Jednom kad naraste, biomasa je podložna degradaciji i raspadu na brojne produkte, od kojih je najjednostavniji onaj od kojeg je sve i počelo – ugljični dioksid (CO2). Zelena biomasa ne traje dugo i već na jesen (ako ne prije) se smežura, osuši i padne na tlo. Drvenastoj biomasi trajanje je duže, postoje stabla stara i preko stotinu godinu, no i ona će jednog dana prestati rasti te početi raspadati se. Naravno, drvo se može upotrijebiti za neku svrhu i tada, otklonjeno od uvjeta propadanja može trajati desetljećima. No može i brzo nestati, u peći gdje se gorenjem ili oksidacijom pretvara u ugljični dioksid, vodu i pepeo.
Biomasa u prirodi nikad ne postaje otpad, nego je samo jedna od faza ugljikova ciklusa. Otpalo lišće u šumi se postepeno raspada, te na koncu prihranjuje opet istu šumu, bilo preko humusa ili oslobođenog CO2. Kod raspada biomase od procesa dominira oksidativna disimilacija (kompostiranje) dok ipak ponegdje u prirodi, na primjer u močvarama postoji i fermentativna disimilacija u kojoj se osim ugljičnog dioksida pojavljuje i metan kao razgradni plinski produkt.
Što je s otpadnom biomasom koju svakodnevno generira čovjek?
Kuhinjski i vrtni otpad, često referiran kao biorazgradivi otpad, ili skraćeno biootpad čini preko trećine otpada koji nastaje u prosječnom kućanstvu. Što se s njim događa?
Nužno se degradira, a ovisno o uvjetima bit će to aerobna razgradnja (disimilacija) kao što je to slučaj pri kompostiranju, ili anaerobni, fermentativni proces na odlagalištima, što je nažalost u Hrvatskoj daleko češći slučaj.
Dakle, sav biootpad koji se skuplja zajedno s ostalim otpadom i u formi smeća odvozi na odlagalište ide u smjeru anaerobne fermentacije te će nakon nekoliko, po neugodnom mirisu poznatih faza završiti u stabilnoj metanskoj fazi razgradnje. Tijekom te faze, koja u tijelu odlagališta može trajati desecima godina sav će se razgadivi ugljik (disimibilni) pretvoriti u plinsku smjesu metana i ugljičnog dioksida u podjednakom omjeru. Taj plin, često nazivan bioplin, zbog metana kojeg sadrži, odgovoran je za teško ugasive dubinske požare u odlagalištima kao i za značajan dio emisija stakleničkih plinova.
Naime, metan je vrlo potentan staklenički plin što vidimo iz vrijednosti potencijala globalnog zatopljenja (engl. Global Warming Potential – GWP). Prema posljednjem Izvještaju Međuvladinog panela za klimatske promjene (engl. Intergovernmental Panel on Climate Change) metan je 28 puta potentniji staklenički plin od ugljičnog dioksida pa se pri izradi inventara emisije stakleničkih plinova sve emisije metana množe s 28 i tako iskazuju kao emisije ekvivalentnog CO2.
Zato se na odlagalištima nastoji pokrovnim brtvenim slojem zaustaviti emitiranje metana u atmosferu, te aktivno crpiti bioplin i izgarati ga na baklji ili u plinskom motoru ako se radi o većim količinama. Tada, nakon izgaranja postoji samo ugljični dioksid kao konačni produkt razgradnje koji se u slučaju biootpada smatra staklenički neutralnim.
Odlagalište otpada je jedna vrsta anaerobnog digestora, s mnogim nedostacima i opasnostima koje se mogu izbjeći u kontroliranim uvjetima reaktora za anaerobnu digestiju. Prvi preduvjet je odvojeno prikupljanje biootpada, a zatim i relativno složeno postrojenje za šaržnu digestiju tijekom koje će se u nekoliko tjedana iscrpiti glavnina potencijala za generiranje bioplina. Bioplin se u pravilu koristi za neku korisnu svrhu, grijanje reaktora i proizvodnju električne energije.
Ako se pak biotpad odvojeno prikuplja i odvozi na kompostiranje, gdje se odvija proces aerobne ili oksidativne fermentacije, jedini plinski produkt razgradnje je staklenički neutralan ugljični dioksid. U oba slučaja nastaje i kruti ostatak, kompost kod kompostiranja, digestat kod anaerobne digestije.
Svakako najjednostavnije rješenje za otpadnu biomasu je kompostiranje kojeg možemo smatrati prirodnim procesom recikliranja biorazgradivih organskih tvari.
Kada se proces kompostiranja vodi ispravno, izbjegavaju se neugodni mirisi. To se postiže brigom o omjeru ugljika i dušika kompostne mase (omjer drvenastog ili vlaknastog u odnosu na proteinsku masu), zatim o sadžaju vlage i konačno o prozračenosti kompostne hrpe. Proces pretvorbe biorazgradivog komunalnog otpada u kompost troši vodu i kisik, a oslobađa se toplina i ugljični dioksid.
Naravno, proces kompostiranja se može voditi neuredno i nesavjesno. Tada se pojavljuju neugodni mirisi, emisije u okoliš, moguće pojave glodavaca, i drugi problemi. Zato treba inzistirati na urednom procesu koji započinje jasnom bilancom mase i vrste biorazgradivog materijala.
Nužna je redovita inspekcija svakog dovezenog biorazgradiovog tereta. Opasne tvari, elektronika, i sve druge strane tvari nisu dozvoljene. Uklanjanjem biorazgradive komponente iz komunalnog otpada koja čini 25 do 45 posto mase (papir i karton jesu biorazgadivi ali su vrijedniji u industriji papira), nestaje najveći dio mikrobiološko-higijensko-ambijentalnog problema otpada.
Produkt urednog sustava kompostiranja je kompost koji je zbog svojih vrijednih svojstava (hranjive tvari i organski sadržaj) vrlo vrijedan za prihranjivanje tla i poljoprivrenu proizvodnju u povrtnjacima, voćnjacima, vinogradima i njivama. Tijekom kompostiranja koje traje 6 do 10 tjedana izgubi se oko 40 do 60 posto mase putem emisije ugljičnog dioksida i vodene pare.
Najpovoljniji materijal za kompostiranje je svježi kuhinjski i vrtni otpad
Najpovoljniji materijal za kompostiranje je svježi kuhinjski i vrtni otpad. Ostaci hrane i mesni otpad povoljniji su za anaerobnu digestiju, a da bi se nesmetano kompostirali nužna je prethodna priprema. U slučaju prihvata hrane i sličnog biootpada bogatijeg dušikom, za kompostiranje je važno usitnjavanje i brzi dodatak piljevine ili nekog drugog ugljikom bogatog materijala s ciljem uravnnoteženja kompostne mase. Enzimatski pripravci za pospješenje mikrobiološke aktivnosti mogu bitno pospješiti proces kompostiranja.
Kompostirati se može kod kuće, u okućnicama ili vrtovima gdje proces ide sporije ili na centralnim kompostištima gdje se uz aktivnu kontrolu procesnih parametara postižu bolji rezultati u kraćem vremenu. Centralno kompostiranje moguće je na otvorenom, u uzdužnim kompostnim hrpama, ili u zatvorenom prostoru gdje se mogu strože kontrolirati uvjeti.
Sve u svemu, otpadna biomasa prestaje biti problem onog časa kad se primjeni jedino ispravno rješenje – odvojeno prikupljanje i odgovarajuća obrada biootpada, bez obzira je li to kompostiranje ili anaerobna digestija.