1. Oversikt
Enhver form for kvalifisert høykvalitets økologisk kompostproduksjon må gjennom komposteringsgjæringsprosessen.Kompostering er en prosess der organisk materiale brytes ned og stabiliseres av mikroorganismer under visse forhold for å produsere et produkt som er egnet for arealbruk.
Kompostering, en eldgammel og enkel metode for å behandle organisk avfall og lage gjødsel, har vakt mye oppmerksomhet i mange land på grunn av dens økologiske betydning, det gir også fordeler for landbruksproduksjonen.Det er rapportert at jordbårne sykdommer kan kontrolleres ved å bruke nedbrutt kompost som såbed.Etter høytemperaturstadiet av komposteringsprosessen kan antallet antagonistiske bakterier nå et veldig høyt nivå, det er ikke lett å dekomponere, stabilt og lett å bli absorbert av avlinger.I mellomtiden kan virkningen av mikroorganismer redusere toksisiteten til tungmetaller i et visst område.Man kan se at kompostering er en enkel og effektiv måte å produsere bioorganisk gjødsel på, som er gunstig for utviklingen av økologisk landbruk.
Hvorfor fungerer kompost slik?Følgende er en mer detaljert beskrivelse av prinsippene for kompostering:
2. Prinsipp for organisk kompostgjæring
2.1 Omdannelse av organisk materiale ved kompostering
Transformasjonen av organisk materiale i kompost under påvirkning av mikroorganismer kan oppsummeres i to prosesser: den ene er mineraliseringen av organisk materiale, det vil si dekomponering av komplekst organisk materiale til enkle stoffer, den andre er humifiseringsprosessen av organisk materiale, det vil si nedbryting og syntese av organisk materiale for å produsere mer komplekst spesielt organisk materiale-humus.De to prosessene utføres samtidig, men i motsatt retning.Under forskjellige forhold er intensiteten til hver prosess forskjellig.
2.1.1 Mineralisering av organisk materiale
- Dekomponering av nitrogenfritt organisk materiale
Polysakkaridforbindelser (stivelse, cellulose, hemicellulose) blir først hydrolysert til monosakkarider av hydrolytiske enzymer utskilt av mikroorganismer.Mellomproduktene som alkohol, eddiksyre og oksalsyre var ikke lette å akkumulere, og dannet til slutt CO₂ og H₂O, og frigjorde mye varmeenergi.Hvis ventilasjonen er dårlig, under påvirkning av mikroben, vil monosakkaridet brytes sakte ned, produsere mindre varme og akkumulere noen mellomprodukter - organiske syrer.Under tilstanden til gassavstøtende mikroorganismer kan reduserende stoffer som CH4 og H2 produseres.
- Nedbrytning fra nitrogenholdig organisk materiale
Nitrogenholdig organisk materiale i kompost inkluderer protein, aminosyrer, alkaloider, hummus og så videre.Bortsett fra humus, dekomponeres de fleste lett.For eksempel brytes protein, under påvirkning av en protease ut av mikroorganismen, ned trinnvis, produserer forskjellige aminosyrer, og danner deretter henholdsvis ammoniumsalt og nitrat gjennom ammonium og nitrering, som kan absorberes og utnyttes av planter.
- Omdanning av fosforholdige organiske forbindelser i kompost
Under påvirkning av en rekke saprofytiske mikroorganismer, danner fosforsyre, som blir et næringsstoff som planter kan absorbere og utnytte.
- Omdannelse av svovelholdig organisk materiale
Svovelholdig organisk materiale i komposten, gjennom mikroorganismers rolle for å produsere hydrogensulfid.Hydrogensulfid er lett å akkumulere i miljøet med misliker gass, og det kan være giftig for planter og mikroorganismer.Men under godt ventilerte forhold oksideres hydrogensulfid til svovelsyre under påvirkning av svovelbakterier og reagerer med kompostbasen for å danne sulfat, som ikke bare eliminerer toksisiteten til hydrogensulfid, og blir til svovelnæringsstoffer som planter kan absorbere.Under tilstanden med dårlig ventilasjon skjedde sulfateringen, noe som førte til at H₂S gikk tapt og forgiftet planten.I prosessen med kompostgjæring kan luftingen av komposten forbedres ved å snu komposten regelmessig, slik at anti-sulfureringen kan elimineres.
- Omdannelse av lipider og aromatiske organiske forbindelser
Som tannin og harpiks, er komplekst og sakte å bryte ned, og sluttproduktene er også CO₂ og vann. Lignin er en stabil organisk forbindelse som inneholder plantematerialer (som bark, sagflis, etc.) i kompostering.Det er svært vanskelig å dekomponere på grunn av dens komplekse struktur og aromatiske kjerne.Under forutsetning av god ventilasjon kan den aromatiske kjernen omdannes til kinoidforbindelser gjennom virkningen av sopp og Actinomycetes, som er et av råvarene for resyntese av humus.Selvfølgelig vil disse stoffene fortsatt brytes ned under visse betingelser.
Oppsummert kan mineralisering av kompostert organisk materiale gi hurtigvirkende næringsstoffer til avlinger og mikroorganismer, gi energi til mikrobielle aktiviteter og forberede basismaterialer for humifisering av kompostert organisk materiale.Når kompostering er dominert av aerobe mikroorganismer, mineraliserer det organiske materialet raskt for å produsere mer karbondioksid, vann og andre næringsstoffer, brytes ned raskt og grundig og frigjør mye varmeenergi. Nedbrytningen av organisk materiale er langsom og ofte ufullstendig, og frigjør mindre. varmeenergi, og nedbrytningsproduktene kommer i tillegg til plantenæringsstoffer, er det lett å akkumulere organiske syrer og reduktive stoffer som CH4, H₂S, PH₃, H₂ osv. .Tipping av kompost under gjæring er derfor også ment å endre typen mikrobiell aktivitet for å eliminere skadelige stoffer.
2.1.2 Fukting av organisk materiale
Det er mange teorier om dannelsen av humus, som grovt kan deles inn i to stadier: det første stadiet, når organiske rester brytes ned for å danne råvarene som utgjør humusmolekylene, i det andre stadiet oksideres polyfenol til kinon av polyfenoloksidasen som skilles ut av mikroorganismen, og deretter kondenseres kinon med aminosyre eller peptid for å danne humusmonomer.Fordi fenol, kinin, aminosyre variasjon, gjensidig kondensasjon er ikke på samme måte, så dannelsen av humusmonomer er også mangfoldig.Under forskjellige forhold kondenserer disse monomerene ytterligere for å danne molekyler av forskjellige størrelser.
2.2 Omdannelse av tungmetaller ved kompostering
Kommuneslammet er et av de beste råvarene for kompostering og gjæring fordi det inneholder rike næringsstoffer og organisk materiale for vekst av avlinger.Men kommunalt slam inneholder ofte tungmetaller, disse tungmetallene refererer vanligvis til kvikksølv, krom, kadmium, bly, arsen og så videre.Mikroorganismer, spesielt bakterier og sopp, spiller en viktig rolle i biotransformasjonen av tungmetaller.Selv om noen mikroorganismer kan endre tilstedeværelsen av tungmetaller i miljøet, gjøre kjemikalier mer giftige og forårsake alvorlige miljøproblemer, eller konsentrere tungmetaller, og akkumuleres gjennom næringskjeden.Men noen mikrober kan bidra til å forbedre miljøet ved å fjerne tungmetaller fra miljøet gjennom direkte og indirekte handlinger.Mikrobiell transformasjon av HG inkluderer tre aspekter, dvs. metylering av uorganisk kvikksølv (Hg₂+), reduksjon av uorganisk kvikksølv (Hg₂+) til HG0, dekomponering og reduksjon av metylkvikksølv og andre organiske kvikksølvforbindelser til HG0.Disse mikroorganismene som er i stand til å omdanne uorganisk og organisk kvikksølv til elementært kvikksølv, kalles kvikksølvresistente mikroorganismer.Selv om mikroorganismer ikke kan bryte ned tungmetaller, kan de redusere toksisiteten til tungmetaller ved å kontrollere deres transformasjonsvei.
2.3 Komposterings- og gjæringsprosess
Kompostering er en form for avfallsstabilisering, men det krever spesiell fuktighet, luftingsforhold og mikroorganismer for å produsere riktig temperatur.Temperaturen antas å være høyere enn 45 °C (ca. 113 grader Fahrenheit), og holder den høy nok til å inaktivere patogener og drepe ugressfrø.Nedbrytningshastigheten av gjenværende organisk materiale etter rimelig kompostering er lav, relativt stabil og lett å bli absorbert av planter.Lukten kan reduseres kraftig etter kompostering.
Komposteringsprosessen involverer mange forskjellige typer mikroorganismer.På grunn av endringen i råvarer og forhold endrer også mengden av ulike mikroorganismer seg hele tiden, så ingen mikroorganismer dominerer alltid komposteringsprosessen.Hvert miljø har sitt spesifikke mikrobielle fellesskap, og mikrobielt mangfold gjør det mulig for kompostering å unngå systemkollaps selv når ytre forhold endres.
Komposteringsprosessen utføres hovedsakelig av mikroorganismer, som er hoveddelen av kompostgjæringen.Mikrobene som er involvert i kompostering kommer fra to kilder: et stort antall mikrober som allerede finnes i organisk avfall, og et kunstig mikrobiell inokulum.Under visse forhold har disse stammene en sterk evne til å dekomponere noe organisk avfall og har egenskapene til sterk aktivitet, rask forplantning og rask nedbrytning av organisk materiale, noe som kan fremskynde komposteringsprosessen, forkorte komposteringsreaksjonstiden.
Kompostering er generelt delt inn i aerob kompostering og anaerob kompostering to typer.Aerob kompostering er nedbrytningsprosessen av organisk materiale under aerobe forhold, og dets metabolske produkter er hovedsakelig karbondioksid, vann og varme;anaerob kompostering er nedbrytningsprosessen av organiske materialer under anaerobe forhold, de endelige metabolittene av anaerob nedbrytning er metan, karbondioksid og mange lavmolekylære mellomprodukter, for eksempel organiske syrer.
De viktigste mikrobielle artene som er involvert i komposteringsprosessen er bakterier, sopp og actinomycetes.Disse tre typene mikroorganismer har alle mesofile bakterier og hypertermofile bakterier.
Under komposteringsprosessen endret den mikrobielle populasjonen seg vekselvis som følger: mikrobielle samfunn med lav og middels temperatur endret seg til mikrobielle samfunn med middels og høy temperatur, og mikrobielle samfunn med middels og høy temperatur endret seg til mikrobielle samfunn med middels og lav temperatur.Med forlengelsen av komposteringstiden ble bakterier gradvis redusert, actinomycetes økte gradvis, og mugg og gjær ved slutten av komposteringen ble betydelig redusert.
Gjæringsprosessen til organisk kompost kan enkelt deles inn i fire stadier:
2.3.1 Under oppvarmingsfasen
Under den innledende komposteringsfasen har mikroorganismene i komposten hovedsakelig moderat temperatur og god atmosfære, de vanligste er ikke-sporebakterier, sporebakterier og muggsopp.De starter gjæringsprosessen av kompost, og bryter ned organisk materiale (som enkelt sukker, stivelse, protein osv.) kraftig under forutsetning av en god atmosfære, produserer mye varme og øker kontinuerlig temperaturen på komposten, stigningen fra omtrent 20 °C (ca. 68 grader Fahrenheit) til 40 °C (ca. 104 grader Fahrenheit) kalles febrilstadiet, eller mellomtemperaturstadiet.
2.3.2 Ved høye temperaturer
Varme mikroorganismer tar gradvis over fra den varme arten og temperaturen fortsetter å stige, vanligvis over 50 °C (ca. 122 grader Fahrenheit) i løpet av noen dager, inn i høytemperaturfasen.I høytemperaturstadiet blir de gode varmeaktinomycetene og den gode varmesoppen hovedarten.De bryter ned det komplekse organiske materialet i komposten, som cellulose, hemicellulose, pektin og så videre.Varmen bygges opp og komposttemperaturen stiger til 60 °C (ca. 140 grader Fahrenheit), dette er svært viktig for å få fart på komposteringsprosessen.Feil kompostering av kompost, bare en svært kort høy temperatur periode, eller ingen høy temperatur, og derfor svært langsom modenhet, i et halvt år eller mer periode er ikke halv moden tilstand.
2.3.3 Under avkjølingsfasen
Etter en viss periode i høytemperaturfasen er mesteparten av cellulose-, hemicellulose- og pektinsubstansene spaltet, og etterlot seg vanskelige nedbrytbare komplekse komponenter (f.eks. lignin) og nydannet humus, og aktiviteten til mikroorganismer ble redusert. og temperaturen sank gradvis.Når temperaturen synker under 40 °C (ca. 104 grader Fahrenheit), blir mesofile mikroorganismer den dominerende arten
Hvis avkjølingsstadiet kommer tidlig, er ikke komposteringsforholdene ideelle og nedbrytningen av plantematerialer er ikke tilstrekkelig.På dette punktet kan snu haugen, en haug materiale blanding, slik at den produserer andre oppvarming, oppvarming, for å fremme kompostering.
2.3.4 Modenhet og gjødselkonserveringsstadium
Etter kompostering synker volumet og temperaturen på komposten faller til litt høyere enn lufttemperaturen, da bør komposten presses tett, noe som resulterer i en anaerob tilstand og svekker mineraliseringen av organisk materiale, for å beholde gjødsel.
Kort sagt er gjæringsprosessen til organisk kompost prosessen med mikrobiell metabolisme og reproduksjon.Prosessen med mikrobiell metabolisme er prosessen med nedbrytning av organisk materiale.Nedbryting av organisk materiale produserer energi, som driver komposteringsprosessen, øker temperaturen og tørker det våte underlaget.
Hvis du har andre spørsmål eller behov, vennligst kontakt oss på følgende måter:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com
Innleggstid: 11-apr-2022