Metody biologiczne przetwarzania odpadów   

 

 

 

Biologiczne procesy przetwarzania odpadów można podzielid na dwie podstawowe grupy: 

• procesy tlenowe - kompostowanie 

• procesy beztlenowe – fermentacja metanowa 

Kompostowanie 

Kompostowanie odpadów polega na niskotemperaturowym tlenowym rozkładzie substancji 
organicznej z udziałem mikroorganizmów.  Produktami gazowymi przemian są głównie 
dwutlenek węgla i para wodna; po procesie odzyskuje się produkt, który może byd 
wykorzystany do nawożenia pól. 

 

Do zalet metody kompostowania należy zaliczyd: 

 



 

recyrkulacja organicznych składników zawartych w odpadach komunalnych;  



 

zmniejszenie ilości odpadów deponowanych na wysypiska o 30-50%.  



 

zapewnienie czystości sanitarno-epidemiologicznej odpadów;  



 

duże doświadczenie w eksploatacji tego typu obiektów;  



 

względnie niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne; 



 

 powstawanie kompostu - wartościowego materiału przydatnego do wielu celów 

 

Rozkład powodują mikroorganizmy, w tym głównie bakterie ter

mofilne, promieniowce i grzyby. 

Bakterie mezofile występują tylko przy niższych temperaturach, w pierwszej fazie procesu, 
natomiast w całym procesie przeważają bakterie termofilne, warunkujące właściwy przebieg 
kompostowania)  

Przebieg procesu kompostowania  

Przy zachowaniu optymalnych warunków kompostowanie przebiega w czterech fazach 
charakteryzujących się różną aktywnością określonych grup mikroorganizmów:  

 I Faza: wstępnego kompostowania, mezofilna lub wzrostu temperatury, która trwa krótko, 
do kilku dni.  

II Faza: intensywnego kompostowania, termofilna lub wysoko temperaturowa, która może 
trwać od kilku dni do kilku tygodni. W tej fazie zostają rozłożone łatwo rozkładalne związki 
organiczne, a produktami tego rozkładu są woda, dwutlenek węgla (CO2) i amoniak (NH4).  

III Faza: zwana kompostowaniem właściwym, najczęściej zaczyna się w 3 - 5 tygodniu i 
trwa przez dalsze 3 - 5 tygodni. Charakterystyczny dla tej fazy jest spadek temperatury, 
przekształcanie trudno rozkładalnych związków (tj.: lignina, tłuszcze, woski, żywice) przez 
mezofilne bakterie i grzyby oraz wyraźne zmniejszenie objętości odpadów.  

IV Faza: dojrzewania kompostu, zwana również kompostowaniem wtórnym, następuje w niej 
dalsze wychładzania materiału, tworzy się stabilna frakcja kompostu (huminy), dochodzi do 
wzmożonego pojawiania się makrofauny (roztoczy, dżdżownic), czas trwania tej fazy może 
sięgać kilku miesięcy.  

 

W kompostowaniu zachodzą dwa równoległe procesy: 
 
Mineralizacja - utlenianie substancji organicznej do dwutlenku węgla, wody, azotanów, 
siarczanów, fosforanów i innych składników w najwyższym stopniu utlenienia. 
 
Humifikacja - synteza składników rozkładu w wielocząsteczkowe substancje próchnicze 
 

Warunki kompostowania (Aktywnośd enzymów zależy od wielu czynników:) 



 

odpowiedni skład chemiczny odpadów poddawanych kompostowaniu (minimalna 
ilośd substancji organicznej > niż 30% , brak substancji toksycznych)  



 

pH masy kompostowej (optymalne ok. 6,5) 



 

temperatura procesu (optymalna ok. 50-65°C)  



 

napowietrzenie ( 0,6-1,9 m3/kg organicznej na dobę) 



 

rozdrobnienie odpadów (optymalna wielkośd cząstek przy kompostowaniu 
naturalnym 25-40mm , przy mechanicznym ok. 12mm ) 



 

wilgotnośd 40-70% (optymalna 55%) 



 

stosunek węgla do azotu i fosforu (C:N= (17-30): 1 C:P= 100:1) 

Co nadaje się na kompost? 



 

papier,  



 

tektura, 



 

 odpady ulegające biodegradacji, 



 

 odzież i tekstylia z włókien naturalnych,   



 

drewno,  



 

odpady z targowisk. 

 
 

 

Technologię kompostowania realizuje się na dwa sposoby: 



 

kompostowanie jednostopniowe  

 

Rozdrobnione i wymieszane odpady układane są w pryzmy o wysokości 1,5-2,0 m, 
które są okresowo zwilżane i napowietrzane. Dojrzewanie kompostu trwa 4-7 
miesięcy.

 



 

 kompostowanie dwustopniowe, które realizuje się w następującej kolejności: 



 

w komorze (rys. 1),  lub w  biostabilizatorze bębnowym (rys. 2),   - 
etap pierwszy (wstępny), 



 

w pryzmach - etap drugi (stabilizacja kompostu) 
 

Odpady po wcześniejszym przygotowaniu kierowane są do zamkniętej komory, gdzie w 
kontrolowanych warunkach temperatury i wilgotności zachodzą intensywne procesy rozkładu materii 
organicznej. Po 1-3 dobach kompost układany jest w pryzmach, gdzie następuje jego stabilizacja 
przez 3-6 tygodni. 

 

Rysunek 1 Kompostowanie w komorach zamkniętych [4-7] 

 

Rysunek 2 Kompostowanie w biostabilizatorze obrotowym. 1 – zasobnik na odpady, 2 – przenośnik chwytakowy, 3 – 

rozdrabniarka wstępna, 4 – biostabilizator bębnowy, 5 – sito rzadkie, 6 – separator balistyczny, 7 – sito gęste, 8 – 

separator elektromagnetyczny. 

 
 
 
Fermentacja metanowa - procesy rozkładu w warunkach beztlenowych, w których powstają 
gazowe produkty (tzw. biogaz) z wysoką zawartością metanu (40 - 60%); pozostałą częśd 
stanowi dwutlenek węgla. Prowadzona w zamkniętych komorach, w temperaturze ok. 35 ºC 
lub 55 ºC. 
 

Zalety produkcji energii z biogazu 
• wytwarzanie energii odnawialnej, przyjaznej dla środowiska  
• mały wpływ na efekt cieplarniany dwutlenku węgla powstającego ze spalania biogazu 
• zdecentralizowana jej produkcja nie wymaga budowy linii transmisyjnych, brak strat związanych z 
jej przesyłaniem 
 
Wady produkcji energii z biogazu 
• koniecznośd ciągłego monitorowania warunków procesu 
• nakłady inwestycyjne na budowę zbiorników, fermentorów, zakup silnika, prądnicy czy aparatury 
kontrolnej

 

 

Do metod fermentacji beztlenowej odpadów należą: 



 

Odgazowanie wysypisk odpadów komunalnych 

 

 



 

Fermentacja w pryzmach energetycznych  

 

W celu uzyskania optymalnego rozkładu w pryzmie energetycznej w warunkach 
beztlenowych konieczne jest spełnienie następujących warunków: 



 

odpowiednie rozdrobnienie materiału, 



 

stosunek węgla do azotu na poziomie60 : 1 do 40 : 1, 



 

 poziom wilgotności odpadu 60 -70%, 



 

wartośd pH około 7 

 

 

Rysunek 3 Schemat pryzmy energetycznej

 

Odpady po rozdrobnieniu układa się w pryzmę o objętości około 20 tys. m3, a następnie 

szczelnie przykrywa. Kształt pryzmy może byd dowolny, z zapewnieniem jednak możliwości 
realizacji drenażu grawitacyjnego odcieków.  

Czas potrzebny do osiągnięcia stabilnej fazy fermentacji metanowej trwa zwykle około 6 

miesięcy. Po tym czasie następuje eksploatacja gazu. Po upływie 5 lat pryzma jest odsłaniana 
a przefermentowana masa po oczyszczeniu może byd wykorzystywana jako nawóz. 

 



 

Fermentacja w zamkniętych komorach