BIOTEHNIŠKI CENTER NAKLO
SREDNJA ŠOLA – NARAVOVARSTVENI TEHNIK
IN
CENTER ZA TRAJNOSTNI RAZVOJ PODEŽELJA KRANJ
RAZISKOVALNA NALOGA
RAZLIČNI NAČINI KOMPOSTIRANJA
Sebastijan Jarc, 2.n
Mentorica: prof. Mojca Smole
Datum: 31.05.2010
1
KOMPOSTIRANJE
1. PROCES KOMPOSTIRANJA
Kompostiranje je biološka stabilizacija/razgradnja organskih odpadkov, največkrat
rastlinskega izvora s pomočjo mešane mikrobne združbe v ogretem, aerobnem
okolju. Z njo pridobimo produkt prstenega, temnega, drobljivega izgleda in otipa, ki
je uporaben kot gnojilo. Postopek je uporaben za recikliranje gospodinjskih, vrtnih in
organskega dela komunalnih čvrstih odpadkov pa tudi kot postopek obdelave čvrstih
odpadkov iz živinorejske proizvodnje, zlasti t. i. hlevskega gnoja pa tudi za odpadke
iz živilske industrije in kuhinjskih odpadkov iz gospodinjstev, kot so, ostanki sadja in
zelenjave, olupki, tropine ipd.
Kompostiranje ni neznan oz. nov postopek. Kompostiranje je v naravi primerljivo s
procesom, ko nakopičeno listje v gozdu prične gniti in preperevati in se razgradni
produkti vrnejo v zemljo (humus), kjer predstavljajo izvor hranil za novo rast.
Kompostiranje postaja v novejši dobi postopek, ki ga uveljavlja močno vzpodbujena
okoljska zavest, saj je mesta za odlaganje komunalnih odpadkov vse težje
zagotavljati.
Kompostiranje tehnično izvedemo tako, da odpadke kopičimo v kupe, ki omogočajo
zadrževanje biološko sproščene toplote in s tem učinkovitejši (hitrejši) potek bioloških
procesov, obenem pa mora biti zagotovljen nemoten prodor zraka v material
(konvekcijsko gibanje). Toplota, ki zaradi aerobne narave procesov in posledičnega
močnega sproščanja energije nastaja v kompostnem kupu na eni strani, na drugi
strani pa razgrajevalci organizmov v povezavi uničijo rastlinske in živalske patogene
mikroorganizme ter semena plevelov ali pa jih vsaj omejijo na znosno mero.
Kompostiranje ima v primerjavi z drugimi metodami stabilizacije organskega
odpadnega materiala vrsto prednosti, ki ga kvalificirajo kot posebno uporabnega za
obdelavo čvrstih odpadkov v kmetijski proizvodnji in v živilstvu:
• končna teža komposta je za več kot polovico manjša (25 do 75%) od
izhodiščnega materiala, to zmanjšuje stroške transporta pri odlaganju
na površine;
• pri temperaturah, ki dosežejo v kupu materiala 60o C in več, je
zagotovljeno učinkovito uničenje večine patogenih mikroorganizmov,
parazitov in semen plevela;
• stabilen kompost sorazmerno hitro vzpostavi ravnotežje s prstjo,
medtem ko sveži odpadki lahko povzroče krajša ali daljša obdobja
porušenega ravnotežja v tleh;
• kompostni kup je prosto stoječ, medtem ko potrebujemo za odplake oz.
za gnojevko rezervoarje za skladiščenje;
• za kompostiranje je mogoče mešati različne odpadke, tako živalske kot
rastlinske in s tem tudi prilagajati sestavino fermentacijskega medija
optimalnim zahtevam mikrobne združbe.
2
2. BIOLOGIJA PROCESA
Kompostiranje je proces kroženja snovi v okolju, saj lahko v njem prepoznamo vse
stopnje prehranske piramide:
Terciarni konzumenti
(organizmi, ki se hranijo s sekundarnimi konzumenti)
stonoge, pršice, hrošči, mravlje
Sekundarni konzumenti
(organizmi, ki jedo primarne konzumente)
pršice, hrošči, nematodi, protozoji, črvi in pd.
Primarni konzumenti
(organizmi, ki se prehranjujejo z organskimi ostanki)
bakterije, aktinomicete, glive,
Organski ostanki
Listje, travni ostanki, drugi rastlinski ostanki, ostanki hrane, fekalni odpadki.
V prvem obdobju se razgrajujejo laže dostopne substance: sladkorji, škrob, lipidi,
proteini. Hitrost reakcij se upočasni, ko začenja razgradnja težje razgradljivih snovi
(celuloza, lignin), kompostni kup preide v fazo ohlajevanja. Zlasti v tej fazi se
razgrajuje celuloza.
Vsi navedeni procesi potekajo dokaj hitro in so v kupu, ki ima ustrezno procesno
velikost, zaključeni v nekaj tednih. Poslednja faza, t.i. dozorevanje pa traja običajno
nekaj mesecev: tečejo reakcije, katerih rezultat je humus. Nastaja le še malo toplote.
Končni produkt kompostiranja sestavljajo težje razgradljivi ostanki organske snovi,
anorganski ostanek, voda in v njej raztopljen produkti mikrobne presnove ter mrtve
in žive mikrobne celice.
3. KOMPOSTIRANJE Z BOKAŠIJEM
3
Pri kompostiranju lahko kot pripomoček uporabljamo koristne mikroorganizme za
fermentacijo organskih odpadkov. Eden najbolj znanih je bokaši. Bokaši je narejen
iz različnih biogenih materialov, kot so pšenični otrobi ali krmilna moka, ki se potem
oplemenitijo z mikroorganizmi. Z uporabo bokašija biološki odpadki ne gnijejo,
ampak se fermentirajo. To pomeni, da spremenijo svojo sestavo, pri tem pa se ne
izloča neprijetni vonj, ki nastaja pri gnitju. Fermentirani odpadki zadržijo večino
hranilnih snovi, ki jih potem s kompostom vračamo v zemljo, tako da oskrbijo naš
vrt s koristnimi mikroorganizmi.
Konec septembra 2009 smo dijaki v okviru projekta o ločenem zbiranju odpadkov,
le - te doma več dni ločevali tako, da smo kuhinjske odpadke zbrali posebej in jih
prinesli v šolo. Pri praktičnem pouku smo izvedli postopek kompostiranja z uporabo
bokašija - to je pripravka, ki se uporablja za hitro kompostiranje kuhinjskih
odpadkov in odpadkov v vrtnarstvu. Odpadke smo nalagali v plasteh tako da smo
dali plast bokašija in plast kuhinjskih ter vrtnarskih odpadkov v plastični lonec:
4
Odpadke smo naložili v debelini cca 5 cm in jih nato potresli z bokašijem. Nato smo
odpadke dobro stisnili, da smo izločili zrak, zatem pa lonec nepredušno zaprli. Po
dveh mesecih je bil že viden rezultat kompostiranja z bokašijem, ko smo ugotovili, da
odpadki ne smrdijo, pač pa dišijo po kislem. Dokončni rezultat pa je bil viden po pol
leta, to je spomladi 2010, ko so se vsi organski odpadki spremenili v humus.
Drugi lonec smo napolnili na enak način, a ga nismo zaprli, pač pa smo njegovo
vsebino stresli na enega izmed treh kompostnih kupov, ki smo jih oblikovali konec
septembra 2009 v bližini rastlinjakov ob šoli.
4. KOMPOSTIRANJE Z UPORABO BIODINAMIČNE METODE
Biodinamika ali biološko-dinamična metoda gospodarjenja je sonaravna metoda
kmetovanja, ki upošteva ekološke metode kmetovanja in tudi zakonitosti naravnega
gibanja Zemlje in letnih časov. Utemeljil jo je dr. Rudolf Steiner. Biološko-dinamično
kmetovanje je neposredno vezano na naravne vplive, ki se časovno spreminjajo
(Lunin oz. Setveni priročnik). Rudolf Steiner, začetnik te vede, je verjel, da tako kot
5
Luna vpliva na plimovanje, naj bi ta imela tudi nek vpliv na rastline in žetev.
Zahtevnejši zvezdni koledarji kažejo različne vplive planetarnih gibanj na rastline. Na
primer: ognjič je dobro žeti zgodaj zjutraj, saj je takrat energija, katero oddajajo
planeti najbolj močna. Zato rastline obdržijo vse vitamine, hranila ter minerale.
Biodinamična metoda upošteva, da je vse med seboj povezano - živali, rastline in
sončni sistem. Osnova biodinamike so ekološko in biodinamično pridelana semena in
sadike, kompost za gnojenje, kolobarjenje ter ustrezni čaji in pripravki za zaščito
rastlin. Ne uporabljajo gensko spremenjenih organizmov, razkuženih semen, umetnih
gnojil, pesticidov in drugih kemičnih sredstev. Za biološko-dinamične pripravke
uporabljajo sestavine iz mineralnega, rastlinskega in živalskega sveta – npr.
kompostne pripravke iz baldrijana, regrata, hrastovega lubja, koprive, kamilice in
rmana.
5. PRIMERJAVA KOMPOSTIRANJA NA TRI RAZLIČNE NAČINE
V želji, da bi naše rastline kar se da lepo uspevale, bile kakovostne in bogate s
hranili, ter obilno rodile jim moramo nuditi primerne rastne razmere. Temelj
pridelovanja so rodovitna tla. Rodovitnost tal pa najbolje zagotavljamo tako, da
gnojimo s kompostom. Prav zato, da bi spoznali, kako različni načini kompostiranja
zagotavljajo različno hiter proces nastajanja komposta in različno kvaliteto komposta,
smo dijaki skupaj z mentorico, prof. Mojco Smole, konec septembra 2009 oblikovali
tri kompostne kupe. Primerjati smo želeli naslednje načine kompostiranja:
1. kompostiranje brez uporabe dodatkov
2. kompostiranje z bokašijem (efektivni mikroorganizmi) in
3. kompostiranje z uporabo biodinamične metode
Najprej smo za vsakega od treh predvidenih kompostnih kupov oblikovali podlago iz
razsekanih vej za drenažo, to je za odtekanje izcednih vod v zemljo, kar je razvidno
iz spodnje fotografije:
6
Nato smo naložili odpadke v določenem razmerju:
A kup – BREZ DODATKOV
1 del kuhinjskih odpadkov
4 deli vrtnarskih odpadkov
5 delov hlevskega gnoja
B kup – Z BOKAŠIJEM (efektivni mikroorganizmi)
1 del kuhinjskih odpadkov
4 deli vrtnarskih odpadkov
5 delov hlevskega gnoja
C kup – Z BIODINAMIČNO METODO
1 del kuhinjskih odpadkov
4 deli vrtnarskih odpadkov
5 delov hlevskega gnoja
Tako so bili v prvem kupu odpadki brez dodatkov, v drugi kup smo dali odpadke,
pomešane z bokašijem (opisano v tretjem poglavju te naloge), v tretji kup pa smo
poleg odpadkov dodali še nekatera zelišča oziroma kompostne pripravke za bio
dinamično metodo kompostiranja.
Oblikovali smo kompostni kup:
Višina vsakega od treh kupov je bila približno en meter, kar smo ugotovili z metrom,
ki smo ga zasadili v sredino vsakega kupa. To je razvidno tudi iz zgornje fotografije.
7
Vsakega od treh kompostnih kupov smo na koncu prekrili s črno folijo in ga označili s
tablico:
Že uvodoma sem v okviru biologije procesa omenil, da se temperatura v
kompostnem kupu med razgrajevanjem posameznih substanc spreminja. To smo
ugotavljali z merjenjem temperature v vsakem posameznem kompostnem kupu in
sicer najprej približno pet tednov v jesenskem obdobju in nato še dva tedna letos
spomladi, približno šest mesecev od začetka kompostiranja. Temperaturo smo
izmerili s posebnim termometrom, ki smo ga vstavili v kompostni kup. Dobili smo
naslednje rezultate:
Tabela: Temperatura izmerjena v posameznem kompostnem kupu (v 0C)
Teden
Dan
Kup A (brez
dodatkov)
1. teden
Jesen 2009
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
25
29
32
36
41
43
46
48
49
48
46
44
42
2. teden
3. teden
4. teden
Kup B (z
bokašijem EM)
25
31
33
38
42
45
49
49
47
46
45
43
41
Kup C (z biodinamično
metodo)
25
28
29
30
32
34
36
40
42
44
46
48
48
8
5. teden
1. teden
Pomlad 2010
2. teden
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
41
40
40
39
38
38
37
29
30
28
27
27
26
27
26
39
38
37
35
32
31
29
27
26
26
25
25
26
25
25
46
44
42
40
38
38
37
29
30
29
29
28
27
26
26
Iz podatkov v tabeli je razvidno, da se je temperatura najhitreje dvigala v kupu B,
kjer je potekalo kompostiranje z dodatkom bokašija. V tem kupu je razkroj potekal
najhitreje, zato je v prvih dveh tednih temperatura narasla za skoraj 250C. Zatem je
začela postopno padati, tako da je ob koncu merjenje v jesenskem obdobju, to je v
obdobju petih tednov od začetka kompostiranja, padla skoraj na začetni nivo –
znašala je 290C. Razkroj v ostalih dveh kupih je potekal počasneje, kar je razvidno iz
gibanja temperature. V kupu A (brez dodatkov) je temperatura naraščala vse do
začetka tretjega tedna, v kupu C (z uporabo bio-dinamične metode) pa je svoj vrh
dosegla šele ob koncu tretjega tedna. Spomladi 2010, to je šest mesecev od začetka
kompostiranja, so bile temperature v vseh treh kompostnih kupih znatno nižje in
precej izenačene. Potekala je zadnja faza kompostiranja, t.i. dozorevanje, ki je trajalo
več mesecev od jeseni do pomladi. V tej fazi nastaja le še malo toplote.
Gibanje temperature lahko še nazorneje kot v tabeli prikažemo z grafom:
9
Gibanje temperature v posameznem kompostnem kupu
60
v stopinjah C
50
40
Kup A
Kup B
30
Kup C
20
10
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
1. dan
2. dan
3. dan
4. dan
0
1.teden J 2.teden J 3.teden J 4.teden J 5.teden J 1.teden S 2.teden S
Ob koncu kompostiranja, to je po preteku šestih mesecev, sva z mentorico
pogledala, kakšen kompost je nastal v posameznem kupu:
A kup - kompostiranje brez uporabe dodatkov
B kup - kompostiranje z bokašijem ( efektivni mikroorganizmi) in
C kup - kompostiranje z uporabo biodinamične metode
V kupu A, kjer je potekalo kompostiranje brez dodatkov, so bili prisotni še ostanki
hlevskega gnoja in ostanki vrtnarskih odpadkov, deževnikov pa je bilo malo.
V kupu B, kjer je potekalo kompostiranje z dodatkom bokašija, je bilo veliko
deževnikov, ki rahljajo zemljo in predelujejo zemljo, ostankov hlevskega gnoja ni bilo
opaziti, saj je struktura skoraj popolnoma razpadla. Tudi ostanki vrtnarskih in
kuhinjskih odpadkov so popolnoma razpadli.
V kupu C so bili deževniki veliki, organski ostanki pa so bili najslabše prepereli, saj je
bilo opaziti tako ostanke hlevskega gnoja kot tudi ostanke vrtnih rastlin.
Končni produkt kompostiranja torej sestavljajo težje razgradljivi ostanki organske
snovi, anorganski ostanek, voda in v njej raztopljeni produkti mikrobne presnove ter
mrtve in žive mikrobne celice.
Zrel kompost ima vonj po prsti. Če kompost diši drugače, mogoče celo neprijetno
pomeni, da ni zrel, oziroma njegovo vrenje ni potekalo pravilno. Rahlost komposta pa
10
lahko ocenimo tudi s prstnim poskusom. To storimo tako, da v pest stisnemo nekaj
komposta, ta se sprime in ko ga nato začnemo mrviti, gre drobtiničasto narazen, to
pomeni, da je kompost zrel.
In zakaj je pomembno, da je v kompostu veliko deževnikov? Charles Darwin
je v svojih raziskovalnih delih zapisal, da je spoznal žival, ki je bolj vredna od konja,
relativno močnejša od afriškega slona in za človeka bolj pomembna od krave!
Opis se nanaša na deževnika. Stare kulture so ga cenile, zato je Kleopatra izdala celo
dekret, s katerim je deževnika razglasila za sveto žival. Egipčani je niso smeli
odstraniti iz zemlje, kmetom pa je bilo prepovedano, da bi jo vznemirjali. Vse zato,
ker so takrat vedeli, kar smo danes pozabili – in sicer, da je njihova blaginja odvisna
od rodovitnosti Nila, ta pa je odvisna od pridnega dela deževnikov. Delo deževnikov
je neprecenljivo. Obračajo in oživljajo lahko tla tudi na globini petih metrov,
premikajo lahko kamne, ki so petdesetkrat težji od njihove lastne teže. Snovi ki
pridejo iz take zemlje, so vedno bolj alkalne od tistih, ki so prišle noter, obenem pa
so obogatene s celo paleto mikroorganizmov, ki jih s svojim delom vztrajno širijo pod
našimi nogami. Ta čudežna »alkimija« nenehno razkisava naša tla, njena sluz pa
armira prehode in tako omogoča prezračevanje ter utrjuje humusno plast. Humus, ki
ga ustvari deževnik, vsebuje petkrat več dušika, sedemkrat več fosforja in enajstkrat
več kalija od zgornjih plasti tal, zato je to najboljše organsko gnojilo, ki si ga lahko
zamislimo.
6. ZAKLJUČEK – KOMPOST JE ZAKLAD ZA NAŠ VRT IN NAŠA POLJA
Gnojenje s komposti je za zdravje rastlin in vseh bitij, ki se z rastlinami prehranjujejo,
zelo pomembno.
Kompostiranje je način, kako narava sama reciklira lastne odpadke. Kompostiranje je
nadzorovano razkrajanje organskih snovi s pomočjo raznovrstnih mikroorganizmov in
nevretenčarjev, kot so pršice, stonoge, hrošči, strigalice, deževniki, polži in polži
slinarji. Z drugimi besedami, kompost se tvori, kadar bakterije, glive in ti
nevretenčarji zaužijejo in razgradijo organske snovi.
Na ta način je mogoče reciklirati več kot 50 % gospodinjskih odpadkov. Prst, travo,
liste in druge obrezke z vrta, kakor tudi surovo sadje in ostanke zelenjave je mogoče
spraviti skupaj na kup in po nekaj tednih pod pravimi pogoji - se bodo spremenili v
kvaliteten kompost.
Kompost je dragocena pridobitev za vsakega vrtnarja ali kmetovalca. Lahko se
uporabi na tratah ali gredicah za rože ali pa doda zemlji za presajanje sobnih rastlin.
Izboljša teksturo prsti, poveča njeno zmožnost za absorbiranje vode in zraka,
zmanjšuje erozijo in potrebo po umetnih gnojilih.
11
VIRI IN LITERATURA:
1. http://www.mlr-seni.si/kompostiranje.html
2. http://www.bfro.uni-lj.si/zoo/studij/dodipl/eko/varoksp/kompost.htm
3. http://www.ajda-vrzdenec.si/l3.asp?L1_ID=8&L2_ID=82&L3_ID=224&LANG=slo
4. http://www.bodieko.si/tag/kmetovanje
12