Reducing odour by process control when composting food waste with low pH

Composting of source-separated biowaste (mainly food waste) has been rapidly expanding in Scandinavia during the last 15 years, but the plants often have problems with odour emissions.

In a joint Nordic research project, possibilities to reduce the odour emissions by changes in the process were investigated. Our hypothesis was that the total odour emissions are reduced if the process turnover rate is maximised. The low pH of the incoming biowaste was expected to be a key to managing the process and minimizing odour emissions.
The processes as well as the incoming biowaste at 3 composting plants, one each in Norway, Finland and Sweden were investigated. Moreover, laboratory experiments were performed in an advanced composting reactor. At the composting plants, biowaste was collected at two different seasons. Two to four batches at each plant were followed from start to end of the enclosed process. In the laboratory compost experiments, oxygen was controlled at 16% (4 runs) or 1% (one run), and temperature was controlled at different programs of set temperatures between 37 and 70 °C. Parameters such as TS, VS, pH C/N, NH4 +, NO3 - and organic acids were analysed in waste and compost samples. On compost gases, the total volatile organic compounds (TVOC) was analysed by PID, and odour by olfactometry. Microbial analyses were made by determining the 16S rDNA community profile of composting samples.
The pore odour concentration of compost was correlated to pH, with more odour at lower, acidic, pH values. Pore odour was 10-1000 times stronger at pH values below 6.0 than above 6.6. This means that the pH value is an important indicator of the odour potential of the material. The pH of the incoming biowaste was between 4.7 and 6.1. The odour and TVOC decreased quickly during intensive decomposition when pH increased above neutral. In several of the investigated compost processes, both at the plants and in the laboratory, the decomposition rates were low and the pH remained low for long periods. The odour from these composts with low activity remained very high. Low pH correlated with relatively high concentrations of acid producing bacteria from the family Lactobacillales, while Actinobacteria and Bacillales dominated when the degradation rate and pH were high.
 
Factors that increased and prolonged process conditions of low activity high odour concentration were;
-low incoming pH
-low aeration rates
-temperatures that rapidly increased to above 40 °C
Factors that increased the decomposition rate and reduced the odour of the compost were
-intensive aeration at average rates of 16-40 m3 h-1 tonin -1 during 2-4 weeks, especially when combined with water addition to avoid drying
-keeping the temperature below 40 °C until pH had increased to near neutral
-addition of ash as a neutralising amendment
However, due to technical constraints, not all strategies for odour reduction were successful at the composting plants.
 
A composting process where the pH rises rapidly gives a mature and reasonably odour-free product more quickly and also uses the enclosed part of the plant more effectively. A major proportion of the total decomposition and the total odour emissions then occur in the covered part of the plant, where the outgoing gases can be controlled and treated.
 



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2008 (Oktober 2008)
Seiten: 12
Preis inkl. MwSt.: € 10,50
Autor: Cecilia Sundberg
Professor Martin Romantshuk
Jönsson Håkan
S. Kauppi
Erik Norgaard

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