1. Yleiskatsaus
Kaikenlaisen pätevän korkealaatuisen luomukompostituotannon on käytävä läpi kompostointikäymisprosessi.Kompostointi on prosessi, jossa mikro-organismit hajottavat ja stabiloivat orgaanista ainetta tietyissä olosuhteissa maankäyttöön sopivan tuotteen valmistamiseksi.
Kompostointi, ikivanha ja yksinkertainen menetelmä orgaanisen jätteen käsittelyyn ja lannoitteiden valmistukseen, on herättänyt paljon huomiota monissa maissa ekologisen merkityksensä vuoksi, ja se hyödyttää myös maataloustuotantoa.On raportoitu, että maaperässä leviäviä sairauksia voidaan hallita käyttämällä kylvöpohjana pilaantunutta kompostia.Kompostointiprosessin korkean lämpötilan vaiheen jälkeen antagonististen bakteerien määrä voi saavuttaa erittäin korkean tason, se ei ole helppo hajota, se on vakaa ja helposti imeytyvä viljelykasveille.Samaan aikaan mikro-organismien toiminta voi vähentää raskasmetallien myrkyllisyyttä tietyllä alueella.On nähtävissä, että kompostointi on yksinkertainen ja tehokas tapa tuottaa bioorgaanista lannoitetta, mikä on hyödyllistä ekologisen maatalouden kehittämiselle.
Miksi komposti toimii näin?Seuraavassa on tarkempi kuvaus kompostointiperiaatteista:
2. Orgaanisen kompostikäymisen periaate
2.1 Orgaanisen aineksen muuttuminen kompostoinnissa
Kompostissa olevan orgaanisen aineen muuttuminen mikro-organismien vaikutuksesta voidaan tiivistää kahteen prosessiin: toinen on orgaanisen aineen mineralisaatio, eli monimutkaisen orgaanisen aineen hajoaminen yksinkertaisiksi aineiksi, toinen on orgaanisen aineen humifikaatioprosessi, eli orgaanisen aineen hajoaminen ja synteesi monimutkaisempien erityisten orgaanisten aineiden humuksen tuottamiseksi.Molemmat prosessit suoritetaan samanaikaisesti, mutta vastakkaiseen suuntaan.Eri olosuhteissa kunkin prosessin intensiteetti on erilainen.
2.1.1 Orgaanisen aineen mineralisointi
- Typpittömän orgaanisen aineen hajoaminen
Polysakkaridiyhdisteet (tärkkelys, selluloosa, hemiselluloosa) hydrolysoidaan ensin monosakkarideiksi mikro-organismien erittämien hydrolyyttisten entsyymien vaikutuksesta.Välituotteita, kuten alkoholia, etikkahappoa ja oksaalihappoa, ei ollut helppo kerääntyä, ja lopulta muodostui CO₂ ja H2O ja vapautui paljon lämpöenergiaa.Jos ilmanvaihto on huono, monosakkaridi hajoaa mikrobien vaikutuksesta hitaasti, tuottaa vähemmän lämpöä ja kerääntyy välituotteita - orgaanisia happoja.Kaasua hylkivien mikro-organismien olosuhteissa voidaan tuottaa pelkistäviä aineita, kuten CH4 ja H2.
- Hajoaminen typpeä sisältävistä orgaanisista aineista
Typpeä sisältäviä orgaanisia aineita kompostissa ovat proteiinit, aminohapot, alkaloidit, hummus ja niin edelleen.Humusta lukuun ottamatta useimmat hajoavat helposti.Esimerkiksi proteiini hajoaa mikro-organismin erittämän proteaasin vaikutuksesta askel askeleelta, tuottaa erilaisia aminohappoja ja muodostaa sitten ammoniumsuolaa ja nitraattia vastaavasti ammoniakin ja nitraation kautta, jotka kasvit voivat absorboida ja hyödyntää.
- Fosforia sisältävien orgaanisten yhdisteiden muuntaminen kompostissa
Erilaisten saprofyyttisten mikro-organismien vaikutuksesta muodostuu fosforihappoa, josta tulee ravinne, jota kasvit voivat imeä ja hyödyntää.
- Rikkiä sisältävän orgaanisen aineen muuntaminen
Rikkipitoinen orgaaninen aines kompostissa mikro-organismien roolin kautta tuottamaan rikkivetyä.Rikkivetyä kerääntyy helposti ympäristöön, jossa ei pidä kaasusta, ja se voi olla myrkyllistä kasveille ja mikro-organismeille.Mutta hyvin tuuletetuissa olosuhteissa rikkivety hapettuu rikkihapoksi rikkibakteerien vaikutuksesta ja reagoi kompostipohjan kanssa muodostaen sulfaattia, joka ei vain poista rikkivedyn myrkyllisyyttä ja muuttuu rikkiravinteiksi, joita kasvit voivat imeä.Huonon ilmanvaihdon olosuhteissa tapahtui sulfatoituminen, joka aiheutti H₂S:n häviämisen ja myrkyttäsi kasvin.Kompostikäymisprosessissa kompostin ilmastusta voidaan parantaa kääntämällä kompostia säännöllisesti, jolloin rikin esto voidaan eliminoida.
- Lipidien ja aromaattisten orgaanisten yhdisteiden muuntaminen
Kuten tanniini ja hartsi, on monimutkainen ja hitaasti hajoava, ja lopputuotteet ovat myös CO₂ ja vesi. Ligniini on stabiili orgaaninen yhdiste, joka sisältää kompostoinnissa kasvimateriaaleja (kuten kuorta, sahanpurua jne.).Se on erittäin vaikea hajottaa sen monimutkaisen rakenteen ja aromaattisen ytimen vuoksi.Hyvän ilmanvaihdon olosuhteissa aromaattinen ydin voi muuttua kinoidiyhdisteiksi sienten ja aktinomykeettien vaikutuksesta, joka on yksi humuksen uudelleensynteesin raaka-aineista.Tietysti nämä aineet hajoavat edelleen tietyissä olosuhteissa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kompostoidun orgaanisen aineksen mineralisaatiolla voidaan saada nopeasti vaikuttavia ravinteita viljelykasveille ja mikro-organismeille, energiaa mikrobitoimintaan ja valmistaa perusmateriaaleja kompostoidun orgaanisen aineen humifikaatioon.Kun kompostointia hallitsevat aerobiset mikro-organismit, orgaaninen aines mineralisoituu nopeasti tuottaen enemmän hiilidioksidia, vettä ja muita ravinteita, hajoaa nopeasti ja perusteellisesti ja vapauttaa paljon lämpöenergiaa Orgaanisen aineen hajoaminen on hidasta ja usein epätäydellistä, jolloin vapautuu vähemmän lämpöenergian ja hajoamistuotteiden lisäksi kasviravinteiden lisäksi on helppo kerääntyä orgaanisia happoja ja pelkistäviä aineita, kuten CH4, H2S, PH3, H₂ jne. .Kompostin kaataminen käymisen aikana on siis tarkoitettu myös muuttamaan mikrobitoiminnan tyyppiä haitallisten aineiden poistamiseksi.
2.1.2 Orgaanisen aineksen kostutus
Humuksen muodostumisesta on monia teorioita, jotka voidaan karkeasti jakaa kahteen vaiheeseen: ensimmäisessä vaiheessa orgaaniset jäännökset hajoavat muodostaen raaka-aineita, joista humusmolekyylit muodostuvat, toisessa vaiheessa polyfenoli hapetetaan kinoniksi. mikro-organismin erittämän polyfenolioksidaasin vaikutuksesta, ja sitten kinoni kondensoidaan aminohapon tai peptidin kanssa humusmonomeerin muodostamiseksi.Koska fenoli, kiniini, aminohappolajikkeet, keskinäinen kondensaatio ei ole samalla tavalla, joten humusmonomeerin muodostuminen on myös monimuotoista.Eri olosuhteissa nämä monomeerit tiivistyvät edelleen muodostaen erikokoisia molekyylejä.
2.2 Raskasmetallien muuntuminen kompostoinnissa
Yhdyskuntaliete on yksi parhaista raaka-aineista kompostointiin ja käymiseen, koska se sisältää runsaasti ravinteita ja orgaanista ainetta sadon kasvuun.Mutta kunnallinen liete sisältää usein raskasmetalleja, nämä raskasmetallit viittaavat yleensä elohopeaan, kromiin, kadmiumiin, lyijyyn, arseeniin ja niin edelleen.Mikro-organismeilla, erityisesti bakteereilla ja sienillä, on tärkeä rooli raskasmetallien biotransformaatiossa.Vaikka jotkut mikro-organismit voivat muuttaa raskasmetallien esiintymistä ympäristössä, tehdä kemikaaleista myrkyllisempiä ja aiheuttaa vakavia ympäristöongelmia tai keskittyä raskasmetalleja ja kerääntyä ravintoketjuun.Jotkut mikrobit voivat kuitenkin auttaa parantamaan ympäristöä poistamalla raskasmetalleja ympäristöstä suorin ja epäsuorin toimin.HG:n mikrobien muuntaminen sisältää kolme näkökohtaa, eli epäorgaanisen elohopean (Hg₂+) metyloinnin, epäorgaanisen elohopean (Hg2+) pelkistyksen HG0:ksi, hajoamisen ja metyylielohopean ja muiden orgaanisten elohopeayhdisteiden pelkistämisen HG0:ksi.Näitä mikro-organismeja, jotka pystyvät muuttamaan epäorgaanisen ja orgaanisen elohopean alkuaineelohopeaksi, kutsutaan elohopeaa kestäviksi mikro-organismeiksi.Vaikka mikro-organismit eivät pysty hajottamaan raskasmetalleja, ne voivat vähentää raskasmetallien myrkyllisyyttä säätelemällä niiden muuntumisreittiä.
2.3 Kompostointi- ja käymisprosessi
Kompostointi on eräänlainen jätteen stabilointi, mutta se vaatii erityistä kosteutta, ilmastusolosuhteita ja mikro-organismeja oikean lämpötilan tuottamiseksi.Lämpötilan uskotaan olevan yli 45 °C (noin 113 Fahrenheit-astetta), mikä pitää sen riittävän korkeana inaktivoimaan taudinaiheuttajat ja tappamaan rikkakasvien siemeniä.Orgaanisen jäännösaineksen hajoamisnopeus kohtuullisen kompostoinnin jälkeen on alhainen, suhteellisen vakaa ja kasvien helposti imeytyvä.Hajua voidaan vähentää huomattavasti kompostoinnin jälkeen.
Kompostointiprosessissa on mukana monia erilaisia mikro-organismeja.Raaka-aineiden ja olosuhteiden muutoksen vuoksi myös erilaisten mikro-organismien määrät muuttuvat jatkuvasti, joten mikään mikro-organismi ei aina hallitse kompostointiprosessia.Jokaisella ympäristöllä on oma mikrobiyhteisönsä, ja mikrobien monimuotoisuus mahdollistaa kompostoinnin välttämään järjestelmän romahtamisen, vaikka ulkoiset olosuhteet muuttuvat.
Kompostointiprosessin suorittavat pääasiassa mikro-organismit, mikä on kompostointikäymisen pääosa.Kompostointiin osallistuvat mikrobit tulevat kahdesta lähteestä: suuresta määrästä orgaanisessa jätteessä jo olevia mikrobeja ja keinotekoisesta mikrobisiirrosta.Tietyissä olosuhteissa näillä kannoilla on vahva kyky hajottaa joitain orgaanisia jätteitä ja niillä on voimakkaan aktiivisuuden, nopean leviämisen ja orgaanisen aineksen nopean hajoamisen ominaisuudet, mikä voi nopeuttaa kompostointiprosessia ja lyhentää kompostointireaktioaikaa.
Kompostointi jaetaan yleensä kahteen aerobiseen ja anaerobiseen kompostointiin.Aerobinen kompostointi on orgaanisten aineiden hajoamisprosessia aerobisissa olosuhteissa, ja sen aineenvaihduntatuotteita ovat pääasiassa hiilidioksidi, vesi ja lämpö;anaerobinen kompostointi on orgaanisten aineiden hajoamisprosessia anaerobisissa olosuhteissa, anaerobisen hajoamisen lopullisia metaboliitteja ovat metaani, hiilidioksidi ja monet pienimolekyylipainoiset välituotteet, kuten orgaaniset hapot.
Tärkeimmät kompostointiprosessissa mukana olevat mikrobilajit ovat bakteerit, sienet ja aktinomykeetit.Näillä kolmella mikro-organismilla kaikilla on mesofiilisiä bakteereja ja hypertermofiilisiä bakteereja.
Kompostointiprosessin aikana mikrobipopulaatio vaihtui vuorotellen seuraavasti: matalan ja keskilämpötilan mikrobiyhteisöt muuttuivat keski- ja korkean lämpötilan mikrobiyhteisöiksi ja keski- ja korkean lämpötilan mikrobiyhteisöt keski- ja matalalämpöisiin mikrobiyhteisöihin.Kompostointiajan pidentyessä bakteerit vähenivät vähitellen, aktinomykeetit lisääntyivät vähitellen ja home ja hiiva vähenivät merkittävästi kompostoinnin lopussa.
Orgaanisen kompostin käymisprosessi voidaan yksinkertaisesti jakaa neljään vaiheeseen:
2.3.1 Lämmitysvaiheen aikana
Kompostin alkuvaiheessa mikro-organismit ovat pääosin kohtalaisen lämpötilan ja hyvän ilmakehän omaavia, joista yleisimpiä ovat ei-itiöbakteerit, itiöbakteerit ja home.Ne käynnistävät kompostin käymisprosessin ja hajottavat orgaanista ainesta (kuten yksinkertaista sokeria, tärkkelystä, proteiinia jne.) voimakkaasti hyvän ilmakehän olosuhteissa tuottaen paljon lämpöä ja nostaen jatkuvasti kompostin lämpötilaa, kohoaen noin 20 °C (noin 68 astetta Fahrenheit) - 40 °C (noin 104 astetta Fahrenheit) kutsutaan kuumevaiheeksi tai välilämpötilavaiheeksi.
2.3.2 Korkeissa lämpötiloissa
Lämpimät mikro-organismit ottavat vähitellen vallan lämpimistä lajeista ja lämpötila jatkaa nousuaan, yleensä yli 50 °C (noin 122 Fahrenheit-astetta) muutaman päivän kuluessa korkean lämpötilan vaiheeseen.Korkean lämpötilan vaiheessa päälajiksi muodostuvat hyvälämpöiset aktinomykeetit ja hyvälämpösieni.Ne hajottavat kompostissa olevia monimutkaisia orgaanisia aineita, kuten selluloosaa, hemiselluloosaa, pektiiniä ja niin edelleen.Lämpö kerääntyy ja kompostin lämpötila nousee 60 °C:seen (noin 140 Fahrenheit-astetta), mikä on erittäin tärkeää kompostointiprosessin nopeuttamiseksi.Kompostin virheellinen kompostointi, vain erittäin lyhyt korkean lämpötilan ajanjakso tai ei korkeaa lämpötilaa, ja siksi erittäin hidas kypsyys, puolen vuoden tai useamman ajan kuluessa ei ole puolikypsä.
2.3.3 Jäähdytysvaiheen aikana
Tietyn ajan korkean lämpötilan vaiheen jälkeen suurin osa selluloosa-, hemiselluloosa- ja pektiiniaineista on hajonnut, jättäen jälkeensä vaikeasti hajoavia monimutkaisia komponentteja (esim. ligniiniä) ja vasta muodostunutta humusta, mikro-organismien aktiivisuus väheni. ja lämpötila laski vähitellen.Kun lämpötila laskee alle 40 °C (noin 104 Fahrenheit-astetta), mesofiilisistä mikro-organismeista tulee hallitseva laji
Jos jäähdytysvaihe tulee aikaisin, kompostointiolosuhteet eivät ole ihanteelliset eikä kasvimateriaalien hajoaminen ole riittävää.Tässä vaiheessa voi kääntää kasa, kasa materiaalin sekoitus, niin että se tuottaa toisen lämmitys, lämmitys, edistää kompostointia.
2.3.4 Kypsyys ja lannoitteiden säilytysvaihe
Kompostin jälkeen tilavuus pienenee ja kompostin lämpötila laskee hieman ilman lämpötilaa korkeammaksi, minkä jälkeen kompostia tulee puristaa tiukasti, mikä johtaa anaerobiseen tilaan ja heikentää orgaanisen aineen mineralisaatiota, jotta lannoite pysyy.
Lyhyesti sanottuna orgaanisen kompostin käymisprosessi on mikrobien aineenvaihdunnan ja lisääntymisen prosessi.Mikrobien aineenvaihduntaprosessi on orgaanisen aineen hajoamisprosessi.Orgaanisen aineen hajoaminen tuottaa energiaa, joka ohjaa kompostointiprosessia, nostaa lämpötilaa ja kuivaa märkää alustaa.
Jos sinulla on muita kysymyksiä tai tarpeita, ota meihin yhteyttä seuraavilla tavoilla:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com
Postitusaika: 11.4.2022