Rozkład wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w procesie dojrzewania kompostu

Regulacje prawne Unii Europejskiej i Polski zmuszają do reorganizacji gospodarki odpadami w Polsce. Między innymi wskazują konieczność ograniczenia składowania odpadów które ulegają biodegradacji. Do dnia 31 grudnia 2010 roku ich ilość nie może przekroczyć 75% masy tych odpadów wytworzonych i składowanych w roku 1995 (ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001). Z drugiej jednak strony komposty wytwarzane z odpadów komunalnych nie mają szerokiego rynku zbytu z uwagi na ograniczenia wynikające z zawartych w nich zanieczyszczeń przekraczających wymogi m.in. ustawy o nawozach i nawożeniu (z dnia 10 lipca 2007). Zanieczyszczenia organiczne (w tym także PAHs) zawarte w produkowanych kompostach limitują przepisy obowiązujące w Austrii (6 mg/kg s.m.), Danii (3 mg/kg s.m.) i Luksemburgu (10 mg/kg s.m.) [10]. Są one trwałymi zanieczyszczeniami występującymi we wszystkich komponentach środowiska przyrodniczego. PAHs mogą być one pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego (m.in. rozkład materii organicznej i procesy spalania), a ich stężenie szczególnego znaczenia nabiera w przypadku gdy w łańcuchu pokarmowym docierają do organizmu człowieka [15, 18]. Czy zatem w procesie kompostowania ich ilość PAHs nie przekracza ww. norm eliminując tym samym kompost jako nawóz. Wytwarzany jest także z odpadów organicznych zbieranych selektywnie lub zmieszanych, zawiera znaczne ilości cennej materii organicznej, która poprawia strukturę gleb i ich zasobność w biomasę. Jednak na jakość wytwarzanego kompostu ma wpływ kilka istotnych czynników, gdzie kluczowym zagadnieniem wydaje się być wstępna segregacja odpadów z wydzieleniem frakcji biodegradowalnej. Coraz powszechniejsze staje się kompostowanie odpadów komunalnych, co przyczynia się do graniczenia ilości deponowanych na składowiskach odpadów a także w przypadku kompostowni indywidualnych do obniżenia kosztów składowania [16]. W trakcie procesu kompostowania odpadów dominują dwa prowadzone na drodze mikrobiologicznej procesy: mineralizacji oraz humifikacji materii organicznej zawartej pierwotnie w odpadach [22]. Kompost wytwarzany w warunkach przydomowych jest zwykle wysokiej jakości i zużywany wyłącznie do celów nawozowych, natomiast kompost produkowany z komunalnych odpadów zmieszanych, charakteryzuje się niższą jakością, a także podwyższoną zawartością składników mogących oddziaływać szkodliwie lub toksycznie takich jak metale ciężkie oraz węglowodory. Ważnym okresem procesu kompostowania jest jego dojrzewanie przy stałym dostępie powietrza atmosferycznego. W przypadku zbytniego rozdrobnienia oraz nadmiernego uwilgotnienia dojrzewającej masy migracja tlenu jest utrudniona, co prowadzi lokalnie do powstania warunków anaerobowych i do zagniwania kompostu z wytworzeniem gazów fermentacyjnych. Beztlenowy rozkład materii organicznej zawartej w dojrzewającym kompoście może skutkować tworzeniem węglowodorów, a w tym związków toksycznych, takich jak PAHs [13, 20]. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAHs) występują powszechnie w środowisku przyrodniczym [1, 7, 17, 19]. Mogą być one pochodzenia antropogennego (głównie procesy spalania) oraz naturalnego (wybuchy wulkanów) [20, 23]. Występowanie tych związków (w nadmiernych ilościach) w kompostach może eliminować je jako potencjalny nawóz, co stanowiłoby znaczne trudności ze zbytem wyprodukowanego materiału. Jakkolwiek węglowodory te są rozkładane na drodze mikrobiologicznej bądź fotochemicznej, to jednak niektóre z nich, zwłaszcza pięcio i sześciopierścieniowe, wykazują znaczną odporność na degradację [25].

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku