Využití separátu z produkce bioplynu k výrobě kompostů

Lucie Lamačová

Bakalářská práce

Use of Solid Digestate from Biogas Production for Compost Production

Anotace:

V posledních letech se zvýšila produkce bioplynu metodou anaerobní fermentace využívající pěstovanou biomasu. V důsledku zvýšené produkce bioplynu se hledají způsoby, jak využít vedlejší suroviny vzniklé při anaerobní fermentaci, mezi něž patří samotný digestát, ale i jeho odseparovaná složka, tzv. separát, případně fugát. Digestát je možné využívat jako hnojivo díky vysokým obsahům živin a organické hmotě. Separát (ze živočišných a rostlinných surovin) je charakteristický vláknitou strukturou a je možné ho využít při kompostování. Takto upravený separát je bohatým zdrojem živin a může omezit používání rašeliny jako hlavní složky pěstebních substrátů. Cílem práce bylo v literární části charakterizovat průběh kompostování, který lze rozdělit na fázi rozkladu, fázi přeměny a fázi zrání, avšak někteří autoři proces kompostování dělí do čtyř fází: fáze mezofilní, termofilní, chladící a fáze zrání. Všechny zmiňované fáze uvádím v první kapitole, zároveň v této kapitole popisuji podmínky, které ovlivňují průběh kompostování. V další kapitole jsem se věnovala rozdělení kompostů na komposty zemědělské, zelené komposty, průmyslové komposty, vermikomposty, ale i jejich charakteristice včetně jednotlivých komponent. V poslední kapitole literární části zmiňuji suroviny bioplynových stanic a jejich možné využití, zejména pak vlastnosti separátu a jeho využití při produkci kompostů. Bakalářská práce je završena vlastním experimentem s cílem verifikovat možnost využití separovaného digestátu, získaného ze zemědělských bioplynových stanic Krásná Hora nad Vltavou a Petrovice, k výrobě kompostů. V rámci tohoto experimentu byly založeny čtyři varianty pokusu. Separáty Krásná Hora a Petrovice se lišily obsahem travní senáže, kdy Petrovice přidávají do fermentoru vyšší podíl travní senáže než ZD Krásná Hora nad Vltavou. K jednotlivým variantám se přidalo 10 a 15 % pšeničné slámy. Na počátku kompostování separáty měly vláknitou strukturou a nižší obsah sušiny kolem 22 %, který se v průběhu kompostování mírně zvyšoval až na cca 30 % sušiny. Vlivem zrání kompostu došlo ke změně struktury a separáty tak získaly charakteristickou drobtovitou strukturu. Laboratorní analýzy vzorků kompostů ukázaly, že kompostovaný separát lze využít pro výrobu zahradních substrátů. Separát z Krásné Hory vykazoval vyšší obsahy živin (zejména fosforu, draslíku, síry) a je tedy vhodný pro náročné druhy rostlin.

Abstract:

In recent years the production of biogas produced by anaerobic fermentation of grown biomass has increased. As a consequence of the increased biogas production, different ways of utilization of the undecomposed raw material are sought. The raw material emerges by anaerobic fermentation, to which the digestate and its separated component (so called solid part of digestate) belong. Additionally, it is possible to use the digestate as manure due to its high content of nutrients and organic matter. The solid part of digestate (of both animal and plant raw materials), is characterized by fibrous structure and can be used for composting. The solid part of separate modified this way is a rich source of nutrients and can reduce the utilization of peat as the main component of substrates. The purpose of the thesis was to characterize the process of composting review part. The process of composting can be divided into the following phases: phase of decomposition, phase of transformation and maturation phase. However, some authors divide process of composting into four phases: mesophilic, thermofilic, cooling and maturation one. I have mentioned all of them in the first chapter while, at the same time, I have described the conditions which influence the process of composting. The following chapter has been devoted to the division of composts into farming, green, industrial and vermicompost. Moreover, I have characterized their individual components. In the last subchapter, I have introduced the raw material of biogas stations and its possible use, especially the characteristics of the solid part of digestate and its use for the compost production. The bachelor's thesis contains own experiment which was aimed for the verification of the possibility to use the solid part of digestate gained from the biogas stations in Krásná Hora nad Vltavou and Petrovice for the production of compost. The experiment was based on four variants. The solid parts of digestate in Krásná Hora and Petrovice varied in the volume of grass hay; in Petrovice a higher volume of hay is added to the fermentor than in ZD Krásná Hora. 10 and 15 per cent of wheat straw were added to each variant. At the beginning of composting the solid parts of digestate had fibrous structure and lower volume of dry matter, approximately 22 per cent, which increased slightly, up to 30 per cent of dry matter, in the course of composting. As a result of the maturation of the compost, the structure of the solid parts changed and they acquired their typical crumbed structure. Laboratory analysis of the compost samples showed that the composted solid part separate can be used for the production of garden substrates. The solid part of digestate from Krásná Hora contained higher volume of nutrients (especially phosphorus, potassium and sulphur) and is therefore suitable for more demanding types of plants.

Klíčová slova

sláma, kompost, separát, bioplynová stanice, dusík

Keywords

compost, biogas station, solid part of digestate, nitrogen, straw

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zahradnictví / Zahradnictví