι : Η σχέση C/N. Τα στοιχεία αυτά α π οτελούν τροφή για τους μικροοργανισμούς. Στη βιβλιογραφία αναφέρονται ιδανικές τιμές 20:1 έως 40:1. Υγρασία και π αροχή οξυγόνου : Η σχέση των δύο αυτών π αραμέτρων είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς τα βακτηρίδια διατρέφονται μόνο με υγρή τροφή και η ανάληψη του οξυγόνου α π’ αυτά γίνεται μόνο σε διαλυμένη κατάσταση. Θερμοκρασία : Η θερμοκρασία α π οτελεί βασικό π αράγοντα για την υγιεινή του κομ π όστ. Ανάλογα με το είδος των οργανικών α π οβλήτων, ανα π τύσσονται π αθογόνα μικρόβια. Για να ε π έλθει ικανο π οιητική εξόντωση αυτών των μικροοργανισμών α π αιτούνται όσο το δυνατόν υψηλότερες θερμοκρασίες (30 – 65 ο C) στο σωρό. Εκτός αυτού σε υψηλές θερμοκρασίες διάφοροι μύκητες π αράγουν αντιβιοτικές ουσίες. pH: Όταν η τιμή του pH βρίσκεται στο αλκαλικό π εδίο διευκολύνεται η έναρξη της διαδικασίας. Η αναερόβια ζύμωση : Παρά το γεγονός ότι η διαδικασία της κομ π οστο π οίησης συντελείται σε αερόβιες συνθήκες, η αναερόβια ζύμωση α π οτελεί σε ορισμένες π ερι π τώσεις εναλλακτική λύση. Το τελικό π ροϊόν της αναερόβιας ζύμωσης είναι το βιοαέριο. Η μέθοδος εφαρμόζεται βιομηχανικά στη Γαλλία

Συνθήκες υγιεινής  Είναι ευρέως γνωστό ότι τα οικιακά απόβλητα περιέχουν παθογόνους μικροοργανισμούς διαφόρων προελεύσεων.  Τα απόβλητα δε βλάπτουν την υγεία μας μόνο άμεσα, αλλά και έμμεσα μέσω του εδάφους του νερού και του αέρα.  Η συλλογή, μεταφορά και απορρύπανση των αποβλήτων πρέπει να γίνεται έτσι, ώστε να προκαλείται ο μικρότερος δυνατός κίνδυνος για την υγεία των ανθρώπων.  Κατά τη διαδικασία της κομποστοποίησης επέρχεται κατά κανόνα η εξουδετέρωση των παθογόνων μικροοργανισμών, υπό την προϋπόθεση ότι θα τηρηθούν οι κανόνες σχετικά με τη θερμοκρασία και τη διάρκεια της διεργασίας rotte, παράγοντες που επηρεάζονται απ ’ το pH, την υγρασία και τον εξαερισμό των σωρών.

Στατικές Μέθοδοι κομποστοποίησης Οι φυσικά αεριζόμενοι σωροί Οι τεχνητά αεριζόμενοι σωροί Οι τεχνητά αεριζόμενες σήραγγες Οι τεχνητά αεριζόμενες στοιβάδες

Δυναμικές Μέθοδοι κομποστοποίησης Οι π ύργοι rotte Οι κύλινδροι rotte

Λοιπές πληροφορίες  Όλα τα κομπόστ περιέχουν συστατικά, η αξιολόγηση των οποίων χαρακτηρίζει ποιοτικά το ίδιο το κομπόστ.  Η αξία ενός κομπόστ μετριέται με την περιεκτικότητά του σε μεγέθη όπως : Οργανική ύλη Διατροφικά συστατικά φυτών Ιχνοστοιχεία και Επιβλαβή υλικά  Τα πεδία χρήσης του κομπόστ είναι ποικίλα :  Καλλιέργειες δημητριακών  Αμπελοκαλλιέργειες  Κηπευτικά  Λαχανικά  Ανθοκομία  Φρουτοπαραγωγή και  Αποκατάσταση εδαφών

Δομή ενός εργοστασίου κομποστοποίησης  Το βιολογικά απόβλητα μεταφέρονται και αφήνονται στο δάπεδο της αίθουσας υποδοχής των αποβλήτων.  Εκεί με τη χρήση ενός φορτωτή πραγματοποιείται η ανάμιξη - ομογενοποίηση των υλικών και κατόπιν ο φορτωτής τα ρίχνει στον κωνικό τροφοδότη ενός κυλινδρικού κόσκινου.  Το κόσκινο ταξινομεί τα υλικά σε δύο κατηγορίες : στην κατηγορία >70mm και στην κατηγορία <70mm.  Τα διερχόμενα απ ’ το κόσκινο λεπτόκοκκα (<70mm) υλικά οδηγούνται αρχικά σε ένα μαγνητικό διαχωριστή έλξης, όπου αφαιρούνται τα σιδηρούχα μαγνητικά κλάσματα και κατόπιν μεταφέρονται απευθείας στον προθάλαμο της εντατικής διαδικασίας rotte.  Το χονδρόκοκκο υπόλειμμα (>70mm) του κόσκινου διέρχεται από ένα θάλαμο χειροδιαλογής ( εικόνα 303), όπου αφαιρούνται χειρωνακτικά απ ’ το ρεύμα των υλικών τα ανεπιθύμητα συστατικά, κυρίως πλαστικά, χαρτιά, πέτρες, λάστιχα κτλ., και κατόπιν οδηγούνται σ ’ έναν κόφτη.  Η μονάδα εντατικής διαδικασίας rotte αποτελείται απ ’ τον προθάλαμο και τις σήραγγες ( έως 10 σήραγγες ) rotte.

Παράδοση βιολογικών αποβλήτων

Συνέχεια...  Ο αέρας που απορροφάται απ ’ όλους τους χώρους της εγκατάστασης, διοχετεύεται μέσω ενός τεράστιου συστήματος αεραγωγών, αρχικά σε ένα σύστημα ύγρανσης και κατόπιν στο βιολογικό φίλτρο.  Μετά 14 ημέρες το « νωπό κομπόστ » των σηράγγων φορτώνεται σε μια μεταφορική ταινία και μεταφέρεται στο σκεπαστό υπαίθριο χώρο της συμπληρωματικής διαδικασίας rotte, όπου με τη βοήθεια ενός φορτωτή στοιβάζεται και διαμορφώνονται σωροί τριγωνικής διατομής.  Εδώ το υλικό παραμένει τέσσερις εβδομάδες και κάθε εβδομάδα αναμιγνύεται.  Η διαδικασία της διάσπασης και μετατροπής της βιολογικής ύλης έχει πλέον ολοκληρωθεί.  Παράλληλα συντελέστηκε και η σύνθεση των νέων μοριακών ενώσεων του κομπόστ.

Χειροδιαλογή

Συνέχεια....  Το κομπόστ οδηγείται πλέον σε ένα τελευταίο στάδιο εμπλουτισμού και καθαρισμού.  Αρχικά κοσκινίζεται με ένα κυλινδρικό κόσκινο στα 25mm.  Το κλάσμα <25mm είναι το « έτοιμο κομπόστ » και οδηγείται στις πλατείες υλικού.  Το κλάσμα >25mm που ονομάζεται « δομικό υλικό » και αποτελείται κυρίως από χονδρά κλαδιά κτλ., τα οποία δε διασπάστηκαν κατά την κομποστοποίηση, διέρχεται από έναν αεροδιαχωριστή, όπου διαχωρίζονται τα ελαφρά υλικά ( χαρτιά, πλαστικά κτλ ) απ ’ τα υπόλοιπα και συλλέγονται σε containers.  Τέλος, το έτοιμο κομπόστ κοσκινίζεται στα 10mm και χωρίζεται σε δύο προϊόντα. Στο προϊόν >10mm, το οποίο προορίζεται για αγροτική χρήση και στο προϊόν <10mm που ονομάζεται « ειδικό κομπόστ » και χρησιμοποιείται κυρίως στην ανθοκομία.

Εξωτερικός σωρός rotte και Θάλαμος rotte

Δομικό υλικό βιολογικού φίλτρου

Διάγραμμα ροής μεθόδου κομποστοποίησης

Κομποστοποίηση και περιβάλλον Η λειτουργία εργοστασίων κομ π οστο π οίησης μ π ορεί να π ροκαλέσει και π εριβαλλοντικές ε π ιβαρύνσεις, π. χ. δυσοσμία, ηχορύ π ανση και κονιορτό, καθώς ε π ίσης και έντονη π αρουσία εντόμων και τρωκτικών. Η ισχύουσα π εριβαλλοντική νομοθεσία α π αιτεί τη μείωση των ρύ π ων στον π ερίγυρο αυτών των εγκαταστάσεων. Έντομα. Μύγες, κουνού π ια, σφήκες και άλλα έντομα συσσωρεύονται κατά π εριόδους στα εργοστάσια κομ π οστο π οίησης. Πραγματικός κίνδυνος δεν α π ορρέει α π’ αυτά. Η χρήση κοινών εντομοκτόνων π ρολαμβάνει ή λύνει συνήθως το π ρόβλημα. Τρωκτικά εμφανίζονται συνήθως μεμονωμένα. Κατά τους φθινο π ωρινούς μήνες έρχονται α π ό έξω ή μεταφέρονται με τα α π όβλητα. Σε εγκαταστάσεις π ου λειτουργούν καθημερινά δεν α π οτελούν ιδιαίτερο κίνδυνο. Η χρήση ειδικών π οντικοφαρμάκων λύνει το π ρόβλημα με έναν τρό π ο φιλικό π ρος το π εριβάλλον.

Δυσοσμία δημιουργείται σε ένα εργοστάσιο κομποστοποίησης  Στο χώρο της υποδοχής των αποβλήτων  Στους χώρους εμπλουτισμού  Στους χώρους rotte  Σε σταθμούς κοσκίνισης  Κατά τη διαδικασία ανάμιξης ή αναστροφής των σωρών. Επίσης, για αισθητικούς λόγους προτείνεται η περίφραξη της εγκατάστασης με ειδικά φυτά, τα οποία λειτουργούν επιπλέον και ως ηχοπετάσματα. Πρέπει να τηρούνται πιστά όλες οι προδιαγραφές των σχετικών νόμων, των κανονισμών και των τεχνικών οδηγιών.

Οι μηχανές εμ π λουτισμού και οι ανεμιστήρες δημιουργούν έντονη ηχορύ π ανση στους χώρους λειτουργίας τους. Αυτή η ηχορύ π ανση π ρέ π ει να μειωθεί με ηχομονωτικά μέτρα. Οι π ροδιαγραφές αναφέρονται όχι μόνο στον εξωτερικό χώρο αλλά και στο χώρο εργασίας. Θόρυβος Η σκόνη δημιουργείται σε χώρους ό π ου γίνεται ε π εξεργασία έτοιμου π λέον α π οξηραμένου κομ π όστ. Σ ’ αυτούς τους χώρους α π αιτείται η εγκατάσταση ειδικών φίλτρων. Κονιορτός

Μύγες, κουνού π ια, σφήκες και άλλα έντομα συσσωρεύονται κατά π εριόδους στα εργοστάσια κομ π οστο π οίησης. Πραγματικός κίνδυνος δεν α π ορρέει α π’ αυτά. Η χρήση κοινών εντομοκτόνων π ρολαμβάνει ή λύνει συνήθως το π ρόβλημα. Έντομα Τρωκτικά εμφανίζονται συνήθως μεμονωμένα. Κατά τους φθινο π ωρινούς μήνες έρχονται α π ό έξω ή μεταφέρονται με τα α π όβλητα. Σε εγκαταστάσεις π ου λειτουργούν καθημερινά δεν α π οτελούν ιδιαίτερο κίνδυνο. Η χρήση ειδικών π οντικοφαρμάκων λύνει το π ρόβλημα με έναν τρό π ο φιλικό π ρος το π εριβάλλον. Τρωκτικά