7. Η μικροβιολογία της κομποστοποίησης

Transcript

1 7. Η μικροβιολογία της κομποστοποίησης Έχει ήδη αναφερθεί ότι η κομποστοποίηση είναι μια καθαρά βιολογική διαδικασία στην οποία πλήθος μακροοργανισμών και κυρίως μικροοργανισμών παίρνουν μέρος. Οι μικροοργανισμοί αποδομούν τις μεγαλομοριακές οργανικές ενώσεις σε απλούστερες, μέσω κυρίως των διαδικασιών μεταβολισμού τους. Ακολουθεί μια παρουσίαση των μικροβιακών δραστηριοτήτων και εναλλαγών που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια της κομποστοποίησης. 7.1 Φάση 1 η Διάσπαση των πλέον απλών μορίων, όπως σάκχαρα, κυρίως από βακτήρια που αποτελούν και το κυρίαρχο είδος μικροοργανισμών κατά τη διάρκεια της κομποστοποίησης. Η βέλτιστη θερμοκρασία για τους μικροοργανισμούς αυτούς είναι ο C (σε εξάρτηση φυσικά με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος) και γι αυτό το λόγο χαρακτηρίζονται και ψυχρόφιλοι μικροοργανισμοί. Σε αυτές τις θερμοκρασίες συναντάμε και κάποιους μύκητες. Όμως, καθώς οι διεργασίες αυτές είναι εξώθερμες, ελευθερώνουν δηλαδή θερμότητα, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας, η φάση αυτή διαρκεί πολύ λίγο, ίσως και μια μόνο μέρα (εξαρτάται από το υλικό και τις συνθήκες). 7.2 Φάση 2η Η διάσπαση των πλέον απλών μορίων συνεχίζεται σε αυτή τη φάση σχεδόν αποκλειστικά από βακτήρια. Οι θερμοκρασίες έχουν αυξηθεί και κυμαίνονται μεταξύ 35 και 55 ο C. Οι μικροοργανισμοί αυτοί που κυριαρχούν στη φάση αυτή λέγονται μεσόφιλοι. Η διάρκεια της φάσης αυτής και πάλι ποικίλει από μερικές ώρες μέχρι και μερικές μέρες αλλά είναι σε γενικές γραμμές μεγαλύτερης διάρκειας από την προηγούμενη. 7.3 Φάση 3η Οι θερμοκρασίες έχουν φτάσει πάνω από τους 55 ο C και μπορούν να φτάσουν μέχρι και τους 80 ο C. Τα είδη αυτά των βακτηρίων που λειτουργούν κάτω από αυτές τις συνθήκες χαρακτηρίζονται ως θερμόφιλα. Σε αυτές τις θερμοκρασίες δεν υπάρχουν μύκητες και ελάχιστοί ακτινομύκητες. Αν αφήσουμε να συμβεί αυτό, η πλειονότητα των μικροοργανισμών ακόμα και των θερμόφιλων βακτηρίων θα νεκρωθεί. Όταν αυτό συμβεί έχουμε μια πτώση της θερμοκρασίας και μια καθυστέρηση του φαινομένου της κομποστοποίησης. Από την άλλη η πτώση της θερμοκρασίας όπως αυτή που παρατηρούμε στους σωρούς μπορεί να οφείλεται και σε άλλα φαινόμενα. όπως η έλλειψη υγρασίας ή αέρα (οξυγόνου). Γι αυτούς τους λόγους, όταν η θερμοκρασία πέφτει, ανακατεύουμε (αναμοχλεύουμε) το υλικό. Με αυτό τον τρόπο, προσθέτουμε οξυγόνο και χαμηλώνουμε τη θερμοκρασία ενώ φέρνουμε στο κέντρο του σωρού, όπου γίνεται η διαδικασία αποδόμησης, τα εξωτερικά υλικά. Αν και πάλι η θερμοκρασία δεν αυξηθεί μετά το γύρισμα επαναλαμβάνουμε προσθέτοντας αυτή τη φορά νερό. Αν και πάλι η θερμοκρασία δεν αυξηθεί τότε σημαίνει ότι η θερμόφιλη φάση της διαδικασίας έχει ολοκληρωθεί και περνάμε στην επόμενη φάση. 7.4 Φάση 4η Είναι μια φάση μεσόφιλη που διαρκεί μερικές μέρες ή λίγες εβδομάδες και που αυτή τη φορά έχουμε την εμφάνιση μυκήτων και ακτινομυκήτων. Οι μικροοργανισμοί αυτοί προσβάλουν τα πλέον δύσκολα αποδομούμενα οργανικά μόρια όπως αυτά της κυτταρίνης και της λιγνίνης. 9

2 7.5 Φάση 5η Είναι η φάση ωρίμανσης και που διαρκεί από 8 μέχρι και 12 εβδομάδες. Οι διεργασίες που πραγματοποιούνται είναι μικροβιακής φύσεως αλλά αρκετά πιο αργές και χωρίς εμφανή φυσικά αποτελέσματα, όπως είναι η αύξηση της θερμοκρασίας. Εδώ έχουμε την αποδόμηση των κυτοτοξικών ουσιών που παράχθηκαν κατά την κομποστοποίηση, την ολοκλήρωση της αποδόμησης των οργανικών μορίων και την παραγωγή ενός πλούσιου σε οργανική ουσία υλικού, αλλά χωρίς την τοξική δράση που η μεγάλη συγκέντρωση οργανικής ουσίας παρουσιάζει. Η βέλτιστη κομποστοποίηση παρατηρείται όταν το οργανικό μείγμα έχει τα παρακάτω φυσικοχημικά χαρακτηριστικά: Υγρασία % Σχέση άνθρακα προς άζωτο 30/ 1 ph στο 7 και άνω Ηλεκτρική αγωγιμότητα (Ε.C.) κάτω από 2 ms/cm Οργανικά πτητικά στερεά πάνω από 70 % Κατά τη διάρκεια της κομποστοποίησης, η διατήρηση των παρακάτω παραμέτρων στα επίπεδα που σημειώνονται, έχει ως αποτέλεσμα τη μεγιστοποίηση της απόδοσης της διαδικασίας και της μείωσης του απαραίτητου χρόνου: Θερμοκρασία μεταξύ 55 και 65 ο C (Διαγραμμα 2 & 3) Υγρασία μεταξύ 50 με 60 % Επαρκή αερισμό των υλικών Temperature (oc) OL pile WC pile 10 T1T2 T3 T4 T5 T6 T7 T Time (days) Διάγραμμα 2 Μεταβολές της θερμοκρασίας στο κέντρο σειραδίων οργανικών υπολειμμάτων. 10

3 80,00 70,00 Temperature (oc) 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Turning1 Turning2 Turning3 Turning4 Turning5 24/10/1996 3/11/ /11/ /11/1996 Date Days /12/ /12/ /12/1996 2/1/ Διάγραμμα 3 Μεταβολές της θερμοκρασίας στο κέντρο σειραδίων οργανικών υπολειμμάτων σε σύγκριση με την ατμοσφαιρική θερμοκρασία και τα γυρίσματα. Η ενεργή αυτή περίοδο της κομποστοποίησης διαρκεί, ανάλογα με το υλικό, 6 με 8 εβδομάδες (40 με 60 ημέρες). Για να μπορεί το παραγόμενο υλικό να χρησιμοποιηθεί σε κάποιες γεωργικές καλλιέργειες θα πρέπει το κόμποστ να ωριμάσει για ακόμα 8 με 12 εβδομάδες (ανάλογα και πάλι το υλικό). 11

4 8. Τεχνικές κομποστοποίησης Οι πλέον συνηθισμένοι μέθοδοι κομποστοποίησης είναι οι παρακάτω: Αναστρεφόμενων σειραδίων (windrow Εικόνα 5). Ουσιαστικά τα υπολείμματα τοποθετούνται σε μακρόστενους σωρούς, όπως προαναφέρθηκε. Η επίβλεψη της διαδικασίας βασίζεται στη θερμοκρασία που ελέγχεται αυτόματα (μόνιμο σύστημα καταγραφής και ελέγχου συνδεμένο με υπολογιστή) ή χειρονακτικά (με ειδικά θερμόμετρα). Όταν η θερμοκρασία ανέβει πάνω από τους 65 με 70 o C, τότε με τη βοήθεια ειδικών μηχανημάτων γίνεται ανάδευση του σωρού, προσθέτοντας αέρα στο σύστημα και πολύ συχνά και υγρασία. Στην πράξη η ανάδευση των σωρών πραγματοποιείται χωρίς να καθορίζεται από τη θερμοκρασία σε τακτά χρονικά διαστήματα που ποικίλουν από δύο φορές την εβδομάδα έως και μια φορά κάθε δυο εβδομάδες. Αεριζόμενων σωρών (aerated static pile Εικόνα 6). Η προσπάθεια μείωσης της ανάγκης γυρίσματος των σωρών με τη συνεχή και αυτόματη προσθήκη αέρα στους σωρούς των υλικών οδήγησε σ αυτόν τον τύπο των αεριζόμενων σωρών. Αυτό γίνεται με τη βοήθεια ανεμιστήρων που είτε προωθούν αέρα στο σωρό είτε τον απομακρύνουν (αναρρόφηση) με αποτέλεσμα νέος αέρας να εισέρχεται στο σύστημα. Ο έλεγχος της ποσότητας αέρα που περνάει στο σωρό καθορίζεται από τη θερμοκρασία. Έχουν γίνει και προσπάθειες προσθήκης υγρασίας μαζί με τον αέρα, χωρίς όμως μεγάλη επιτυχία. Τα πλέον κοινά συστήματα είναι αυτά που προωθούν μόνο αέρα στο σωρό. Σε δοχεία (in vessel composting Εικόνα 7). Είναι η πλέον καινούργια μέθοδος κομποστοποίησης όπου ένα μέρος της διαδικασίας (συνήθως οι πρώτες 3 με 4 εβδομάδες που είναι και οι πιο ενεργές) λαμβάνει χώρα σε κλειστά δοχεία ή κλειστούς χώρους, με πλήρη έλεγχο θερμοκρασίας, αερισμού και υγρασίας. Το σύστημα είναι αυτοματοποιημένο και το πλεονέκτημα του είναι ο πλήρης έλεγχος των παραγόμενων οσμών και μείωση της ενόχλησης των περίοικων. Η απόσμηση δύσοσμων αερίων γίνεται με το πέρασμά τους από βιοφίλτρα με ώριμο κόμποστ. 12

5 Εικόνα 5 Σύστημα αναδευόμενων σειραδίων - windrow Εικόνα 6 Σύστημα αεριζόμενων σωρών - aerated static pile 13

6 Εικόνα 7 Κομποστοποίηση σε κλειστά δοχεία - in vessel composting 14

7 9. Η θανάτωση των παθογόνων μικροοργανισμών Ως κύρια παράμετρος θανάτωσης των παθογόνων μικροοργανισμών μέσω της διαδικασίας της κομποστοποίησης εθεωρείτο πάντα η αύξηση της θερμοκρασίας. Στο Διάγραμμα 2.6 παρουσιάζεται μια γραφική παράσταση της επίδρασης της θερμοκρασίας σε διάφορα ήδη μικροοργανισμών. Στον Πίνακα 1 επίσης παρουσιάζονται οι θερμοκρασίες και ο χρόνος διατήρησης τους σε ένα κόμποστ για την επίτευξη «απολύμανσης» του υλικού σύμφωνα με τη νομοθεσία διαφόρων Ευρωπαϊκών χωρών. Πίνακας 1. Απαραίτητες συνθήκες στη διαδικασία της κομποστοποίησης για την απολύμανση υλικών Χώρα Θερμοκρασία Χρόνος έκθεσης υλικών Αυστρία 65 6 Βέλγιο 60 4 Δανία Γαλλία 60 4 Ιταλία 55 3 Ολλανδία 55 2 Μελέτες έχουν όμως αποδείξει ότι η θανάτωση των μικροοργανισμών δεν οφείλεται μόνο στη δράση της θερμοκρασίας αλλά και σε άλλα φαινόμενα και κυρίως την ανταγωνιστική δράση των μικροοργανισμών. Είναι γνωστό άλλωστε ότι πλειάδα μικροοργανισμών παράγουν αντιβιοτικά ως μέρος της προσπάθειας τους να κυριαρχήσουν έναντι ανταγωνιστικών μικροοργανισμών (Διάγραμμα 4). 15

8 Διάγραμμα 4 Θανάτωση παθογόνων κάτω από την επίδραση διαφόρων θερμοκρασιών 16

9 10. Φυτικά υπολείμματα για κομποστοποίηση. H ποιότητα του κόμποστ εξαρτάται κυρίως από την πρώτη ύλη ή από τις προσμίξεις των πρώτων υλών, αλλά επηρεάζεται και από την σωστή εφαρμογή της κομποστοποίησης. Γενικά θεωρείται καλύτερη η δημιουργία μιγμάτων έτσι, ώστε να επιτευχθεί η παραγωγή μιας πρώτης ύλης με τα καλύτερα δυνατά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά (πορώδες, υγρασία, αγωγιμότητα κ.α.). Τα περισσότερα φυτικά υπολείμματα διαθέτουν φυσικοχημικά χαρακτηριστικά που δεν είναι κοντινά στα επιθυμητά επίπεδα, όπως θα δούμε και αναλυτικότερα στη συνέχεια. Κατωτέρω παρατίθενται συνοπτικά ορισμένα στοιχεία για διάφορα οργανικά υπολείμματα σχετικά με την εφαρμογή της κομποστοποίησης Εκχειλισμένη ελαιοπυρήνα (πυρηνόξυλο) Από οικονομικής πλευράς, η εκχειλισμένη ελαιοπυρήνα δεν παρουσίαζε μέχρι και πρόσφατα ενδιαφέρον για την παραγωγή κόμποστ, εξαιτίας της αξιοποίησής της ως καύσιμης ύλης. Λόγω όμως μιας σειράς νομοθετικών περιορισμών που εφαρμόσθηκαν για τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των οσμών που οφείλονται σε αυτή τη χρήση, η τιμή της ελαιοπυρήνας τείνει να μειωθεί τα τελευταία χρόνια με αποτέλεσμα την αύξηση της πιθανότητας να χρησιμοποιηθεί στην κομποστοποίηση. Η ελαιοπυρήνα των φυγοκεντρικών ελαιουργείων, εξαιτίας της μεγάλης περιεκτικότητάς της σε νερό (γύρω στο 70%), πολλές φορές δε συμφέρει να μεταφερθεί από τα απομεμακρυσμένα ελαιουργεία στα πυρηνελαιουργεία για εκχύλιση. Σε αυτές τις περιπτώσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή κόμποστ στον τόπο παραγωγής της. Η αναλογία C/N στην ελαιοπυρήνα είναι υψηλή, γεγονός που απαιτεί την προσθήκη κάποιας ποσότητας αζώτου. Η θερμόφιλη φάση της κομποστοποίησης διαρκεί τουλάχιστον 10 εβδομάδες ενώ η φάση ωρίμανσης διαρκεί άλλες 8 εβδομάδες. Το τελικό κόμποστ έχει έντονα μαύρο χρώμα, με καλά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και ένα επαρκές επίπεδο θρεπτικών. Πλεονεκτήματα του κόμποστ της ελαιοπυρήνας, γενικά, θεωρείται η μεγάλη διάρκεια παραμονής του στο έδαφος, εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητάς του σε λιγνινοκυτταρινικό σύμπλοκο (πυρήνα ελαιοκάρπου) Φύλλα ελιάς Τα φύλλα ελιάς που συγκεντρώνονται στα ελαιουργεία αποτελούν πολύ καλή πρώτη ύλη για την παρασκευή compost. Τα φύλλα μπορούν να κομποστοποιηθούν εύκολα, χωρίς την ανάμιξή τους με άλλα υλικά ή την προσθήκη N, λόγω της κοκκομετρίας τους και της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε N (1,5%). Από την άλλη έχει παρατηρηθεί ότι αποτελούν πολύ καλό διογκωτικό υλικό για τη συν-κομποστοποίηση της ιλύος ή της κοπριάς διαφόρων ζώων. Επίσης μπορούν να συν-κομποστοποιηθούν και με τον κατσίγαρο, γεγονός που τα κάνει ιδιαίτερα χρήσιμα στην ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του προβλήματος των υπολειμμάτων της καλλιέργειας και αξιοποίησης των υποπροϊόντων της ελαιοκαλλιέργειας. Η πλειονότητα των φύλλων ελιάς χρησιμοποιείται στην εκτροφή αιγοπροβάτων, γεγονός που λειτουργεί ανταγωνιστικά προς την κομποστοποίηση. Η άμεση αξιοποίηση στην εκτροφή αποτελεί την καλύτερη και πλέον ενδεδειγμένη χρήση 17

10 τόσο από περιβαλλοντικής όσο και από οικονομικής άποψης. Η μόνη περίπτωση να συμφέρει οικονομικά η χρήση των φύλλων ως διογκωτικών υλικών είναι στην περίπτωση της ιλύος και αυτό μόνο όταν υπάρχουν σημαντικά αντισταθμιστικά οφέλη (π.χ. άμεση χρηματοδότηση της διαδικασίας). Το μειονέκτημα με τα φύλλα ελιάς είναι το κόστος μεταφοράς που είναι σχετικά υψηλό εξαιτίας του μεγάλου όγκου τους. Ως κόμποστ, τα φύλλα ελιάς παρουσιάζουν αρκετά πλεονεκτήματα αλλά και μειονεκτήματα. Το μεγάλο πρόβλημα είναι η υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα λόγω της παρουσίας σωρείας αλάτων στο κόμποστ από την αποδόμηση των φύλλων. Η μεγάλη EC του παραγόμενου compost επιβάλλει τη χρησιμοποίησή τους σε μικρές αναλογίες στην παρασκευή υποστρωμάτων. Από θρεπτικής άποψης, για τα φυτά αποτελούν μια πολύ καλής ποιότητας οργανοχουμικό υλικό. Μειονέκτημα αποτελεί η έντονα λεπτόκοκκη υφή τους Κλαδοκάθαρα (φυτικά υπολείμματα καλλιεργειών, πάρκων και κήπων) Τα τεμαχισμένα κλαδοκάθαρα αποτελούν μια καλή πρώτη ύλη και ο συνδυασμός τους με τα υπολείμματα των θερμοκηπιακών καλλιεργειών, κοπριάς, ιλύος και άλλων υλικών με υψηλά επίπεδα υγρασίας, δίδει πολύ καλά αποτελέσματα. Όπως και τα φύλλα ελιάς, το κόμποστ των κλαδοκάθαρων συνήθως χαρακτηρίζεται από υψηλή αγωγιμότητα, γεγονός που αποτελεί περιοριστικό παράγοντα στη χρήση του. Το μεγάλο μειονέκτημα με τα κλαδοκάθαρα είναι η αρνητική σχέση μεταξύ όγκου και βάρους. Συνήθως ένα κυβικό ατεμάχιστα κλαδοκάθαρα ζυγίζει γύρω στα 100kg. Όταν τεμαχιστούν η αναλογία αυτή βελτιώνεται με το κυβικό να ζυγίζει γύρω στα 250kg. Λόγω αυτού του γεγονότος, είναι οικονομικά δύσκολη η συλλογή τους και μεταφορά τους σε κάποια μονάδα κομποστοποίησης χωρίς τη δημιουργία κινήτρων ή αντικινήτρων στον καλλιεργητή που θα πρέπει να συμμετέχει ενεργά στην όλη διαδικασία. Η μέχρι τώρα κοινή πρακτική της καύσης των κλαδοκάθαρων που συλλέγονται μετά το κλάδεμα της ελιάς για παράδειγμα θα πρέπει να απαγορευτεί, μια και αποτελεί αιτία πολλών πυρκαγιών και οργανικής ύλης Στέμφυλα οινοποιείων Αποτελούν πολύ καλή πρώτη ύλη για κομποστοποίηση. Αποδομούνται εύκολά και γρήγορα ακόμα και μόνα τους, ενώ το παραγόμενο κόμποστ χαρακτηρίζεται από χαμηλές τιμές ph και E.C. Χαρακτηριστικό των στέμφυλων είναι η αυξημένη περιεκτικότητά τους σε Ν που όμως δεν είναι άμεσα διαθέσιμο στους μικροοργανισμούς αποδόμησης εξαιτίας του εγκλωβισμού του, κατά το μεγαλύτερο μέρος, μέσα στα γίγαρτα. Η σχετική ανθεκτικότητα των γιγάρτων στην μικροβιακή αποδόμηση συμβάλλει στη μεγάλη διάρκεια παραμονής του παραγόμενου κόμποστ στο έδαφος, όπως και της ελαιοπυρήνας. Η συγκέντρωση τους στις μονάδες οινοποίησης κάνει πολύ εύκολη και οικονομική τη συγκέντρωση τους και τη μεταφορά σε μονάδες κομποστοποίησης, γεγονός που υποβοηθιέται από την καλή σχέση όγκου προς βάρος Κληματίδες αμπέλου Δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των κληματίδων και των κλαδοκάθαρων. Τα ίδια προβλήματα και ιδιαιτερότητες ισχύουν και για τα δύο αυτά φυτικά υπολείμματα. Οι κληματίδες αμπέλου έχουν το μειονέκτημα της μεγάλης διασποράς 18

11 και την ανάγκη άλεσης τους πριν από την κομποστοποίηση. Το παραγόμενο όμως κόμποστ είναι υψηλής ποιότητας Υπολείμματα θερμοκηπιακών καλλιεργειών Αποτελούν μια καλή πρώτη ύλη λόγω της εύκολης συγκέντρωσής τους και της πολύ καλής αναλογίας όγκου προς βάρος. Ποιοτικά το κόμποστ που μπορεί να παραχθεί από τα υπολείμματα αυτά είναι καλής ποιότητας, αρκεί να έχει λάβει χώρα προσεκτική και υψηλής ποιότητας κομποστοποίηση. Ο λόγος που απαιτείται κάτι τέτοιο είναι η παρουσία στα υπολείμματα παθογόνων μικροοργανισμών για τα φυτά που θα πρέπει να εξαλειφθούν πλήρως. Έχει αποδειχτεί ότι η κομποστοποίηση οδηγεί στην πλήρη καταστροφή των παθογόνων αυτών. Ακόμα είναι απαραίτητη η πρόσμιξή τους με άλλα υπολείμματα όπως είναι τα κλαδοκάθαρα των ελαιόδενδρων. Το βασικό μειονέκτημα των θερμοκηπιακών υπολειμμάτων, όσο και αν αυτό φαίνεται παράξενο, έχει να κάνει με τον τρόπο καλλιέργειάς τους και όχι με τα υπολείμματα. Η χρήση πλαστικών σπάγκων για τη στήριξη των φυτών έχει ως αποτέλεσμα την παρουσία τους στα υπολείμματα. Κατά την άλεσή τους σε μύλους με μαχαίρια, πολύ συχνά οι σπάγκοι αυτοί μπλέκονται στα κινούμενα μέρη και δημιουργούν σοβαρά προβλήματα στη λειτουργία των μηχανημάτων. Για το λόγο αυτό, απαιτείται η χρήση μύλων με σφυριά που δεν επηρεάζονται τόσο εύκολα Ζωικά υπολείμματα για κομποστοποίηση Το κοινό χαρακτηριστικό όλων των ζωικών υπολειμμάτων, είναι η αυξημένη περιεκτικότητά τους σε υγρασία και άζωτο σε σχέση με τα περισσότερα φυτικά υπολείμματα. Η υγρασία ως φυσικό χαρακτηριστικό, είναι η κύρια αιτία που οι συνθήκες αποδόμησης στα υλικά αυτά γίνονται γρήγορα αναερόβιες. Είναι λοιπόν αναγκαία η ανάμιξη τους με άλλα υλικά (διογκωτικά υλικά) που θα προσδώσουν στο μίγμα τα κατάλληλα φυσικά-μηχανικά χαρακτηριστικά. Ως πηγή θρεπτικών στοιχείων, οι κοπριές είναι πολύ πιο πλούσιες από τα φυτικά υπολείμματα, γεγονός που κάνει τη χρήση τους ακόμα πιο επιθυμητή. Υπάρχουν φυσικά και κάποια μειονεκτήματα στα υλικά αυτά, όπως είναι: - Η αυξημένη παρουσία παθογόνων - Η αυξημένη ηλεκτρική αγωγιμότητα - Οι οσμές κατά την αποθήκευση όσο και τα αρχικά στάδια τη κομποστοποίησης - Η παρουσία αντιβιοτικών από τα ζώα. - Η μη επιτρεπτή χρήση τους σε βιολογικές καλλιέργειες, όταν προέρχονται από εντατική εκτροφή. Οι πίνακες που ακολουθούν (Πίνακες 2 & 3) δίδουν κάποια συνοπτικά στοιχεία γύρω από τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τόσο των πρώτων υλών όσο και του τελικού κόμποστ για τις πρώτες ύλες που παρουσιάστηκαν σε αυτό το κεφάλαιο. 19

12 Πίνακας 2. Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των πρώτων υλών και μειγμάτων που κομποστοποιήθηκαν. Raw materials and their mixtures Unmixed Shreding (Yes/No) Volatile Solids (%d.m.) Organic carbon (%d.w.) Total nitrogen (%d.w.) C/N Nitrogen addition ratio Source Amount C/N (%dm) ratio Extracted olive press cake (100%) 1 No CO(NH 2 ) Olive tree leaves (100%) 2 No Vine branches (100%) 3 Yes NH 4 NO Skins of pressed grapes (100%) 4 No NH 4 NO Pig manure (100%) 5 No Mixtures Olive tree branches with cucumber plant biomass (50% +50%, Yes by volume) 6 Pig manure with olive tree leaves and vine branches (66%+17%+17%, by No volume) 5 Sewage sludge with olive tree leaves (40% +60%, by volume) 7 No Sewage sludge with green waste (33%+66% Yes by volume) 8 Organic materials of solid waste of Heraklion (Residues of foods with green wastes, 90% + 10% by volume) 9 Yes NH 4 NO Adapted from: 1 Manios and Ballis, 1983, 2 Manios et al., 1996, 3 Manios et al., 1985b, 4 Koriki, 1990, 5 Manousakis, 2001, 6 Maniadakis and Manios, 2001, 7 Manios et al., 1997, 8 Maniadakis et al., 2002, 9 Manios and Siminis,

13 Πίνακας 3. Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του ώριμου κόμποστ. Compost ph E.C. (ms/cm) Volatile Solids (%d.w.) Organic carbon (%d.w.) Total nitrogen (%d.w.) C/N ratio NH 4 - N (ppm) NO 3 -N (ppm) Unmixed Extracted olive press cake (100%) Olive tree leaves (100%) Vine branches (100%) Skins of pressed grapes (100%) Pig manure (100%) Mixtures Olive tree branches with cucumber plant biomass (50% +50%, by volume) 6 Pig manure with olive tree leaves and vine branches (66%+17%+17%, by volume) 5 Sewage sludge with olive tree leaves (40% +60%, ,341 by volume) 7 Sewage sludge with green waste (33%+66% by volume) 8 Organic materials of solid waste of Heraklion (Residues of foods with 8.50 green wastes, 90% + 10% ,862 by volume) 9 Adapted from: 1 Manios and Ballis, 1983, 2 Manios et al., 1996, 3 Manios et al., 1985b, 4 Koriki, 1990, 5 Manousakis, 2001, 6 Maniadakis and Manios, 2001, 7 Manios et al., 1997, 8 Maniadakis et al., 2002, 9 Manios and Siminis,

14 10.8 Οργανικό κλάσμα αστικών απορριμμάτων Το οργανικό κλάσμα των αστικών απορριμμάτων αποτελεί το 30-50% του βάρους τους και είναι αντιστρόφως ανάλογο του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων που τα παράγουν. Αυτό σημαίνει ότι παράγονται τεράστιες ποσότητες, αφού κάθε κάτοικος παράγει περισσότερα από 1kg απορρίμματα την ημέρα. Αυτό το οργανικό κλάσμα των απορριμμάτων μπορεί να κομποστοποιηθεί είτε μετά από ένα μηχανικό διαχωρισμό του από το σύνολο των απορριμμάτων, είτε με το διαχωρισμό του από τους παραγωγούς των απορριμμάτων στο σπίτι (πηγή). Μια συνηθισμένη αλληλουχία διαδικασιών για την κομποστοποίηση του οργανικού κλάσματος στο τέλος της διαδικασίας μηχανικής διαλογής είναι η ακόλουθη: 1. Προσθήκη άλλων οργανικών υλικών όπως υπολείμματα πάρκων και κήπων. Η πρακτική αυτή είναι απόλυτα θεμιτή και επιδιωκόμενη γιατί αυτά τα υπολείμματα: θα προσδώσουν στο υλικό μια καλή φυσική διαμόρφωση που θα επιτρέψει την κυκλοφορία του αέρα αποτελούν καθαρό υλικό που θα έχει ως αποτέλεσμα το τελικό κόμποστ να είναι καλύτερης ποιότητας. κατεβάζουν την υγρασία του μίγματος στα επιθυμητά επίπεδα του 65 % 2. Η προσθήκη λάσπης βιολογικών καθαρισμών είναι και αυτή θεμιτή στην περίπτωση όμως μόνο που η ποιότητα της λάσπης είναι αρκετά καλή κυρίως όσον αφορά τα βαριά μέταλλα. 3. Τοποθέτηση του μίγματος σε σειράδια με τη χρήση ενός κινούμενου ιμάντα. Τις περισσότερες φορές ο χώρος όπου γίνεται η τοποθέτηση των σειραδίων είναι κλειστός και ο το πάτωμα γεμάτος οπές από όπου γίνετε τροφοδοσία αέρα. Ο αέρας επάγεται εκτός του κλειστού αυτού χώρου έτσι ώστε να διαχειρίζεται για να ελέγχεται το πρόβλημα των οσμών. 4. Η ανάμιξη των σωρών πραγματοποιείται με της βοήθεια τροχαλίας κοχλιόδους μορφής. Η συχνότητα ανάμειξης εξαρτάται από την ποσότητα των απορριμμάτων και τη μέθοδο κομποστοποίησης μια και η παροχή αέρα από τον πυθμένα απαιτεί λιγότερα γυρίσματα. 5. Ο χρόνος παραμονής των υλικών στη μονάδα εξαρτάται από το σχεδιασμό της μονάδας και ποικίλει από 3 μέχρι και 8 εβδομάδες. 6. Στο τέλος της φάσης αυτής θα υπάρξει μια φάση ωρίμανσης που διαρκεί από 8 έως 12 εβδομάδες. 7. Είτε πριν είτε μετά την ολοκλήρωση της φάσης ωρίμανσης το υλικό θα κοσκινιστεί με κόσκινα που η διάμετρος των οπών τους να είναι περίπου 10mm έτσι ώστε να απομακρυνθούν ογκώδη μη αποδομημένα οργανικά υλικά αλλά και ξένα σωματίδια όπως κομμάτια γυαλιού και πλαστικού Ιλύς βιολογικών καθαρισμών αστικών λυμάτων Η ιλύς (λάσπη) των βιολογικών καθαρισμών αστικών λυμάτων είναι ένα άλλο οργανικό υλικό, του οποίου ο ενταφιασμός, μαζί με τα απορρίμματα στις χωματερές (όπως συνήθως γίνεται) προκαλεί πολλά και σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Η κομποστοποίηση της ιλύος, με την προσθήκη διογκωτικών υλικών (φυτικών υπολειμμάτων) είναι σχετικά εύκολη. Η ποιότητα του παραγόμενου κόμποστ 22

15 εξαρτάται από την ποιότητα της ιλύος (περιεκτικότητα σε βαριά μέταλλα) και από τη σωστή εφαρμογή της κομποστοποίησης. 23

16 11. Περιγραφή χώρων και έργων υποδομής Για τον υπολογισμό των απαιτούμενων χώρων μιας μονάδας κομποστοποίησης θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα δεδομένα: α. Οι πρώτες ύλες που υπολογίζεται να φτάνουν κάθε χρόνο στη μονάδα. β. Η εβδομαδιαία κατανομή της παραγωγής των πρώτων υλών γ. Η όλη διαδικασία επεξεργασίας των πρώτων υλών, από την παραλαβή τους μέχρι και τη διάθεση των τελικών προϊόντων. Με βάση τα προηγούμενα προσδιορίζεται ο χώρος που απαιτείται για κάθε φάση της επεξεργασίας και τα αντίστοιχα έργα υποδομής. Στην Εικόνα 8 δίδεται μια γενική κάτοψη των διαφόρων δομών μονάδας κομποστοποίησης φυτικών υπολειμμάτων. Εικόνα 8 Χώροι μονάδας κομποστοποίησης κλαδοκάθαρων και υπολειμμάτων θερμοκηπίων. 24