Kompost, kompostowniki, kompostowanie
Transkrypt
Kompost, kompostowniki, kompostowanie
baterie makulatura ZSEE szk³o metal kompost plastik ca³a prawda o odpadach zeszyt 6 – kompost redakcyjna nowa.qxd 6/25/08 14:06 Page 2 Wydanie 1 Wydawca: Wydawca: Stowarzyszenie Ekologiczne „EKO-UNIA” ul. Bia³oskórnicza 26 50-134 Wroc³aw www.eko-unia.org.pl Wspó³praca: Autorzy tekstów: Helena Duszek Olga Gawlik Mariusz So³tysik Andrzej Szambelan Zespó³ redakcyjny: Violetta So³tysik Patrycja Szambelan Konsultacja metodyczna: Anna Dêbicka Opracowanie graficzne: Konrad Radzik i Tadeusz Zarych Projekt ok³adki: Anna Szoc i Tadeusz Zarych ISBN 83-978-83-925260-1-8 Publikacja zosta³a dofinansowana przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Œrodowiska i Gospodarki Wodnej we Wroc³awiu Druk i oprawa: „Drukgraf” S.C Us³ugi Poligraficzne Wprowadzenie Jeszcze 100 lat temu większość świata nie znała terminu odpady. Produkty powstawały na bazie naturalnych surowców i, jeśli przestawały być użyteczne dla człowieka, w sposób naturalny wkomponowywały się w obieg przyrody, ulegając stosunkowo szybkiemu rozkładowi. Odpady nie stanowiły większego problemu. Sytuacja zaczęła zmieniać się pod wpływem masowej produkcji i konsumpcji. Do gospodarki wprowadzono, często jednorazowe, syntetyczne produkty i opakowania, które wcześniej nie występowały w przyrodzie i których środowisko naturalne nie było w stanie szybko wchłonąć i rozłożyć. Ziemia w różnych miejscach, głównie w państwach o wysokim poziomie masowej produkcji i konsumpcji, zaczęła być zasypywana wielką ilością odpadów. Niemcy, wrażliwi na ochronę środowiska, ukuli nawet termin określający to zjawisko – „cywilizacja jednorazowego użytku” (Einwegwerfzivilisation). Obecny model gospodarczy świata powoduje, że problemem stały się także rosnące ilości odpadów, powstałe z produktów na bazie naturalnych surowców, takie jak: szkło, zużyty papier i tektura, opakowania metalowe, odpady organiczne (kompostowe) etc. Wszystkie te surowce, wymieszane i zanieczyszczone w koszach gospodarstw domowych i na wysypiskach, stanowią coraz większy problem współczesnej cywilizacji. Tworzone w różnych miejscach globu coraz to nowe składowiska zajmują nieskażone tereny przyrodnicze, zanieczyszczają wody podziemne toksycznymi odciekami. Często też przyczyniają się do ocieplenia atmosfery Ziemi z powodu metanu, który powstaje podczas fermentacji odpadów organicznych. Jeśli do tego dodamy zjawiska nielegalnych wysypisk w lasach i na brzegach rzek i strumieni, zrozumiemy, dlaczego wiele państw próbuje zmierzyć się z tym narastającym problemem. W Unii Europejskiej, gdzie koordynacja polityki ekologicznej jest jednym z najważniejszych wspólnych zadań, powstało szereg dyrektyw, które zobowiązują państwa członkowskie do działania. Dyrektywy przewidują obowiązek wspierania przez rządy przedsięwzięć na rzecz: – minimalizacji odpadów już na etapie projektowania nowych produktów czy też opakowań, wychodząc z założenia, że najskuteczniejsza jest likwidacja problemu u źródła, – podziału (segregacji) powstających odpadów na frakcje, które stanowią surowce wtórne, – zawrócenia wysegregowanych odpadów do obiegu gospodarczego (odzysk i recykling). Celem tych działań jest powrót do gospodarki bezodpadowej albo do takiego zamykania obiegu gospodarczego, aby nie trzeba było tworzyć nowych wysypisk. W idealnym modelu gospodarczym wszystkie odpady są segregowane i nie trafiają na składowiska, ale ponownie do gospodarki. Taki model nie będzie możliwy bez aktywnych i świadomych obywateli. Dlatego powstał nasz projekt „Cała prawda o odpadach”. Wprowadzenie 1 Projekt „Cała prawda o odpadach” odpowiada na potrzebę stworzenia kompleksowych materiałów edukacyjnych na temat odpadów: począwszy od zagrożeń dla środowiska, poprzez możliwości recyklingu, po ich zagospodarowanie. Projekt ten stawia sobie za cel podniesienie świadomości nauczycieli i uczniów, a poprzez uczniów – także rodziców. Głównym działaniem pozwalającym na osiągnięcie tego celu jest opracowanie i dostarczenie nauczycielom materiałów szkoleniowych w postaci pakietu złożonego z kilku zeszytów, poświęconych kolejno: papierowi, szkłu, odpadom niebezpiecznym, metalom, tworzywom sztucznym, kompostowi oraz sprzętowi elektrycznemu i elektronicznemu. Każdy zeszyt stanowi zbiór gotowych do wykorzystania konspektów lekcyjnych, pozytywnie zaopiniowanych przez metodyka i sprawdzonych merytorycznie przez fachowców w dziedzinie gospodarki odpadami – największe, polskie organizacje odzysku: Reba, Recal, a także przez Forum Opakowań Szklanych. Materiały te mogą być wykorzystywane przez nauczycieli podczas lekcji biologii, przyrody, geografii, godzin wychowawczych, a także w trakcie realizacji ścieżek międzyprzedmiotowych. Z przyjemnością oddajemy do Państwa rąk kolejy zeszy pakietu edukacyjnego „Cała prawda o odpadach”. Wierzymy, że materiały te będą pomocne w szerzeniu edukacji ekologicznej wśród młodzieży. To od niej będzie bowiem zależało, czy uda nam się w XXI wieku wrócić do przyjaznej naturze gospodarki, w której słowo odpad zniknie lub zostanie zastąpione słowem surowiec. Zespół redakcyjny 2 Wprowadzenie SPIS TREŚCI 1. 2. 3. 4. 5. 6. Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? Kompostowanie – najstarszy rodzaj recyklingu Metody kompostowania Kompostowanie – plusy dla środowiska Zakładamy kompostownik Kompostowanie przemysłowe Spis treści 4 9 12 16 19 25 3 Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? Scenariusz do wykorzystania na lekcjach przyrody, biologii, środowiska, ochrony środowiska, godzinie wychowawczej i w czasie ścieżek międzyprzedmiotowych Cel: • uczeń poznaje podstawowe pojęcia dotyczące kompostu i kompostowania Cele kształcące w kategoriach operacyjnych: Uczeń zapamiętuje: • definicję kompostu, kompostowania, kompostownika • materiały nadające się do kompostowania • materiały, które nie mogą zostać poddane kompostowaniu • rodzaje kompostowników Uczeń umie: • wymienić właściwości dobrze przygotowanego kompostu • wymienić i omówić procesy zachodzące podczas kompostowania • wskazać podstawowe różnice w rodzajach kompostowników Uczeń rozumie: • przebieg procesu kompostowania • rolę kompostowania dla środowiska naturalnego Postawy: Uczeń: • staje się wrażliwy na problemy środowiska • kształtuje w sobie postawę odpowiedzialnej konsumpcji Metody i formy pracy: • elementy wykładu, pogadanka, burza mózgów, dyskusja • praca samodzielna, praca w grupach Materiały potrzebne do realizacji lekcji: • kolorowe tablice kompostowników, • karteczki z nazwami różnych materiałów nadających się do kompostowania, 4 Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? • karteczki z nazwami rożnych materiałów nie nadających się do kompostowania • tablica magnetyczna • kolorowe wskaźniki Przebieg zajęć: 1. Nauczyciel po przeprowadzeniu czynności organizacyjno-porządkowych aktywizuje uczniów do dyskusji – zadaje pytania dotyczące kompostu, kompostowników i kompostowania 2. Uczniowie wraz z nauczycielem zastanawiają się nad definicjami kompostu, kompostowników i kompostowania; wzbogacają je o dodatkowe informacje 3. Nauczyciel uzupełnia wiadomości uczniów 4. Uczniowie wspólnie z nauczycielem sporządzają notatkę z lekcji, w tym miejscu zaleca się stosowanie aktywnych metod (rozsypanka z nazwami materiałów nadających i nie nadających się do kompostowania) Materiał dla nauczyciela: Kompost – nazywany „czarnym złotem ogrodników” to nawóz organiczny wytwarzany z odpadów roślinnych i zwierzęcych w wyniku częściowego, tlenowego rozkładu (butwienie). Rozkład powodują mikroorganizmy, w tym głównie bakterie termofilne, promieniowce i grzyby. W kompoście stwierdza się różne odmiany Penicillium, Rhizopus, Aspergillus, Mucor i itd. Bakterie mezofilne występują tylko przy niższych temperaturach, przy pierwszej fazie procesu, natomiast w całym procesie przeważają bakterie termofilne, warunkujące właściwy przebieg kompostowania. Właściwości dobrze przygotowanego kompostu: • jednorodna konsystencja, trudno w niej odróżnić szczątki roślin • ciemna barwa, • zapach przypominający woń ściółki leśnej, • po wzięciu do ręki nie brudzi palców, • odczyn zbliżony do obojętnego (pH 6,5–7,0), • nie występują w nim dżdżownice, • dojrzały kompost, który powstał w dobrych warunkach tlenowych, nie zawiera siarczków, • świeży kompost zawiera azot amonowy, a dojrzały kompost zawiera azot azotanowy. Kompostownik – specjalna skrzynia służąca do kompostowania odpadów organicznych. Może to być samodzielnie zrobiona skrzynia z desek, żerdzi, siatki drucianej lub z innych materiałów lub gotowa wykonana najczęściej z tworzyw sztucznych, zwykle o pojemności 200–400 litrów. Wyróżnia się dwa rodzaje kompostowników: 1. Otwarte – składają się z belek i tworzą rodzaj skrzyni bez dna. Otwarty kompostownik z drewna jest stosunkowo łatwy do zbudowania. Można też zastosować gotowy otwarty kompostownik plasitkowy; Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? 5 2. Zamknięte – najczęściej plastikowe, zapewniają optymalne warunki do rozkładu biomasy. Często stosowane systemy szczelin przewietrzających oraz termoizolacja powodują, że humus można otrzymywać kilka razy do roku. Kompostownik zamknięty zazwyczaj wykonany jest z surowców wtórnych. Kompostowanie (organiczny recykling) – naturalna metoda unieszkodliwiania i zagospodarowania odpadów, polegająca na rozkładzie substancji organicznej przez mikroorganizmy – bakterie tlenowe, mrówki, nicienie, etc. Jest to proces przetwarzania substancji w kontrolowanych warunkach w obecności tlenu (powietrza), w odpowiedniej temperaturze i wilgotności. Podczas kompostowania zachodzą dwa równoległe procesy biochemiczne: 1. Mineralizacja, zespół procesów, w wyniku których związki organiczne przekształcają się w glebie w związki nieorganiczne, czyli tzw. mineralne. Pierwszym etapem mineralizacji jest amonifikacja, tj. przejście azotu zawartego w związkach organicznych pod wpływem działalności mikroorganizmów w amoniak, w etapie drugim azot amonowy przechodzi w formę azotanową (nitryfikacja). 2. Humifikacja, końcowe stadium procesu rozkładu substancji organicznych przez mikroorganizmy (grzyby, promieniowce, bakterie i pierwotniaki) prowadzące do powstania próchnicy (związków humusowych). We wcześniejszym etapie humifikacji nierozłożona materia organiczna musi zostać rozdrobniona (detrytus) przez organizmy glebowe należące do grupy destruentów. Cały proces jest dość złożony i wpływają na niego następujące czynniki: – materiał, który kompostujemy – temperatura kompostowania – dostępność tlenu – wilgotność kompostowanego materiału – ilość i jakość mikroorganizmów kompostujących Dowolny biodegradowalny materiał może podlegać kompostowaniu, o ile zapewni się wystarczającą ilość czasu. Jednakże nie każdy surowiec nadaje się do przydomowego kompostowania, w którym nie są osiągane temperatury dość wysokie, by powodować śmierć drobnoustrojów, wirusów, bakterii, szkodników. W związku z tym odchody zwierzęce, resztki mięsa i produkty mleczne powinny być kompostowane na skalę przemysłową. 6 Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? Do kompostowania nadają się przede wszystkim wszelkie odpady organiczne z działek, parków, skwerów, itp.: wyplewione chwasty usunięte najpóźniej w fazie kwitnienia, skoszona trawa, pocięte na kawałki drobne gałązki o średnicy nie większej niż 2 cm, liście, likwidowane truskawki, słoma, siano itp. Nie należy kompostować resztek roślinnych porażonych groźnymi chorobami, takimi jak kiła kapusty, wirusy czy zaraza ziemniaka. Do kompostowania przeznaczyć należy także resztki kuchenne z gospodarstw domowych: obierki z ziemniaków, owoców i warzyw, fusy z kawy i herbaty, nie zjedzone i zepsute potrawy, potłuczone skorupki jaj, drobno pocięty papier (niekolorowany) i tekturę. Ocenia się, że przeciętnie 3/4 odpadów z gospodarstw domowych można z powodzeniem przerobić na kompost. Aby proces rozkładu materii organicznej przebiegał prawidłowo, oprócz dostępu powietrza, zapewnienia optymalnej wilgotności (40–50%), w zgromadzonej masie organicznej powinien być odpowiedni stosunek ilościowy węgla (C) i azotu (N). Za idealny uważa się stosunek C : N w materiale wyjściowym jak 17–30:1. Najmniej azotu zawierają opadłe liście, siano, słoma, trociny, najwięcej odpady pochodzenia zwierzęcego. Odpowiedni stosunek węgla do azotu występuje w świeżo skoszonej trawie, roślinach uprawianych na zielony nawóz ściętych przed kwitnieniem. Nadmiar węgla zwalnia rozkład materii organicznej. Jeżeli więc brakuje azotu musi być dodany do kompostu. Kompostowanie odpadów jest bardzo ważne w ochronie środowiska, gdyż umożliwia: • eliminację zagrożeń sanitarnych związanych z usuwaniem odpadów, • eliminację uciążliwych odorów wydzielanych przez łatwo rozkładające się substancje organiczne, • znaczne zmniejszanie masy i objętości odpadów ( z Mg odpadów komunalnych uzyskuje się od 0,35 – 0,50 Mg kompostu, odpady bezużyteczne stanowią ok. 0,35 Mg, metale żelazne – 0,05 Mg i straty procesu to ok. 0,05 Mg ), a przez to ograniczenie powierzchni wysypisk, Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? 7 • poprawę struktury gleb, wzrost plonów, zmniejszenie zużycia nawozów mineralnych i organicznych oraz zmniejszenie ich wymywania z gleb, w przypadku gleby piaszczystej kompost zatrzymuje wodę, zaś glebę gliniastą spulchnia i umożliwia przesiąkanie wody. • dodatkową zaletą kompostowania jest przywrócenie środowisku składników glebotwórczych – w przypadku gleby piaszczystej kompost zatrzymuje wodę, zaś glebę gliniastą spulchnia i umożliwia przesiąkanie wody. Dodatkowe źródła informacji: • • • • • 8 czasopisma „Działkowiec” „Twój ogród” encyklopedia, wikipedia www. kompostowniki.pl www.wiki.lasypolskie.pl podręczniki do chemii środowiska i chemii rolniczej Kompost, kompostowniki, kompostowanie – co to jest? Kompostowanie – najstarszy rodzaj recyklingu Scenariusz do wykorzystania na lekcjach przyrody, biologii, środowiska, ochrony środowiska, godzinie wychowawczej i w czasie ścieżek międzyprzedmiotowych Cel: • uczeń poznaję historię kompostowania Cele kształcące w kategoriach operacyjnych: Uczeń zapamiętuje: • najważniejsze fakty historyczne dotyczące procesu kompostowania Uczeń umie: • chronologicznie na osi czasu przedstawić kolejne nowinki w procesie kompostowania Uczeń rozumie: • rozwój techniki kompostowania Postawy: Uczeń: • staje się wrażliwy na problemy środowiska • kształtuje w sobie postawę odpowiedzialnej konsumpcji Metody i formy pracy: • elementy wykładu, pogadanka, burza mózgów, dyskusja, • praca samodzielna, praca w grupach Materiały potrzebne do realizacji lekcji: • tablica, kolorowa kreda • flipchart, kolorowe mazaki • rzutnik multimedialny, komputer, ekran, wskaźnik Przebieg zajęć: 1. Nauczyciel po przeprowadzeniu czynności organizacyjno-porządkowych aktywizuje uczniów do dyskusji – zadaje pytania dotyczące kompostu, kompostowników i kompostowania Kompostowanie – najstarszy rodzaj recyklinku 9 2. Uczniowie wraz z nauczycielem zastanawiają się nad historią procesu kompostowania – jego początkach i rozwoju. Swoje spostrzeżenia zapisują na tablicy chronologicznie na osi czasu 3. Nauczyciel uzupełnia wiadomości uczniów; podczas wykładu wyznaczony uczeń uzupełnia oś czasu o fakty, które do tej pory się w niej nie pojawiły się na niej. Powstaje ostateczna forma osi czasu, która jest jednocześnie notatką z lekcji. Materiał dla nauczyciela To, co dzisiaj nazywany z angielska recyklingiem i z wielkim trudem próbujemy wcielić w życie, przyroda zorganizowała sobie już miliony lat temu. Od zarania dziejów wszystko, co powstawało, rosło, a później zamierało, podlegało procesom „odzyskiwania surowców”. Powstał w ten sposób jedyny w swoim rodzaju proces obiegu substancji w przyrodzie. Kompostowanie jest najstarszą formą recyklingu. Kompost jest stosowany jako nawóz już od ponad 4000 lat. Już w starożytnych Chinach gromadzono odpadki domowe, rolnicze i przerabiano je na kompost. Wykorzystanie odpadków miejskich do użyźniania gleby datuje się w Europie od początku obecnego wieku. W Anglii rozdrabniano odpadki w londyńskiej dzielnicy Southwark i sprzedawano okolicznym farmerom. Natomiast przerabianie na skalę techniczną odpadów miejskich na nawóz organiczny tzw. kompost rozpoczęło się w latach trzydziestych, ale gwałtowny rozwój kompostowania nastąpił od 1950 r. w związku z rozwojem przemysłu i urbanizacją krajów. W Polsce pierwsze wskazówki racjonalnego kompostowania spotykamy w książkach: Anzelm Gostowski z 1563r. „Gospodarstwo Rolne”, Jakub Ham 10 Kompostowanie – najstarszy rodzaj recyklinku „Ekonomika Ziemiańska” z 1675r. Krzysztof Kluk w książce „O Rolnictwie” z 1799r. podaje co i jak może być kompostowane, po raz pierwszy uwzględniając stronę sanitarną. Wytyczne Unii Europejskiej wymuszają obowiązek obniżenia ilości substancji organicznej w składowanych odpadach o 25%, do roku 2010; efekt ten można uzyskać, unieszkodliwiając biofrakcję odpadów komunalnych metodami biologicznymi i termicznymi. Fermentacja, wykorzystywana do unieszkodliwiania biologicznej frakcji odpadów komunalnych, jest – w porównaniu do kompostowania – stosunkowo młodą technologią i mniej rozpowszechnioną – mimo że człowiek wykorzystywał proces fermentacji już w starożytności. Pierwsza instalacja do fermentacji została wybudowana w kolonii trędowatych w Bombaju (Indie) w 1859 r. Biogaz jako paliwo do latarni ulicznych wykorzystywano w Exeter (Anglia) w 1895 r. (z instalacji oczyszczania ścieków) oraz do oświetlenia mieszkań w Bombaju (Indie) w 1897 r. (gaz z odchodów ludzkich). Przed rokiem 1920 większość procesów fermentacji prowadzono w stawach beztlenowych. W miarę jak rosło zrozumienie procesu fermentacji i jego korzyści, więcej uwagi zaczęto poświęcać rozwiązaniom technicznym instalacji. Efektem było zastosowanie zamkniętych zbiorników, ogrzewania i mieszania, aby zoptymalizować przebieg fermentacji metanowej (m.in. patenty Imhoffa i Blunka w latach 1914–1921). Pierwsza (chociaż mała, około 10 m3) instalacja do produkcji biogazu z stałych odpadów rolniczych została wybudowana w 1938 r. przez Ismana i Ducelliera w Algierii. Podczas II wojny światowej rozwinięto produkcję biogazu do celów energetycznych z odpadów pochodzących z rolnictwa (gnojowica). Kryzys energetyczny w latach 70. dał impuls do dalszego rozwoju technologii wykorzystania biogazu. Proste, zagrodowe fermentatory były budowane powszechnie w USA, Europie oraz Azji Południowo-Wschodniej. Tylko w Chinach, w połowie lat 70., istniało 7 mln komór fermentacyjnych zaopatrujących w biogaz ok. 30 mln ludzi. Rozwój technologii fermentacji stałych odpadów organicznych w celu ograniczenia ilości składowanych odpadów trwa w Europie od blisko 30 lat. Okres ten można podzielić na trzy etapy. W latach siedemdziesiątych prowadzono przede wszystkim badania laboratoryjne fermentacji różnorodnych odpadów, w instytucjach naukowych, w ramach programów rządowych, w celu ustalenia optymalnych parametrów technologicznych i technicznych realizacji procesu. Lata osiemdziesiąte to okres budowy i eksploatacji instalacji w skali pilotowej oraz optymalizacji przyjętych rozwiązań technicznych. Trzeci etap to faza komercjalizacji, która została rozpoczęta na początku lat dziewięćdziesiątych i trwa do dzisiaj. Dodatkowe źródła informacji: • • • • • czasopisma „Działkowiec” „Twój ogród” encyklopedia, wikipedia www. kompostowniki.pl www.wiki.lasypolskie.pl podręczniki do chemii środowiska i chemii rolniczej Kompostowanie – najstarszy rodzaj recyklinku 11 Metody kompostowania Scenariusz do wykorzystania na lekcjach przyrody, biologii, środowiska, ochrony środowiska, godzinie wychowawczej i w czasie ścieżek międzyprzedmiotowych Cel: • uczniowie poznają różne metody kompostownia Cele kształcące w kategoriach operacyjnych: Uczeń zapamiętuje: • wielość metod kompostowania Uczeń umie: • wymienić różne metody kompostowania • wymienić podstawowe różnice w metodach kompostowania Uczeń rozumie: • różnice w procesie kompostowania wynikające z zastosowania różnych metod kompostowania Postawy: Uczeń: • staje się wrażliwy na problemy środowiska • kształtuje w sobie postawę odpowiedzialnej konsumpcji Metody i formy pracy: • elementy wykładu, pogadanka, burza mózgów, dyskusja, • praca samodzielna, praca w grupach Materiały potrzebne do realizacji lekcji: • rzutnik, komputer, ekran, wskaźnik Przebieg zajęć: 1. Nauczyciel po przeprowadzeniu czynności organizacyjno-porządkowych aktywizuje uczniów do dyskusji – zadaje pytania dotyczące kompostu, kompostowników i kompostowania. 2. Uczniowie wraz z nauczycielem zestawiają swoją dotychczasową wiedzę na temat kompostowania oraz stosowanych metod kompostowania. 12 Metody kompostowania 3. Nauczyciel uzupełnia wiadomości uczniów (zalecana prezentacja multimedialna); podczas wykładu uczniowie robią samodzielną notatkę, wypunktowując zalety i wady poszczególnych. 4. Po wykładzie nauczyciela wszyscy uczniowie w czasie dyskusji prowadzonej przez nauczyciela wymieniają się swoimi spostrzeżeniami, uzupełniają notatki. 5. Zebranie wiadomości i podsumowanie lekcji przez nauczyciela. Materiał dla nauczyciela: Wszystkie stosowane metody kompostowania są kombinacją dwóch podstawowych: • aktywna (gorąca) – pozwala na rozwój najbardziej efektywnych bakterii, zabija większość zarazków chorobotwórczych i nasion, szybko daje gotowy kompost, • pasywna (zimna) – materiał poddany jest naturalnemu, powolnemu kompostowaniu, które pozostawia mikroorganizmy chorobotwórcze i nasiona. Ogólnie sposoby kompostowania można podzielić następująco: – pryzmowe (w otwartej przestrzeni) – komorowe (w komorach zamkniętych lub otwartych). Pryzmowe sposoby kompostowania mają zastosowanie głównie do kompostowania odpadów zielonych z terenu gminy, niepaszowych i niehandlowych części roślin, trocin, kory drzewnej, torfu itp. Dodatek odpowiednich biopreparatów (bakterie, grzyby) oraz pożywek przyspiesza proces kompostowania a jego czas zostaje skrócony. Pryzmy mogą być zlokalizowane w pobliżu zakładu segregacji, stacji przeładunkowych, składowisk odpadów komunalnych i innych miejsc związanych z utylizacją odpadów komunalnych. Komorowe sposoby kompostowania stosowane są do dużych mas odpadów i różnią się pod względem hermetyczności i stopnia zmechanizowania procesu a także innymi cechami. Proces kompostowania może być przeprowadzony od początku do końca w komorze (bioreaktor) lub zapoczątkowany w niej a kontynuowany i zakończony w pryzmach na otwartej przestrzeni lub w halach (co jest znacznie mniej uciążliwe dla środowiska). Kompostowanie w pryzmach na otwartej przestrzeni może się odbywać: • bez wstępnej obróbki • ze wstępnym rozdrabnianiem odpadów Systemy kompostowania bez wstępnej obróbki to najstarsze, a równocześnie najprostsze technologicznie systemy, których reprezentantami są m.in.: „Indorc”, „Van Maanen” oraz „Baden Baden”. System „Indore” jest oparty na prymitywnych rozwiązaniach polegających na kompostowaniu odpadów domowych z fekaliami w wykopanych w ziemi dołach. System „Van Maanen” (Holandia) polega na przerobie odpadów ułożonych w wysokie (ok. 6 m) pryzmy i przerzucaniu masy kompostowej w celu jej napowietrzenia, co jest dokonywane w okresie 8 miesięcy. Po tym okresie kompostowana masa zostaje poddana obróbce, polegającej na przesianiu i oddzieleniu złomu żelaznego, szkła, tworzyw itp. System „Baden Baden” (Niemcy), w stosunku do poprzednio omówionego, został rozszerzony o wstępne przesiewanie. Frakcja gruba jest poddawana Metody kompostowania 13 segregacji ręcznej i przy zastosowaniu separatora elektromechanicznego. Pozostałe frakcje są wymieszane z częściowo odwodnionym (do 80%) osadem ściekowym i układane w pryzmy kompostowe o wysokości 3,5 m, wewnątrz których u dołu znajdują się perforowane rury betonowe, zapewniające dopływ powietrza. Następnie po 1-2 miesiącach masa pryzmy jest przerzucana. Gotowy kompost uzyskuje się po 6 miesiącach od chwili przesiania. Kompostowanie w pryzmach ze wstępnym rozdrabnianiem odpadów Stosowanie wstępnego rozdrabniania odpadów daje następujące korzyści: • przyspiesza przebieg procesu kompostowania • zwiększa wydajność przerobu • zmniejsza zapotrzebowanie terenu pod kompostownię (pola pryzmowego) Do rozdrabniania odpadów muszą być używane specjalne maszyny, dostosowane do niejednorodnej struktury materiału, które decydują o systemie przerobu. Reprezentantami tego kierunku są systemy „Dorr Oliver”, „Bühler”, „Tollemache” oraz TVA-PHS. System „Dorr Oliver” (Holandia) polega na przeróbce w pryzmach wstępnie rozdrobnionych odpadów w specjalnej, wolnoobrotowej maszynie rozcierająco-rozdrabniającej typu Raspel. Dowożone odpady są poddawane segregacji wstępnej (z odzyskiem surowców wtórnych), a następnie kierowane do rozdrabniarki. Po rozdrobnieniu podaje się je do specjalnego separatora balistycznego, gdzie następuje oddzielenie szkła i innych zanieczyszczeń mineralnych. Tak oczyszczona i rozdrobniona masa układana jest w pryzmy kompostowe o wysokości 1,5 -1,8 m. Pryzmy są nawilżane i napowietrzane podczas 2–3 krotnego przerzucania mechanicznego kompostowanej masy. W ciągu kilku dni masa odpadów w pryzmach nagrzewa się do temperatury 67–70°C. Proces przerobu trwa 2–3 miesiące, dając całkowicie unieszkodliwiony sanitarnie i dojrzały kompost. System „Bühler” (Szwajcaria) różni się od systemu poprzedniego głównie typem (konstrukcją) maszyny rozdrabniającej. Zamiast wolnoobrotowego urządzenia rozcierającego zastosowano dwie szybkoobrotowe rozdrabniarki wirnikowo-młotkowe: zgrubną (jednowirnikową) i dokładną (dwuwirnikową). W systemie „Bühler” z reguły stosuje się dodawanie do rozdrobnionych odpadów odwodnionego osadu ściekowego, co odbywa się w specjalnej mieszarce. Tak przygotowaną masę odpadów układa się w pryzmy. W celu odpowiedniego napowietrzania masy odpadów w pryzmach przeprowadza się 2–3 krotne ich przerzucanie. Całkowity okres przerobu odpadów w pryzmach wynosi 2–4 miesiące i zależy od rodzaju odpadów, temperatury otoczenia i przestrzegania reżimu technologicznego. System „Tollemache” (Anglia) oznacza się prostą budową, co wyraża się znikoma liczbą urządzeń mechanicznych oraz zastosowaniem odrębnej konstrukcji młotkowej maszyny rozdrabniającej o osi pionowej. Technologia przerobu, podobnie jak w poprzednich systemach, polega na wstępnym rozdrabnianiu odpadów i kompostowaniu w pryzmach. W tym systemie nie stosuje się wstępnej segregacji odpadów przed rozdrabnianiem. Nie ma nawet separatora elektromagnetycznego do wychwytywania metali. Wydzielanie dużych, twardych przedmiotów, niedających się rozdrobnić (jak elementy metalowe, plastykowe, kamienie itp.) dokonuje się przez rozdrabniarkę samoczynnie, na zasadzie siły odśrodkowej i specjalnie ukształtowanej górnej części obudowy rozdrabniarki. 14 Metody kompostowania System TVA-PHS (USA) jest zbliżony do poprzednio opisanych: Bühlera i Dorr Olivera i polega na wstępnej obróbce odpadów obejmującej ich segregację i rozdrobnienie oraz właściwe kompostowanie w pryzmach. Różnica polega na zastosowaniu odmiennej, ciężkiej rozdrabniarki młotkowej typu Williams oraz szerszym zakresie mechanizacji prac. Dodatkowe źródła informacji: • • • • • czasopisma „Działkowiec” „Twój ogród” encyklopedia, wikipedia www. kompostowniki.pl www.wiki.lasypolskie.pl podręczniki do chemii środowiska i chemii rolniczej Metody kompostowania 15 Kompostowanie – plusy dla środowiska Scenariusz do wykorzystania na lekcjach przyrody, biologii, środowiska, ochrony środowiska, godzinie wychowawczej i w czasie ścieżek międzyprzedmiotowych Cel: • przedstawienie uczniom kompostu jako pełnowartościowego nawozu organicznego Cele kształcące w kategoriach operacyjnych: Uczeń zapamiętuje: • rolę kompostu jako nawozu • podstawowe zalety stosowania kompostu Uczeń umie: • wymienić podstawowe zalety stosowania kompostu Uczeń rozumie: • plusy dla środowiska płynące ze stosowania kompostu Postawy: Uczeń: • uczeń staje się wrażliwy na problemy środowiska • kształtuje w sobie postawę odpowiedzialnej konsumpcji Metody i formy pracy: • elementy wykładu, pogadanka, burza mózgów, dyskusja, • praca samodzielna, praca w grupach Materiały potrzebne do realizacji lekcji: • tablica, kolorowa kreda • rzutnik multimedialny, ekran, komputer, wskaźnik Przebieg zajęć: 1. Nauczyciel po przeprowadzeniu czynności organizacyjno-porządkowych aktywizuje uczniów do dyskusji – zadaje pytania dotyczące kompostu, kompostowników i kompostowania. 16 Kompostowanie plusy dla środowiska 2. Uczniowie wraz z nauczycielem zastanawiają się nad zaletami bądź wadami zastosowania kompostu. Swoje spostrzeżenia zapisują na tablicy w formie tabelarycznej. 3. Nauczyciel uzupełnia wiadomości uczniów (zalecana prezentacja multimedialna); podczas wykładu wyznaczony uczeń uzupełnia tabelę o informacje, które do tej pory się w niej nie pojawiły. 4. Po wykładzie nauczyciela pozostali uczniowie zgłaszają uwagi do uzupełnianej tabeli. 5. Powstaje ostateczna forma tabeli, która jest jednocześnie notatką z lekcji. Materiał dla nauczyciela Kompostowanie odpadów jest bardzo ważne w ochronie środowiska, gdyż umożliwia: • eliminację zagrożeń sanitarnych związanych z usuwaniem odpadów, • eliminację uciążliwych odorów wydzielanych przez łatwo rozkładające się substancje organiczne, • znaczne zmniejszanie masy i objętości odpadów ( z Mg odpadów komunalnych uzyskuje się od 0,35 – 0,50 Mg kompostu, odpady bezużyteczne stanowią ok. 0,35 Mg, metale żelazne – 0,05 Mg i straty procesu to ok. 0,05 Mg ), • ograniczenie powierzchni wysypisk, • poprawę struktury gleb, korzystne działanie rozluźniające na strukturę gleb ciężkich, wiązanie gleb lekkich i piaszczystych, a także powiększanie pojemności wodnej i cieplnej gleb, wzrost plonów, zmniejszenie zużycia nawozów mineralnych i organicznych oraz zmniejszenie ich wymywania z gleb. • dodatkową zaletą kompostowania jest przywrócenie środowisku składników glebotwórczych. – w przypadku gleby piaszczystej kompost zatrzymuje wodę, zaś glebę gliniastą spulchnia i umożliwia przesiąkanie wody. Kompostowanie plusy dla środowiska 17 Postępująca świadomość społeczeństwa w zakresie ochrony środowiska może przyczynić się do zmniejszenia ilości odpadów gromadzonych na wysypiskach śmieci o 40- 50%. Uzyskać to można poprzez selektywność zbiórki odpadów i wykorzystanie niektórych z nich jako surowce wtórne, natomiast odpadków zawierających w swym składzie materię organiczną do kompostowania. W warunkach wiejskich pozwoli to nie tylko na poprawę stanu higienizacji zagrody, ale również na zamknięcie obiegu materii w miejscu ich powstawania. Szczególne znaczenie dla gospodarki odpadami ma to, że w czasie procesu rozkładu następuje zmniejszenie objętości masy o ponad 50% w stosunku do zebranych odpadów organicznych. Dodatkowe źródła informacji: • • • • • 18 czasopisma „Działkowiec” „Twój ogród” encyklopedia, wikipedia www. kompostowniki.pl www.wiki.lasypolskie.pl podręczniki do chemii środowiska i chemii rolniczej Kompostowanie plusy dla środowiska Zakładamy kompostownik Scenariusz do wykorzystania na lekcjach przyrody, biologii, środowiska, ochrony środowiska, godzinie wychowawczej i w czasie ścieżek międzyprzedmiotowych Cel: • uczeń zyskuje wiedzę na temat zakładania i prowadzenia kompostownika Cele kształcące w kategoriach operacyjnych: Uczeń zapamiętuje: • jak założyć kompostownik • jakie materiały można kompostować • jakie materiały nie nadają się do kompostowania Uczeń umie: • wyznaczyć odpowiednie miejsce na założenie kompostownika • samodzielnie założyć kompostownik • dbać o niego w należyty sposób Uczeń rozumie: • zalety płynące z prowadzenia kompostownika i stosowania kompostu Postawy: Uczeń: • staje się wrażliwy na problemy środowiska • kształtuje w sobie postawę odpowiedzialnej konsumpcji Metody i formy pracy: • elementy wykładu, pogadanka, burza mózgów, dyskusja, • praca samodzielna, praca w grupach Materiały potrzebne do realizacji lekcji: • gotowy zbiornik do kompostowania lub narzędzia i materiały potrzebne do jego zbudowania • sekatory, łopaty, konewki Przebieg zajęć: 1. Nauczyciel po przeprowadzeniu czynności organizacyjno-porządkowych aktywizuje uczniów do dyskusji – zadaje pytania dotyczące kompostu, kompostowników i kompostowania. Zakładamy kompostownik 19 2. Nauczyciel czyni wstęp teoretyczny, bądź rozdaje uczniom instrukcje do pracy – wspólnie z nauczycielem uczniowie zapoznają się z ich treścią. 3. Uczniowie rozważają różne lokalizacje kompostownika na terenie swojej szkoły – argumentując za i przeciw. 4. Po wybraniu najwłaściwszej i akceptacji przez nauczyciela uczniowie przystępują do ustawienia kompostownika. 5. Od tego momentu uczniowie w sposób ciągły odpady organiczne, nadające się do kompostowania gromadzą na kompostowniku; oraz dbają o utrzymanie właściwych warunków kompostowania. 6. Najważniejsze informacje dotyczące materiałów nadających się do kompostowania oraz warunków kompostowania zaleca się zawiesić w miejscu ogólnodostępnym dla wszystkich uczniów, np. gazetka ścienna. Materiał dla nauczyciela: Przygotowanie materiału do kompostowania rozpoczyna się w momencie powstawania odpadów poprzez ich segregację i dostosowanie do potrzeb kompostowania stosując niekiedy rozdrobnienie materiału. Planując kompostowanie odpadów organicznych należy: • dokonać doboru miejsca przeznaczonego na budowę stosu kompostowego, • przygotować teren pod budowę stosu, • zgromadzić w pobliżu niezbędne materiały do budowy stosu kompostowego, • znać porę najdogodniejszą do wykonania pryzmy oraz warunki kierujące procesami dojrzewania kompostu, • prawidłowo zbudować pryzmę oraz zadbać o przekładanie stosu kompostowego, • znać zasady zastosowania kompostu. Miejsce przeznaczone na kompost powinno być lekko zacienione, osłonięte od wiatru, nie podmokłe, ale w bliskim sąsiedztwie wody. Do ocienienia pryzmy korzystne jest sąsiedztwo brzozy, bzu czarnego, leszczyny, olszy, natomiast nie zaleca się drzew i krzewów iglastych. Aby korzenie drzew i krzewów nie wnikały do kompostu odległość ich od pryzmy powinna wynosić minimum 1,5–2,0 m. Dla uzyskania zacienienia pryzmy można również w pobliżu jej posadzić cukinię lub dynię, albowiem liście tych roślin dając wystarczająco dużo cienia jednocześnie przepuszczają odpowiednio dużo powietrza. Należy również zarezerwować miejsce na składowanie materiałów organicznych i dodatków mineralnych oraz na przerobienie pryzmy. Miejsce przeznaczone na kompost powinno być tak dobrane, aby był do niego swobodny dostęp, co jest niezbędne przy przerabianiu pryzmy. Przystępując do budowy pryzmy kompostowej trzeba oczyścić podłoże z chwastów wieloletnich, wyrównać i lekko spulchnić widłami, co ułatwi dostęp dżdżownicom do kompostu. W celu zatrzymania składników pokarmowych wypłukiwanych z kompostowych materiałów teren można wyłożyć 2–3 cm warstwą gliny lub torfu. Kompostu nie należy zakładać w dołach, albowiem utrudnia to dostęp powietrza i rozkład substancji organicznej. Materiały na kompost zbierać należy w miejscu osłoniętym i zacienionym. Najlepiej do tego celu nadają się ażurowe skrzynie z daszkiem z drewna lub 20 Zakładamy kompostownik siatki, lub przynajmniej miejsce zabezpieczone przed deszczem. Wilgoć bowiem przyspiesza rozkład materiału co nie jest wskazane przed założeniem kompostu. Na kompost przeznacza się wszystkie odpady organiczne z gospodarstwa domowego i ogrodu. Należy przy tym zwrócić uwagę aby kompostowane resztki roślinne nie były porażone chorobami. Materiał taki należy palić, a uzyskany popiół można wówczas stosować do kompostu. Bardzo istotne jest zachowanie ostrożności przy dokładaniu do stosu robaczywych owoców. Jeżeli żerujące w nich larwy przepoczwarzają się, to mogą przetrwać do wiosny. Należy zebrać je osobno, przesypać wapnem, zalać wodą i dopiero po kilku dniach dodać do kompostu. Materiał na kompost należy podzielić na grupy w zależności od czasu potrzebnego na ich rozkład tj. ulegające rozkładowi w ciągu 4–7 miesięcy (części młodych roślin) oraz części ulegające rozkładowi w ciągu 2–3 lat (karpy słonecznika, głąby kapuściane, grube gałązki itp.). Ten ostatni materiał przed dołożeniem do stosu kompostowego winien być rozdrobniony. Roślinność używana do kompostu powinna być przewiędnięta, świeża mogłaby powodować proces gnicia. Resztki gotowanych potraw oraz warzyw należy natychmiast przykrywać ziemią, aby nie zwabić gryzoni. W przypadku dokładania do kompostu makulatury w postaci gazet muszą być one uprzednio namoczone. Papier gazet kolorowych nie nadaje się do kompostowania. Nie można kompostować materiałów nieorganicznych, takich jak szkło, metal oraz organicznych trudnorozkładalnych np. gumy i plastiku oraz lekarstw. Nie należy kompostować samego torfu, natomiast może być on stosowany jako okrycie pryzmy. Oprócz surowców organicznych w skład kompostu wchodzą nawozy mineralne i gleba. Ekologiczna metoda wprowadza dodatek do kompostów nawozów mineralnych pochodzenia naturalnego, tzn. nie przetworzonych technologicznie, np. surowych fosforytów, margli, kainitu (minerał zawierający potas), zmielonych skał (np. mączki bazaltowej lub bentonitowej). Te ostatnie mają działanie podwójnie korzystne: jako materiały ilaste wchodzą w tzw. kompleksy ilastopróchnicze o dużej pojemności sorpcyjnej i właściwościach lepisza glebowego, a ich mikrobiologiczna aktywacja w kompoście uwalnia cenne pierwiastki. Zakładanie kompostu może odbywać się od wiosny do jesieni, w okresach gdy temperatura jest powyżej zera. Zakładanie w okresie suchego lata będzie się bowiem wiązało z koniecznością systematycznego nawilżania, w celu utrzymania odpowiedniej wilgotności pryzmy. Na zimę stos kompostowy powinno się przykryć liśćmi, matami słomianymi, łętami ziemniaczanymi itp., aby również w tym czasie utrzymywała się temperatura, sprzyjająca rozkładowi materii organicznej i dojrzewaniu kompostu. Przemarznięcie stosu kompostowego, podobnie jak przesuszenie, przerywa proces rozkładu materii organicznej. Prawidłowa budowa stosu kompostowego polega na: • wykonaniu warstwy drenażowej w celu odsączenia nadmiaru wody i ułatwienia cyrkulacji powietrza, • wymieszaniu odpadków organicznych poprzez ułożenie naprzemian warstw materiałów organicznych i odpowiednim ich zwilżaniu, • okryciu całości pryzmy ziemią, torfem, matami lub słomą, • wykonaniu rowków wzdłuż obu długich brzegów pryzmy gdy istnieje niebezpieczeństwo gromadzenia się wody i podtapiania warstwy drenażowej, • wszystkie warstwy pryzmy należy w miarę możliwości ułożyć w ciągu jednego dnia. Zakładamy kompostownik 21 Typowa pryzma kompostowa ma w przekroju następujące warstwy: • cieńka 2–3 cm warstwa gliny lub torfu, • warstwa drenażowa z gałązek, • ziemia, • nawozy zwierzęce, • ziemia, • nawozy mineralne, np. wapniowe, • liście i resztki roślinne. Przekrój poprzeczny pryzmy powinien mieć kształt zaokrąglonego trapezu o wysokości 1–1,2 m i szerokości podstawy dolnej 1,5–2,0 m i ok. 40 cm górnej. Długość pryzmy jest zupełnie dowolna i zależy od ilości zebranego materiału. Zamiast nieestetycznych pryzm kompostowych można zbudować kompostownik z drewna, cegły lub płyt betonowych, pamiętając aby jeden z boków można było otwierać lub rozebrać w celu przerobienia pryzmy kompostowej. Zaletą skrzyń jest to, ze utrzymują one kompost w uporządkowanym stanie, osłaniają od wiatru chroniąc przed nadmiernym wysychaniem. Skrzynie budowane z cegły, kamienia, betonu, drewna (drewno musi być odpowiednio impregnowane, w innym przypadku będzie gnić razem z kompostem) itd., powinny zapewniać wentylację przez otwory w ścianach, albo przez warstwę drenażową zbudowaną pod kompostem. Dla ochrony przed silnymi deszczami zaleca się stosować zdejmowany daszek, zbyt duża ilość wody powoduje bowiem utratę ciepła i wymywanie składników. Odpadki nadające się do kompostowania: • resztki roślinne, gałązki żywopłotów (cieńsze od 2 cm) • liście • skoszona trawa (w cienkich warstwach) • resztki owoców i warzyw 22 Zakładamy kompostownik • nadziemne części chwastów • niezadrukowany papier (papier śniadaniowy, chusteczki, serwetki, tektura itp.) • ziemia z doniczek i skrzynek • rozgniecione skorupki z jaj • fusy z kawy i herbaty • przekwitnięte kwiaty • obornik, także zwierząt domowych • małe ilości skórek z cytrusów (dobrze umytych) • słoma i siano Do kompostowania nie nadają się: • kamienie, gruz • szkło • metale (np. puszki) • resztki mięsa, kości, ości • kolorowo zadrukowany papier • nie umyte skórki z cytrusów • resztki roślinne zawierające środki konserwujące, rosnące przy drodze • resztki olejów i farb • śmieci z odkurzacza • środki ochrony roślin, itp. chemikalia • duże ilości chwastów z nasionami i chorych roślin Zakładamy kompostownik 23 Odpadki z domu i ogrodu różnią się składem chemicznym, generalnie jednak im bardziej różnorodna jest „mieszanka”, tym bogatszy będzie kompost. Aby proces rozkładu materii organicznej przebiegał prawidłowo, oprócz dostępu powietrza, zapewnienia optymalnej wilgotności (40-50%), w zgromadzonej masie organicznej powinien być odpowiedni stosunek ilościowy węgla (C) i azotu (N). Za idealny uważa się stosunek C:N w materiale wyjściowym jak 17–30:1. Najmniej azotu zawierają opadłe liście, siano, słoma, trociny, najwięcej odpady pochodzenia zwierzęcego.Odpowiedni stosunek węgla do azotu występuje w świeżo skoszonej trawie, roślinach uprawianych na zielony nawóz ściętych przed kwitnieniem. Nadmiar węgla zwalnia rozkład materii organicznej. Jeżeli więc brakuje azotu musi być dodany do kompostu. Również nadmiar azotu prowadzi również do strat składników pokarmowych, ponieważ ulatnia się wtedy amoniak. Utrzymanie odpowiedniego odczynu w masie kompostowej (pH – 6,5–7,5) zapewnia właściwe warunki do rozwoju mikroorganizmów i chroni przed znacznymi stratami azotu. Jakie są optymalne warunki kompostowania? Kompostowanie jest procesem rozkładu tlenowego, więc potrzebny jest dostęp powietrza. Jeśli powietrze nie dochodzi do wnętrza kompostowanego materiału, następuje wówczas gnicie (proces rozkładu beztlenowego) i mogą wydzielać się nieprzyjemne zapachy. W praktyce, w kompostownikach zachodzą oba procesy – i najlepiej, gdy udział rozkładu tlenowego jest jak największy. Osiągnąć to można kożystając z następujących rad: 1. Kompostownik należy umieścić w przewiewnym miejscu, gdzie będzie miał zapewniony dobry dostęp powietrza. 2. Materiał w kompostowniku nie powinien być ubity, co więcej można powstający kompost przemieszać raz na 3 miesiące, na przykład widłami – da to bardzo dobre efekty. 3. Optymalne warunki zapewniają zamknięte kompostowniki, ze względu na lepszą izolację termiczną materiału. Jeśli są wyposażone w system szczelin przewietrzających, to tlen bez przeszkód dociera do wnętrza kompostu. 4. Umieszczenie w na środku pryzmy kompostowej rurki perforowanej, pozwala również na dotarcie dużej ilości tlenu do samego środka materiału. 5. Kompost powinien być cały czas wilgotny, ale nie mokry. Jeśli weźmie się materiał do ręki i ściśnie go w dłoni, nie powinna z niego lecieć woda. Dodatkowe źródła informacji: • • • • • 24 czasopisma „Działkowiec” „Twój ogród” encyklopedia, wikipedia www. kompostowniki.pl www.wiki.lasypolskie.pl podręczniki do chemii środowiska i chemii rolniczej Zakładamy kompostownik Kompostowanie przemysłowe Scenariusz do wykorzystania na lekcjach przyrody, biologii, środowiska, ochrony środowiska, godzinie wychowawczej i w czasie ścieżek międzyprzedmiotowych Cel: • uczeń poznaje kompostowanie przemysłowe jako sposób unieszkodliwiania odpadów Cele kształcące w kategoriach operacyjnych: Uczeń zapamiętuje: • przebieg procesu kompostowania przemysłowego • materiały nadające się do kompostowania przemysłowego Uczeń umie: • wymienić podstawowe różnice pomiędzy kompostowaniem domowym a przemysłowym Uczeń rozumie: • przebieg procesu kompostowania przemysłowego Postawy: Uczeń: • staje się wrażliwy na problemy środowiska • kształtuje w sobie postawę odpowiedzialnej konsumpcji Metody i formy pracy: • elementy wykładu, pogadanka, burza mózgów, dyskusja, • praca samodzielna, praca w grupach Materiały potrzebne do realizacji lekcji: • tablica, kolorowe mazaki, • rzutnik multimedialny, ekran, komputer, wskaźnik Przebieg zajęć: 1. Nauczyciel po przeprowadzeniu czynności organizacyjno-porządkowych aktywizuje uczniów do dyskusji – zadaje pytania dotyczące kompostu, kompostowników i kompostowania. Kompostowanie przemysłowe 25 2. Uczniowie wraz z nauczycielem zbierają swoje wiadomości na temat kompostowania przemysłowego; w formie tabelarycznej porównują kompostowanie przydomowe i przemysłowe - spostrzeżenia zapisują na tablicy w formie tabelarycznej. 3. Nauczyciel uzupełnia wiadomości uczniów; podczas wykładu wyznaczony uczeń uzupełnia tabelę o informacje, które do tej pory się w niej nie pojawiły. 4. Po wykładzie nauczyciela pozostali uczniowie zgłaszają uwagi do uzupełnianej tabeli. 5. Powstaje ostateczna forma tabeli, która jest jednocześnie notatką z lekcji. Materiał dla nauczyciela: Kompostowanie wykorzystywane jest także na skalę przemysłową do utylizacji odpadów komunalnych (miejskich). Po wysortowaniu surowców wtórnych w wyniku procesu kompostowania z biologicznie aktywnych odpadów pochodzących z gospodarstw domowych otrzymuje się dwie frakcje: • kompost nadający się np. do rekultywacji terenów zielonych (skwery, parki, rekultywacja dzikich wysypisk), • balast neutralny chemicznie i biologicznie, pozostawiany na składowisku. Proces kompostowania trwa około miesiąca (w zimie nieco dłużej) i przynosi znakomite rezultaty: • uzyskuje się nawóz organiczny o dobrych parametrach, • pięcio-, siedmiokrotne zmniejszenie objętości składowanych odpadów, • składowane odpady są całkowicie obojętne dla środowiska (chemicznie i biologicznie). Odpady organiczne stanowią w warunkach polskich od 30 do 40% wszystkich śmieci z gospodarstw domowych. W obecnym czasie używa się na kompost następujących rodzajów odpadów: • odpady organiczne: odpady ogrodnicze, z parków i podwórzy (tj. liście, trawa, korę, gałęzie) oraz rolno-spożywcze i odpadki domowe (tj. słoma, odchody zwierząt hodowlanych w warunkach naturalnych, resztki jedzenia, ogryzki owoców, obierki po warzywach, fusy od kawy i herbaty, łupinki orzechów, skorupki jajek). • niektóre osady ze ścieków ( z oczyszczalni biologicznych). • również włosy, pióra, niektóre materiały mineralne np. piasek. Po wstępnej segregacji można dodać również odpady z rzeźni, obornik, wliczając także odpady z masowej hodowli zwierząt. W zakresie dostępnych urządzeń kompostujących istnieje cały wachlarz, od bardzo prostych sposobów kompostowania na hałdzie poprzez kompostowanie w pojemnikach i kontenerach, aż do dużych centralnych zakładów kompostowania. O wielkości wybranych urządzeń do kompostowania muszą decydować takie czynniki jak wielkość osiedla, gęstość zabudowy oraz wielkość terenu przeznaczonego do tego celu. Odpowiednio urządzona i eksploatowana kompostownia nie ma negatywnego wpływu na środowisko. Istnieją różne techniki uzyskania kompostu, jedną z najpopularniejszych jest kompostowanie w pryzmach. Odpady, zanim trafią do kompostowania muszą zostać poddane obróbce wstępnej czyli wydzieleniu tzw. frakcji lekkiej (w której kumulują się metale ciężkie) na sitach, wydzieleniu metali, szkła, plastiku itp., rozdrobnieniu oraz 26 Kompostowanie przemysłowe wymieszaniu. Proces kompostowania zapoczątkowany zostaje w biostabilizatorze, który przypomina ogromny walec, obracający się wokół własnej osi, umieszczony pod niewielkim kątem do poziomu (aby ułatwić przesuwanie odpadów). W biostabilizatorze zachodzi rozdrabnianie i przesiewanie oraz zapoczątkowane zostają procesy biologiczne. Po obróbce wstępnej kompost trafia na pryzmy, na przykład za pomocą przenośników taśmowych. W pryzmach zachodzą identyczne procesy jak w glebie. Kompostowanie odbywa się przy udziale różnych grup mikroorganizmów. Unieszkodliwianie odpadów pod względem sanitarnym odbywa dzięki stosunkowo wysokiej temperaturze, panującej w pryzmie (wymagane powyżej 50°C przez 10 dni), oraz wytwarzaniu substancji antybiotycznych w dalszej fazie kompostowania. Tlen do pryzmy dostarczany jest przez natlenienie lub przerzucanie pryzmy. Po odpowiednim czasie dojrzały kompost trafia do odbiorców. W trakcie procesu powstawania kompost jest przechodzi regularne badania pod kątem sanitarnym. W technologii kompostowania samych osadów ściekowych, jak ma to miejsce w Pile, konieczne jest dostarczenie do osadów odpowiedniej ilości dodatkowej masy organicznej, zawierającej węgiel organiczny. Dodatek substratu węglowego poprawia stosunki wodno-powietrzne w pryzmie, reguluje stosunek C:N, a w końcowej fazie kompostowania pozwala na wzrost grzybów i pleśni. Jako donor węgla można stosować słomę, trociny, wióry, korę, drobne zrębki, odsorty z sit Allgaiera oraz węgiel brunatny. Korzystnym również wydaje się prowadzenie kompostowania osadów ściekowych wraz z częścią organiczną sortowanych odpadów komunalnych. Rodzaj stosowanego dodatkowego, strukturotwórczego materiału organicznego wpływa na jakość kompostu oraz szybkość kompostowania, a zależy najczęściej od łatwości dostępu i ceny. Obecnie obserwuje się rozwój kompostowania odpadów miejskich, które stają się skuteczną metodą ich unieszkodliwiania i wykorzystania. Buduje się zakłady kompostowe różnych systemów i wielkości. W rejonach wielkich miast, posiadających w sąsiedztwie rozwinięte rolnictwo i ogrodnictwo, powstają na ogół duże, zmechanizowane kompostownie, natomiast w mniejszych miastach najczęściej buduje się zakłady o małym przerobie, wyposażone w tańsze urządzenia. Na przykład w Niemczech w latach osiemdziesiątych pracowało ok. 70 zakładów kompostowych, we Włoszech w tym okresie działało ponad 20 zakładów kompostowych, a dalszych 16 budowano. Wykorzystanie kompostów za granicą jest wielostronne, np. w Holandii i Francji produkuje się kilka gatunków kompostu: • wysokogatunkowy, drobnoziarnisty, o minimalnej zawartości szkła (najdroższy) do upraw kwiatów i warzyw (głównie pod szkłem) Kompostowanie przemysłowe 27 • średniego gatunku o grubszej granulacji (tańszy) pod warzywa polowe i szkółki drzew owocowych • niskiego gatunku, obejmujący rozdrobnione i wstępnie przefermentowane (niekiedy bez tej operacji) odpady, bez oczyszczenia ze szkła - do rekultywacji nieużytków, bądź wypełniania różnych wyrobisk, na przykład z Paryża taki kompost wysyła się koleją do winnic w Szampanii. Dodatkowe źródła informacji: • • • • • 28 czasopisma „Działkowiec” „Twój ogród” encyklopedia, wikipedia www. kompostowniki.pl www.wiki.lasypolskie.pl podręczniki do chemii środowiska i chemii rolniczej Kompostowanie przemysłowe baterie makulatura ZSEE szk³o metal kompost plastik ca³a prawda o odpadach zeszyt 6 – kompost