O tym, że kompostowanie odpadów komunalnych jest ważne, nie trzeba nikogo przekonywać. Po co wyrzucać biodegradowalne szczątki roślinne czy resztki jedzenia, skoro można przerobić je na naturalny, ekologiczny nawóz, który będzie wspierać wzrost i rozwój nowych roślin? I choć kompostowanie nie wydaje się być skomplikowanym procesem, to jednak wytworzenie nawozu o odpowiedniej jakości jest trudną sztuką. Dlatego dziś podpowiemy, jak należy kompostować odpady i jaki udział ma w tym procesie inżynierska interwencja KSK-Developments!
Zarówno w dużych przemysłowych kompostowniach, jak i w przydomowej „fabryce” nawozu z kompostu zachodzą te same procesy biochemiczne. Jednak w zależności od warunków, jakie zapewni się pryzmie kompostowej, skala i wpływ tych procesów na finalny efekt będą różne. A to z kolei przełoży się na jakość kompostu. O tym, czy powstanie z niego dobry, odżywczy nawóz, czy po prostu kolejny odpad, który lepiej zutylizować, zdecyduje m.in. ilość dostarczonego tlenu oraz odpowiednia wilgotność i temperatura kompostu, które umożliwią aktywność właściwych mikroorganizmów.
Kompostowanie to po prostu szereg procesów mikrobiologicznych zachodzących w warunkach tlenowych. Substancja organiczna rozkłada się i zamienia w humus. Jednocześnie wytwarza się dwutlenek węgla, woda i amoniak, które uwalniane są do atmosfery. „Produktem” procesu jest także ciepło obecne w pryzmie kompostowej.
W związku z tym, że występujące w przyrodzie substancje chemiczne rozkładają się w różnym tempie, kompostowanie jest procesem wieloetapowym, który odbywa się zasadniczo w czterech fazach.
Największy udział w procesie kompostowania mają mikroorganizmy, które zasiedlają odpady – bakterie i grzyby. To dzięki ich aktywności substancja organiczna może ulec rozkładowi i zamienić się w odżywczy nawóz. Organizmy te muszą jednak namnażać się w kompoście w odpowiedniej kolejności i być aktywne przez określony czas. To, czy tak się stanie, zależy z kolei od warunków kompostowania.
W prawidłowym procesie kompostowania jako pierwsze odpady powinny zasiedlić bakterie, które w kilkanaście godzin rozłożą substancje szybko biodegradowalne (proste białka, węglowodany). Przy czym są to organizmy mezofilne, czyli przystosowane do rozwoju w niższych temperaturach.
Następnie dołączają do nich grzyby, które są w stanie rozłożyć te substancje, z którymi nie radzą sobie bakterie (np. celuloza). Po upływie dwóch dni pryzma zaczyna się nagrzewać. W szczytowej fazie jej temperatura dochodzi nawet do 55-60°C (i więcej!). Na tym etapie następują procesy sterylizacji z organizmów patogennych dla ludzi i zwierząt. Pojawiają się organizmy ciepłolubne (termofilne). Te aktywne są najdłuższej, bo w zasadzie do momentu, gdy pryzma nie zacznie się wychładzać. Wtedy znów pracę przejmują organizmy mezofilne. Pojawiają się też promieniowce, których obecność oznacza, że kompost jest już dojrzały.
Dojrzałość i dobrą jakość kompostu łatwo rozpoznać można po jego zapachu, który powinien być przyjemny, bardzo podobny do zapachu ściółki leśnej. Z kolei kolor kompostu powinien przybrać odcienie od ciemnobrązowych do czarnych (niezależnie od rodzaju kompostowanych odpadów). Glebę nawozić można wyłącznie kompostem stabilnym i dojrzałym, który nie zawiera drobnocząsteczkowych kwasów organicznych, gdyż są one szkodliwe dla roślin.
Mikroorganizmy, które rozkładają kompost, potrzebują przede wszystkim odpowiedniej ilości tlenu. Bez niego umierają, a w ich miejsce pojawiają się bakterie beztlenowe, które aktywują niekorzystne procesy gnilne.
Innymi słowy – jeśli kompostowi nie dostarczy się odpowiedniej dawki tlenu, nie zmieni się w nawóz, a nadal pozostanie odpadem. Przyjmuje się, że stężenie tlenu powinno wynosić od 13% do 21%. Dlatego pryzmę trzeba napowietrzać – w początkowych fazach intensywnie, później rzadziej.
Tylko jak dowiedzieć się, ile tlenu znajduje się w pryzmie kompostowej? To proste – wystarczy skorzystać z pomocy czujników tlenu od KSK-Developments!
W KSK-Developments zaprojektowaliśmy dwa rozwiązania, które czuwają nad właściwym poziomem tlenu w kompostowej pryzmie – jedno z nich ma formę lancy wbijanej w pryzmę, a drugie postać analizatora powietrza odsysanego z pryzmy.
Jak to działa? Lancę z czujnikiem tlenu wbija się w kompost. Jej główka jest zaokrąglona, by nie wbijała się w składniki kompostu. Jest to urządzenie ze stali nierdzewnej, które bez przeszkód pracuję w środowisku silnie zakwaszonym, jak ma to miejsce w przypadku pryzmy kompostowej. Ogromną zaletą czujnika jest możliwość bezprzewodowej transmisji danych. Czujniki wykorzystują wewnętrzną sieć Ethernet lub LoRa, za której pośrednictwem dane przesyłane są bezpośrednio do chmury, a która obejmuje swoim zasięgiem obszar w promieniu kilkunastu kilometrów. Dane dostarczane są w czasie rzeczywistym i można je podejrzeć np. za pomocą aplikacji mobilnej (odczyty ze wszystkich urządzeń w jednym panelu).
Dodatkowo nawet sześć sond tlenowych można multipleksować za pomocą dedykowanego urządzenia w formie karty rozszerzeń. Z kolei dzięki temu, że urządzenia nie potrzebują we wnętrzu komory żadnych przewodów, ryzyko ich uszkodzenia (np. podczas uzupełniania kompostu czy jego mieszania) jest zerowe.
Odpowiednia temperatura i wilgotność wewnątrz pryzmy kompostowej warunkują pojawienie się i aktywność odpowiednich mikroorganizmów. Jak wcześniej wspomnieliśmy, w kompoście działają zarówno organizmy mezofilne (potrzebujące niższej temperatury), jak i termofilne (aktywne jedynie w wysokiej temperaturze). Kolejność ich uaktywnienia nie może być przypadkowa, dlatego te parametry wewnątrz pryzmy należy regularnie monitorować.
Jak je zmierzyć? Za pomocą czujników od KSK-Developments! Sondy pomiarowe wilgotności i temperatury wewnątrz pryzmy także mają postać lanc z okrągłymi główkami, w których montowane są czujniki. Sondy (w zależności od rodzaju i wersji urządzenia) zasilane są bateryjnie lub przewodowo, natomiast sama transmisja danych może być bezprzewodowa.
Wszystkie trzy czujniki pomiarowe – tlenu, wilgotności i temperatury – można w prosty sposób połączyć ze sobą, wykorzystując ogromny potencjał sieci LoRa. W tym wypadku osoba odpowiedzialna za monitoring warunków kompostowania będzie mogła analizować wszystkie parametry w czasie rzeczywistym za pomocą smartfona. Ponadto aplikacja oferuje szereg innych udogodnień, np. możliwość ustawiania alarmów czy przeglądania wykresów.
To wyjątkowo wygodne rozwiązania, które jednocześnie pozwolą upewnić się, że dojrzały kompost będzie na tyle dobrej jakości, by można było klasyfikować go w kategorii nawozu i ponownie wykorzystać.
1. Jaki warunków potrzebuje kompost, by zmienić się w nawóz?
Nie każdy kompost zasługuje na miano nawozu. Aby tak się stało, proces kompostowania musi przebiegać w odpowiednich warunkach – pryzmie kompostowej trzeba zapewnić odpowiednią ilość tlenu, właściwą temperaturę i wilgotność.
2. Jakie stężenie tlenu powinna mieć atmosfera pryzmy kompostowej?
Od 13% do 21%. W pierwszej fazie procesu pryzmę należy regularnie i często napowietrzać – bez tlenu obumierają organizmy odpowiedzialne za rozkład substancji organicznych.
3. Jak mierzyć warunki (ilość tlenu, wilgotność i temperaturę) wewnątrz pryzmy?
Za pomocą specjalnych czujników – sond pomiarowych – od KSK-Developments. Urządzenia mają formę lanc wbijanych w pryzmę i komunikują się bezprzewodowo. Wykorzystując sieć LoRa, dane z czujników analizować można w czasie rzeczywistym z poziomu smartfona (aplikacji).
Wróć na bloga