Biologicky rozložiteľné odpady (ďalej len BRO) predstavujú široké spektrum materiálov s veľmi odlišnými vlastnosťami. Rovnako aj jednotlivé spracovateľské technológie sú rozdielne a vhodné iba na spracovanie vybraných druhov biologicky rozložiteľných odpadov.

Vhodnosť surovín pre jednotlivé technológie sa určuje rôznymi kritériami. Dôležité sú predovšetkým obsah živín, štruktúra, vlhkosť a obsah sledovaných látok.

Napríklad pre spaľovanie sú vhodné suché materiály s malým obsahom živín a vysokou výhrevnosťou, ako je napr. drevo a slama. Pre anaeróbnu digesciu sú vhodné skôr materiály vlhké s vyšším obsahom živín a vysokým stupňom fermentovateľnosti, ako sú napr. poľnohospodárske hnojivá, tuky či odpady z potravín. Na kompostovanie je použiteľná najširšia škála materiálov, ktoré svojimi vlastnosťami vyhovujú STN 46 5735 – Priemyselné komposty. Tá stanovuje najvyššie prípustné množstvo stopových toxických prvkov v kompostovateľných odpadoch a v kompostoch, ako aj akostné znaky “Priemyselného kompostu”. Mechanicko-biologická úprava odpadov je používaná na zmesové odpady, ktoré neboli vytriedené pri zdroji.

Hlavne pri technológiách, ktorých primárnou alebo sekundárnou úlohou je výroba organických hnojív, nesmú byť v žiadnom prípade použité materiály, ktoré majú nadlimitný obsah cudzorodých látok. Nemali by obsahovať nerozložiteľné prímesi, mastnotu, zvyšky pesticídov, ropné uhľovodíky a ťažké kovy.

V BRO môžu byť prítomné jednak organické cudzorodé látky alebo stopové toxické prvky, tzv. ťažké kovy. Z organických cudzorodých látok ide predovšetkým o rezíduá pesticídov, ropné uhľovodíky, chlórované a aromatické uhľovodíky, komponenty dechtu a polychlórované bifenyly. Medzi stopové toxické prvky patria aj mikroelementy, prvky v nepatrných koncentráciách potrebné pre výživu rastlín, ale vo väčších množstvách ohrozujúce zdravie ľudí a zvierat (zinok, meď, molybdén).

Suroviny bohaté na živiny

Zelené, šťavnaté a mäkké materiály (ako napr. hnoj, tráva, kaly z ČOV, kuchynské biologické odpady atď.) majú spravidla vysoký obsah dusíka (N). Tento materiál sa rozkladá rýchlejšie ako materiál s vysokým obsahom uhlíka (C). Vysoký obsah ľahko odbúrateľných makromolekúl, ako sú bielkoviny a škrob, podporujú rýchle rozmnožovanie a činnosť baktérií. Ich látkovou výmenou vzniká teplo a zvýšenou aktivitou sa rýchlo vyčerpáva kyslík.Preto je dôležité napr. pri kompostovaní, zmiešavať ich s látkami, ktoré dávajú kope štruktúru. Tým sa predíde hnilobe a zápachu. Materiály bohaté na živiny sa kvôli svojej štruktúre dajú iba ťažko skladovať.

Tabuľka: Pomer uhlíka a dusíka (C/N) vo vybraných surovinách (priemer­né hodnoty – u hnoja závisí C/N na pomere slamy a exkre­mentov)

Suroviny chudobné na živiny

Hnedé, suché a tvrdé materiály, ktoré majú väčšinou vysoký obsah uhlíka (C), menia počas procesu rozkladu svoju štruktúru iba pomaly a zaručujú tým udržanie dutín na zásobovanie vzduchom. V suchom stave sa dajú bez problémov dlhšie skladovať.

Tabuľka: Pomer uhlíka a dusíka (C/N) vo vybraných surovinách (priemer­né hodnoty)

Popis vybraných surovín

a) Zelený biologický odpad

Zelený biologický odpad vzniká hlavne pri údržbe obecnej zelene, verejných a súkromných parkov, cintorínov a záhrad. Je to sezónny odpad. Patria sem hlavne pokosená tráva, lístie, odpady z údržby stromov a kríkov, chemicky neošetrené drevné odrezky, pozberové zvyšky z pestovania, burina...

Kvantitatívne najvýznamnejšou zložkou biologického odpadu zo zelene je tráva. Vyskytuje sa v mesiacoch – máj až október. Chemické zloženie trávy závisí od spôsobu jej pestovania a hnojenia. Rozlišujeme:

• trávu z okrasných trávnikov, ihrísk a športovísk (krátka seč),
• trávu z extenzívnych plôch z okrajov ciest, rekreačné trávniky (staršie porasty – stredná alebo dlhá seč),
• starú trávu z hrabania trávnikov (tzv. starina).

Každá z vyššie uvedených druhov tráv vykazuje rozdielne vlastnosti: ako sú napríklad vlhkosť (v rozmedzí 10 až 80 %), organické látky (85 až 92 %), obsah dusíka (1 až 3,2 %), obsah fosforu (0,4 až 0,9 %), pomer C/N (12 až 60/1).

Preto je potrebné pristupovať k nim rozlične. Napríklad krátka seč parkovej trávy (vyššia vlhkosť a užší pomer C/N) je schopná rýchlej mikrobiologickej premeny a v prípade, že je uložená na hromadu, nastupujú pri nej rýchle hydrolýzne procesy, ktoré sú sprevádzané nepríjemným zápachom. Preto by mala byť táto tráva v prípade kompostovania spracovaná do zakládky čo najrýchlejšie s pridaním napr. drevnej štiepky a zeminy. Tráva zo starších porastov je odolnejšia rozkladu (nižšia vlhkosť a širší pomer C/N) a rozkladá sa až v komposte.

Ďalším vo veľkom množstve sa vyskytujúcim odpadom zo zelene je lístie. Je hlavne potrebné uvedomiť si, že všetky druhy lístia sa dajú zhodnocovať (napr. kompostovať) a nie je potrebné ich páliť. Tento biologický odpad sa vyskytuje v mesiacoch – október až apríl. Vo väčšine ide o zmes lístia z rôznych stromov. Jeho vlastnosti sa pohybujú v rozmedzí: vlhkosť (15 až 40 %), organické látky (88 až 94 %), obsah dusíka (0,9 až 1,5 %), obsah fosforu (0,1 až 0,2 %), pomer C/N (40 až 60/1).

Veľmi žiadaným biologickým odpadom zo zelene je drevný odpad. Ten zahŕňa kôrovo – drevný  odpad z orezávania stromov, z prebierky a výmeny drevín, ale aj stromovú kôru, piliny, hobliny... Vyskytuje sa pri ovocných drevinách v mesiacoch január až apríl a september až november a pri verejnej zeleni v mesiacoch mimo vegetačného pokoja – apríl až september. Chemické zloženie závisí od druhu dreva. Prevažne však ide o zmes drevín a pohybuje sa v rozmedzí: vlhkosť (40 až 70 %), organické látky (85 až 97 %), obsah dusíka (0,1 až 0,4 %), obsah fosforu (0 až 0,1 %), pomer C/N (70 až 200/1).

Pri väčšine spracovateľských technológií je drevný odpad potrebné upravovať drvením alebo štiepkovaním. Optimálna veľkosť štiepky pre kompostovanie je 2 až 5 cm. Je to nevyhnutný doplnok surovinovej skladby napríklad pri kompostovaní trávy, kalov z ČOV atď. ako materiál udržujúci pórovitosť kompostovacej hromady.

Ďalšie odpady zo zelene, ktoré sa v obciach vyskytujú sú:

• biologický odpad z cintorínov,
• odpad z kvetinových záhonov,
• odpad zo záhrad (pozberové zvyšky).

Odpad zo zelene je potrebné vo väčšine prípadov pred jeho ďalším využitím podrviť a zvyčajne aj preosiať alebo inak z nich vytriediť nerozložiteľné prímesi (hlavne pokiaľ sa jedná o odpad z mestskej zelene). Kompostovanie by malo zahŕňať termofilnú fázu kvôli zaručeniu, že všetky semená buriny boli zničené. Tento materiál zväčša nevykazuje problémy so zápachom ani výluhmi. Odpad však môže obsahovať nečistoty (kamene, kov, plasty), ktoré musia byť vytriedené. Je možné, že sa tam vyskytnú zvyšky pesticídov používaných pre rastliny.

b) Kuchynský a reštauračný biologický odpad

Je to biologický odpad vznikajúci v domácnostiach a v stravovacích zariadeniach – zvyšky z čistenia ovocia a zeleniny, zvyšky varených jedál atď. Z kvantitatívneho hľadiska je kuchynský a reštauračný biologicky odpad najvýznamnejšou zložkou zmesových komunálnych odpadov. V závislosti od doby výskytu tvorí 30 až 70 percentný váhový podiel.

Táto zložka triedeného zberu musí byť bezpodmienečne vytriedená už pri zdroji jeho vzniku, aby sa predišlo nadlimitnej kontaminácii cudzorodými látkami. Tento odpad potrebuje neodkladné spracovanie. Je to veľmi hustý materiál a pri kompostovaní musí byť zmiešaný s objemovými a suchými materiálmi (napríklad slamou alebo drevnou štiepkou) na vylepšenie prieniku vzduchu. Nutné je časté otáčanie, hlavne v počiatočných fázach kompostovania. Ako hnijúci odpad má vysoké nároky na vzduch a rýchlo prechádza do anaeróbnej fázy fermentácie. Preto sa využíva aj pri anaeróbnej digescii (výrobe bioplynu). Vyskytuje sa nepretržite počas celého roka.

Pri kompostovaní a výrobe bioplynu z kuchynských a reštauračných biologických odpadov je potrebné dodržiavať pravidlá stanovené Nariadením Európskeho parlamentu a Rady (ES) č. 1069/2009 z 21. októbra 2009 (viď kapitola o Hygienizácii biologicky rozložiteľného odpadu).

c) Odpady z poľnohospodárstva

Patria sem: slama a iné pozberové zvyšky, exkrementy hospodárskych zvierat... Slama môže byť využívaná na kompostovanie, z časti do substrátov na výrobu bioplynu alebo na energetické zhodnocovanie. Exkrementy hospodárskych zvierat sú využiteľné hlavne na výrobu bioplynu alebo na kompostovanie, prípadne priamu aplikáciu na pôdy.

• Exkrementy zvierat

Ide o zvieracie výkaly (hnoj, hnojovica, močovka), hlavne výkaly dobytka, hydiny, koní a pod., uložené na slame alebo drevených pilinách. Pre bioplynové stanice sú najvhodnejšie hovädzí hnoj a hnojovica. Na kompostovanie sa používajú najčastejšie exkrementy hovädzieho dobytka, ktoré majú vzhľadom na svoje vlastnosti najvyváženejšie fyzikálno-chemické a mikrobiologické zloženie. Vo všeobecnosti majú exkrementy vysoký obsah dusíka, ktorý sa pri kompostovaní snažíme dostať do požadovanej hodnoty pridávaním surovín bohatých na uhlík (rezaná slama, piliny). Najvlhkejší a najbohatší na živiny je trus hydiny (vysoký obsah dusíka, vápnika a fosforu), preto je nevyhnutné k nemu pridať pred kompostovaním suroviny bohaté na uhlík stabilizujúce štruktúru. Zajačí, hydinový a konský hnoj majú zvýšený obsah dusíka. Kozí hnoj má vysoký obsah draslíka.

Pre malé množstvo sušiny hnojovice (2 až 9 %) a močovky (1 až 2 %) sa tieto používajú hlavne na výrobu bioplynu alebo na zvyšovanie obsahu vlhkosti pevného materiálu (kompostovacej zakládky) a pre optimalizáciu procesu kompostovania (existujú aj špeciálne technológie na kompostovanie hnojovice a slamy).

• Slama

Je odpadom po zbere poľnohospodárskych plodín. Na kompostovanie sa využíva hlavne znehodnotená slama. Je cennou nasávacou hmotou. Je to veľmi objemný odpad, preto sú transportné náklady na ňu vysoké. Vo svojej podstate má slama príliš vysoký pomer C/N na to, aby sa dobre kompostovala, preto musí byť zmiešaná so zdrojom dusíka. Slama zo strukovín, repky, kukurice a slnečnice má v porovnaní so slamou obilnín výhodnejší pomer C/N. Vytvára veľmi dobrý objemový činiteľ pre použitie s hustými, na dusík bohatými odpadmi ako sú kaly alebo odpad zo spracovania jedla. Nevytvára zápach, výluhy ani problémy s kontamináciou.

d) Kaly z ČOV, žúmp a septikov

Sú významným prínosom organických látok a stopových prvkov. Predstavujú však kompostovateľný odpad s pomerne veľkým hygienickým rizikom obsahu nežiaducich látok a patogénnych mikroorganizmov. Kompostovanie patrí v súčasnosti medzi jednu z osvedčených metód nakladania s kalmi. Dôležitá je hygienizácia kalu vo fermentačnom procese, kde by mala teplota vystúpiť najmenej na 55 ⁰C minimálne po dobu 21 dní. Táto teplota by mala zabezpečiť dezinfekciu kalu.

Kaly z ČOV môžu v niektorých prípadoch obsahovať aj neprípustné množstvá sledovaných látok. Limitné hodnoty stanovuje STN 46 5735 – Priemyselné komposty.

Kaly majú vysoký obsah vlhkosti a vysokú hustotu, preto je nevyhnutné včleňovať absorbujúci objemový činiteľ. Je tu i problém zápachu, ktorý môže byť prekonaný použitím biofiltrov. Kaly môžu byť kontaminované ťažkými kovmi, obzvlášť ak sú na ČOV napojené odpadové vody z priemyslu. Odporúča sa kompostovať iba stabilizované kaly.

e) Odpady zo spracovania dreva

Tieto odpady zahŕňajú drevené triesky, hobliny a piliny. Existujú alternatívne spracovateľské spôsoby využitia, ale keďže tieto odpady sú v hojnom množstve, nebude problém sa k nim dostať. Takéto odpady majú nedostatok dusíka, a sú preto vhodné pre kompostovanie spolu so zdrojom dusíka. Je to absorbujúci materiál. Používa sa preto s odpadmi s vysokým obsahom vlhkosti, čím sa redukuje riziko výluhov. Môže byť kontaminovaný chemickými prípravkami ošetrujúcimi drevo.

Tabuľka: Vybrané druhy biologicky rozložiteľných odpadov a ich základné sledované vlastnosti.

* údaje v pôvodnej hmote

Predpokladaná doba vzniku biologických odpadov

Pri popise každej suroviny sme spomenuli aj jej dobu vzniku v priebehu roka. Tá sa pri jednotlivých surovinách v niektorých prípadoch výrazne líši, čo robí problémy pri zostavovaní surovinovej skladby.

* znehodnotená/odpadová slama

Zjednodušene môžeme povedať, že zelený (prevažne dusíkatý) biologický odpad a pozberové zvyšky vznikajú v období od jari až do jesene. Drevný odpad z ovocných stromov a lístie vzniká v období vegetačného pokoja (október – marec ). Drevný odpad v zmesi so zeleným lístím z údržby verejnej zelene vzniká v období mimo vegetačného pokoja (od apríla do septembra). Kuchynský a reštauračný biologický odpad vzniká počas celého roka.

Tieto rozdiely si je dôležité uvedomiť, pretože od toho sa odvíja nielen tvorba surovinovej skladby, ale aj veľkosť skladovacích plôch. Pri kompostovaní musíme uhlíkaté suroviny uskladniť, aby sme ich mohli použiť na primiešavanie k dusíkatým surovinám.

Skladovanie surovín

Z dôvodu rôznych vlastností a rôznej doby výskytu surovín, ktoré sú používané napr. na kompostovanie, je pre plynulý a kvalitný priebeh kompostovacieho procesu nevyhnutné niektoré suroviny dočasne uskladniť. Pre správne skladovanie surovín určených na kompostovanie platí niekoľko zásad:

• skladovať jednotlivé suroviny oddelene podľa druhu,
• skladovať suroviny s nízkou vlhkosťou – do 40 %,
• skladovať suroviny s pomerom C/N nad 40/1,
• suroviny s pomerom C/N do 30/1 a vlhkosťou nad 40 % – pokiaľ to je možné neskladovať, ale hneď ich založiť do kompostu.

Na základe zloženia vyprodukovaných odpadov budeme počítať s dočasným uskladnením lístia a podrvených konárov (drevnej štiepky) a drevných odpadov. Ostatné suroviny budú priebežne zapracovávané do zakládky hneď po privezení na kompostáreň.