Istra je jedna od najrazvijenijih hrvatskih maslinarskih regija, a upravo zato u relativno kratkom razdoblju berbe i prerade nastaju velike količine komine, gustog organskog ostatka koji nakon izdvajanja maslinova ulja uljarama i proizvođačima često predstavlja ozbiljan problem. Kako taj nusproizvod ne bi završio kao otpad, znanstvenici Instituta za poljoprivredu i turizam u Poreču istražuju može li se kontroliranim kompostiranjem pretvoriti u vrijedan materijal koji bi se ponovno koristio u poljoprivredi.
U istraživačkim bioreaktorima Instituta ovih je dana počela razgradnja smjese komine maslina i slame. Tijekom sljedećih mjeseci znanstvenici će pratiti temperaturu, kisik, vlažnost, razgradnju organske tvari, ostatke ulja i fenolnih spojeva te utvrđivati kako različite količine upuhivanog zraka utječu na cijeli proces. Voditelj projekta je dr. sc. Marko Černe, viši znanstveni suradnik na Zavodu za poljoprivredu i prehranu Instituta, dok je u istraživanje uključen i mladi istraživač Abdelaali Olcaid iz Maroka, koji će sudjelovati u praćenju procesa, uzimanju uzoraka i kemijskim analizama. Rezultati pokusa bit će korišteni i u izradi njegove doktorske disertacije.
Koliko zraka treba komini da bi postala kompost?
– Ovih dana postavljamo pokuse s kompostiranjem komine maslina. Glavni je cilj ispitati utjecaj upuhivanja različitih količina zraka na proces kompostiranja. To je tehnološki aspekt koji još nije dovoljno istražen, osobito kada govorimo o komini, a dobiveni bi rezultati mogli imati primjenu i u većim, industrijskim sustavima kompostiranja – kaže Černe.
Komina nastaje nakon prerade maslina i izdvajanja ulja, no iako je riječ o organskom materijalu, njezino zbrinjavanje nije jednostavno. Sadrži velik udio vlage, visoke koncentracije organske tvari, ostatke ulja i fenolne spojeve, a vrlo je gusta i slabo prozračna pa se u neodgovarajućim uvjetima teško i sporo razgrađuje. Upravo zbog toga prije punjenja bioreaktora miješa se sa slamom, koja djeluje kao strukturni materijal, vlažnu masu čini rahlijom i stvara prostor kroz koji može prolaziti zrak.
Slama nije samo dodatak, nego ključ procesa
– Priprema smjese jedan je od najvažnijih dijelova cijelog postupka. Komina sama po sebi ima velik udio vlage i visoku gustoću. Kada bismo je stavili u bioreaktor bez dodatka poroznog materijala, zrak ne bi mogao ravnomjerno prolaziti kroz masu. Prema našim prethodnim istraživanjima, optimalan se pokazao maseni udio od približno 30 posto slame – objašnjava Černe.
U bioreaktoru je opskrba kisikom presudna jer razgradnju organske tvari provode mikroorganizmi kojima je za rad potreban zrak. Ako je masa previše zbijena, stvaraju se područja bez dovoljno kisika, proces se usporava, a umjesto poželjne aerobne razgradnje mogu se pojaviti neugodni mirisi i drugi problemi.
Bioreaktor nije dovoljan ako smjesa nije pravilno pripremljena
– Možemo upuhivati zrak, ali to neće imati učinka ako prije toga nismo napravili dovoljno poroznu smjesu. Zrak mora prolaziti kroz cijelu masu. Zato nije dovoljno imati samo dobar bioreaktor. Jednako je važno pravilno odrediti omjer komine i slame – govori voditelj projekta.
Nakon punjenja bioreaktora neće odmah biti vidljivih promjena. Mikroorganizmima je potrebno nekoliko dana da se aktiviraju i počnu intenzivno razgrađivati organski materijal, a tada se očekuje i rast temperature u unutrašnjosti mase. Upravo će temperaturne promjene biti jedan od važnih pokazatelja koliko je proces uspješno krenuo.
Temperatura pokazuje kada mikroorganizmi počinju raditi
– Nakon tjedan dana temperatura bi se trebala podignuti na približno 45 Celzijevih stupnjeva. To je znak da je proces krenuo i da mikroorganizmi intenzivno rade. U bioreaktorima imamo senzore kojima ćemo kontinuirano pratiti temperaturne promjene, a zatim ih povezivati s režimom upuhivanja zraka i rezultatima kemijskih analiza – kaže Černe.
Znanstvenike posebno zanima kako se tijekom kompostiranja smanjuje količina fitotoksičnih tvari. Fenolni spojevi i ostaci ulja u svježoj komini mogu negativno utjecati na klijanje sjemena i razvoj biljaka, pa je cilj dobiti dovoljno stabilan materijal koji više neće imati takav učinak. Da bi se dobio potpuno zreo kompost, smjesa bi u bioreaktoru trebala ostati najmanje pet mjeseci.
Prvi pokus traje dva mjeseca, a zatim stiže novi sastojak
Aktualni pokus trajat će oko dva mjeseca jer znanstvenike u ovoj fazi ponajprije zanima tehnološki proces, odnosno reakcija mase na različite količine zraka. Kraći ciklus omogućit će da se tijekom jedne godine provede više pokusa i usporede različiti sastavi smjese.
– U prvom pokusu želimo pratiti osnovnu smjesu komine i slame. Nakon dva mjeseca ponovit ćemo postupak, ali ćemo dodati i kokošji gnoj. Tako ćemo moći usporediti koliko izvor dušika ubrzava razgradnju i kako utječe na konačni sastav komposta – najavljuje Černe.
Kokošji gnoj mogao bi ubrzati razgradnju
Prethodna istraživanja Instituta već su pokazala da dodatak gnoja može znatno poboljšati proces. Smjesa samo od komine i slame sadrži mnogo ugljika, dok je mikroorganizmima za učinkovit rad potreban povoljniji odnos ugljika i dušika. Dodavanjem gnoja taj se odnos uravnotežuje, a razgradnja postaje brža i potpunija.
– Razlika se može vidjeti već prema izgledu materijala. Kada dodamo izvor dušika, razgradnja je intenzivnija, a dobiveni kompost bogatiji. Kod smjese samo s kominom i slamom odnos ugljika i dušika može ostati previsok, što nije povoljno za mikroorganizme u tlu. Za primjenu u poljoprivredi želimo dobiti stabilniji i uravnoteženiji materijal – ističe Černe.
Problem istarskih uljara mogao bi postati nova sirovina
Za Istru, u kojoj se tijekom nekoliko jesenskih mjeseci prerade velike količine maslina, pitanje obrade komine posebno je važno. Uljare i proizvođači trebaju rješenja koja neće biti samo ekološki prihvatljiva nego i praktična te gospodarski izvediva. Bioreaktorsko kompostiranje moglo bi biti jedno od njih jer bi omogućilo da se komina prikuplja iz više uljara, miješa s odgovarajućim strukturnim materijalima i u kontroliranim uvjetima pretvara u kompost.
Takav bi se materijal potom mogao ponovno koristiti u poljoprivredi, čime bi se zatvorio dio proizvodnog kruga u maslinarstvu. Umjesto da ostatak nakon prerade predstavlja samo trošak i problem koji treba zbrinuti, organska tvar i hranjivi sastojci iz ploda masline vratili bi se u tlo.
Rezultati bi mogli poslužiti i za veća postrojenja
– Osim znanstvenog, ovo istraživanje ima i gospodarski značaj. Želimo prikupiti podatke koji bi se potencijalno mogli koristiti pri projektiranju većih postrojenja. Za industrijsku primjenu treba znati kakav mora biti sastav smjese, koliko zraka treba upuhivati, koliko proces traje i kakvu kvalitetu proizvoda na kraju možemo očekivati – govori Černe.
Ako rezultati potvrde očekivanja, pokus Instituta za poljoprivredu i turizam mogao bi postaviti znanstvene temelje za učinkovitiji način obrade komine maslina. Ono što danas iz uljare izlazi kao gust, vlažan i zahtjevan ostatak sutra bi, uz pravilno doziranje slame, zraka, vremena i dušika, moglo postati vrijedan kompost za maslinike, vinograde i druga istarska poljoprivredna zemljišta.