Kompostiranje je prirodni proces recikliranja biorazgradivih organskih tvari pri kojem se odvija kontrolirana biološka dekompozicija, pretvorba i preoblikovanje organske mase u razmjerno stabilnu organsku tvar i humus.
Kada se proces kompostiranja vodi ispravno, izbjegavaju se neugodni mirisi. To se postiže brigom o omjeru ugljika i dušika kompostne mase (omjer drvenastog ili vlaknastog u odnosu na proteinsku masu), zatim o sadržaju vlage i konačno o prozračenosti kompostne hrpe.
Naravno, proces kompostiranja se može voditi neuredno i nesavjesno. Tada se pojavljuju neugodni mirisi, emisije u okoliš, moguće pojave glodavaca, i drugi problemi. Zato treba inzistirati na urednom procesu koji započinje jasnom bilancom mase i vrste biorazgradivog materijala.
Nužna je redovita inspekcija svakog dovezenog biorazgradiovog tereta. Opasne tvari, elektronika, i sve druge strane tvari nisu dozvoljene jer mogu zagaditi kompostnu masu i onemogućiti bezopasnu primjenu u poljoprivredi.
Uklanjanjem biorazgradive komponente iz komunalnog otpada koja čini 25 do 45 posto mase (papir i karton jesu biorazgadivi ali su vrijedniji u industriji papira), nestaje najveći dio mikrobiološko-higijensko-ambijentalnog problema otpada.
Produkt kompostiranja je kompost koji je bogat hranjivim i organskim tvarima te je vrijedan za prihranjivanje tla i poljoprivrednu proizvodnju u povrtnjacima, voćnjacima i vinogradima.
Tijekom kompostiranja se izgubi oko 40 do 60 posto mase putem emisije ugljičnog dioksida i vodene pare.
Kompostiranje traje 6 do 10 tjedana a promjena stanja biomase zorno je prikazana slikom:
O procesu kompostiranja
Kompostiranje je aerobni fermentacijski proces koji se odvija u izvanredno heterogenoj masi.
Procese provodi mikrobiološka zajednica koja je vrlo bogata različitim vrstama mikroba. Mikrobiološke zajednice se pritom moraju neprekidno prilagođavati promjenjivim uvjetima biotopa, raznovrsnom sastavu mase, vlazi, temperaturi, pH vrijednosti, prisutnosti kisika te drugim fizikalno-kemijskim uvjetima i sadržajima.
Proces pretvorbe biorazgradivog komunalnog otpada u kompost troši vodu i kisik, a oslobađa se toplina i ugljični dioksid.
Posebno važni parametri u procesu kompostiranja su:
- Sadržaj kisika (prozračnost)
- Vlažnost
- Temperatura
- Omjer elementnih sadržaja ugljika i dušika
- Struktura – veličina čestica – volumen pora
Sadržaj kisika
Aerobni proces kompostiranja troši velike količine kisika, posebno u prvoj fazi kada dolazi do brze metaboličke razgradnje lako razgradivih organskih tvari. Utrošeni kisik se obnavlja iz zraka prirodnom konvekcijom i difuzijom kroz kompostnu masu te prisilnim miješanjem sa zrakom prilikom prevrtanja mase.
Kod normalne zbitosti kompostnih hrpa, koje uz to mogu imati i velike dimenzije, prirodno, spontano aeriranje difuzijom kisika iz zraka često je nedovoljno, što se uglavnom očituje nižom temperaturom kompostne mase te sporijim procesom razgradnje. Veća zbitost kompostne hrpe dodatno usporava prirodni dotok kisika. U slučaju da je obnova sadržaja kisika (nadomjestak utrošenog kisika) nedostatna, odnosno da se koncentracija kisika unutar kompostne mase smanjuje, proces kompostiranja se usporava, temperatura kompostne mase pada, te nastaju uvjeti za postupno pokretanje anaerobnih procesa razgradnje. Stoga je za postupak kompostiranja definiranog kapaciteta nužno uvođenje postupka prevrtanja kompostne mase.
Preporučena minimalna koncentracija kisika unutar kompostne mase (u volumenu pora kompostne mase) je 5%. Ta se vrijednost ne mora mjeriti, nego se posredno može o tome zaključivati iz mjerenja temperature kompostne mase. Sonda za mjerenje kompostne mase treba biti dugačka minimalno jedan metar. Pad temperature kod nezrelog komposta zahtjeva postupak prevrtanja mase.
Sadržaj vlage
Vlaga je krvotok za metaboličke procese razgradnje tijekom kompostiranja. Voda predstavlja medij za kemijske reakcije, transport nutrijenata, i kretanje mikroorganizama unutar kompostne mase. Smanjenjem vlažnosti ispod 15%, mikrobiološki procesi kompostiranja se praktički prekidaju.
Optimalna vlažnost kompostne mase kreće se od 40 do 60%, ovisno o fazi procesa. Prekomjerna vlažnost, iznad 70% smanjuje neophodan volumen pora unutar kompostne mase te koči aerobni proces kompostiranja. Tada nastaju uvjeti povoljniji za anaerobnu razgradnju.
Kod kompostiranja na otvorenom, češće je da se više vlage gubi aeracijom, nego se dobiva kišom, pa je potrebno osigurati dodatnu vodu za ovlaživanje mase. Optimalno vrijeme za ovlaživanje je tijekom prevrtanja mase.
Vlažnost se može odrediti analitički ili jednostavnim testom stiska šakom.
Nasuprot preciznom analitičkom određivanju sadržaja vlage sušenjem i vaganjem gubitka mase, test gnječenja jednostavna je metoda za približno određivanje stanja vlažnosti kompostne mase:
- ako se stiskom šake može ocijediti voda iz kompostne mase, vlage je previše;
- ako se nakon otpuštanja šake kompostna masa – tvorivo zadržava oblik šake, stupanj vlažnosti je dobar;
- ako se prilikom stiska ne osjeti vlažnost, a nakon otpuštanja šake tvorivo se mrvi, vlage je premalo.
Temperatura
Temperatura kompostne mase je izravno povezana, odnosno proporcionalna mikrobiološkoj aktivnosti unutar komposta. Kako se metabolička aktivnost mikroba povećava, raste temperatura kompostne mase. Nasuprot, pad mikrobiološke aktivnosti prati snižavanje temperature mase.
Kod viših temperatura kompostne mase, organska tvar se brže razgrađuje. Sadržaj vlage, raspoloživost kisika i mikrobiološka aktivnost, sve utječe na temperaturu. Kada je temperatura kompostne mase u porastu, svi uvjeti za odvijanje procesa su zadovoljeni, pad temperature uglavnom je posljedica nedovoljnih količina kisika, pa je tada potrebno aerirati masu prevrtanjem.
Po aeraciji, temperatura će ponovo rasti, dosezati maksimum te ponovo padati. Kako proces razgradnje napreduje, reakcija na aeraciju mase je sve slabija te konačno i izostaje kad je kompostni materijal postigao biološku stabilnost.
Na osnovu temperatura kompostne mase, proces kompostiranja može se podijeliti u sljedeće razvojne faze – stupnjeve:
| FAZA | Trajanje,dani | Smanjenjevolumena, % | Temperatura mase, °C | Optimalnavlažnost mase, % |
| Termofilna faza | 15-20 | 20 | 40-60 | 60-70 |
| Mezofilna faza | 20-30 | 20 | 25-35 | 55-60 |
| Faza rashlađivanja | 30-45 | 15 | 20-25 | 50 |
| Zrenje | do 60 | 15 | 15-20 | 50 |
Odnos ugljika (C) i dušika (N)
Za odvijanje procesa kompostiranja vrlo je važan odnos elementnih sadržaja ugljika (C) i dušika (N) u kompostnoj masi. Ugljik je izvor energije, dok je dušik potreban za sintezu proteina, i u normalnim okolnostima mikroorganizmi trebaju 25 puta više ugljika od dušika. Povećanje odnosa C/N iznad 25 usporava proces jer je nedovoljno dušika za mikrobiološki rast da bi se iskoristio sav raspoloživi ugljik. Nasuprot, kod manjih omjera, raspoloživi ugljik nedostatan je za razgradnju sveg dušika, pa se višak dušika transformira u amonijak i druge spojeve, što je popraćeno pojavom neugodnih mirisa.
Idealan omjer C/N je od 25 do 30, ali se i kod omjera u rasponu od 20 do 40 postižu zadovoljavajući rezultati. Pored ugljika i dušika, potrebni su i drugi nutrijenti, kao fosfor (P), kalij (K) i drugi, ali u malim količinama, pa je njihova koncentracija u kompostnoj masi balansiranog C/N omjera u pravilu ispravna.
U nastavku je pregledna tablica s vrijednostima sadržaja dušika, masenog odnosa C/N i sadržaja vlage za različite biorazgradive materijale.
| Materijal | Sadržaj dušika (N), mas. % u suhoj tvari | Maseni odnos C/N | Sadržaj vlage, mas. % |
| Ostaci hrane | 1,9-2,9 | 14-16 | 69 |
| Papir iz kom. otpada | 0,2-0,25 | 127-178 | 18-20 |
| Kanalizacijski mulj | 2,0-6,9 | 5-16 | 72-84 |
| Otpresak od jabuke | 1,2 | 13 | 60 |
| Kukuruz, klip | 0,4-0,8 | 56-123 | 9-18 |
| Kukuruz, stabljika | 0,6-0,8 | 60-73 | 12 |
| Voćni otpad | 0,9-2,6 | 20-49 | 62-88 |
| Povrtni otpad | 2,5-4 | 11-13 | |
| Krv | 13-14 | 3-3,5 | 10-78 |
| Riblji ostaci | 6,5-14,2 | 2,6-5,0 | 50-81 |
| Miješani klaonički ostaci | 7-10 | 2-4 | |
| Školjke – ostaci | 3,6 | 2,2 | 63 |
| Perad, uginula | 2,4 | 5 | 65 |
| Škampi – ostaci | 9,5 | 3,4 | 78 |
| Kokošji izmet | 1,6-3,9 | 12-15 | 22-46 |
| Kravlji izmet | 1,5-4,2 | 11-30 | 67-87 |
| Konjski izmet | 1,4-2,3 | 22-50 | 59-79 |
| Ovčji izmet | 1,3-3,9 | 13-20 | 60-75 |
| Svinjski izmet | 1,9-4,3 | 9-19 | 65-91 |
| Kukuruzna silaža | 1,2-1,4 | 38-43 | 65-68 |
| Kora tvrdog drveta | 0,1-0,41 | 116-436 | |
| Kora mekog drveta | 0,04-0,39 | 113-1285 | |
| Karton, valoviti | 0,1 | 563 | 8 |
| Otpad iz pilana | 0,13 | 170 | |
| Novinski papir | 0,06-0,14 | 400-852 | 3-8 |
| Papirna pulpa | 0,59 | 90 | 82 |
| Piljevina | 0,06-0,8 | 200-750 | 19-65 |
| Drvo | 0,04-0,23 | 212-1131 | |
| Otkos trave | 2,0-6,0 | 9-25 | |
| Lišće | 0,5-1,3 | 40-80 | |
| Morske alge | 1,2-3,0 | 5-27 |
Uobičajeni materijal za kompostiranje je svježi kuhinjski i vrtni otpad. Ostaci hrane, te mesni ostaci povoljniji su za anaerobnu digestiju, gdje se odvija anaerobni fermentativni proces i generiranje bioplina koji se sastoji od metana i ugljičnog dioksida, što je posve drugačiji postupak recikliranja biorazgadivih tvari.
U slučaju prihvata hrane ili sličnog biootpada bogatijeg dušikom, za kompostiranje je važno usitnjavanje i brzi dodatak piljevine ili nekog drugog materijala bogatog ugljikom s ciljem uravnoteženja kompostne mase.
Enzimatski pripravci za pospješenje mikrobiološke aktivnosti mogu bitno poboljšati proces kompostiranja, te se u slučaju potrebe mogu kontrolirano dodati tijekom prevrtanja i homogenizacije kompostne mase.
Kompostiranje se može odvijati na otvorenom, u uzdužnim kompostnim hrpama, a postoje i izvedbe u zatvorenom prostoru uz strože kontroliranje uvjeta.
Iako uredno upravljana kompostišta na otvorenom ne predstavljaju opasnost za okoliš, ovakvi objekti se ne smještaju u neposrednoj blizini kuća.
Kompostište na otoku Krku je prikazano slijedećom slikom.
Kompostiranje je moguće i u dvorištima i okućnicama, proces je sporiji i traži određenu brigu vlasnika, no mogu se postići jednako dobri rezultati.
Zaključno, kompostiranje je recikliranje biorazgradivog otpada, što je sasvim sigurno poželjno postupanje i neizostavni dio svakog ekološki zasnovanog sustava gospodarenja otpadom.
No, i dalje je potrebno pažljivo planiranje kapaciteta i sistematičan izbor lokacije za smještaj postrojenja. A nakon što se izgradi, uredno upravljanje i tehnološka disciplina nužni su za uspješan rad i postizanje brojnih pozitivnih učinaka ovog postupka.
Zanima vas održivi razvoj? Pretplatite se na naš newsletter!
