Vermikompostování čistírenského kalu s přídavkem slaměných pelet

Bc. Nikola Kozlíková

Master's thesis

Vermicomposting of sewage sludge with addition of straw pellets

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo zjistit, zda existují statisticky významné rozdíly naměřených hodnot pH, měrné vodivosti, celkových obsahů prvků K, P, Ca a Mg, obsahů přijatelných prvků K, Mg a P, celkových obsahů dusíku, uhlíku, poměru C:N, úbytku hmotnosti materiálu v zakládce a sušiny mezi materiály se žížalami a bez žížal. Dále bylo zjišťováno, zda průměrný počet a biomasa žížal a počet kokonů bude přímo úměrný zastoupení slaměných pelet, a zda průměrná hmotnost jedné žížaly bude nejvyšší ve vermikompostovaných kalech. Byl použit surový čistírenský kal s příměsí slaměných pelet v různých hmotnostních poměrech - kal 100 % hm. (9 kg); kal 75 % hm. (6,75 kg) + pelety 25 % hm. (2,25 kg); kal 50 % hm. (4,5 kg) + pelety 50 % hm. (4,5 kg); kal 25 % hm. (2,25 kg) + pelety 75 % hm. (6,75 kg); pelety 100 % hm. (9 kg). Byl použit žížalí hybrid - žížala kalifornská (Eisenia andrei). Vzorky byly odebírány a analyzovány každý měsíc po dobu 5 měsíců. Na základě statistických šetření nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly mezi variantami se žížalami a bez žížal, a to ve většině statistických šetřeních. Statistické rozdíly byly zaznamenány u hodnot: měrné vodivosti mezi variantami směsí kal 75 % hm. pelety 25 % hm., celkových obsahů draslíku mezi variantami směsí kal 100 % hm. a směsí kal 75 % hm. + pelety 25 % hm., obsahů přijatelného draslíku mezi variantami směsí pelety 100 % hm., obsahů přijatelného hořčíku mezi variantami směsí kal 50 % hm. + pelety 50 % hm., obsahů přijatelného fosforu mezi variantami směsí pelety 100 % hm., celkových obsahů uhlíku mezi variantami směsí kal 50 % hm. + pelety 50 % hm. a poměru C:N mezi variantami směsí kal 75 % hm. + pelety 25 % hm. Mezi jednotlivými biologickými parametry a variantami byly v průběhu pokusu pozorovány značné výkyvy. V průběhu pokusu byly průměrné počty žížal a kokonů stanovovány vždy z 500 g daného materiálu. Na konci pokusu byl zjištěn nejvyšší průměrný počet a množství biomasy ve směsi kal 50 % hm. + pelety 50 % hm. V této směsi bylo zjištěno 61 ks/500 g a 21,30 g biomasy žížal na kg směsi. Nejvyšší průměrný počet kokonů byl zjištěn ve směsi kal 25 % hm. + pelety 75 % hm. V této směsi bylo zjištěno 202 ks/500 g. Jako vhodnější materiály pro vývoj a reprodukci žížal byly určeny směsi čistírenských kalů a slaměných pelet. Samotné suroviny – čistírenský kal a slaměné pelety nejsou doporučeny pro proces vermikompostování. Mezi hodnotami nejvyšší průměrné hmotnosti jedné žížaly byly v průběhu pokusu pozorovány také rozdíly. Na konci pokusu byla zjištěna nejvyšší průměrná hmotnost jedné žížaly ze sledovaných variant u samotného čistírenského kalu, a to 0,35 g. Pro přesnější a více proveditelné rozdíly mezi jednotlivými variantami doporučuji v případě dalších pokusů více opakování pro jednotlivé varianty.

Abstract:

The aim of the diploma thesis was to determine, there are statistically significant differences in measured values of pH, specific conductivity, total contents of elements K, P, Ca and Mg, contents of acceptable elements K, Mg and P, total contents of nitrogen, carbon, C: N ratio, loss the weight of the material in the base and the dry mass between the materials with and without earthworms. It was also determined the average number and biomass of earthworms and the number of cocoons will be directly proportional to the proportion of straw pellets, and the average weight of one earthworm will be highest in vermicomposted sludges. Raw sewage sludge with an admixture of straw pellets in various weight ratios was used - sludge 100% by weight. (9 kg); sludge 75% wt. (6.75 kg) + pellets 25% wt. (2.25 kg); sludge 50% wt. (4.5 kg) + pellets 50% wt. (4.5 kg); sludge 25% wt. (2.25 kg) + pellets 75% wt. (6.75 kg); pellets 100% wt. (9 kg). A hybrid earthworm - California earthworm (Eisenia andrei) was used. Samples were taken and analyzed every month for 5 months. Based on statistical surveys, no statistically significant differences were found between the variants with and without earthworms in most statistical surveys. Statistical differences were recorded for the values: specific conductivity between variants of sludge mixtures 75% wt. pellets 25% wt., total K contents between variants of the mixture sludge 100% wt. and a mixture of sludge 75% wt. + pellets 25% wt., acceptable K contents between variants of the pellet mixture 100% wt., acceptable Mg contents between variants of the mixture sludge 50% wt. + pellets 50% wt., acceptable P contents between variants of the pellet mixture 100% wt., total C contents between variants of the mixture sludge 50% wt. + pellets 50% wt. and a C:N ratio between the variants of the sludge mixture of 75% wt. + pellets 25% wt. Significant fluctuations were observed between the individual biological parameters and variants during the experiment. During the experiment, the average numbers of earthworms and cocoons were determined from 500 g of the material. At the end of the experiment, the highest average number and amount of biomass was in the sludge mixture of 50% wt. + pellets 50% wt. - 61 pieces / 500 g and 21.30 g of earthworm biomass per kg of mixture were found in this mixture. The highest average number of cocoons was found in the sludge mixture of 25% wt. + pellets 75% wt. 202 pieces / 500 g were found in this mixture. Mixtures of sewage sludge and straw pellets were determined as more suitable materials for the development and reproduction of earthworms. The materials - sewage sludge and straw pellets are not recommended for the vermicomposting process. Differences between the values of the highest average weight of one earthworm were also observed during the experiment. At the end of the experiment, the highest average weight of one earthworm from the observed variants was found for the sewage sludge alone, namely 0.35 g. For more accurate and more feasible differences between individual variants, I recommend more repetitions for individual variants in case of further attempts.

Keywords

vermikompostování, vermikompost, čistírenský kal, slaměné pelety

Keywords

vermicomposting, vermicompost, sewage sludge, straw pellets

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Aleš Hanč, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Waste Technology