modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia technologią em
DESCRIPTION
Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM. mgr inż. Agronomii spec. Mikrobiologia Rolna Rafał Nasindrowicz. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/1.jpg)
Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście
wsparcia Technologią EM
mgr inż. Agronomii spec. Mikrobiologia Rolna Rafał Nasindrowicz
![Page 2: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/2.jpg)
Kompostowanie może odbywać się na kompostowniach otwartych, w których
bardzo ważne jest zabezpieczenie podłoża tak, aby odcieki wraz z opadami atmosferycznymi nie
dostawały się do gruntu. Innym miejscem kompostowania są hale kompostowe oraz coraz bardziej
popularne i coraz bardziej doskonałe technicznie bioreaktory cybernetyczne ułatwiające modelowanie odpowiednich
warunków klimatycznych dla kompostowanej masy.
![Page 3: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/3.jpg)
Zasadniczym celem przeróbki frakcji organicznej jest osiągniecie
następujących efektów:Zmniejszenie objętości i usunięcie z nich wodyStabilizacja polegająca na zmniejszeniu
zagniwalnościLikwidacja nieprzyjemnych zapachówHigienizacjaRozłożenie do form optymalnie przyswajalnych
przez zwierzęta drobne i roślinyPrzygotowanie kompostu do ostatecznej formy
zagospodarowania
![Page 4: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/4.jpg)
Podstawowe warunki technologiczne wpływające na prawidłowość procesu
kompostowania
Odpowiednia jakość, struktura kompostowanej masy!
Optymalna wilgotność 50-60%Dostępność tlenu dla kompostowanej masyTemperatura maksymalna 55-60°CZawartość związków organicznych i
nawozowych C÷N – 25÷65
![Page 5: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/5.jpg)
Pojęcie struktury kompostowanej masy dotyczy wymiaru pojedynczych grudek
odpadu i w sposób bezpośredni wpływa na ilość zawartej w porach wody oraz powietrza.
Udział przestrzeni wolnej w stosunku do całkowitej objętości porów powinien wynosić
25÷35% [1].
Mniejsza porowatość skutkuje podciąganiem kapilarnym i zajmowaniem wolnych
przestrzeni przez wodę co utrudnia przepływ powietrza. Taka sytuacja może doprowadzić
do powstania lokalnych warunków beztlenowych!
![Page 6: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/6.jpg)
Materiałem strukturotwórczym bardzo wysokiej jakości może być słoma
pszenna oraz trociny, najlepiej z drzew liściastych.
Zbyt duże wymiary poszczególnych grudek ograniczają powierzchnię
kontaktu z mikroorganizmami przeprowadzającymi ich rozkład.
Natomiast zbyt rozdrobnione utrudniają ich rozkład
![Page 7: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/7.jpg)
Rodzaje wody zawarte w osadzie ściekowym
A. Woda wolnaB. Woda adhezyjnaC. Woda adsorpcyjnaD. Woda
międzykapilarnaE. Woda kapilarnaF. Woda
mikrokapilarnaG. Płyny komórkoweH. Woda
wewnątrzkomórkowa
![Page 8: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/8.jpg)
Optymalna zawartość wody w masie kompostowej powinna wynosić
50÷60%.
Wilgotność jest czynnikiem limitującym intensywność przemian
biochemicznych, czego wynikiem jest utrzymująca się na odpowiednim
poziomie, w trakcie tych przemian temperatura [1].
![Page 9: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/9.jpg)
W całym cyklu kompostowania wyróżnia się trzy fazy biotermiczne
Termofilna temperatura powyżej 45°C bardzo szybki rozkład substancji organicznej, któremu towarzyszy wzrost temperatury do 60-75°C
Mezofilna temperatura do 45°C intensywny, malejący w czasie, rozkład substancji organicznej i sukcesywny spadek temperatury 40-30°C
Psychrofilna 0-40°C spowolnienie rozkładu substancji organicznej i sukcesywny spadek temperatury masy kompostowanej do temperatury otoczenia (dojrzewanie kompostu)
![Page 10: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/10.jpg)
Niedostateczna ilość powietrza powoduje spadek aktywności mikroorganizmów
aerobowych, które wykorzystują tlen w procesie przemiany materii.
Na jego zużycie wpływa pośrednio uwilgotnienie masy kompostowej. Im %
wilgotności jest wyższy, tym wykorzystanie tlenu spada.
W celu optymalizacji napowietrzenia
kompostowego materiału jego zagęszczenie powinno wynosić poniżej 500kg/m³.
![Page 11: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/11.jpg)
Zbyt intensywne dostarczanie powietrza może wpływać ujemnie na
proces kompostowania poprzez wychładzanie. Szczególnie zjawisko to jest niepożądane w fazie termofilnej.
Stosunkowo dobre doprowadzanie powietrza to 300m³(t s.m.·h)¯¹
zapotrzebowanie tlenu dla kompostu ustabilizowanego winno być mniejsze
od 1,0-1,5 O₂ (kg s.m.)¯¹[4].
![Page 12: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/12.jpg)
Dynamika temperatury w kompostowanej masie jest efektem
(wskaźnikiem) biochemicznym (energetycznych) przemian substancji
organicznej.
W warunkach korzystnego składu chemicznego i rozdrobnieniu surowca oraz odpowiedniej jego wilgotności i
napowietrzania masy pryzmy, temperatura bardzo szybko osiąga optymalną wysokość ze względu na proces kompostowania, 60-75°C [1].
![Page 13: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/13.jpg)
Przykładowy przebieg temperatur na tle poszczególnych grup
mikroorganizmów
![Page 14: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/14.jpg)
Przykładowy przebieg stężenia jonów wodorowych na tle poszczególnych
grup mikroorganizmów
![Page 15: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/15.jpg)
Przykład wydzielania dwutlenku węgla na tle poszczególnych grup
mikroorganizmów
![Page 16: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/16.jpg)
Przykład wydzielania metanu na tle poszczególnych grup mikroorganizmów
![Page 17: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/17.jpg)
Stosunek C÷N jest regulowany przez odpowiedni dobór części składowych
kompostowanej masy.
Popełnienie błędu na etapie przygotowania mieszaniny
komponentów do kompostowania może być jedną z głównych przyczyn
niepowodzenia procesu!
![Page 18: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/18.jpg)
O jakości roślinnego surowca do produkcji kompostu stanowią głównie: zawartość substancji organicznej, zawartość
głównych mineralnych składników pokarmowych (nawozowych), stosunek
zawartości węgla do azotu.
Odpady o przeciwstawnym odczynie, skrajnych zawartościach suchej masy
(zawartości wody), Odmiennym składzie ziarnowym (rozdrobnieniu), nadają się do
tworzenia mieszanek glebotwórczych i nawozowych o dużej i bardzo dużej
użyteczności [5].
![Page 19: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/19.jpg)
Lignina, hemiceluloza i celuloza są rozkładane na drodze hydrolizy pod
wpływem enzymów wydzielanych przez mikroorganizmy, głównie grzyby i
bakterie. Procesy te przebiegają przy niskiej temperaturze i przy pH bliskim
obojętnego. Najszybciej rozkładana jest celuloza, której produkty rozkładu nie są gromadzone tylko zużywane przez
mikroorganizmy do celów metabolicznych [6].
![Page 20: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/20.jpg)
Dojrzały kompost powinien charakteryzować się odpowiednimi cechami organoleptycznymi takimi jak: struktura sypka gruzełkowata, barwa od brunatnej do czarnej, zapach ziemisty znacznie inny od gnilnego.
![Page 21: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/21.jpg)
Produktami humifikacji biomasy są: próchnica i próchnicotwórcze składniki; składniki pokarmowe roślin; mikroflora i fauna glebowa; różnego rodzaju związki biologiczne czynne; gazy wydzielane do
atmosfery [7].
![Page 22: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/22.jpg)
Stosowanie kondycjonerów biologicznych w postaci ,,Efektywnych
Mikroorganizmów” podczas procesu kompostowania oraz nawożenia tego typu
kompostem potęguje przebieg jego eksploatacji.
wypieranie warunków gnilnych dezodoryzacja ograniczenie aeracji rozkład trudno przyswajalnych związków higienizacja skrócenie okresu dojrzewania kompostu
![Page 23: Modelowanie procesu kompostowania, punkty krytyczne w kontekście wsparcia Technologią EM](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/5681470b550346895db44379/html5/thumbnails/23.jpg)
BibliografiaSidełko R. 2005. Kompostowanie- optymalizacja
procesu i prognoza jakości produktu. Koszalin.Fukas- Płonka Ł. 2007. Kierunki postępowania z
osadami ściekowymi.Siuta j. Wasiak G. 2000. Kompostowanie odpadów i
użytkowanie komp[ostu. Warszawa.Malej J. www.wbiis.tu.koszalin.pl 2000 . Właściwości
osadów ściekowych oraz wybrane sposoby ich unieszkodliwiania i utylizacji Politechnika Kioszalińska.
Siuta J. 1998. Gospodarka odpadami Lublin. Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych.
Prośiński S.T. 1984. Chemia drewna. Podręcznik dla studentów wydziału technologii drewna Akademii Rolniczych. Wydanie II. PWRiL, Warszawa