HULLADÉKOK ENERGETIKAI ÉS BIOLÓGIAI HASZNOSÍTÁSA 8.3 A komposztálás biológiai mechanizmusa Tárgyszavak: mezofil szakasz; termofil szakasz; második mezofil szakasz; utóérés. A komposztálás a mezőgazdálkodás kezdetétől fogva létezik, de csak az utóbbi néhány évben, mióta a komposztálás mint hulladékkezelési folyamat egyre fontosabbá vált, kezdték a tudósok kutatni a komposztálás során lejátszódó biológiai és biokémiai folyamatokat. A komposztálandó anyagot sokféle különböző szervezet és mikroorganizmus bontja le egy többszakaszos folyamat során, amelyet gyakran azzal a hőmérséklettel jellemeznek, amelyen a szervezet tenyészik. 1. szakasz: mezofil időszak Ekkor a komposzt hőmérséklete a környezeti hőmérséklet és 45 C között van. A mikroorganizmusok a kellő mennyiségű oxigén, víz és tápanyag megléte folytán nagyon tevékenyen bontják le a szerves anyagot. Szaporodásuk, különösen a baktériumoké látványosan gyors. A folyamat igen sok hőt fejleszt, és a prizmaalakzatban lerakott komposzt felmelegszik, hőmérséklete két nap alatt elérheti az 50 C-ot. 2. szakasz: termofil időszak 45 C fölött a mezofil szervezetek kezdenek elpusztulni, és csak néhány szívós termofil baktérium és a sugárgomba (gombaszerű baktériumfajta) marad életben 50 C körül. Ezen a hőfokon a komposztálás sebessége a széndioxid-termelés és oxigénfelvétel alapján a legnagyobb. A hőmérséklet további növekedésével a termofil baktériumok pusztulni kezdenek, s a folyamatot csak a spóra formájú különleges termofil baktériumok és egyes sugárgombák tartják fenn. A 70 75 C hőmérséklet általános ilyenkor, de gyakori a 80 C is. A forróság a komposztban az addig élő legtöbb szervezetet, a kórokozókat is kiöli.
E folyamatokhoz, a baktériumok tenyésztéséhez elegendő oxigén-utánpótlás, valamint (40:1 arányban) szén és nitrogén szükséges. Ilyen körülmények között a keletkezett hő kihajtja az anyag fizikailag kötött víztartalmát. Két három hét után az anyag, a levegőbe kerülő szén-dioxid és víz formájában, elvesztheti tömegének 40%-át. A szervezetek tömeges pusztulása miatt a tevékenységük csökken, s ezzel együtt a komposzt hőmérséklete is. Ez viszont a külső felületen lévő baktériumok és gombák újratámadását váltja ki, de a komposzt kisebb oxigén- és vízkoncentrációja miatt ezek jóval lassabban szaporodnak, mint az első szakaszban. A komposztba ezért forgatással levegőt kell bejuttatni, nehogy a folyamatot kellemetlen vegyületeket termelő anaerob baktériumok kezdjék irányítani. A levegő is anyagmozgást indít meg: a komposzt külső rétegeiből tápanyagot, oxigént és vizet visz a komposzt belsejébe. A hőmérséklet-növekedés és -csökkenés többször ismétlődik, végül a tápanyagok elfogynak, és a komposzt lehűl. 3. szakasz: második mezofil időszak Folytatódik a szervezetek versenye a komposztban lévő maradék táplálékért. Biológiai sokféleségük csökken, és a hőmérséklet megközelíti a környezeti hőmérsékletet. A gombák tovább bontják a cellulóz anyagokat, a komposzt szürkésbarna színű, föld illatú lesz, és a forgatás nem vagy csak alig változtat a hőmérsékletén. Ilyenkor ajánlatos a komposztot lefedni, hogy túlzott mértékű csapadéktól ne vizesedhessen el. 4. szakasz: utóérés A mikrobatevékenység csekély. A nitrifikáló baktériumok működése következtében nitrátok keletkeznek, a mérgező anyagok lassan felemésztődnek. A 4. szakasz a komposztálásban létfontosságú, mert a nem kellően utóérlelt vagy a friss komposzt mérgező lehet a növényre. Az utóérés alatt az optimális alá ment szén/nitrogén arány is helyreállítható. A komposztálás későbbi szakaszaiban, a csökkent mikroorganizmus tevékenységet követően, nagyobb szervezetek, pl. atkák, protozoák, fonálférgek és bogarak, az ún. másodlagos fogyasztók, élik fel az eredeti mikroorganizmusokat. Ezután jönnek a harmadlagos fogyasztók, a hangya, a százlábú és a holyva, amelyek a másodlagos fogyasztókat falják föl. Az érett, tápanyagban dús, stabil kész komposzt a humusz, talajjavításra vagy trágyázásra kiváló természetes anyag.
hőmérséklet, C kórokozópusztítás hővel gombák pusztulása cellulózlebontás hőmérsékletgörbe ammóniakiválás ph-görbe mezofil szakasz termofil szakasz lehülési szakasz idő 1. ábra A komposzthalom hőmérsékleti és ph-görbéi Composting explained. = Wastes Management, 2002. márc. p. 26. (Herczegh József) Seki, H.: New deterministic model for forced-aeration composting processes with batch operation. = ASEA, 45. k. 4. sz. 2002. p. 1239 1250. Röviden Elektronikai termékek újrahasznosítást elősegítő tervezése Az Elektronika és a környezet nemzetközi tudományos tanácskozáson bemutatott tanulmány szerint a számítógép-újrahasznosítást segítő leghatásosabb tervezési módszer a műanyagba foglalt (öntött) alkatrészek és festett felületek minimalizálása. A házra ragasztott fém alkatrészekkel kevesebb a gond, mert könnyen leszerelhetők. Az újrahasznosítók szerint a rápattintható
alkatrészek leszerelése a gyakori szerszámváltás miatt nehézkesebb, mint a hagyományos kötőelemekkel rögzítetteké. (Reuse Recycle, 32. k. 11. sz. 2002. p. 82 83.) Európai üveg-újrahasznosítási arányok Az Európai Üvegcsomagolási Szövetség (FEVE) szerint az újrahasznosítási arányok Európában 24 91% között vannak. A legkisebb Törökországé, amely az 1998-as 31-ről 1999-ben 25%-ra esett vissza. A legnagyobb Svájcban volt, de az 1999-es 93%-nál ott is kevesebb lett. 1999 és 2000 között viszont növekedett Dániában, Finnországban, Németországban, Görögországban, Portugáliában, Svédországban és az Egyesült Királyságban (EK). Finnországban nőtt a legjobban: az 1999-es 78-ról 89%-ra. Az arányok romlottak Hollandiában, Spanyolországban, Svájcban és Törökországban. Hollandiában az 1999-es 91-ről 78%-ra, Spanyolországban 40-ről 31%-ra, a többi országban pedig az előző évitől csak néhány százalékban tértek el az újrahasznosítási arányok. (Reuse Recycle, 32. k. 11. sz. 2002. p. 83.) Használt autógumi hasznosítása Massachusetts állam az út- és hídjavító munkákban egyre több használt autógumit hasznosít. Az építési munkákban újrahasznosított anyagtartalmú anyagot 2000-ben 27 M USD értékben, 495 E t mennyiségben építettek be. 250 000 darab használt autógumi aprítéka ment egy leromlott út felújítására és 230 000 darabból készült könnyű töltőanyag ipari bekötőút építéséhez. (Reuse Recycle, 32. k. 11. sz. 2002. p. 83.) Mobiltelefon-újrahasznosítás az EK-ban A Shields Environmental Fonebak nevű mobiltelefon-újrahasznosítási programját az ország összes hálózatszolgáltatója és a négy legnagyobb áruházlánc is támogatja. A Fonebak program megfelel az EU 2004-ben hatályba lépő elektromos és elektronikai berendezések hulladékai (WEEE) törvényének. Az évi mintegy 15 millió elhasznált készüléket és tartozékot a több mint 1200 kiskereskedelmi elárusító helytől vagy valamelyik vevőszolgálattól kérhető térítésmentes borítékban valamelyik Fonebak központnak lehet elküldeni, ahol a még jó készülékeket karbantartják, a többi újrahasznosításra kerül. A Shield International már több mint 20 éve támogatja a távközlési ágazat környezetgazdálkodási és újrahasznosítási programjait. 2002-ben 1 millió készü-
léket újított fel és 105 tonnányi készüléket, akkumulátort és tartozékot dolgozott fel anyagában. A Tesconál beindult az elektronikai cikkek újrahasznosítására szakosodott XS Tronix cég programja. Az ország több mint 700 Tesco nagyáruháza 5 GBP-t fizet a visszavett mobiltelefonért valamelyik jótékonysági szervezetnek, vagy 2,50-et egynek és 250 pontot ad a vevő Tesco vevőkártyájára. A még jó készülékeket fejlődő országokba küldik, a rosszakat pedig hasznosítják. (Reuse Recycle, 32. k. 11. sz. 2002. p. 86.)