Fascynujący mikroświat kompostu i jego przydatność, potwierdzona przez naukowców z Wrocławia

Badacze z Wrocławia wykazali, że pryzma kompostowa jest nie tylko źródłem doskonałego nawozu, ale również stanowi istotne źródło tlenku węgla, niezbędnego w wielu sektorach przemysłu. Zdołali oni zidentyfikować bakterie, które są w stanie produkować ten cenny gaz i równocześnie przetwarzać bioodpady, których produkcja nieustannie rośnie.

„Nasze odkrycia stanowią unikalny temat na skalę globalną. Do tej pory uważano, że proces kompostowania bioodpadów jest już kompletnie zgłębiony. Udowodniliśmy jednak, że może on stanowić nową, ekonomicznie i ekologicznie konkurencyjną metodę pozyskiwania tlenku węgla, opartą na naturalnych procesach prowadzonych przez bakterie”, mówi dr Karolina Sobieraj z Katedry Biogospodarki Stosowanej UPWr, autorka publikacji „Izolacja i identyfikacja mikroorganizmów produkujących CO z kompostu”, która została opublikowana w „Waste Management”, jednym z najbardziej prestiżowych tytułów poświęconych gospodarce odpadami. To pierwszy raz, gdy wyniki produkcji gazów przez bakterie wyizolowane z kompostu zostały opublikowane w tym źródle.

Przy pierwszym skojarzeniu z kompostem, przychodzi nam na myśl stos liści i skoszonej trawy, resztki warzyw i owoców, obierki, fusy po kawie i inne bioodpady z naszych domów – niewiele dekoracyjne resztki ukryte w kącie naszych ogrodów. Tymczasem pryzma kompostowa to fascynujący mikroświat zaludniony przez liczne bakterie, grzyby i promieniowce, które poprzez swoje enzymy rozkładają wszelkie niepotrzebne dla nas substancje organiczne: białka, lipidy i węglowodany. Dzięki tej armii mikroorganizmów, pod odpowiednimi warunkami temperatury i wilgotności oraz w obecności tlenu, zachodzi proces, który po kilkunastu tygodniach daje nam doskonały organiczny nawóz. Jest on bezpieczny dla roślin i zwierząt, wzbogaca ziemię w próchnicę, poprawia jej strukturę i sprawia, że staje się bardziej żyzna. Kompostowanie to również sposób na zagospodarowanie miejskich odpadów w przemysłowych kompostowniach. Odpady nie są utylizowane, ale recyrkulowane – wracają do obiegu, lecz w przydatnej i bezpiecznej formie. Dzięki kompostowaniu ich objętość zmniejsza się nawet o połowę, a końcowym produktem jest kompost, który jest wykorzystywany na przykład w miejskich parkach czy dostępny dla lokalnej społeczności do indywidualnego użytku.

Organiczny recykling przebiega w czterech fazach temperaturowych, podczas których zmienia się populacja zasiedlająca pryzmę kompostową. W pierwszej fazie działają tzw. primary decomposers, czyli mikroorganizmy mezofilne, które w temperaturze od 25 do 40 stopni Celsjusza rozkładają proste związki organiczne. W drugiej fazie pojawiają się mikroorganizmy termofilne, aktywne w wyższym przedziale temperatur (45-65 st. C), które kontynuują rozkład materii organicznej. Temperatura kompostu może wówczas wzrosnąć nawet do 80 stopni. W fazie wychładzania pojawiają się bakterie i grzyby zdolne do biodegradacji trudniej rozkładalnych związków, np. skrobi. W ostatniej fazie dojrzewania aktywność bakterii zwalnia, a w kompoście pozostają związki, które nie są dalej rozkładalne, np. lignina. Efektem całego procesu są nie tylko nawóz i wytworzone ciepło – powstają również gazy, spośród których szczególnie wartościowy jest CO.

Ten bezbarwny i bezwonny gaz, potocznie określany czadem, jest silnie toksyczny, ponieważ wiąże się z hemoglobiną znacznie szybciej niż tlen. Kiedy jest wdychany przez człowieka, przechodzi do krwiobiegu i blokuje dopływ tlenu, co prowadzi do szybkiego niedotlenienia tkanek i nawet do zgonu. „Stąd wziął się czarny PR tlenku węgla jako cichego zabójcy” – mówi autorka publikacji. „Jednakże, to związek chemiczny stosowany w wielu gałęziach przemysłu, do produkcji paliw i syntezy związków chemicznych, w metalurgii, hutnictwie, przemyśle farmaceutycznym i spożywczym, a nawet w medycynie”. Uwalnia się w środowisku naturalnym, na przykład podczas wybuchu wulkanów i pożarów lasów. Jego produkcja zachodzi w glebie, wodzie i atmosferze, a odpowiedzialne są za to między innymi bakterie i grzyby zasiedlające korzenie roślin, rozkład martwych mikroorganizmów czy degradacja materii organicznej przez część promieniowania słonecznego UV.