Gamybos išteklių valdymas

Atliekų ir šalutinių gamybos produktų kompostavimo technologijos, kompostų rūšys ir jų panaudojimo galimybės

Žmogaus veikloje susikaupia dideli atliekų, šalutinių gamybos produktų ir kitų medžiagų kiekiai, kuriuos būtina sutvarkyti, kad jie neterštų aplinkos ir taip nedarytų neigiamaos įtakos pačiam žmogui. Vienas iš tokių būdų yra biologiškai skaidžių atliekų kompostavimas. Šiuo būdu galima sutvarkyti didelius kiekius biologiškai skaidžių atliekų.
Pagamintą kompostą kaip dirvos gerinimo medžiagą galima panaudoti įvairiose srityse. Nuo naudojamų atliekų priklauso ir pačio komposko kokybė ir jo vertė.
Organinių medžiagų ir atliekų perdirbimas ir tvarkymas kompostavimo technologijomis yra pakankamai sudėtingas procesas, reikalaujantis daug žinių, patirties ir išmanymo. Vien tik įvairių medžiagų ir atliekų sukrovimas į krūvas ar rietuves dar nereiškia, kad prasidės kompostavimo procesas. Šiuo metu rinkoje paklausus tik aukštos kokybės kompostas. Dažnai kompostai būna prastos kokybės, nes medžiagos kompostuotos netinkamai.
Labai svarbu kompostavimo technologijos pasirinkimas konkrečioms atliekoms kompostuoti. Ne visuomet atliekos gali kompostuotis. Kompostuoti organines medžiagas galima kaupuose, kompostavimo kanaluose arba tuneliuose, kompostavimo reaktoriuose ir t.t.
Kompostuojamas organines medžiagas galima aerotuoti ar nebeaeruoti. Tai labai svarbu kompostavimo proceso trukmei, kuri gali būti nuo kelių mėnesių iki kelių metų. Kompostų aeravimas gali būti vykdomas perkraunant kompostų krūvas, jas vartant, naudojant įvairių tipų dirbtinį aeravimą ir t.t.
Kompostuodami pagaminame kompostą, kurio kokybė ir vertė priklauso:
• Nuo kompostavimui naudojamų medžiagų;
• Nuo kompostavimui naudojamų medžiagų santykio (C:N santykis);
• Nuo naudojamos kompostavimo technologijos.

Kompostas yra skirtingo mineralizacijos lygio įvairių organinių medžiagų mišinys. Kartu su suirusiomis ir humifikuotomis organinėmis liekanomis jame yra gausybė bakterijų, mielių, pelėsinių grybų, pirmuonių ir kitų gyvybės formų, kurios tiesiogiai ar netiesiogiai maitinasi organinėmis liekanomis. Fermentų pagalba jas mineralizuoja, paverčia tirpiomis medžiagomis, kurias jau gali iš komposto įsisavinti augalų šaknys.
Kompostas palengvina molingų dirvų struktūrą ir pagerina oro laidumą, o smėlingose – sulaiko drėgmę, atstato nualintas dirvas. Komposto sugebėjimas atstatyti dirvos struktūrą yra daug labiau vertinamas už trąšos savybes. Naudojant kompostus žymiai greičiau atstatomi nualinti, pradėję biodegraduoti dirvožemiai. Kompostas greičiau padidina dirvožemyje organinių medžiagų kiekį nei tręšiant mėšlu.
Kompostavimas – mikrobiologinis biocheminis fizikinis procesas, kurio metu dėl kompleksinio biologinių, biocheminių ir fizinių procesų, t. y. mikroorganizmų, dirvožemio organizmų ir jų išskiriamų fermentų poveikio kontroliuojamose aerobinėse sąlygose yra biologiškai skaidžios atliekos ir, išsiskiriant anglies dvideginiui, vandeniui ir šilumai, susidaro humusu praturtintas organinis produktas – kompostas.

Kompostavimo procesui paspartinti gali būti naudojama:
• Biofermentacijos technologijos (specialūs biofermentatoriai);
• Kompostavimo proceso pagreitinimui naudojami įvairūs biologiniai preparatai;
• Sliekai (vermikompostavimas ar vermikultivavimas);
• Musių lervos.

Kompostavimo technologijos pasirinkimas priklauso nuo tolimesnio komposto naudojimo būdo. Vienos technologijos naudojamos jai kompostas bus skirtas tiesioginiam augalų tręšimui ir dirvožemio savybių gerinimui. Jo susikompostavimo lygis gali būti menkesnis. Tokį kompostą galima gaminti ir lauke įrengtose kompostavimo aikštelėse. Jai kompostas nus skirtas tolimesniam perdirbimui jis turi būti labai gerai susikompostavęs. Tuomet kompostavimo procesas turi vykti uždarose patalpose.

Anaerobinis kompostavimas – šiuose procesuose pagrindinį vaidmenį atlieka anaerobiniai mikroorganizmai. Tarpiniai jų veiklos produktai – metanas, organinės rūgštys, sieros vandenilis ir kitos medžiagos. Dėl deguonies trūkumo šie junginiai toliau nemetabolizuojami ir kaupiasi ardomoje masėje. Kai kurie šių junginių yra fitotoksiški. Anaerobinis kompostavimas yra žemos temperatūros procesas (maksimali temperatūra pakyla iki +40 ºC), taigi, jo metu nesunaikinamos piktžolių sėklos ir patogeniniai organizmai. Anaerobinio kompostavimo metu nebūtina reguliariai krūvą perkasinėti, tai užteks padaryti 1-2 kartus per metus, bet organinės medžiagos kompostuosis apie du metus ar ilgiau. Šie trūkumai dažnai nusveria anaerobinio kompostavimo privalumus – mažą imlumą darbui ir mažesnius maisto medžiagų nuostolius proceso metu.

Aerobinis kompostavimas – vyksta esant pakankamam deguonies kiekiui. Dominuoja aerobiniai mikroorganizmai, ardydami organines medžiagas jie išskiria anglies dvideginį, amoniaką, vandenį, šilumą ir formuoja humusą – santykinai stabilų galutinį organinės veiklos produktą. Aerobinės veiklos metu atsiradę tarpiniai produktai, tokie kaip organinės rūgštys, yra ardomi toliau, todėl fitotoksiškumo rizika yra nereikšminga. Proceso metu sukuriama šiluma (temperatūra pakyla iki +70 °C) skatina proteinų, riebalų ir kompleksinių angliavandenių (celiuliozės) skaidymą, todėl organinės medžiagos ardomos gerokai sparčiau.
Aerobinio kompostavimo proceso metu (jei pasiekiama pakankamai aukšta temperatūra) sunaikinami žmogui ir augalams kenksmingi mikroorganizmai, piktžolių sėklos. Aerobinio kompostavimo metu prarandama daugiau maisto medžiagų, tai darbui imlus procesas, naudojamas tik šiltuoju metų laiku, tačiau jo teikiami privalumai yra nepalyginamai didesni, nei anaerobinio kompostavimo. Žemės ūkio reikmėms rekomenduotinas būtent aerobinis kompostavimas.
Kompostavimo aikštelė turi būti lygioje, gerai drenuotoje vietoje, kad liūčių ir sniego tirpsmo vanduo greitai susigertų. Ji jokiu būdu negali būti laikinai užmirkstančioje vietoje ir blogai vėdinamoje žemumoje. Vieta komposto krūvai turi būti šilta, apsaugota nuo šaltų ir džiovinančių vėjų, bei neatviroje saulėkaitoje. Komposto krūvų rietuvės orientuojamos iš pietų į šiaurę, tuomet tolygiau sušyla abi jų pusės. Jei aikštelė turi bendrą reljefo nuolydį, tai rietuvės orientuojamos žemėjimo kryptimi, kad netrukdytų atmosferinių kritulių paviršinio vandens nutekėjimui.
Aikštelėje turi būti pakantamai vietos kompostavimo medžiagų ir priedų atsargai. Turi būti įrengtas stacionarus, laikinas ar mobilus laistymas, todėl netoli turi būti vandens paėmimo vieta.
Kompostavimo metu mikroorganizmams, ardantiems organinę medţiagą, reikia energijos, kuri priklauso nuo anglies ir azoto santykio (C:N). Būtina palaikyti šių elementų proporciją, kad kompostuojamos medžiagos būtų aktyvios. Daugumai dirvos mikroorganizmų tinkamiausia C:N santykis – nuo 15 iki 30 (15-30 anglies dalių tenka viena dalis azoto).
Vienos kompostuojamos medžiagos pasižymi didesne anglies, kitos – azoto koncentracija. Norint sureguliuoti C:N santykį, reikia atitinkamai komponuoti kompostuojamo substrato sudėtį. Jei pagrindinį atliekų srautą sudaro daug anglies turinčios medžiagos, reikia surasti atliekų turinčių pakankamai azoto ir atvirkščiai.
Pagal kompostavimo vertę geriausios yra tos augalinės kilmės atliekos, kuriose C:N santykis neviršija 35. Tai nupjauta vejų žolė, piktžolių žalioji masė, varpinės ir ankštinės žolės arba jų mišiniai, runkelių lapai.
Prastesnės vertės yra daugiau chemiceliuliozės turinčios augalų dalys – bulvienojai ar kopūstų kotai, taip pat medžių lapai ir spygliai. Javų šiaudai, ypač žieminių rūšių, kompostavimui tinkami, tačiau jų skaidymui papildomai reikalingas azotas. Ankštinių augalų dobilų, liucernos, lubinų, žirnių, pupų ir kt. augalinės liekanos dėl didesnio azoto kiekio yra pačios vertingiausios.

Augalinių ir medienos liekanų bei durpių cheminė sudėtis, s.m. (Organinės trąšos, 1992; Agrochemija, 1999; Düngung…., 2004)

Orientacinis C:N santykis kompostuojamose medžiagose (Agrochemija, 1999; Qualität von Komposten…, 2000; Komposto paruošimas….; Nemeikšienė, 2010)

Turint nedidelius kiekius atliekų jas galima kompostuoti įrengiant laikinas kompostines ar pastačius įvairių konstrukcijų kompostavimo dėžes.

Orientacinis C:N santykis kompostuojamose medžiagose (Agrochemija, 1999; Qualität von Komposten…, 2000; Komposto paruošimas….; Nemeikšienė, 2010)

Turint nedidelius kiekius atliekų jas galima kompostuoti įrengiant laikinas kompostines ar pastačius įvairių konstrukcijų kompostavimo dėžes.

Parengė doc. dr. Juozas Pekarskas