OCENA DOJRZAŁOŚCI KOMPOSTÓW Z ODPADÓW KOMUNALNYCH NA PODSTAWIE JAKOŚCI ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCHI RÓŻNYCH FORM AZOTU

Podobne dokumenty
ZMIANY ZAWARTOŚCI POPIOŁU, WĘGLA ORGANICZNEGO OGÓŁEM ORAZ WĘGLA ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH W OSADZIE ŚCIEKOWYM KOMPOSTOWANYM Z DODATKIEM SŁOMY

TRANSFORMACJA WYBRANYCH SUBSTANCJI HYDROFOBOWYCH PODCZAS KOMPOSTOWANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH

ANALIZA PRZEMIAN MATERII ORGANICZNEJ I ZWIĄZKÓW AZOTU PODCZAS KOMPOSTOWANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Acta Agrophysica, 2004, 4(3),

Wpływ czasu przetrzymania wsadu w bioreaktorze na stabilizację kompostu 1

Wpływ dodatku biowęgla na emisje w procesie kompostowania odpadów organicznych

ZMIANY SKŁADU CHEMICZNEGO OSADÓW ŚCIEKOWYCH ZMIESZANYCH Z TORFEM

CHANGES IN THE CONTENT OF SOME CONSTITUENTS FOUND IN THE SEWAGE SLUDGE COMPOSTED TOGETHER WITH HEMP WASTES AND WOOD CHIPS

Frakcja positowa wydzielić co dalej?

WYBRANE PARAMETRY FIZYKOCHEMICZNE ŚWIEŻYCH I KOMPOSTOWANYCH OSADÓW ŚCIEKOWYCH ORAZ ICH MIESZANIN Z CaO LUB POPIOŁEM Z WĘGLA BRUNATNEGO

IMPACT OF DIFFERENT WOOD WASTES ON CHEMICAL PROPERTIES OF MANUFACTURED COMPOSTS

JACEK CZEKAŁA * AZOT I JEGO FRAKCJE W KOMUNALNYCH OSADACH ŚCIEKOWYCH

Ocena wykorzystania ekstrakcji za pomocą NaOH do oznaczania zawartości substancji humusowych w kompostowanym materiale

Zawartość węgla organicznego a toksyczność osadów dennych

OCENA ZAWARTOŚCI CYNKU, MANGANU, MIEDZI I śelaza W PRZEKOMPOSTOWANYCH KOMUNALNYCH ODPADACH BIODEGRADOWALNYCH Krzysztof Gondek, Michał Kopeć

WPŁYW DODATKÓW MINERALNYCH I ORGANICZNYCH DO OSADÓW ŚCIEKOWYCH ORAZ KOMPOSTOWANIA UZYSKANYCH MIESZANIN NA ICH WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI

ZMIANY ILOŚCIOWE ŻELAZA, MANGANU, CYNKU I MIEDZI W KORZE SOSNOWEJ KOMPOSTOWANEJ Z MASĄ ROŚLINNĄ I EFEKTYWNYMI MIKROORGANIZMAMI

BIOWĘGIEL ODPOWIEDZIĄ NA AKTUALNE PROBLEMY OCHRONY ŚRODOWISKA

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

Część I. WYKORZYSTANIE METODY BCR DO OCENY PRZEMIAN FORM MIEDZI W OSADZIE ŚCIEKOWYM KOMPOSTOWANYM RÓŻNYMI METODAMI

ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH MAKRO I MIKROELEMENTÓW W PRZEKOMPOSTOWANYCH KOMUNALNYCH ODPADACH BIODEGRADOWALNYCH

RECYKLING ODPADÓW ZIELONYCH. Grzegorz Pilarski BEST-EKO Sp. z o.o.

WPŁYW WIELOLETNIEGO STOSOWANIA ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI GLEB PÓL IRYGACYJNYCH

Wpływ biowęgla na ograniczanie emisji amoniaku podczas kompostowania pomiotu kurzego

WPŁYW DODATKÓW I NAPOWIETRZANIA NA DYNAMIKĘ PROCESU KOMPOSTOWANIA

Biowęgiel jako materiał pomocniczny w procesie kompostowania i wermikompstowania

CONTENT OF CARBON, NITROGEN AND SELECTED HEAVY METALS IN COMPOSTS

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

WARTOŚĆ PRÓCHNICOTWÓRCZA I ZAWARTOŚĆ MAKROSKŁADNIKÓW W OSADACH ŚCIEKOWYCH WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO-MAZURSKIEGO

CHARAKTERYSTYKA I ZMIANY JAKOŚCIOWE MATERII ORGANICZNEJ GLEB W WYNIKU ZALEWU WODĄ W DOŚWIADCZENIU LIZYMETRYCZNYM

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

Jak obliczyć skład pożywki w oparciu o analizę wody - zalecenia

STRATY AZOTU PODCZAS PRYZMOWEGO KOMPOSTOWANIA OSADU ŚCIEKOWEGO Z ODPADAMI ROŚLINNYMI

2 Chmiel Polski S.A., ul. Diamentowa 27, Lublin

OCENA AKTYWNOŚCI BIOLOGICZNEJ BIOMASY NA RÓŻNYCH ETAPACH PROCESU KOMPOSTOWANIA PRZY UŻYCIU SYSTEMU POMIAROWEGO OXITOP CONTROL

DYNAMICS OF CHANGES OF CARBON AND NITROGEN COMPOUNDS IN THE COMPOSTING PROCESS OF PINE BARK

Rozpuszczalne czarne granulki Właściwości fizyczne. Granulacja Ø 2-4 mm

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE I KOMPOSTOWANIE OSADÓW Z WIEJSKICH OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

Potencjał metanowy wybranych substratów

ZMIANY ZAWARTOŚCI PRZYSWAJALNYCH SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH W GLEBIE NAWOŻONEJ KOMPOSTAMI Z ODPADÓW KOM UNALNYCH I ZIELENI MIEJSKIEJ

Produkcja kompostu. konrtola i zapewnianie jakości. Krzysztof Pudełko

ANNALES. Dorota Kalembasa, Beata Wiśniewska. Ilość i jakość kwasów huminowych wydzielonych z gleb piaszczystych nawożonych wermikompostami

EVALUATION OF THE CHEMICAL COMPOSITION AND FERTILISATION VALUE OF COMPOSTS PRODUCED FROM SEWAGE SLUDGES SUPPLEMENTED WITH ORGANIC WASTES

KWANTYFIKACJA EFEKTÓW CZYNNEJ OCHRONY BIORÓŻNORODNOŚCI SIEDLISK TRAWIASTYCH WSCHODNIEJ LUBELSZCZYZNY NA PODSTAWIE AKTYWNOŚCI ENZYMÓW GLEBOWYCH

DLACZEGO NIE POWINNO SIĘ SPRZEDAWAĆ I SPALAĆ SŁOMY. Zagospodarowanie resztek pożniwnych i poprawienie struktury gleby

WPŁYW UŻYTKOWANIA GLEB NA AKUMULACJĘ I JAKOŚĆ ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH

Wprowadzanie do obrotu nowych produktów powstałych z odpadów. Doświadczenia, wdrożenia dla gospodarki

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

PRÓBA OKREŚLENIA ROZKŁADU CIŚNIEŃ W NAPOWIETRZANYM ZŁOŻU KOMPOSTU

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH O DUŻEJ ZAWARTOŚCI OLEJÓW NA ZŁOŻU BIOLOGICZNYM

NH 3 + 1,5 O 2 NO H + 8 H 2 O + (58-84) kcal (Nitrosomonas) NO ,5 O 2 NO - 3+ (15,4-20,9) kcal (Nitrobacter) [3].

ANNALES. Joanna Puła, Teofil Łabza. Wpływ nawożenia organicznego na zawartość i skład frakcyjny związków próchnicznych gleby lekkiej

BADANIA PODATNOŚCI ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU CUKIERNICZEGO NA OCZYSZCZANIE METODĄ OSADU CZYNNEGO

Ocena stabilności kompostu w czasie rzeczywistym

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 921

Ćwiczenie nr 8 OCENA NAWOZÓW ORGANICZNYCH I MINERALNO-ORGANICZNYCH

Wykorzystanie biowęgla w procesie fermentacji metanowej

Mechaniczno biologiczne metody przetwarzania odpadów (MBP) technologie wykorzystania

ECOLOGICAL MANAGEMENT OF HEMP WASTES UNDER SEWAGE SLUDGE COMPOSTING EKOLOGICZNE ZAGOSPODAROWANIE ODPADU Z KONOPI W KOMPOSTOWANIU OSADU ŚCIEKOWEGO

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

WŁAŚCIWOŚCI KWASÓW HUMINOWYCH GLEB CZARNOZIEMNYCH WYSTĘPUJĄCYCH W REJONIE KŁODZKA

AtriGran szybko i bezpiecznie podnosi ph gleby. AtriGran błyskawicznie udostępnia wapń. AtriGran usprawnia pobieranie makroskładników z gleby

WPŁYW ZRĘBU ZUPEŁNEGO NA WŁAŚCIWOŚCI ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH BIELIC W REJONIE MASYWU ŚNIEŻNIKA

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

Zalecenia nawozowe dla chryzantemy wielkokwiatowej uprawianej w pojemnikach na stołach zalewowych

THE ESTIMATE OF INFLUENCE OF COMPOSTING WARM PHASE DURATION ON COPPER FORMS IN SEWAGE SLUDGE

Część II. WYKORZYSTANIE METODY BCR DO OCENY PRZEMIAN FORM Cu W GLEBACH NAWOŻONYCH KOMPOSTAMI Z OSADU ŚCIEKOWEGO

Conception of reuse of the waste from onshore and offshore in the aspect of

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

CHARAKTERYSTYKA MATERII ORGANICZNEJ GLEB HYDROGENICZNYCH Z REJONU PLANOWANEJ ODKRYWKI WĘGLA BRUNATNEGO

FRAKCJE AZOTU I WĘGLA W POZIOMACH PRÓCHNICZNYCH ORNYCH GLEB BRUNATNOZIEMNYCH WYSOCZYZNY SIEDLECKIEJ. Marcin Becher, Dorota Kalembasa

Nawożenie warzyw w uprawie polowej. Dr Kazimierz Felczyński Instytut Ogrodnictwa Skierniewice

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

ROLNICZE ZAGOSPODAROWANIE ŚCIEKU POFERMENTACYJNEGO Z BIOGAZOWNI ROLNICZEJ - OGRANICZENIA I SKUTKI. Witold Grzebisz

Poferment z biogazowni nawozem dla rolnictwa

AZOT I WĘGIEL WYDZIELONE HYDROLIZĄ KWASOWĄ Z PODŁOŻA POPIECZARKOWEGO

OSAD POFERMENTACYJNY ORAZ JEGO WYKORZYSTANIE

PRZETWARZANIE OSADU ŚCIEKOWEGO Z DODATKIEM SŁOMY I TROCIN NA PRODUKT BEZPIECZNY DLA ŚRODOWISKA

W AŒCIWOŒCI SUBSTANCJI HUMUSOWYCH GLEBY NAWO ONEJ GNOJOWIC

Ćwiczenie nr 10 ( Ocena surowców ) OCENA SUROWCÓW DO PRODUKCJI NAWOZÓW MINERALNO-ORGANICZNYCH

COMPOSTING OF BRIQUETTED TOBACCO DUST KOMPOSTOWANIE BRYKIETOWANEGO PYŁU TYTONIOWEGO

PRZENIKANIE AZOTU DO ŚRODOWISKA WODNEGO WSKUTEK NAWOŻENIA GLEBY LEKKIEJ

Praktyczne aspekty dawkowania alternatywnych. od badań laboratoryjnych do zastosowań w skali technicznej

EWELINA KILIAN * AGNIESZKA MACEDOWSKA-CAPIGA **

49 Porównanie zawartości wybranych metali ciężkich w próbkach kompostów

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Programu Operacyjnego Pomoc Techniczna

Zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

Acta 12 (2) 2012.indd :41:15. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 12 (2) 2013,

Za poprawną metodę Za poprawne obliczenia wraz z podaniem zmiany ph

5. REEMISJA ZWIĄZKÓW RTĘCI W CZASIE UNIESZKODLIWIANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

OCENA STANU MATERII ORGANICZNEJ ORAZ AKTYWNOŚCI RESPIRACYJNEJ I ENZYMATYCZNEJ GLEBY PO APLIKACJI BIOWĘGLA

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

ZAWARTOŚĆ ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH W GLEBACH NAWOŻONYCH PREPARATEM EM

Ewa Beata Górska*, Wojciech Stępień**, Dariusz Gozdowski***, Marek Gabara**, Paweł Trzciński****

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

Transkrypt:

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LX NR 3 WARSZAWA 2009: 67-74 JERZY DROZD, MICHAŁ LICZNAR, JAKUB BEKIER OCENA DOJRZAŁOŚCI KOMPOSTÓW Z ODPADÓW KOMUNALNYCH NA PODSTAWIE JAKOŚCI ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCHI RÓŻNYCH FORM AZOTU ESTIMATING MATURITY OF COMPOSTS FROM MUNICIPAL SOLID WASTES BASED ON HUMIC SUBSTANCES QUALITY AND DIFFERENT FORMS OF NITROGEN Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Abstract: The study was aimed at the attempt to estimate composts maturity based on indices calculated from qualitative and quantitative composition o f humic substances and contents of different nitrogen forms. Composts maturity was considered comprehensively including specific humic indices and nitrogen forms determined during composting particularly after the termophilic composting phase. The results show that good composts maturity indices might be: humification index (HI), humification ratio (HR2), carbon solubility ratio [(Cw/C r )*100], the proportion o f water soluble nitrogen to total nitrogen [(Nw/N tot)*100], nitrogen mineralization index (N-NH4/N -N 03) and carbon/nitrogen ratio CorgAVof Słowa kluczowe: komposty z odpadów komunalnych, związki próchniczne, formy azotu, indeksy dojrzałości kompostów. Key words: composts from municipal solid wastes, humic substances, nitrogen forms, compost maturity indices. WSIĘP Wysokie ceny nawozów mineralnych wymuszają poszukiwanie alternatywnych, tańszych źródeł składników pokarmowych. Dotychczas słabo wykorzystanymi zasobami składników mineralnych i materii organicznej są komposty produkowane z odpadów komunalnych [GUS Ochrona Środowiska 2008]. Zachodzące w czasie kompostowania procesy powodują nie tylko uwalnianie składników mineralnych [Maćkowiak, Orzechowska 1993; Tam i in. 1996; Chen i in. 1997; Pare i in. 1998; Drozd, Licznar 2002, 2003,2004], ale sprzyjajątransformacji materii organicznej w swoiste związki próchniczne [Inbar i in. 1990; Chen i in. 1996; Mikki i in. 1997; Drozd i in. 2001] i substancje aktywne biologicznie [Chanyasak i in. 1983; Szajdak 2004].

68 J. Drozd' M. Licznar, J. Bekier Niedojrzałe komposty mogą zawierać składniki fitotoksyczne, takie jak nisko-cząsteczkowe kwasy organiczne, amoniak, siarkowodór, fenole i inne [Zucconi i in. 1981; Aritola-Fortuny, Fuller 1982; Chanyasak i in. 1983; Wong 1985]. Wysokie ich stężenia wywierają niekorzystny wpływ na kiełkowanie i wzrost roślin [Lekan, Kacperek 1990; Maćkowiak, Orzechowska 1993; Drozd i in. 2003]. Dlatego też dojrzałość kompostów jest ważnym kryterium rolniczego wykorzystania, szczególnie przy ich stosowaniu w uprawie przedsiewnej. Aby zapobiec ujemnym skutkom, stosuje się różne kryteria oceny ich dojrzałości: fizyczne, mikrobiologiczne, biologiczne i chemiczne [Sequi i in. 1986; De Nobili, Petruzzi 1988; Saviozzi i in. 1988; Jimenez, Garcia 1992; Adani i in. 1995; Drozd i in. 1996]. Na szczególną uwagę zasługują metody chemiczne, uwzględniające parametry wynikające z transformacji składników organicznych i mineralnych podczas kompostowania. Celem pracy była ocena jakości kompostów produkowanych z odpadów komunalnych za pomocą indeksów dojrzałości wyliczonych na podstawie składu ilościowego i jakościowego związków próchnicznych oraz zawartości różnych form azotu. MATERIAŁ I METODY Przedmiotem badań był kompost surowy (grzejny) opuszczający linię technologiczną kompostowni MUT DANO, produkowany z niesortowanych odpadów komunalnych. Kompostowanie prowadzono na pryzmie przez okres 5 miesięcy przy uwilgotnieniu około 0,5 kg H90-kg_1s.m.. Materiał kompostowany mieszano w odstępach 10-15-dniowych, oznaczano w nim wilgotność i uzupełniano braki wody. W tym czasie pobierano punktowo z 20 miejsc materiał do badań laboratoryjnych, który po zmieszaniu stanowił próbę średnią W czasie eksperymentu w odstępach 2-3-dniowych mierzono temperaturę kompostowanej masy. W próbce wyjściowej i po 11, 22,36, 54,68, 82,95, 112, 126 i 159 dniach kompostowania oznaczono: - wilgotność aktualną metodą wagowo-suszarkową, - popiół (Po) metodą wagową po spaleniu próbki w 550 C, - węgiel organiczny (CorJ metodą Tiurina, - węgiel rozpuszczalny w wodzie (Cw) metodą Tiurina, - węgiel wydzielony 0,1 M HC1 (CFF - frakcja fulwowa), - węgiel wydzielony 0,1 M NaOH (CALC), - węgiel kwasów huminowych (CKH) i fulwowych (CKF), - azot ogółem (N ) metodą Kjeldahla, - azot rozpuszczalny w wodzie 1:10 (Nw) metodą Kjeldahla, - N-NH4 i N-N 03 w wyciągu wodnym na analizatorze Braun Luebbe. Na podstawie uzyskanych wyników wyliczono następujące indeksy dojrzałości kompostów: wskaźnik humifikacji - HRx= CKH/CKF, indeks humifikacji - HI = C p/cal, wskaźnik humifikacji - HR, = [(CFF+ C )/C J 100 w przeliczeniu na masę bezpopielną wskaźnik humifikacji - HR3 = C^H/(CFF + 1 LC), procentowy udział kwasów huminowych - PKH = (C /CĄLC)*100, procentowy udział kwasów fulwowych - PKF = (C^F/CAL^)* 100, stosunek węgla organicznego do azotu ogółem - C /N, wskaźnik rozpuszczalności węgla - (Cw/Corg)-100, rg 8

Ocena dojrzałości kompostów z odpadów komunalnych.. 69 stosunek azotu rozpuszczalnego w wodzie do azotu ogółem - (N /N )-100, stosunek rozpuszczalnych w wodzie form węgla i azotu - C /N, wskaźnik mineralizacji azotu w wyciągu wodnym - (N-NH4?N-N03)Nw*100, wskaźnik utlenienia mineralnych form azotu - N-NH4/N-NOr WYNIKI I DYSKUSJA Przekształcenie ilościowe i jakościowe materii organicznej i związków azotu Przeprowadzone badania wskazują (tab. 1 i 2), że kompostowanie zachodzące pod wpływem zmieniającej się sukcesji mikroorganizmów powoduje głębokie przekształcenie ilościowe i jakościowe materii organicznej i związków azotu. Kompost grzejny poddawany dojrzewaniu zawierał 285,8 g-kg"1węgla organicznego (CQrg) i 9,8 g-kg"1azotu ogółem (N^). Charakteryzował się jednocześnie znaczną zawartością wodnorozpuszczalnych związków organicznych (Cw) oraz azotu (Nw). W czasie 159-dniowego kompostowania obniżała się z różną intensywnością zawartość związków organicznych. Mineralizacja zaznaczająca się już w 11. dniu kompostowania była dominującym procesem transfonnacji materii organicznej, szczególnie w okresie fazy termofilnej (rys. 1). Przejawem jej było znaczne zmniejszenie zawartości C, a zwłaszcza jego form rozpuszczalnych w wodzie (Cw) oraz przyrost popiołu w kompostowanej masie. W końcowym okresie fazy termofilnej - w 54 dniu (rys. 1) kompostowana masa zawierała 168,7 g*kg_1 C, w tym 3,62 g*kg_1 węgla rozpuszczalnego w wodzie (tab. 1 i 2). W tym też okresie przeciętne dobowe tempo mineralizacji wynosiło RYSUNEK 1. Przebieg temperatury podczas kompostowania FIGURE 1. Changes of the temperature during composting

70 J. Drozd\ M. Licz nar, J. Bekier TABELA 1. Skład frakcyjny związków próchnicznych i zawartość azotu ogółem w różnie dojrzałych kompostach TABLE 1. Fractional composition of humic substances and content of total nitrogen in different mature composts Parametr - Parameter C ora utlenialny. J w - oxidable in [g-eg d.m.] CpF wydz. - extr. 0,1 M HC1 fe-100 g-' C J C.. wydz. - extr. 0,1 M NaOH [g 100 g-1 C J Dni kompostowania - Composting days 0 11 36 54 82 95 126 159 285,8 258.0 177,3 168,7 163.3 158,3 155.5 146,7 4,3 4,8 3,9 2,7 2,1 2,1 2,0 1,9 15,2 15,1 23,2 23,4 23,6 26,9 26,0 25,2 CK,r CIIA[g-100 g - C J 7,3 7,4 12,6 13,8 12,5 14,6 13,2 14,5 ckf, cfa[g-ioo g-' CJ 7.9 7,7 10,6 9,6 11,1 12,3 12,8 10,7 N Ot». N tot,, LO [g-kg-1] J 9,8 10,1 11,5 12,1 12,8 12,5 13,0 13,0 Popiół, Ash [g*kg_l] 427,9 479.2 572,5 585,3 594,8 603,2 607,0 613,1 2,17 g-kg 1 CQr i 0,191 g-kg 1 Cw. W kolejnych fazach schładzania i stabilizacji proces mineralizacji byf wyraźnie spowolniony. W tym okresie przeciętna intensywność strat dobowych wynosiła 0,21 g-kg"1c i 0,022 g-kg"1cw. Drugim obok mineralizacji procesem transformacji materii organicznej jest humifikacja. Z danych tabeli 1 wynika, iż zachodziła ona z pewnym opóźnieniem w stosunku do mineralizacji. Wyraźny wzrost swoistych związków próchnicznych CKH i CRF w kompostowanej masie ujawnił się dopiero w termofilnej fazie (w 36. dniu kompostowania). W tym okresie zaznaczyło się obniżenie procentowej zawartości frakcji fulwowej (CpF), która podobnie jak formy węgla rozpuszczalne w wodzie (Cw), stanowić może łatwo dostępne źródło energii dla drobnoustrojów. W trzecim miesiącu kompostowania zawartość frakcji fulwowej (CpF) stanowiła 2,1% C, a związki próchniczne ekstrahowane 0,1 M NaOH (C c) 26,9% Cqti. Wśród nich znaczny udział stanowił węgiel kwasów huminowych (CKH), a wartość C^H/CKF wynosiła 1,2. W kolejnych dniach kompostowania nie stwierdzono większego zróżnicowania humifikacji materii organicznej. Równolegle z procesami transformacji materii organicznej zachodziły przemiany azotu (tab. 1 i 2). Różna intensywność procesów amonifikacji, nitryfikacji i denitryfikacji w poszczególnych fazach kompostowania warunkowała zawartość N-ogółem oraz jego form rozpuszczalnych w wodzie. Zawartość azotu ogółem (N ) z upływem czasu wzrastała w dojrzewających kompostach. Największą ilość N stwierdzono po 126 dniach kompostowania, a wyraźny jego przyrost zaznaczył się w 54. dniu eksperymentu. W tym okresie zaobserwowano również najintensywniejszy proces mineralizacji materii organicznej. W procesie intensywnej mineralizacji zmniejszała się wyraźnie ilość rozpuszczalnych w wodzie form azotu (Nw), co utrzymywało się do 82. dnia kompostowania. Znaczny udział organicznego azotu (N r ) wśród form rozpuszczalnych w wodzie w kompoście surowym zmniejszał się z upiywem czasu kompostowania. W kompostach dojrzewających 5 miesięcy stanowił on około 10% jego zawartości początkowej. Warunki termiczne podczas kompostowania determinowały procesy hydrolizy wielkocząsteczkowych związków organicznych oraz dezaminacji prowadzące do uwalniania amoniaku i jego dalszych przemian. W mezofilnej i termofilnej fazie kompostowania wśród mineralnych połączeń azotu dominowała forma amonowa N-NH4. Ilość jej wzrastała do 36.

Ocena dojrzałości kompostów z odpadów komunalnych.. 71 TABELA 2. Skład chemiczny wyciągów wodnych (1:10) z różnie dojrzałych kompostów TABLE 2. Chemical composition of water extracts (1:10) from different mature stage composts Składnik - Component Dni kompostowania - Composting days g-kg' 1 0 11 36 54 82 95 126 159 C W 14,10 10,44 9,79 3,62 2,34 1,65 1,39 1,27 N w 1,762 1,626 1,471 0,882 0,725 0,839 1,162 1,122 N org 1,272 1,053 0,901 0,429 0,261 0,301 0,227 0,125 n - n o 3 0,015 0,020 0,011 0,029 0,430 0,517 0,902 0,992 n - n h 4 0,475 0,553 0,559 0,424 0,034 0,021 0,033 0,005 dnia kompostowania i pokrywała się z maksimum temperatury (rys. I). Wyraźne jej zmniejszenie zaobserwowano w 82. dniu, w którym ilość tej formy obniżyła się do 0,034 g-kg"1(tab. 2). Gwałtowne obniżenie zawartości N-NH4 i zdecydowany wzrost ilości N- N 03 między 54. i 82. dniem kompostowania związany jest z wyraźną zmianą warunków termicznych. Świadczy to o intensywniej zachodzącym w tym okresie procesie nitryfikacji. Po 159 dniach kompostowania ilość N-N03 wzrosła w stosunku do zawartości początkowej z 0,015 do 0,992 g-kg"1. Jednocześnie zawartość formy N-NH4 znacznie się obniżyła z 0,559 do 0,005 g-kg"1po pięciu miesiącach dojrzewania. Indeksy dojrzałości kompostów Zasadniczym celem kompostowania, czyli biologicznej biooksydacji, jest pozyskanie produktu homogenicznego, bezpiecznego pod względem sanitarnym o wysokiej wartości nawozowej. Wskazuje to na potrzebę opracowania indeksów dojrzałości kompostów. Powinny one zwłaszcza dotyczyć okresu, w którym następuje stabilizacja mineralizacji materii organicznej, wzrasta jej stopień humifikacji oraz zdecydowanie zmniejsza się zawartość związków inhibitujących. Powyższe zmiany zachodziły w końcowym okresie fazy schładzania między 82. i 95. dniem kompostowania. Wyrażały się one spowolnieniem mineralizacji, co sprzyjało względnej stabilizacji stosunku CQr /N. Wskaźnik ten, przyjmujący w 82. dniu wartość 12,8 (tab. 3) i poniżej 12,0 w 126. dniu kompostowania, może świadczyć o wysokiej wartości wytworzonego kompostu. Potwierdzają to między innymi Siuta [1999] oraz Jimenez i Garcia [1992]. Jednym z ważniejszych indeksów wskazujących na stopień dojrzałości kompostów jest stosunek (C /C )-100, zwany wskaźnikiem rozpuszczalności węgla [Chanyasak, Kubota 1981; DrozcT i in! 1996]. Odzwierciedla on możliwość wykorzystania przez drobnoustroje łatwo dostępnych źródeł energii i wskazuje na stabilizację materii organicznej. W przeprowadzonym eksperymencie stabilizacja materii organicznej wzrastała między 82. i 95. dniem kompostowania, w okresie wzmożonej jej transformacji w swoiste związki próchniczne. Znalazło to potwierdzenie w innych indeksach dojrzałości kompostów wyliczanych na podstawie składu frakcyjnego związków próchnicznych: H R, HI, HR_, HR3 oraz PKH i PKf. Iloraz frakcji Cf7Calc określany przez Jimenez i Garcia [ 1992] oraz De Nobili i Petruzziego [1988] jako indeks humifikacji HI, jest jednym z ważniejszych wskaźników dojrzałości kompostów. Towarzyszące procesom transformacji materii organicznej przemiany azotu stwarzają również możliwości ich wykorzystania do obliczania wskaźników dojrzałości kompostów. Najprostszymi z nich są stosunek Cw/Nw i (Nw/N )*100, których znaczne wartości

72 J. Drozd' M. Licz nar, J. Bekier TABELA 3. Wskaźniki dojrzałości kompostowanych odpadów komunalnych TABLE 3. Maturity indices for composted municipal solid wastes Wskaźnik jakości kompostu Index of compost quality Dni kompostowania - Composting days 0 11 36 54 82 95 126 159 HR, (CK,/CK p -CHA/CrA) 0,92 0,96 1,19 1,43 1,13 1,19 1,03 1,35 HI ( t y c.u c ) 0,28 0,32 0,17 0,12 0,09 0,08 0,08 0,07 HR, [(Cff+Ca c)/c J -1 0 0 39.00 40,20 54,30 59,00 53,00 53,30 50,80 57,50 HR3 CKI /(Ckf+Cai.C) 0,60 0,59 0,87 1,12 0,95 1,01 0,89 1,15 PK - P a(cki/ Calc)-100 Pk f - Ppa(CKF/Calc) '100 C /N - C /N org og org tot Popiół/C - Ash/C r org org C /C -100 w org 48,00 49,00 54,30 59,00 53,00 54,30 50,80 57,50 52,00 51,00 45,70 41,00 47,00 45,70 49,20 42,50 29,30 25,50 15,40 13,90 12,80 12,70 11,90 11,30 1,50 1,86 3,23 3,47 3,64 3,81 3,90 4,18 4,93 4,03 5,53 2.13 1,41 1,01 0,90 0,89 C w /N w 8,01 6,40 6,70 4,10 3,20 2,00 1,20 1,10 (N /N >100, (N /N ) -100 v w og7 7 v w tot7 18,00 16,10 12,80 7,30 5,70 6,70 8,90 8,60 (N,/N >100 x mm w7 N-NH/N-NCX 4 j 27,80 35,20 51,60 51,40 63,90 64.10 80,50 88,90 31,70 22,70 50,80 14,60 0,08 0,04 0,04 0,01 obserwowane w kompostach surowych obniżały się wyraźnie w czasie dojrzewania. Najniższą wartość wskaźnika (Nw/Not)*100 notowano w 82. dniu kompostowania, kiedy nastąpiło gwałtowne obniżenie zawarlości N-NH4. Wskazuje to na ograniczenie procesu amonifikacji związków organicznych, co przy jednoczesnym wzroście intensywności nitryfikacji, świadczy o dojrzałości kompostów. Potwierdzeniem tego może być obniżenie stosunku N-NH /N-N03. W świetle danych Pare i in. [1998] obniżenie tego indeksu może informować o zakończeniu intensywnego procesu rozkładu biologicznego, a jego wartości poniżej 0,16, są jednym z powszechniej stosowanych wskaźników dojrzałości kompostów [Bernal i in. 1998]. Analizując wartości omawianego indeksu można wnioskować, że badany kompost osiągnął dojrzałość już w 82. dniu eksperymentu. Podsumowując powyższe rozważania można stwierdzić, że analiza zmian zawartości węgla organicznego i azotu oraz ich różnych form w czasie kompostowania może być przydatna do oceny dojrzałości kompostów. Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują, że trzymiesięczne kompostowanie na pryzmie w okresie wiosenno-letnim jest wystarczające do uzyskania w pełni dojrzałych kompostów. WNIOSKI 1. Parametry składu ilościowego i jakościowego związków próchnicznych oraz ilość i formy azotu odzwierciedlają przemiany w kompostach i mogą być wykorzystane do oceny ich dojrzałości.

Ocena dojrzałości kompostów z odpadów komunalnych.. 73 2. Ocenę dojrzałości kompostów należy rozpatrywać kompleksowo na podstawie wskaźników charakteryzujących przemiany materii organicznej i azotu, które osiągają stan względnej stabilizacji w czasie kompostowania. 3. Dobrymi wskaźnikami oceny dojrzałości kompostów mogą być: indeks humifikacji (HI), wskaźnik humifikacji (HR^), wskaźnik rozpuszczalności węgla [(Cw/Corg)*100], stosunek azotu rozpuszczalnego w wodzie do azotu ogółem [(Nw/N )-100], wskaźnik utlenienia mineralnych form azotu (N-NH4/N-N 03) oraz stosunek Corg/Nog. 4. Analiza indeksów dojrzałości wskazuje, że w warunkach Polski trzymiesięczny okres kompostowania na pryzmie przy odpowiednim uwilgotnieniu jest wystarczający do uzyskania w pełni dojrzałych kompostów. LITERATURA AD ANI F., GENEVINI P. L., TOMBONE F. 1995: A new index of organie master stability. Compost Science and Utilization 3:25-37. ARITOLA - FORTUNY J., FULLER W. H. 1982: Phenols in municipal solid wastes leachates and their attenuation by clay soils. Soil Sci. 133, 4: 218-227. BERNAL M.P., PAREDES C., SANCHEZ - MONEDERO M.A., CEGARRA J. 1998: Maturity and stability parameters of composts prepared with a wide range of organic wastes. Bioresource Technol. 63:91-99. CHANYASAK V., KATAYANA A., HIRAI F.M. MORI S., KUBOTA H. 1983: II. Growth inhibitory factors and assesment of degree of maturity by org-c/org-n ratio of water extract. Soil Sci. Plant Nutr. 29,3:215-219. CHANYASAK V., KUBOTA H. 1981: Carbon/organic nitrogen ratio in water extract as measure of composting degradation. J. Ferment, Technol. 50,3:215-219. CHEN Y.. CHEFETZ B.. HADAR Y. 1996: Formation and properties of humic substance originating from composts. W: The Science of Composting. Bertoldi M., Sequi P., Lemmes P., Papi T. (red.) Blackie Academic & Professional, London, Glasgow. Weinheim, New York, Tokio, Melbourne, Madras: 382-393. CHEN Y., CHEFEZ B., ADANI F., GENEVINI P. 1997: Organic Matter Transformation During Composting of Municipal Solid Wastes. W: The Role of Humic Substances in the Ecosystems and in Environmental Protection. J. Drozd, S.S. Gonet, N. Senesi. J. Weber (red.) PTSH, Wrocław: 795-804. DE NOBILI M.. PETRUZZI F. 1988: Humification index (HI) as evaluation of the stabilization degree during composting. J. Environmental Technology 66, 5: 557-583. DROZD J., CHEN Y., JAMROZ E., LICZNAR M. 2001: Characteristic of humic substances during composting of municipal solid waste. W: Understanding and Managing Organic Matter in Soils, Sediments and Waters. Swift R., Spark K.K. (red.) IHSS Adelaide. DROZD J., KITA W., LICZNAR M., BEKIER J., JAMROZ E. 2003: Wpływ różnej dojrzałości kompostów z odpadów miejskich na kiełkowanie i wzrost Lepidium sativum L. Zesz. Pr obi. Post. Nauk Roln. 493:741-748. DROZD J., LICZNAR M. 2002: Wpływ uwilgotnienia odpadów miejskich na zawartość różnych form makroelementów. Acta Agrophysica 70: 107-116. DROZD J., LICZNAR M. 2003: Wpływ uwilgotnienia na przemiany związków węgla i azotu podczas kompostowania stałych odpadów miejskich. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 493: 749-758. DROZD J., LICZNAR M. 2004: Zmiany makro- i mikroskładników w czasie kompostowania odpadów komunalnych w różnych warunkach uwilgotnienia i przy różnym dodatku mocznika. W: Komposty z odpadów komunalnych, produkcja, wykorzystanie i wpływ na środowisko. Drozd J. (red.) PTSH, Wrocław: 151-170.

74 J. Drozd, M. Licznar, J. Bekier DROZD J.. LICZNAR M., LICZNAR S. E., WEBER J. 1996: Chemiczne indeksy dojrzałości kompostów produkowanych z odpadów miejskich. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 437: 139-146. GUS 2008: Ochrona Środowiska. Wyd. GUS. Warszawa: 556 ss. INBAR Y., CHEN Y., HAD AR Y. 1990: Humic substances formed during the composting of organic matter. Soil. Sci. Soc. Amer. J. 54: 1316-1323. JIMENEZ E., GARCIA V. 1992: Determination of maturity indices for city refuse composts. Agriculture and Environ. 38: 331-343. LEKAN S., KACPEREK K. 1990: Ocena wartości nawozowej kompostu z odpadów miejskich (Dano) w doświadczeniu nawozowym. Pam. Pul. 97: 187-200. MAĆKOWIAK CZ., ORZECHOWSKA K. 1993: Produkcja, skład chemiczny oraz wartość nawozowa kompostu produkowanego z odpadów miejskich w ciągu technologicznym DANO. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 409: 101-113. MIKKIV., SENESIN., HANNINEN K. 1997. Characterization of humic material formed by composting of domestic and industrial biowastes. Chemosphere 34. 8: 1639-1651. PARE T., DINEL H., SCHNITZER M., DUMONTES S. 1998: Transformations of carbon and nitrogen during composting of animal manure and shredded paper. Biol. Fert. Soils 26: 173-178. SAVIOZZI A.. LEVI-MINZI R., RIFFALDI R. 1988: Maturity evaluation of organic wastes. Biocycle 29, 3: 54-56. SEQUI P., DENOBILIM.. LEITAL., CERCIGANIG. 1986: A New index of humification. Agrochimica 30: 175-179. SIUTA J. 1999: Kompostowanie i wartości użytkowe kompostu. W: Kompostowanie i użytkowanie kompostu. Siuta J., Wasiak G. (red.) Wyd. Ekoinżynieria, Puławy, Warszawa: 7-20. SZAJDAK L. 2004: Substancje aktywne biologicznie w kompostach z odpadów komunalnych na tle innych podłoży organicznych. W: Komposty z odpadów komunalnych, produkcja, wykorzystanie i wpływ na środowisko. Drozd J. (red.) PTSH, Wrocław: 186-196. TAM N.F.Y., TIQUIA S.A., VRIJMOED L.L.P. 1996: Nutrient transformation of pig manure under pigon-litter system. W: The Science of Composting. Bertoldi M., Sequi P., Lemmes B., Papi T. (red.) Blackie Academic & Professional London. Glasgow. Weinheim. New York. Tokio, Melbourne. Madras: 96-105. WONG M.H. 1985: Phytotoxity of refuse compost during the process of maturation. Environ. Pollut. Ser.A. 37: 159-174. ZUCCONI F., FORTE M., MONACO A.. DE BERTOLDI M. 1981: Biological evaluation of compost maturity. Biocycle July/August: 27-29. Prof. dr hab. Jerzy Drozd Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu 50-357 Wrocław, ul. Grunwaldzka 53 e-mail: jerzy. drozd@up. wroc.pl