Kako kompostiranje revolucionira gospodarenje poljoprivrednim otpadom

Autor:

Kategorija:

spot_img

Poljoprivredni sektor igra ključnu ulogu u gospodarstvu svake zemlje, a proizvodnja povrća je značajna komponenta. U Poljskoj proizvodnja povrća i voća pokriva samo oko 3% poljoprivrednog zemljišta, ali pridonosi više od 36% biljne proizvodnje i 14-15% ukupne poljoprivredne proizvodnje. Međutim, proces proizvodnje povrća stvara znatnu količinu otpada, uključujući neklasificirano povrće, nekomercijalne dijelove biljaka i otpad od prerade. Za učinkovito upravljanje ovim otpadom i promicanje održivih praksi, kompostiranje se pojavljuje kao održivo rješenje.

Cilj ovog članka je istražiti potencijal kompostiranja kao strategije gospodarenja poljoprivrednim otpadom, s posebnim naglaskom na otpad iz proizvodnje povrća. Razmotrit ćemo dobrobiti kompostiranja, prikazati proces kompostiranja, analizirati promjene u emisiji plinova tijekom kompostiranja te procijeniti prikladnost poljoprivredno-prehrambenog otpada kao supstrata za kompostiranje. Razumijevanjem mogućnosti upravljanja biljnim otpadom putem kompostiranja možemo doprinijeti razvoju kružnog gospodarenja i smanjiti ugljični otisak poljoprivredno-prehrambene industrije.

Važnost gospodarenja otpadom u proizvodnji povrća

Budući da se predviđa da će globalna populacija dosegnuti gotovo 11 milijardi do kraja 21. stoljeća, poljoprivredni sektor suočava se s izazovom zadovoljenja sve veće potražnje za hranom. U Poljskoj, gdje proizvodnja povrća i voća čini značajan dio poljoprivredne proizvodnje, stvaranje otpada postaje kritična briga. Tijekom berbe i prerade stvaraju se velike količine biljnog otpada, uključujući neklasificirano povrće, nekomercijalne dijelove biljaka i otpad od prerade. Ovi otpadni materijali obično imaju visok sadržaj vlage i organske tvari, što ih čini prikladnim za kompostiranje.

Kompostiranje nudi nekoliko prednosti za gospodarenje otpadom u proizvodnji povrća. Prvo, pruža pristup kružnoj ekonomiji recikliranjem organskog otpada natrag u poljoprivredni sustav. Drugo, kompostiranje smanjuje ugljični otisak poljoprivredno-prehrambene industrije preusmjeravanjem otpada s odlagališta i minimiziranjem emisija stakleničkih plinova. Konačno, kompostiranjem se može proizvesti visokokvalitetno organsko gnojivo, smanjujući ovisnost o sintetičkim gnojivima i promičući održive poljoprivredne prakse. 

Također, odvoz organskog otpada na odlagališta predstavlja velik problem koji se može na jednostavan način riješiti kroz procese kompostiranja.

Istraživanje mogućnosti gospodarenja biljnim otpadom putem kompostiranja ključno je za postizanje održivog gospodarenja otpadom u poljoprivrednom sektoru.

Proces kompostiranja

Kompostiranje je biološka metoda zbrinjavanja organskog otpada, koja uključuje razgradnju organskih materijala u kontroliranim aerobnim uvjetima. 

Proces kompostiranja uključuje četiri glavne faze: mezofilnu, termofilnu, hlađenje i sazrijevanje. Tijekom mezofilne faze temperatura se postupno povećava kako mikroorganizmi razgrađuju organsku tvar. Termofilnu fazu karakteriziraju visoke temperature, obično iznad 60°C, koje ubrzavaju proces razgradnje i ubijaju patogene. Faza hlađenja omogućuje stabilizaciju komposta, a faza sazrijevanja omogućava razvoj zrelog i stabilnog kompostnog proizvoda.

Kako bi se osigurao uspješan proces kompostiranja, mješavina komposta treba imati optimalan omjer ugljika i dušika (omjer C:N) i odgovarajuću aeraciju. Omjer C:N utječe na brzinu razgradnje, s idealnim omjerom od oko 30:1 za učinkovito kompostiranje. 

Prozračivanje je neophodno za održavanje aerobnih uvjeta i sprječavanje razvoja anaerobnih uvjeta, koji mogu dovesti do neugodnih mirisa i proizvodnje štetnih plinova. U anaerobnim uvjetima se razvijaju drugačije vrste mikroorganizama koji proizvode neželjene spojeve u kompostu. 

Odgovarajuće razine vlage, obično oko 50-60%, također su ključne za proces kompostiranja.

Laboratorijska studija o kompostiranju biljnog otpada

Kako bi se istražile mogućnosti gospodarenja biljnim otpadom putem kompostiranja, provedena je laboratorijska studija korištenjem bioreaktora. Ispitane su tri kompostne smjese, od kojih je svaka sadržavala različite kombinacije biljnog otpada i dodatnih organskih materijala. Proces kompostiranja praćen je analizom temperaturnih promjena, emisija plinova i promjena u sastavu kompostiranih materijala.

Rezultati studije pokazali su da su sve tri kompostne smjese prošle uspješan proces kompostiranja. Temperatura u svakoj komori premašila je 60°C tijekom termofilne faze, što ukazuje na pravilnu razgradnju organskih materijala. Najviša zabilježena temperatura bila je 77,5°C, zabilježena u drugoj komori (K2 kompost). Koncentracija kisika i ugljičnog dioksida u ispušnim plinovima iz komposta omogućila je uvid u razgradnju sirovina. Praćene su i emisije amonijaka i sumporovodika koji su ključni parametri za procjenu razgradnje kompostirane smjese.

Emisije plinova tijekom kompostiranja

Emisije plinova tijekom kompostiranja daju dragocjen uvid u proces razgradnje i kvalitetu komposta. U laboratorijskom istraživanju izmjerene su koncentracije kisika i ugljičnog dioksida u ispušnim plinovima. Omjer između ovih plinova ukazuje na ispravnost procesa razgradnje. Rezultati su pokazali da sve tri kompostne smjese održavaju koncentraciju kisika iznad 10%, osiguravajući aerobne uvjete za pravilno kompostiranje. Koncentracije ugljičnog dioksida u ispušnim plinovima potvrdile su razgradnju sirovina, s najvećim emisijama tijekom faze intenzivne razgradnje. Analiza emisija amonijaka i sumporovodika otkrila je relativno visoke razine amonijaka tijekom ranih faza kompostiranja, što ukazuje na razgradnju proteina. Međutim, emisije sumporovodika nisu bile značajne i nisu predstavljale veću zabrinutost za okoliš ili zdravlje.

Promjene u parametrima komposta

Osim temperature i emisije plinova, analizirani su i drugi parametri kako bi se procijenio napredak procesa kompostiranja. Ovi parametri uključivali su promjene u svježoj masi, suhoj masi, sadržaju organske tvari, pH, vodljivosti i nasipnoj gustoći kompostiranih materijala. Laboratorijska studija uočila je smanjenje mase tijekom procesa kompostiranja, prvenstveno zbog gubitka vode i razgradnje organske tvari. Najveći gubitak mase, oko 40%, uočen je u trećoj komori (K3 kompost), koja je sadržavala značajan udio ljuske luka. Analiza je također otkrila smanjenje udjela organske tvari i povećanje udjela mineralne tvari, što ukazuje na djelomičnu degradaciju supstrata. Mjerenja pH i vodljivosti provedena su kako bi se procijenile promjene u kemijskim svojstvima materijala za kompostiranje, koje mogu utjecati na dostupnost hranjivih tvari i stabilnost komposta. Mjerenja nasipne gustoće pružila su uvid u zbijenost i strukturu kompostnih hrpa.

Prikladnost poljoprivredno-prehrambenog otpada za kompostiranje

Laboratorijska studija pokazala je da se poljoprivredno-prehrambenim otpadom, posebno biljnim otpadom, može učinkovito upravljati kompostiranjem. Rezultati su potvrdili da se biljni otpad, u kombinaciji s dodatnim organskim materijalima, može podvrgnuti uspješnom procesu kompostiranja, što rezultira proizvodnjom visokokvalitetnog komposta. Ovo otkriće sugerira da kompostiranje može biti prikladna alternativa procesu fermentacije metana, posebno u regijama gdje se tržište bioplina suočava s izazovima. 

Preusmjeravanjem biljnog otpada s odlagališta i korištenjem za kompostiranje, poljoprivredno-prehrambena industrija može pridonijeti smanjenju stvaranja otpada, promicanju kružnog gospodarstva i proizvodnji organskih gnojiva.

Zaključak

Kompostiranje nudi održivo rješenje za gospodarenje poljoprivrednim otpadom, posebice otpadom iz proizvodnje povrća. Laboratorijska studija istaknula je uspješno kompostiranje biljnog otpada, što je dokazano temperaturnim promjenama, emisijom plinova i promjenama u parametrima komposta. Rezultati su pokazali da se biljni otpad može učinkovito pretvoriti u visokokvalitetni kompost pravilnim postupcima kompostiranja.

Kompostiranje ne samo da smanjuje ugljični otisak poljoprivredno-prehrambene industrije, već također osigurava vrijedno organsko gnojivo za održivu poljoprivredu. Istraživanjem mogućnosti gospodarenja biljnim otpadom putem kompostiranja možemo pridonijeti razvoju kružnog gospodarstva i promovirati održiviji pristup gospodarenju otpadom u poljoprivredi.

SAVJETODAVNI PARTNER

Pročitajte više

Povezani članci