Kompostowanie odpadów - dobry interes czy uciążliwa konieczność?

inż. Edward Jabłoński
EKOKONSORCJUM EFEKT Sp. z o.o.

EKONOMICZNE I TECHNOLOGICZNE ASPEKTY EKSPLOATACJI KOMPOSTOWNI KRAKÓW

 

WSTĘP

Budowa pierwszej w Krakowie kompostowni była jednym z elementów realizacji "Programu Gospodarki Odpadami Komunalnymi w Gminie Kraków" opracowanego w lipcu 1997 r. Inwestorem bezpośrednim była "EKOKONSORCJUM EFEKT" sp. z o.o. - zależna od Korporacji Gospodarczej "Efekt" S.A. Warto zwrócić uwagę na fakt, że Korporacja Gospodarcza "Efekt" S.A., pierwsza krakowska spółka w 100% sprywatyzowana, była pierwszą krakowską spółką giełdową. W roku 1998 w drodze przetargu "EKOKONSORCJUM EFEKT" sp. z o.o. pozyskała prawo użytkowania działki o powierzchni 6,2 ha udostępnionej przez Gminę Kraków. Kompostownię, zlokalizowaną w bezpośrednim sąsiedztwie Miejskiej Oczyszczalni Ścieków, oddano do eksploatacji 25.05.2000 r. Inwestycję sfinansowano ze środków własnych, pożyczki z WFOŚiGW oraz dotacji Gminy Kraków. Przed rozpoczęciem inwestycji dokonano rozeznania rynku - w kraju i za granicą - w zakresie dostępnych technologii oraz preferencji Gminy Kraków, przeprowadzono analizę stosowanych technologii kompostowania odpadów komunalnych, takich jak:

Po konsultacjach ze służbami komunalnymi Gminy Kraków zdecydowano, że najbardziej odpowiednią technologią jest metoda kompostowania z zastosowaniem bioreaktorów. O wyborze zdecydowały zasadnicze parametry charakterystyczne dla poszczególnych metod kompostowania.

W metodzie tradycyjnej czas - okres kompostowania jest relatywnie długi, wymagane jest posiadanie dużych powierzchni oraz trudne jest wyeliminowanie obciążenia środowiska.

Kompostownie kontenerowe niezbyt dobrze sprawdzają się w naszym klimacie, w eksploatacji występują pewne trudności techniczne, zbudowanie takiej kompostowni byłoby droższe od kompostowni porównywalnej wielkości na bazie bioreaktorów.

Biostabilizatory to olbrzymie urządzenia, w których można kompostować niesegregowane, wszystkie odpady komunalne. Wadą ich jest wysoka cena instalacji oraz produkt końcowy. Produktem tym jest kompost zawierający wszystkie zanieczyszczenia łącznie ze szkłem, kawałkami metali itp. Występują duże trudności z dalszym zagospodarowaniem tego kompostu.

Najlepszą metodą kompostowania odpadów komunalnych, aktualnie dostępną na rynkach europejskich, wydaje się być kompostowanie z zastosowaniem bioreaktorów. Metoda ta całkowicie eliminuje obciążenie środowiska, po metodzie tradycyjnej jest najtańsza, wreszcie produkt finalny to doskonały nawóz organiczny spełniający normy europejskie.

Ogłoszony przetarg na projektowanie i kompletację dostaw urządzeń kompostowni z zastosowaniem bioreaktorów wygrała austriacka firma M-U-T ze Stockerau.

 

CHARAKTERYSTYKA OBIEKTU I JEGO OTOCZENIA

Teren kompostowni od strony zachodniej przylega do wewnętrznej drogi dojazdowej oczyszczalni ścieków, za którą znajduje się obwałowana laguna z osadami ściekowymi. Po stronie północnej znajdują się tereny rezerwowane pod rozbudowę oczyszczalni ścieków, zaś od wschodu inwestycja graniczy z nieużytkami. Południowa krawędź działki przylega do drogi lokalnej, za którą znajdują się tereny zabudowy jednorodzinnej. Kompostownię posadowiono w północnej części działki. W związku z tym najbliższe budynki mieszkalne znajdują się w odległości około 300 m. Kompostownia Kraków przystosowana jest do kompostowania niżej podanych rodzajów odpadów organicznych:

Aktualnie kompostownia Kraków wyposażona jest w trzy bioreaktory. Jest to żelbetowy bunkier z trzema komorami o objętości 120 m3 każdy. W przedniej części bioreaktora zamontowane są drzwi rolkowe oraz zapory z blach nierdzewnych, sięgające do połowy wysokości komór. Pozwalają one załadować komorę do znacznej wysokości. Waga jednorazowego wsadu to około 50 t.

W procesie kompostowania można wydzielić etapy:

W instalacji prowadzone jest wychwytywanie wody kondensacyjnej w celu oczyszczenia z zawiesiny stałej, magazynowania i zwracania do nawilżania kompostowanego wsadu. Tak pozyskiwana woda jest również używana do oczyszczania powietrza poprocesowego, prowadzonego metodą na mokro oraz odpowiedniego nasycenia go parą wodną przed podaniem do biofiltra. W biofiltrze następuje oczyszczenie powietrza z nieprzyjemnych zapachów. W procesie oczyszczania powietrza na mokro następuje odseparowanie gazów mogących stanowić obciążenie dla środowiska. Jednocześnie odpowiednie nasycenie powietrza parą wodną podnosi skuteczność działania filtru biologicznego. Napowietrzanie wsadu w bioreaktorze odbywa się metodą odsysania interwałowego. Przepływ powietrza przez wsad odbywa się od góry do dołu.

Wraz z powietrzem podawana jest również woda nasycająca równomiernie cały wsad. Równomierna wilgotność wsadu sprzyja nasyceniu parą wodną odsysanego powietrza, co również gwarantuje optymalne warunki pracy filtra powietrza. Przyjęte rozwiązanie technologiczne pozwala na pełną kontrolę stanu wilgotności kompostowanego materiału, co jest niezbędne do szybkiego rozkładu części organicznych w warunkach tlenowych.

Dzięki odsysaniu powietrza od dołu tj. przez podłogę, następuje pełne przewietrzanie kompostowanego materiału i w związku z tym w bioreaktorze występuje podciśnienie. Pozwala to na rezygnację z bardzo drogich uszczelnień drzwi zamykających bioreaktor i obniża koszty wykonania samej instalacji.

Odsysanie powietrza odbywa się przez specjalną rurę z systemem odgałęzień, które są umieszczone pod podłogą. W celu ułatwienia odbioru kondensatu główna rura odpowietrzająca ułożona jest ze spadkiem zgodnym z kierunkiem przepływu powietrza. Czyszczenie rury ułatwia zabudowany zawór, pozwalający na doprowadzenie wody pod ciśnieniem do płukania systemu odpowietrzającego. Rury odsysające powietrze są wyposażone w sterowane zawory śluzowe, odcinające je od łapaczy kondensatu.

Bardzo istotnym elementem kompostowania jest gospodarka wodna w bioreaktorze.

System nawilżający stanowi bardzo ważny element wpływający na prawidłowy przebieg procesu intensywnego kompostowania w bioreaktorze. Należy zauważyć, że system przewietrzania odprowadza bowiem więcej wody niż jest wydzielane w procesie utleniania substancji organicznej. Powstający deficyt wilgotności musi być wyrównywany dodatkiem odpowiedniej ilości wody doprowadzonej z zewnątrz.

Wielkość zapotrzebowania wody procesowej jest ustalana przez komputer sterujący w zależności od stopnia rozkładu substancji organicznej. Ilość dodawanej wody musi zapewnić optymalne warunki rozkładu biomasy. Każdy z bioreaktorów sterowany jest indywidualnie. Do nawilżania biomasy używany jest oczyszczony kondensat, co pozwala na prowadzenie gospodarki wodnej w obiegu zamkniętym. Dodatkowo temperatura kondensatu bardzo korzystnie wpływa na przebieg procesu kompostowania, zwłaszcza w okresie zimowym.

W skład urządzeń gospodarki wodami kondensacyjnymi wchodzą: instalacja do oddzielania części stałych i gazów z oczyszczania powietrza na mokro oraz zbiornik magazynowy kondensatu umożliwiający jego zawracanie do nawilżania wsadu.

Do odbierania kondensatu z powietrza procesowego służą łapacze umieszczone w pojedynczych rurociągach odpowietrzających. Kondensat poprocesowy oraz woda z płukania rurociągów odprowadzana jest do wstępnego oczyszczania a stamtąd trafia do centralnego zbiornika gdzie przeprowadzana jest dalsza obróbka. Spływ kondensatu z łapaczy może odbywać się grawitacyjnie lub jest wspomagany pompą. Do zbiornika centralnego spływają również wody odciekowe z filtra biologicznego oraz hali przyjęcia i obróbki wstępnej biomasy.

Woda z centralnego zbiornika jest używana do czyszczenia powietrza poprocesowego, nawilżania wsadu w bioreaktorze lub świeżego kompostu dojrzewającego w pryzmach. Centralny zbiornik posiada konstrukcję żelbetową natomiast rurociągi i łapacze kondensatu są wykonane z tworzywa sztucznego.

Oczyszczanie powietrza poprocesowego odbywa się w filtrze wodnym. Powoduje to nasycenie parą wodną powietrza kierowanego do filtra biologicznego, a ponadto usuwa z powietrza zawarte w nim zanieczyszczenia gazowe.

Instalacja wyposażona jest także w biofiltr stanowiący złoże wypełnione kompostem wymieszanym z korą drzew iglastych.

Zasadniczą zaletą tej metody kompostowania jest fakt, że proces intensywnego kompostowania przebiegający w bioreaktorach jest kontrolowany i sterowany elektronicznie na każdym etapie rozkładu biologicznego wsadu. Sterowanie przy pomocy komputera może odbywać się manualnie lub całkowicie automatycznie wg zainstalowanego stosownego programu. Proces technologiczny realizowany jest w hali produkcyjnej. Wszystkie instalacje, urządzenia, zbiorniki wykonane są jako szczelne. Powietrze i wody procesowe pracują w obiegu zamkniętym.

Nieliczne źródła hałasu emitowanego w kompostowni, z wyjątkiem wentylatora, to wyłącznie urządzenia mechaniczne i samochody. Prowadzone pomiary natężenia hałasu podczas pracy kompostowni (dane austriackie) dały następujące rezultaty:

Reasumując stwierdzić należy:

Szczelność instalacji, zamknięty obieg wód procesowych, zdrenowany i wyposażony w instalację kanalizacyjną połączoną z oczyszczalnią ścieków, teren kompostowni - eliminują jakiekolwiek zanieczyszczenia powierzchni ziemi i wód gruntowych.

Prowadzenie procesu w zamkniętych komorach, odsysanie powietrza spod pryzm oraz dwustopniowy system oczyszczania powietrza, powodują jego całkowitą dezodoryzację.

Nieliczne źródła emisji hałasu oraz niewielkie ich natężenie ani w porze dziennej ani w porze nocnej nie powodują ponadnormatywnego oddziaływania hałasu. Ponadto oddziaływanie to nie przekracza granic terenu kompostowni.

Z uwagi na zastosowaną technologię oraz zaprojektowane i wykonane zabezpieczenia, obiekt nie wpływa szkodliwie na środowisko.

Taką też opinię wyraził Rzeczoznawca Ministra Środowiska o kompostowni Kraków.

Produkowany w kompostowni Kraków "EKO-KOMPOST" został poddany badaniom w trzech instytucjach. Wyniki badań potwierdziły założenia projektowe - produkt ten wyprodukowany z odpadów organicznych z zastosowaniem wysoko zaawansowanych technologii, zawiera niezbędne dla roślin makro i mikroelementy. EKO-KOMPOST kwalifikuje się do I klasy wg normy BN-88/9103. Spełnia również wymogi norm europejskich. Jest badany i zalecany przez Stację Chemiczno-Rolniczą, Akademię Rolniczą w Krakowie oraz Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach.

 

WNIOSKI

I.

Na podstawie ponad półtorarocznych doświadczeń stwierdzić należy, że wszystkie aspekty technologiczne eksploatacji kompostowni Kraków są jej zaletami.

Technologia ta to bezodpadowe przetwarzanie odpadów organicznych na doskonały nawóz organiczny o większej zawartości podstawowych składników nawozowych (N, P, K, Ca, Mg) niż w oborniku. Produkt ten nie zawiera toksyn, spełnia wymogi norm polskich i europejskich.

Eksploatacja kompostowni nie obciąża środowiska.

Cechuje się niewielką energochłonnością zaledwie 21 kW zainstalowanej mocy na zestaw trzech bioreaktorów.

II.

Nieco inaczej wyglądają aspekty ekonomiczne eksploatacji kompostowni Kraków.

Uregulowania prawne oraz brak należytego respektowania przepisów prawa - powodują, że nadal tylko niewielka ilość odpadów z terenów zielonych miasta trafia do kompostowni. Podmioty gospodarcze zajmujące się pielęgnacją zieleni w mieście tylko niewielki procent odpadów dostarczają do kompostowni. Ceny deponowania odpadów organicznych w kompostowni, pomimo że znacznie niższe niż ceny deponowania na składowisku odpadów, nie są wystarczającym argumentem. Znacznie "tańsze" jest "zdeponowanie" odpadów w lesie lub na "dzikim wysypisku". Zjawisko to znacznie ogranicza ilość przychodów spółki.

Brak w mieście segregacji odpadów powoduje niedostępność dla celów kompostowania organicznej frakcji odpadów komunalnych.

Służby komunalne w mieście tolerują brak segregacji odpadów przez właścicieli placów targowych i sklepów wielkopowierzchniowych (supermarketów).

EKO-KOMPOST jako produkt nowy - na rynku jest mało znany. Pomimo, że skład chemiczny w zakresie makro i mikroelementów jest bardzo dobry a cena porównywalna z cenami ziem ogrodniczych - w pierwszych miesiącach wielkość sprzedaży była mniejsza od możliwości producenta. Ilość klientów zainteresowanych EKO-KOMPOSTEM stale rośnie. Spodziewamy się, że jego walory, korzystny wpływ na żyzność gleb, możliwość stosowania w rolnictwie, ogrodnictwie, sadownictwie oraz odpowiednia promocja - przyniosą rezultaty na miarę oczekiwań. Fachowcy już obecnie nazywają EKO-KOMPOST "złotem ogrodników". Oczekujemy, że już w 2002 r. może stać się on towarem poszukiwanym.

Zjawiska podane w punktach 1-4 spowodowały, że aspekty ekonomiczne eksploatacji kompostowni w początkowym okresie jej działalności były niekorzystne. Trzeba jednak pamiętać, że jest to pierwsza w kraju kompostownia z technologią na XXI wiek a każdy dobry produkt pojawiający się na rynku wymaga promocji i reklamy.

Sukces jest tylko kwestią czasu!

 

inż. Edward Jabłoński
EKOKONSORCJUM EFEKT sp. z o.o.
ul. Saska 4, 30-720 Kraków

 

Galeria fotograficzna: Kompostowania w Krakowie