Wie funktioniert die Kompostierung im großen Maßstab?

Großkompostierung ist ein industrielles Verfahren, bei dem organische Abfälle wie Speisereste, Gartenabfälle und landwirtschaftliche Rückstände in großem Umfang zu nährstoffreichem Kompost zersetzt werden. Bei dieser Methode werden in der Regel fortschrittliche Techniken und Maschinen eingesetzt, um den Kompostierungsprozess zu steuern und zu beschleunigen und einen effizienten Abbau der organischen Stoffe zu gewährleisten.

Die gewerbliche Kompostierung trägt dazu bei, große Mengen organischer Abfälle von den Deponien fernzuhalten, wodurch die Methanemissionen reduziert werden und ein Beitrag zur Verringerung der gesamten Treibhausgasemissionen geleistet wird. Nach Angaben der U.S. Environmental Protection Agency, sind Deponien für feste Siedlungsabfälle für 14 % der vom Menschen verursachten Methanemissionen, wobei Lebensmittelabfälle sind für 58 % der Methanemissionen von Mülldeponien verantwortlich..

Durch die großflächige Abfallreduzierung reichert der entstehende Kompost den Boden mit wichtigen Nährstoffen und Kohlenstoff an und verbessert die Gesundheit, Fruchtbarkeit und Struktur des Bodens. Dies kann zu einer höheren landwirtschaftlichen Produktivität und einer geringeren Abhängigkeit von chemischen Düngemitteln führen. Die Forschung von Dr. Shikha Singh und Burke an der Washington State University ergab, dass die Anwendung von Kompost in Weizen-Trockenlandsystemen die Weizenerträgeinsbesondere bei 20 Tonnen pro Acker, erhöht und ausreichend Nährstoffe ohne externe Düngemittel liefern kann.

Fallstudie lesen: Abfallfreie Fallstudie aus San Francisco

Bei der großtechnischen Kompostierung beziehen sich kompostierbare Materialien auf organische Stoffe, die sich unter aeroben Bedingungen natürlich zersetzen und Kompost bilden können. Zu diesen Materialien gehören eine Vielzahl von pflanzlichen und tierischen Stoffen, die sich effektiv zersetzen und den Boden bereichern.

Lebensmittelabfälle: Gemüsereste, Obstschalen, Kaffeesatz und Eierschalen.

Gartenabfälle: Grasschnitt, Laub und Gartenabfälle.

Dung: Von Pflanzenfressern wie Kühen, Pferden und Hühnern.

Papierprodukte: Ungebleichtes Papier, Karton und Papierhandtücher.

Holzprodukte: Sägemehl, Holzspäne und unbehandelte Hobelspäne.

Getrocknetes Pflanzenmaterial: Stroh, Heu und getrocknete Blätter.

Diese Materialien werden in "Grünzeug" (hoher Stickstoffgehalt) und "Braunzeug" (hoher Kohlenstoffgehalt) eingeteilt, um einen ausgewogenen Kompostierungsprozess zu gewährleisten. Das richtige Verhältnis ist entscheidend für die mikrobielle Aktivität, die das organische Material abbaut.

Nicht kompostierbare Materialien wie Kunststoffe, Metalle, Glas und synthetische Chemikalien werden strikt vermieden, da sie sich nicht zersetzen und den Kompost verunreinigen können.

Bei der Kompostierung in großem Maßstab werden die Materialien zunächst gesammelt und sortiert, zerkleinert und gemischt, um die Zersetzung zu beschleunigen, und anschließend regelmäßig gewendet und überwacht, um optimale Bedingungen für die Kompostierung zu schaffen.

Sammlung: Organische Abfälle wie Essensreste, Gartenabfälle und landwirtschaftliche Rückstände werden aus verschiedenen Quellen gesammelt.

 Vorbereitung: Der gesammelte Abfall wird sortiert, um nicht kompostierbare Teile zu entfernen. Das organische Material wird dann zerkleinert, um die Oberfläche zu vergrößern und die Zersetzung zu beschleunigen.

 Zersetzung: Das aufbereitete Material wird in Kompostieranlagen eingebracht, wo Mikroorganismen die organischen Stoffe abbauen. In dieser Phase entsteht Wärme, wodurch Krankheitserreger und Unkrautsamen reduziert werden.

Aushärtung: Nach der anfänglichen Zersetzung lässt man den Kompost aushärten. In dieser Phase stabilisiert er sich weiter und reift aus, so dass er für den Einsatz im Boden sicher und nützlich ist.

Großflächige Kompostierung in Schwaden: Das Verfahren der Mietenkompostierung, bei dem organisches Material in langen Reihen angeordnet und regelmäßig gewendet wird, um die Belüftung und Temperatur aufrechtzuerhalten, ist weit verbreitet. Laut einer Pressemitteilung des US Compost Council aus dem Jahr 2024nutzen 42 % der Kompostieranlagen diese Methode.

Belüfteter statischer Haufen: Komposthaufen werden mit Gebläsen oder Vakuumsystemen belüftet, so dass sie nicht mehr gewendet werden müssen und eine ausreichende Sauerstoffversorgung gewährleistet ist.

In-Behälter: Organische Abfälle werden in geschlossenen Behältern oder Gefäßen kompostiert. Dieses System ermöglicht eine genaue Kontrolle der Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Belüftung, was zu einer schnelleren Kompostierung führt.

1. Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis: Ein ausgewogenes Verhältnis von kohlenstoffreichen (braunen) Materialien und stickstoffreichen (grünen) Materialien ist entscheidend. Nach Angaben von Cornell Kompostierungliegt das ideale Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis (C:N) im Allgemeinen bei etwa 30:1. Es variiert in jeder Kompostierungsphase.

 Feuchtigkeitsgehalt: Die Aufrechterhaltung einer ausreichenden Feuchtigkeit ist für die mikrobielle Aktivität entscheidend. Der Kompost sollte wie ein feuchter, ausgewrungener Schwamm sein, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 40-60 %.

 Sauerstoffgehalt: Die Belüftung ist für die aerobe Zersetzung unerlässlich. Durch regelmäßiges Wenden oder Zwangsbelüften wird sichergestellt, dass die Mikroorganismen den für den effizienten Abbau organischer Stoffe erforderlichen Sauerstoff erhalten.

Zu den wichtigsten Geräten gehören Zerkleinerer, Wender, Siebe und Kompostiermatten. 

• A drahtloses Temperaturüberwachungssystem für Kompostmieten gewährleistet die Einhaltung von Vorschriften und eine optimale mikrobielle Aktivität durch kontinuierliche Temperaturüberwachung.

• Schredder zerkleinern große organische Materialien in kleinere Stücke, was eine schnellere Zersetzung ermöglicht. 
• Wender sind für die Belüftung des Komposthaufens unerlässlich und sorgen dafür, dass der Sauerstoff gleichmäßig verteilt wird, um die mikrobielle Aktivität zu fördern. 
• Siebe trennen den fertigen Kompost von größeren, nicht zersetzten Stoffen und sorgen so für ein einheitliches Produkt. 
• Kompostiermatten bieten eine stabile und undurchlässige Oberfläche für Komposthaufen und verhindern eine Verunreinigung des darunter liegenden Bodens und des Grundwassers.

Effiziente Personalausstattung und Management sind für den betrieblichen Erfolg entscheidend. Zu den Schlüsselfunktionen gehören ein Standortleiter, der den täglichen Betrieb und die Einhaltung der Vorschriften überwacht, Anlagenführer, die die Maschinen bedienen und warten, und Qualitätskontrollpersonal, das den Kompostierungsprozess überwacht, um die Einhaltung der Qualitätsstandards zu gewährleisten. 

Weitere Mitarbeiter können Logistikkoordinatoren für die Verwaltung der ein- und ausgehenden Materialien sowie Gesundheits- und Sicherheitsbeauftragte zur Durchsetzung der Sicherheitsprotokolle sein.

Die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften ist unerlässlich. Dazu gehört auch die Einholung der erforderlichen Genehmigungen für den Betrieb, die häufig Umweltverträglichkeitsprüfungen beinhalten. Durch die Einhaltung der Umweltvorschriften wird sichergestellt, dass der Betrieb keine negativen Auswirkungen auf die Luft-, Wasser- oder Bodenqualität hat.  

Die Sicherheitsrichtlinien müssen strikt befolgt werden, um die Arbeitnehmer vor möglichen Gefahren im Zusammenhang mit der Kompostierung zu schützen, z. B. vor dem Kontakt mit Krankheitserregern oder gefährlichen Maschinen. Regelmäßige Inspektionen und Dokumentationen sind häufig erforderlich, um die Einhaltung der Vorschriften und die Transparenz des Betriebs zu gewährleisten.

Durch die Integration dieser Komponenten kann ein groß angelegter Kompostierungsbetrieb organische Abfälle effektiv verwalten, qualitativ hochwertigen Kompost herstellen und innerhalb des gesetzlichen Rahmens nachhaltig arbeiten.

Die großtechnische Kompostierung ist ein industrielles Verfahren, bei dem organische Abfälle mithilfe fortschrittlicher Maschinen wie Temperatursensoren und Schwadenwendern effizient in nährstoffreichen Kompost umgewandelt werden. Durch die Verlagerung von Abfällen auf Deponien werden die Methanemissionen erheblich reduziert und die Gesundheit des Bodens gefördert, was die landwirtschaftliche Produktivität steigert und den Einsatz von chemischen Düngemitteln reduziert.

Der Erfolg hängt von der Aufrechterhaltung des richtigen Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnisses, der Feuchtigkeit und der Belüftung sowie von einer effektiven Personalausstattung und der strikten Einhaltung der Vorschriften ab. Dieser Prozess ist ein entscheidendes Element der nachhaltigen Abfallbewirtschaftung und bietet erhebliche Vorteile für Umwelt und Landwirtschaft.