Wzrost stopy życiowej i dobrobytu ludności zwiększa lawinowo ilość odpadów komunalnych. Jak dotąd wykorzystanie tej grupy odpadów jest nieznaczne, a ich zagospodarowanie sprowadza się głównie do deponowania na różnego rodzaju składowiskach i wysypiskach.

Szacuje się, że obecnie w Polsce produkujemy ponad 12,5 mln ton odpadów komunalnych rocznie. Przy podanym minimalnym ich wykorzystaniu grozi nam zasypanie kraju odpadami. Problem pogarsza jeszcze fakt braku terenów pod nowe składowiska i kurczenie się pojemności już istniejących. Powszechnie panujący syndrom „NIMBY” (not in my backyard) utrudnia bądź wręcz uniemożliwia lokalizację nowo projektowanych składowisk.

Postęp w tej dziedzinie, stosowanie nowoczesnych technologii budowy składowisk – głównie uszczelniających i zabezpieczających składowane odpady przed ich wpływem na środowisko, sprawia, że składowiska należą obecnie do najtrudniejszych budowli inżynierskich, a mimo to nie są zupełnie obojętne dla środowiska.

Rozwiązania problemu należy zatem poszukiwać w nowoczesnych technikach i technologiach dotyczących zagospodarowania, wykorzystania i unieszkodliwiania odpadów w sposób najbardziej przyjazny dla środowiska i nie stanowiący zagrożenia dla zdrowia i życia mieszkańców.

Odpady istniały od zarania dziejów i towarzyszyły każdej działalności człowieka. Już w starożytnym Rzymie wykorzystywano je nawozowo, od dawien dawna kompostowano – a zatem kompostowanie to proces o długiej tradycji i bogactwie doświadczeń. W XIX wieku zaczęto budować spalarnie odpadów (w Manchesterze i Hamburgu). Z początkiem naszego stulecia funkcjonowały na skalę przemysłową zakłady do produkcji biogazu (w Bombaju w 1900 r.). Wprowadzane są coraz to nowocześniejsze techniki i technologie utylizacji i unieszkodliwiania odpadów, ale jeszcze nigdy w historii problem odpadów nie był tak poważny. O jego wadze świadczy najlepiej fakt, że zagadnienia dotyczące gospodarki odpadami znalazły swój wyraz w polityce Unii Europejskiej. W latach 70-tych były zaledwie sygnalizowane, z końcem lat 80-tych sformułowane już w spójną politykę ekologiczną, dotyczącą odpadów i obowiązującą w krajach członkowskich Unii. W 1989 r. opracowano strategię w odniesieniu do odpadów, która zapoczątkowała nową generację aktów prawnych.

Nasze ustawodawstwo wprowadza zasady racjonalnego postępowania z odpadami, które obejmują:

- unikanie odpadów

- minimalizowanie ilości odpadów, których nie da się uniknąć

- wykorzystywanie odpadów

- składowanie wyłącznie tych, których nie można już wykorzystać

W naszych regulacjach prawnych pozostajemy jednak ciągle jeszcze w tyle za ustawodawstwem unijnym, regulującym bardzo szczegółowo te zagadnienia.

UE pozostawia państwom członkowskim pewną dowolność w definiowaniu odpadów – określaniu co jest odpadem, a co nim nie jest. W następstwie tego każdy prawie kraj posiada własną definicję odpadów.

W Polsce za odpady komunalne uważa się „odpady powstające w wyniku działalności bytowo-gospodarczej człowieka – w środowisku miejskim i wiejskim – a także z działalności handlowej, usługowej, oświatowej, kulturalnej i ochrony zdrowia.

W związku z różnorodnym pochodzeniem odpadów komunalnych wyróżniamy ich cztery rodzaje:

1. odpady domowe związane z bytowaniem ludzi
2. odpady z obiektów użyteczności publicznej (administracji, oświaty, kultury, służby zdrowia, handlu i usług)

W sumie te dwie grupy stanowią 80-90% wszystkich odpadów

3. odpady z terenów otwartych (z ulicznych koszy, z placów targowych, cmentarzy, zieleni miejskiej, zmiotki), których ilość szacuje się na 5-7%
4. odpady wielkogabarytowe (meble, urządzenia kuchenne, telewizory itp.) - 5-10%

Skład odpadów – zawartość poszczególnych frakcji przedstawia tab. 1.

Zaznaczyć przy tym należy, że skład ten różni się nieco w przypadku odpadów komunalnych miejskich i wiejskich (ryc. 1). Różnice dotyczą głównie zawartości substancji mineralnej oraz odpadów biologicznie rozkładalnych, których ilość w terenach wiejskich jest znacznie mniejsza niż w miastach, odwrotnie niż w przypadku odpadów mineralnych. Wynika to ze specyfiki gospodarstw domowych w miastach i na wsiach.
.

W miastach największy udział wykazują odpady organiczne, które mogą być wykorzystywane w procesie kompostowania bądź metanizacji. Dla kompostowania najbardziej przydatne są odpady kuchenne, z placów targowych, cmentarzy, pielęgnacji zieleni miejskiej itp.

Kompostowanie należy do najstarszych metod utylizacji odpadów – które są ciągle aktualne i ustawicznie doskonalone. Ten sposób utylizacji oparty na zasadach naukowych sięga początku XX wieku. Na skalę techniczną kompostowanie odpadów miejskich rozpoczęto w latach 30-tych, a gwałtowny rozwój tych metod datuje się od lat pięćdziesiątych.

Kompostowanie odpadów organicznych w terenach zurbanizowanych ma istotne znaczenie. Odpady te pozostawione bez zabezpieczenia – w wyniku procesów gnilnych – powodują skażenie powietrza, wód gruntowych i powierzchniowych, stają się pożywką dla mikroorganizmów chorobotwórczych i żerowiskiem dla much, gryzoni i ptaków, które mogą przenosić takie choroby jak tyfus, tężec, czerwonkę itp. Kompostowanie jest zatem najlepszym sposobem unieszkodliwiania odpadów i ograniczania ich negatywnego oddziaływania (zwłaszcza w aspekcie higienicznym) na środowisko oraz zmniejszenia ilości odpadów wywożonych na składowiska. Z drugiej strony kompostowanie odpadów biologicznych, zwłaszcza nie spożytkowanych mas roślinnych jest najlepszym sposobem uzyskania próchnicy niezbędnej do zachowania i przywracania żyzności glebom produkcyjnym.

W swej istocie kompostowanie jest naśladowaniem procesów biochemicznych zachodzących w przyrodzie, a polegających na rozkładzie substancji organicznej. W warunkach naturalnych w glebie rocznie na pow. 1 ha rozkłada się i ulega mineralizacji 40-50 t resztek roślinnych, 7-40 t organizmów zwierzęcych oraz około 20 t mikroorganizmów. Po mineralizacji czyli całkowitym utlenieniu podstawowych pierwiastków w warunkach aerobowych – powstaje dwutlenek węgla, azotany, siarczany i fosforany (oraz woda). W procesie humifikacji następuje synteza złożonych związków organicznych, mających szczególną wartość nawozową. Substancje humusowe wprowadzone do gleby z kompostem powodują wzrost kompleksu sorpcyjnego, a tym samym przyczyniają się do poprawy jej urodzajności.

Tak więc kompostowanie jest procesem złożonym. Następuje w wyniku licznych zachodzących jednocześnie lub następujących po sobie procesów biochemicznych, chemicznych i fizycznych sterowanych przez bakterie aerobowe

W warunkach kompostowania na skalę przemysłową możliwe jest utrzymanie optymalnych parametrów dla przebiegu procesu, to jest właściwej temperatury i wilgotności, dostępu tlenu koniecznego dla rozwoju mikroorganizmów oraz dobór właściwej frakcji odpadów wcześniej wyselekcjonowanych. Najlepszej jakości kompost odpowiadający określonym normom uzyskuje się z kompostowania roślinności zbieranej z trawników miejskich, ogrodów działkowych i przydomowych, listowia drzew, rozdrobnionych gałęzi, zieleni obiektów przemysłowych, z parków itp.. Niewykorzystanie podanych odpadów organicznych przynosi szkody gospodarcze i ekologiczne.

Wyprodukowana przez przyrodę biomasa powoduje odprowadzenie z gleby znacznych ilości składników pokarmowych, które powinny do niej wracać w postaci próchnicy i humusu. Tak więc kompostowanie umożliwia:

- eliminację zagrożeń sanitarnych wynikających z gromadzenia odpadów
- zmniejszenia masy i objętości odpadów
- ograniczenia powierzchni wysypisk
- zwiększenie produktywności gleb

Istnieje wiele systemów kompostowania, w których można wyodrębnić 2 podstawowe grupy:

3/ kompostowanie w warunkach naturalnych (w pryzmach),
4/ kompostowanie w warunkach sztucznych (bioreaktorach i pryzmach).

Obecnie w kraju powstaje coraz więcej technologii polegających na kompostowaniu pryzmowym. Proponowane rozwiązania powinny być dostosowane do możliwości finansowych gmin, a warunkiem ich powodzenia jest selektywna zbiórka odpadów.

Przykładem pryzmowych metod kompostowania może być technologia przyspieszonego pryzmowania czyli technologia „PP” (projekt GK-P „Abrys”).

W tej metodzie wyselekcjonowane odpady umieszczone są w specjalnych pojemnikach, pod zadaszeniem na okres 4 tygodni. W tym czasie kompostowana masa jest 2-3 krotnie przerzucana w celu przemieszania i napowietrzenia, a następnie już na wolnym powietrzu pryzmowana, gdzie następuje dojrzewanie kompostu przez około 8 tygodni.

Do metody tej zbliżona jest technologia kompostowania na sztucznie napowietrzanych płytach kompostowych, jako proces otwarty np. technologia Hazemag, Voest Alpine czy inne. W metodach tych odpady są segregowane, wstępnie rozdrabniane, a następnie w napowietrzanej hali poddawane procesowi właściwej fermentacji w temp. 60 - 70^oC przez okres 10 - 12 dni. Gdy temperatura obniży się do 45^oC proces przebiega już w warunkach beztlenowych przez okres 6 - 9 tygodni.

Pewną modyfikację tej metody zastosowano w Zielonej Górze, gdzie kompostuje się odpady komunalne, nie segregowane. Oddzielenie szkła, metali i innych zanieczyszczeń następuje na sicie obrotowym, po zakończeniu fermentacji.

Ostatnio wprowadza się skojarzone kompostowanie odpadów organicznych i osadów ściekowych wg projektu IMUZ. Do skojarzonego kompostowania obok odpadów roślinnych wykorzystywane mogą być odpady z przemysłu spożywczego np. z gorzelni, gnojowica itp.

Zasadą metody jest kompostowanie w pryzmach na wolnym powietrzu. W dalszych projektach przewiduje się kompostowanie w otwartych bądź zamkniętych komorach.

Druga grupa metod dotyczy kompostowania w bioreaktorach (system BIOTANK, Baden-Baden, MUT- Herkof, Dano) z możliwością regulowania temperatury, wilgotności, czy napowietrzania, a różnice między poszczególnymi technologiami dotyczą segregowania (bądź nie) odpadów, przesiewania czy ostatecznego uszlachetniania kompostu.

Innym jeszcze sposobem kompostowania odpadów są tzw. reaktory kolumnowe (złoża wieżowe). W tym przypadku odpady kierowane są na poziome lub pionowe złoża, gdzie przebywają przez 1 - 8 dni. W tym czasie odpady są mieszane, nawilżane i napowietrzane. Po tym okresie surowy kompost układany jest w pryzmy, gdzie dojrzewa przez ponad 6 tygodni.

Pryzmy energetyczne
Stosuje się je dla odpadów organicznych tj. rolniczych, organicznych przemysłowych, osadów ściekowych, a głównie odpadów komunalnych.

W pryzmie „energetycznej” zachodzi fermentacja beztlenowa w temperaturze 35 - 37^oC (dla bakterii mezofilnych) bądź 50 - 55^oC (dla bakterii termofilnych). W wyniku fermentacji tworzy się gaz (60-65 % CH₄ i 40 %, CO₂) wykorzystywany do produkcji energii cieplnej bądź elektrycznej. Pozostałość to kompost i frakcja palna.

Wermikompost jest to kompost wytworzony z udziałem dżdżownic. Najlepiej do tego celu nadaje się dżdżownica kalifornijska. Jej hodowlę na wolnym powietrzu, przy odpowiednim nasłonecznieniu prowadzi się w temperaturze 18 - 22^oC i pH w zakresie 6,7 do 7. Odpady przed wprowadzeniem dżdżownic muszą być wstępnie przygotowane. Umieszczone w masie kompostowej dżdżownice żywią się substancją organiczną z odpadów, a wydalają tzw. „kompost dżdżownicowy” (wermikompost). Proces taki trwa około 2 miesięcy. W rezultacie otrzymuje się nawóz stanowiący 30 % wyjściowej masy.

Produkcja kompostu z udziałem dżdżownic jest szeroko praktykowana np. we Francji, w Polsce natomiast nie wyszła jeszcze poza sferę doświadczalną.

Ostatnio w wielu krajach odstępuje się od kompostowania całej masy odpadów komunalnych. Dominuje tendencja do przerobu – wydzielonej frakcji – z której uzyskany kompost wykazuje wyższą jakość. Wymaga to jednak selektywnej zbiórki odpadów, co w wielu krajach praktykowane jest od szeregu lat. W Polsce stopniowo zaczynamy realizować ten system, przeznaczając do kompostowania odpady rozkładalne biologicznie, wyodrębnione z całego strumienia odpadów komunalnych. Komposty z bioodpadów podczas procesu kompostowania ulegają w większym stopniu higienizacji, z uwagi na osiąganą wyższą temperaturę, niż przy kompostowaniu całości odpadów komunalnych. Pewną barierę w wykorzystaniu kompostów może stanowić zawartość metali ciężkich. Dobry kompost można uzyskać z odpadów roślinnych pochodzących z utrzymania i pielęgnacji zieleni miejskiej, osiedlowej, parków czy plant. Gorzej jeżeli masa roślinna pochodzi z terenów położonych przy szlakach komunikacyjnych, ulicach z dużym natężeniem ruchu samochodowego, z uwagi na spaliny samochodowe, które mogą powodować znaczną zawartość metali ciężkich w kompostowanej masie.

Dobrej jakości kompost może mieć szerokie zastosowanie w uprawie roślin, w dawkach i częstotliwości stosowania analogicznie do obornika. Produkcja zatem kompostu z wyselekcjonowanych frakcji przynosi korzyści ekonomiczne i ekologiczne. Pozwala utrzymywać produktywność gleb na właściwym poziomie, ogranicza ilość składowanych odpadów, chroni środowisko przed bezładnie, często na „dziko”, pozostawionymi masami roślinnymi. A zatem racjonalna gospodarka odpadami w naszych polskich warunkach to zwiększony procent kompostowanych odpadów- poprzedzony ich selektywną zbiórką. Miejmy nadzieję, że stanie się to priorytetową działalnością również w naszym mieście.

Artykuł opracowano w oparciu o następujące materiały:

1. Gospodarka odpadami komunalnymi. Materiały VI Konferencji Naukowo-Technicznej Koszalin-Kołobrzeg 1999
2. Góra E.: Odpady komunalne – zagrożenia związane z ich składowaniem i utylizacją. IX Ogólnopolska Interdyscyplinarna Konferencja Naukowa „Ekologia, a Budownictwo”. Bielsko-Biała 1997.
3. Góra E.: Problem odpadów rolniczych w strategii ekorozwoju wsi. Ekologia Wsi. Krosno 1999.
4. Góra E.: Przegląd nowoczesnych technologii zagospodarowania i wykorzystania stałych i płynnych odpadów komunalnych. Materiały z Ogólnopolskiej Konferencji Ekologicznej „Racjonalna gospodarka odpadami komunalnymi”. Nowy Sącz – Rożnów 1999.
5. Jankowski K.: Możliwość wykorzystania kompostów z różnych odpadów gospodarczych do nawożenia użytków zielonych. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie nr 2/96
6. Przywarska R.: Kompostowanie odpadów i perspektywy rozwoju tej metody w Polsce. Ochrona powietrza i gospodarka odpadami nr 4/1993.
7. Rosik – Dulewska Cz.: Podstawy gospodarki odpadami. Lublin 1999.
8. Schabowska E.: Kompostowanie. Seminarium Proekologiczna gospodarka odpadami w gminie. Oświęcim 1997.
9. Siuta J. i inni: Gospodarka odpadami. Wyd. Ekoinżynieria. Lublin 1998.
10. Skośkiewicz E.: Syndrom NIMBY. Ekoproblemy nr 3/1999.
11. Żygadło M.: Gospodarka odpadami komunalnymi. Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1998.

Poprzedni

Strona główna

Następny

---

KONFERENCJA NAUKOWA PRODUKCJA I WYKORZYSTANIE KOMPOSTÓW Z TERENU MIASTA KRAKOWA