Minska utsläppet av kompostgaser!
Den organiska delen av hushållssoporna omvandlas till mull i kommunalakompostanläggningar, men under utsläpp av flera oönskade kompostgaser.Agronom Barbro Beck-Friis vid SLU har i sitt doktorsarbete studerat hur debetydande utsläppen av den försurande gasen ammoniak varierar underkomposteringsprocessen. Även växthusgaserna lustgas och metan kan bildas,speciellt om komposten inte vänds och luftas regelbundet.- I framtiden bör man kompostera hushållsavfallet i slutna system för attrena gaserna och omvandla kväve i luften till vätska, menar hon.
I Sverige sker en alltmer utvecklad källsortering av hushållssopor där en
del är organisk. Detta har lett till ett ökat intresse för kompostering
både i hemmet och i storskaliga kommunala kompostanläggningar. Frågan
är bara hur man komposterar organiskt hushållsavfall genom en så
miljövänlig metod som möjligt och hur man får en bra slutprodukt.
Agronom Barbro Beck-Friis har i sitt doktorsarbete studerat bildning och
avgång (emission) av ammoniak, lustgas, koldioxid och metan
till atmosfären vid kompostering. Sammanfattningsvis visar studierna att
kompostering av organiskt hushållsavfall leder till betydande emissioner av
framför allt ammoniak men även under vissa förhållanden lustgas och metan.
För att i framtiden undvika oönskade gasavgångar till atmosfären under
komposteringen bör gasutbytet med atmosfären vara kontrollerat.
Kompostanläggningarna bör därför vara slutna system, där gaserna kan renas
och gasavgången minimeras.
Kompoststudierna utfördes i en experimentell kompostreaktor under
kontrollerade förhållanden. Utsläppen av ammoniak, lustgas och metan
inträffade under olika faser av komposteringen. Ammoniak började avgå vid
övergången mellan den mesofila (den första fasen med måttlig temperatur)
och termofila (den andra fasen med hög temperatur) fasen när pH ökade från
5 till över 8. Hushållssoporna innehöll i början korta fettsyror, framför
allt mjölksyra och ättikssyra, och dessa fanns kvar under den mesofila
fasen. Det ledde till lågt pH och förhindrade därmed ammoniakavgång.
Emellertid verkade de korta fettsyrorna vara hämmande för den mikrobiella
aktiviteten.
Lustgas avgick bara under de första dagarna av komposteringen innan
temperaturen stigit kraftigt, samt senare i komposteringsförloppet när
temperaturen hade sjunkit under 40 grader och nitrat hade bildats.
Kompostering vid låga syrehalter ledde till bildning av metan, men bara
under den termofila fasen när mängden fettsyror var mycket liten. Av den
totala mängden kväve i ursprunglig kompost avgick 98 procent som ammoniak
och mindre än 2 procent som lustgas.
Emissionsmätningar i befintliga stora kommunala komposthögar visade att om
komposten inte sköts på rätt sätt kan betydande mängder lustgas och metan
avgå. Korrekt skötsel innebär regelbunden vändning och luftning av
kompostmaterialet.
Kompostering innebär att organiskt material bryts ner av framför allt
mikroorganismer och att materialvolymen minskar avsevärt. Nya stabila
humussubstanser bildas och slutprodukten är mull. Mikroorganismernas
nedbrytning av det organiska materialet sker framför allt i
syreinnehållande miljöer, även om syrehalten kan variera stort i en
kompost. De syreberoende processerna resulterar i att mycket energi utvinns
vid nedbrytningen och temperaturen stiger i komposten. Temperaturökningen
innebär en hygienisering av materialet. Komposteringsförloppet kan indelas
i tre temperaturfaser. Initialt förekommer en mesofil fas (25-45 grader)
som karakteriseras av måttlig biologisk aktivitet och som följs av en
termofil fas (45-80 grader) med mycket hög mikrobiell aktivitet. Därefter
avtar aktiviteten och därmed temperaturen för att så småningom nå omgivande
temperatur. Framför allt vattenånga och koldioxid avgår från komposten och
under vissa förhållanden även ammoniak, lustgas och metan.
Ammoniak (NH3) har en försurande verkan i marken och kan dessutom leda
till övergödning av sjöar och andra vattendrag. Ammoniak bildas när
proteiner och andra kväverika föreningar bryts ner. Det råder en kemisk
jämnvikt mellan ammoniak och ammonium som regleras av pH-värdet. Ett högt
pH-värde innebär att en stor andel föreligger som ammoniak och att risken
för ammoniakavgång är stor.
Lustgas (N2O) och metan (CH4) är växthusgaser och lustgas bryter
dessutom ner atmosfäriskt ozon. Lustgas kan bildas vid två mikrobiella
processer. Den ena processen, nitrifikation, hämmas vid temperaturer över
40 grader och eftersom den ofta är en förutsättning för den andra
processen, denitrifikation, är förutsättningarna små för lustgasbildning i
komposter med hög temperatur. Metan bildas vid nedbrytning av organiskt
material under syrefria förhållanden.
Agronom Barbro Gunnarsdotter Beck-Friis, institutionen för markvetenskap,
SLU, försvarar fredagen den 11 maj 2001 klockan 09.30 i Loftets hörsal,
SLU, Ultuna, sin avhandling för agronomie doktorsexamen.
För mer information, kontakta Barbro.Beck-Friis@mv.slu.se, 070-645 81 18
Foto: http://www.slu.se/forskning/disputationer/bilder/Beck-Friis.jpg
