Bagaimana untuk mempercepatkan pematangan kompos? Cara mempercepatkan pematangan kompos di dacha: komposisi yang betul untuk penyediaan cepat dan gambaran keseluruhan pelbagai pemecut Timbunan kompos pemprosesan bahan organik dipercepatkan

Pengkomposan ialah proses penguraian bahan organik secara aerobik pelbagai jenis kulat dan bakteria, menyebabkan sisa organik makanan dan taman bertukar menjadi bahan seperti tanah yang dipanggil kompos.

Kompos- produk yang sangat berguna untuk menyuburkan dan menyuburkan tanah.

Hasil daripada pengkomposan, produk akhir berikut dicipta (% daripada volum keluar membazir):

1. kompos (40-50% mengikut berat);
2. gas (40-50% mengikut berat);
3. bahan sisa (10% mengikut berat).

Produk sisa termasuk plastik dan bahan lain yang tidak terurai, serta bahan organik tidak boleh kompos yang mungkin perlu dikembalikan kepada proses pengkomposan.

Pengkomposan boleh berlaku pada skala yang berbeza:

1. pemilik rumah persendirian - pengkomposan halaman;
2. kerajaan tempatan atau perusahaan secara besar-besaran - pengkomposan berpusat.

Pengkomposan halaman ialah pengkomposan sisa taman dan serpihan tumbuhan. Yang boleh dijalankan oleh pemilik rumah individu di plot mereka. Dalam bentuk yang paling mudah Pengkomposan halaman melibatkan meletakkan bahan organik dalam longgokan dan secara berkala mengubahnya untuk memperkayakan mikroorganisma dengan oksigen. Dengan ini kaedah pasif pengkomposan mungkin mengambil masa beberapa bulan hingga satu tahun untuk menukar sisa menjadi kompos. Kompos boleh digunakan untuk penyaman tanah dan sebagai baja di taman. Untuk mempercepatkan proses, putar kompos sekurang-kurangnya sekali seminggu dan pastikan ia lembap semasa tempoh kering.

Pengkomposan berpusat termasuk pengkomposan windrow dan pengkomposan terowong.

Kedua-dua kaedah memerlukan:

• tahap tertentu menapis, mengisar dan mencampurkan. Tiang angin adalah longgokan trapezoid, yang panjangnya melebihi lebar dan tingginya. Cermin tingkap kerap dibalikkan menggunakan pemuat hadapan atau
• mekanisme khas untuk terbalik. Peningkatan suhu yang berlaku semasa pengkomposan menyebabkan tindak balas eksotermik yang berkaitan dengan metabolisme pernafasan. Penyingkiran semua mikroorganisma patogen
• mungkin apabila sampai sisa kompos selama 1-2 jam pada suhu 70 darjah Celsius. Peringkat pertama pengkomposan berlaku dalam tempoh enam hingga lapan minggu, selepas itu pematangan berlaku, yang tidak memerlukan kerap.
• terbalik. Sebagai peraturan, masak berlangsung 3 - 9 bulan. Kaedah terowong melibatkan meletakkan sisa organik di dalam ruang jenis terowong yang boleh berputar untuk pencampuran dan pengudaraan yang lebih baik.
• bahan yang berventilasi secara intensif menggunakan kipas atau saluran pengudaraan. Selepas pra-rawatan di dalam ruang terowong, bahan kompos matang dalam windrows. Menggunakan kaedah ini, pengkomposan
• berlaku lebih cepat kerana kaedah ini lebih sesuai untuk pengkomposan sisa makanan. Walau bagaimanapun, kaedah terowong memerlukan penggunaan tenaga yang ketara.

Video tentang menyediakan kompos:

Pengkomposan (kaedah bioterma) adalah kaedah peneutralan biologi bahagian organik mentah sisa di bawah pengaruh bakteria aerobik. Isi rumah, beberapa sisa industri dan pertanian boleh dikompos. Sisa dari hospital, klinik, makmal veterinar, dan najis tidak boleh dikompos. Sebelum pengkomposan, bahan yang menjejaskan proses penguraian biologi, seperti racun perosak, bahan radioaktif dan toksik, mesti disingkirkan.

Intipati proses ialah pelbagai mikroorganisma aerobik secara aktif tumbuh dan berkembang dalam ketebalan sampah, menyebabkan proses penapaian dengan pembebasan haba, mengakibatkan pemanasan sendiri sisa kepada 60°C (tidak lebih rendah daripada 50°C). , boleh mencapai 70°C). Pada suhu ini, mikroorganisma patogen dan patogen, telur helminth dan larva lalat mati, dan banyak lagi kelajuan tinggi tindak balas penguraian bahan pencemar organik pepejal dalam sisa isi rumah dengan pembebasan karbon dioksida dan air. Tindak balas ini berterusan sehingga bahan yang agak stabil (kompos) diperolehi, sama seperti humus, tidak berbahaya dari segi kebersihan dan baja yang baik. Mekanisme tindak balas pengkomposan utama adalah sama seperti semasa penguraian mana-mana bahan organik: sebatian yang lebih kompleks terurai dan berubah menjadi yang lebih mudah.

Penting untuk kehidupan mikroorganisma adalah nisbah karbon dan nitrogen, serta penyebaran bahan, yang menyediakan akses kepada oksigen. Sisa tumpat dengan kandungan lembapan yang tinggi (seperti baja, enap cemar teraktif basah dan banyak sisa tumbuhan) yang mempunyai nisbah karbon rendah kepada nitrogen mesti dicampur dengan bahan pepejal yang menyerap kelembapan berlebihan dan menyediakan karbon yang hilang dan struktur campuran yang diperlukan untuk pengudaraan.

Penunjuk utama yang mencirikan sisa sebagai bahan pengkomposan termasuk: kandungan bahan organik; kandungan abu; kandungan jumlah nitrogen, kalsium, karbon. Dalam jadual 6.11 menunjukkan jenis bahan buangan sesuai dengan kemungkinan mengomposnya.

Jadual 6.11

Kesesuaian pelbagai jenis sisa untuk pengkomposan

Dalam amalan yang berikut digunakan kaedah pengkomposan industri -.

• pengkomposan dalam longgokan tanpa pengudaraan paksa;
• pengkomposan dalam longgokan dengan pengudaraan paksa;
• pengkomposan dalam kemudahan dengan keadaan terkawal (pengkomposan dalam dram, pengkomposan kolam, pengkomposan terowong, dll.);
• sistem bercampur.

Pilihan kaedah pengkomposan ditentukan oleh gabungan optimum kos proses dan kesan yang dicapai untuk mengitar semula sisa kompos. Perlu diingat bahawa penggunaan peralatan khusus meningkatkan kos pengkomposan, yang boleh mencapai nilai yang ketara. Walau bagaimanapun, peningkatan tahunan dalam jumlah sisa merangsang pembangunan dipercepatkan, kaedah berjentera pemprosesan mereka dan membawa kepada pengembangan penggunaannya.

Walau apa pun, untuk menggunakan kaedah pengkomposan, loji pemprosesan sisa khas dibina, di mana kitaran pelupusan sisa lengkap dijalankan, yang terdiri daripada tiga peringkat teknologi:

• sambutan, persiapan awal sisa organik;
• proses bioterma sebenar peneutralan dan pengkomposan;
• pemprosesan dan penyimpanan kompos.

Proses bioterma yang paling biasa dan mudah ialah pengkomposan dalam longgokan tanpa pengudaraan paksa. Peneutralan sisa mengambil tempoh 6 hingga 14 bulan, manakala sisa organik dihantar ke tapak pengkomposan khas, di mana ia terbentuk dalam longgokan- tambak dalam bentuk trapezoid (boleh dalam bentuk aci). Lebar pangkal trapezoid ialah 3 m, ketinggiannya ialah 2 m (di kawasan utara ketinggiannya sehingga 2.5 m), panjangnya 10-25 m, jarak antara barisan selari trapezoid ialah 3 m. Lapisan bawah jisim kompos harus berada di atas paras air bawah tanah sekurang-kurangnya 1 m Permukaan cerucuk ditutup dengan lapisan tanah atau gambut sekurang-kurangnya 15-20 cm tebal, yang menghalang penyebaran bau, pembiakan lalat dan mengekalkan haba yang diperlukan untuk penguraian berkualiti tinggi bahan bio tersebut.

Permohonan pengkomposan dalam longgokan dengan pengudaraan paksa membolehkan anda meningkatkan keamatan proses bioterma dalam jisim kompos, meningkatkan suhu pemanasan sendiri dengan ketara dan mengurangkan masa untuk penyediaan kompos dengan ketara (sehingga 1.5-2 bulan). Dalam kes ini, pengudaraan cerucuk dipastikan oleh pemasangan khas yang membolehkan udara dibekalkan ke lapisan dalaman sisa yang disimpan, contohnya, menggunakan kipas, paip bekalan dan peranti pengedaran udara.

Sehubungan dengan peningkatan permintaan untuk tanah dan baja organik, perhatian telah meningkat kepada pengasingan sisa organik dengan pengkomposan berikutnya, dan oleh itu penciptaan pelbagai peranti teknikal yang bertujuan untuk pengkomposan telah menjadi relevan. Justeru, ia dijalankan pengkomposan dalam kemudahan terkawal. Pada masa ini, kaedah pengkomposan industri yang paling biasa ialah pengkomposan dram, pengkomposan kolam, dan pengkomposan terowong. Kesemua kaedah ini adalah berdasarkan penggunaan unit yang direka khas untuk menjalankan proses bioterma di dalamnya. Sisa ada di dalamnya masa yang berbeza, dan bahan keluaran mempunyai perbezaan yang ketara. Jadi, pengkomposan dalam dram memerlukan sisa untuk kekal di dalam pemasangan selama kira-kira dua hari, pada masa itu proses penguraian baru bermula, dan kemudian bahan diletakkan di kawasan terbuka untuk masak. Pengkomposan dalam kolam pegangan mengambil masa 46 minggu dan menghasilkan produk siap yang stabil. Jika digunakan pengkomposan terowong, kemudian selepas 7-10 hari bahan, di mana proses penguraian masih aktif berlaku, mengandungi jumlah karbon dan nitrogen yang mencukupi dan sesuai untuk proses selanjutnya pemprosesan seperti pembakaran atau pengegasan. Syarat utama untuk memilih kaedah pengkomposan yang optimum atau membangunkan peranti untuk proses ini adalah kecekapan penggunaannya dan kemungkinan menggunakan kompos yang dihasilkan pada masa hadapan.

Secara umum, peranti pengkomposan ialah kompleks teknikal yang kompleks yang memenuhi keperluan persekitaran yang diperlukan. Pemprosesan sisa tahunan dalam peranti sedemikian pada masa ini boleh berbeza dari 5,000 hingga 50,000 tan. Proses pemprosesan sisa organik dalam peranti khas boleh dilaksanakan dengan dua cara:

• a) peranti berpusat yang besar;
• b) kompleks peranti dengan banyak unit terpencar.

Dalam amalan, terdapat kecenderungan untuk membina dan beroperasi

iaitu peranti pengkomposan berpusat. Pertama, walaupun kos pelaburan yang besar semasa fasa pembinaan, kos pengendalian peranti terpusat adalah jauh lebih rendah. Kedua, peranti pengkomposan mesti memenuhi keperluan persekitaran moden yang agak tinggi, yang memerlukan penggunaan pembangunan teknikal dan teknologi yang mahal. Langkah-langkah ini, seperti menyelesaikan masalah bau, boleh dilaksanakan dalam peranti berpusat pada kos yang jauh lebih rendah berbanding peranti terpencar.

Kompos ialah produk akhir pemprosesan sisa organik dan mesti selamat dari segi epidemiologi. Kualiti kompos siap adalah salah satu kriteria utama untuk kecekapan pengeluaran, tetapi ia juga penting untuk mengambil kira kualiti bahan mentah. Untuk mengira kualiti pengkomposan, penunjuk seperti tahap penguraian digunakan secara tradisional, yang berdasarkan perbandingan piawai suhu semasa pemanasan sendiri biologi bahan kompos.

Penggunaan kompos daripada sisa pepejal adalah terhad, kerana ia tidak boleh digunakan sama ada dalam pertanian atau perhutanan, kerana kemungkinan kandungan logam berat atau komponen berbahaya lain yang, melalui herba, beri, sayur-sayuran, dan susu, boleh menyebabkan kemudaratan kepada kesihatan manusia. Atas sebab yang sama, penggunaan sistematik bahan sedemikian di dataran bandar dan taman adalah tidak praktikal, jadi bahan ini digunakan terutamanya sebagai penutup tanah di tapak pelupusan atau semasa menutup kerja lombong. Walau bagaimanapun, jika komponen berbahaya dikecualikan daripada sisa awal pada peringkat pengumpulan, maka kompos daripada sisa pepejal perbandaran boleh digunakan sebagai baja organik, dan penunjuk keselamatannya adalah data yang diberikan dalam Jadual. 6.12.

Jadual 6.12

Penunjuk keselamatan kompos

Kelemahan utama pengkomposan ialah keperluan untuk menyimpan dan meneutralkan komponen sisa tidak boleh kompos, yang jumlahnya boleh membentuk sebahagian besar daripada jumlah keseluruhan sisa. Selain itu, proses pengkomposan menghasilkan bahan yang mempunyai bau yang kurang menyenangkan dan menimbulkan beban kepada alam sekitar. Meminimumkan bahan cemar ini boleh dilakukan dengan agak berjaya menggunakan penapis bio, tetapi ia memerlukan kos yang besar, terutamanya memandangkan bau terbentuk bukan sahaja semasa proses penguraian, tetapi juga semasa penghantaran dan penyediaan sisa, serta semasa pemprosesan berikutnya. kompos yang telah siap.

Faedah pengkomposan ialah ia mengurangkan tapak pelupusan sampah organik dan menghasilkan bahan yang boleh digunakan.

Pengalaman asing

Di Jerman, penggunaan kompos daripada sisa pepejal sebagai baja adalah dilarang oleh undang-undang kerana kandungan lebihan logam berat.

Membuat kompos. Jenis penguraian anaerobik dan aerobik. Nisbah karbon dan nitrogen. Bagaimana untuk memulakan timbunan kompos dengan betul.

Kompos ialah baja yang diperoleh daripada penguraian mikrob bahan organik.

Hampir semua tukang kebun menggunakan kompos, tidak kira apa teknologi pertanian yang mereka ikuti, sama ada mereka menggali tanah atau hanya melonggarkannya, gunakan baja mineral, atau lakukan tanpa mereka.

Hampir setiap taman mempunyai timbunan, atau lubang, untuk mengitar semula sisa dapur dan sisa halaman. Untuk pengkomposan, seseorang membina semua jenis kotak, penghalang, menggunakan jaringan logam, papan, batu tulis - apa-apa bahan yang melampirkan tempat yang sesuai untuk mengompos sisa organik.

Kompos yang dihasilkan mempunyai struktur yang longgar, bernafas dan diperkaya dengan semua nutrien yang diperlukan untuk tumbuhan. Malah, membuat kompos di taman adalah perkara yang sangat baik!

Dan hampir setiap tukang kebun menganggap dirinya pakar dalam perkara ini, tetapi ada yang tidak berfikir bahawa kompos boleh disediakan cara yang berbeza: “Apa yang susah sangat? Saya membuang rumpai dan rumput ke dalam longgokan, membuang sisa dapur di sana, menyiramnya, dan tunggu sehingga semuanya reput!”

Secara umum, itu betul. Tetapi saya ingin memahami dengan lebih terperinci proses biologi yang berlaku semasa penguraian bahan organik, supaya pengkomposan di taman tidak berlaku secara spontan, tetapi mengikut senario yang dirancang.

Anaerobik

Ia juga dipanggil "sejuk" dan berlaku pada suhu 15-35 ° C, dengan penyertaan mikroorganisma anaerobik yang menerima tenaga tanpa kehadiran oksigen.

Semasa pengkomposan jenis ini, timbunan kompos dipadatkan, ditutup dengan filem, atau diletakkan di dalam lubang. Tetapi adalah lebih baik untuk meninggalkan kaedah pengkomposan ini. kenapa?

Kelemahan ketara kaedah ini ialah penguraian bahan organik yang perlahan, dan proses pereputan itu sendiri, dengan kekurangan oksigen, boleh membawa arah yang berbahaya kepada tumbuhan, mencetuskan perkembangan kulat, termasuk yang patogen.

Dalam penapaian anaerobik, karbon yang terdapat dalam bahan penapaian ditukar bukan kepada karbon dioksida, seperti dalam penapaian aerobik, tetapi kepada metana. Oleh itu bau busuk. Secara semula jadi, proses ini berlaku di bahagian bawah paya, dan dalam timbunan kompos ia boleh berlaku apabila kelembapan kompos tinggi.

Aerobik

Lebih cepat, berlaku pada suhu yang lebih tinggi, tanpa bau yang tidak menyenangkan. Kebanyakan tukang kebun lebih suka pengkomposan aerobik, iaitu, dengan akses udara.

Walaupun mesti diakui bahawa dalam timbunan kompos kedua-dua proses aerobik dan anaerobik berlaku serentak. Sekiranya terdapat lebih banyak oksigen (udara) di lapisan atas timbunan kompos, maka pengkomposan aerobik akan mendominasi di sana.

Penapaian aerobik berlaku secara besar-besaran di alam semula jadi dan merupakan kaedah dominan di mana sisa dari ladang dan hutan ditukar kepada humus yang bermanfaat kepada tanah dan penduduknya.
Oleh itu, tukang kebun paling kerap berusaha untuk menggunakan kaedah khusus ini, secara sistematik mencampurkan (mengalih) bahan organik yang mengurai dalam timbunan untuk menyediakannya dengan udara.

Ia berlaku bahawa jisim kompos kadang-kadang memanaskan sehingga 70 ° C, seolah-olah ia "terbakar". Patutkah kita gembira dengan suhu ini atau tidak?

Terdapat pendapat bahawa pengkomposan panas membawa kepada pemusnahan organisma patogen, dan juga fakta bahawa benih rumpai yang jatuh ke dalam timbunan kompos kehilangan percambahannya.

Seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, benih yang telah menjalani rawatan haba dalam timbunan kompos masih sebahagiannya bercambah, jadi apabila meletakkan rumput untuk pengkomposan, anda harus mengelak daripada mengumpul rumpai selepas ia mekar.

Ketahui lebih lanjut tentang proses pengkomposan itu sendiri

Pada peringkat pertama, semua mikrob yang hadir mengambil bahagian dalam pemprosesan sisa. Pada masa yang sama, proses pengoksidaan intensif sedang dijalankan, iaitu interaksi dengan oksigen, yang membebaskan haba.
Yang paling terang dan contoh cepat pengoksidaan sebagai proses kimia - pembakaran. Bagi penguraian bahan organik, pengoksidaan ini adalah perlahan, dan haba (tenaga) dibebaskan secara perlahan semasa proses ini.

Tetapi apa yang berlaku kepada mikroorganisma pada masa ini? Mereka akan mati akibat suhu yang tinggi.? Faktanya ialah terdapat beberapa bakteria termofilik yang berkembang pada suhu tinggi (di atas 50, sehingga 90 ° C, bergantung kepada spesies).

Dinding sel termofil adalah tahan terhadap suhu. Ini disebabkan oleh struktur dan komposisi kimianya. Bakteria inilah yang meneruskan kerja mereka, merekalah yang memanaskan timbunan kompos suhu kritikal, di mana mikroorganisma lain menghentikan aktivitinya.

Sesetengah mikroorganisma mati, dan ada yang pergi ke dalam bentuk tidak aktif (sista) untuk terus hidup sebagai spesies. Cyst (dari bahasa Yunani kystis - gelembung), bentuk sementara kewujudan banyak tumbuhan dan haiwan bersel tunggal. Ia mempunyai cangkang pelindung, yang juga dipanggil sista.

Sesetengah protozoa boleh wujud dalam keadaan yang tidak baik dalam bentuk sista selama beberapa tahun.
Kemudian, aktiviti termofil akan berkurangan, begitu juga suhu dalam timbunan kompos itu sendiri. Bakteria yang telah tertidur dalam sista akan hidup dan meneruskan kerja mereka. Jika suhu dan kelembapan adalah baik, mikroorganisma baru akan menjajah kompos dan meneruskan proses penguraian komponen timbunan kompos.
Daripada perkara di atas ia mengikuti bahawa suhu tinggi, sememangnya, boleh memusnahkan sebahagian jenis mikroorganisma - kedua-dua berbahaya dan bermanfaat.

Tetapi mikrob patogenik bertolak ansur dengan keadaan yang tidak baik dengan lebih baik, jadi dakwaan bahawa pengkomposan panas membasmi kuman kompos tidak sepenuhnya wajar.
Ramai tukang kebun yang berpengalaman membuat timbunan kompos kecil dan rendah supaya pemanasan di dalamnya tidak begitu kuat. Timbunan sedemikian lebih cepat dihuni oleh cacing, yang seterusnya membawa kepada kompos yang lebih berharga dan berkhasiat.
Apabila menambah bahan organik untuk pengkomposan, adalah wajar mempertimbangkan satu lagi keadaan.

Organik tidak lebih daripada gabungan pelbagai unsur kimia dengan karbon.

Selain karbon, nitrogen sangat penting dalam alam semula jadi - bahan binaan penting untuk asid amino, protein, asid nukleik dan sebatian lain.
Dan bahan organik yang kami gunakan untuk pengkomposan mengandungi kedua-dua karbon dan nitrogen dan dicirikan oleh nisbah unsur kimia ini.
Jadi, sebagai contoh, dalam habuk papan nisbah anggaran karbon kepada nitrogen ialah: C/N = 500/1
dalam straw C/N =100/1
dalam dedaunan C/N = 50/1;
V rumput rumput C/N =15/1
dalam sisa sayuran C/N = 13/1
baja kompos C/N =10/1
Ini bermakna kompos yang diperoleh hasil daripada penguraian rumput akan lebih tepu dengan nitrogen berbanding kompos yang diperoleh dengan dominasi habuk papan.

Oleh itu, apabila meletakkan timbunan kompos, anda harus menggantikan atau mencampurkan komponen nitrogen dengan komponen karbon.

Iaitu, adalah idea yang baik untuk mencampurkan habuk papan dengan baja, dan memindahkan sisa sayuran dengan daun kering, dsb. Cawangan pokok hendaklah dicincang, dan rumput hendaklah dicincang, jika boleh.

Lebih kecil komponen, lebih cepat proses penguraian akan berlaku.

Apa yang biasanya masuk ke dalam timbunan kompos?

Sisa dapur: kulit sayuran, kulit telur, jeroan dan tulang ikan. Dan juga pencukuran, habuk papan, kertas, rumpai, rumput yang dipotong dari rumput, daun yang dikumpulkan dari bawah pokok, jerami, kayu berus.

Adalah dinasihatkan untuk mencurahkan lapisan komponen abu kayu maka kompos akan lebih berkhasiat.
Selepas lapisan 25-35 sentimeter, tambahkan sedikit tanah "untuk penapaian".
Adalah dinasihatkan untuk menyembur setiap lapisan dengan penyediaan EM; ini akan mempercepatkan proses pengkomposan dengan ketara. Selepas 5-10 hari, longgokan bercampur, jika boleh, dan apabila kering, dibasahkan.
Jika persediaan EO tidak tersedia untuk tukang kebun, untuk mempercepatkan pengkomposan anda perlu menambah beberapa kompos siap sedia tepu dengan mikroorganisma. Jika ini tidak mungkin, anda harus menggunakan pemula yang diperbuat daripada rumput, baja, atau tanah dari taman. Nah, anda tidak boleh menambah apa-apa, menggunakan peraturan "Dan begitu juga!", tetapi kemudian kompos matang akan diperolehi kemudian.

Pengkomposan memberikan yang berharga baja organik dan membuang sisa, yang menjadi tidak berbahaya kepada alam sekitar.

“Penyediaan cepat kompos. Kompos dibuat dalam satu musim oleh larva" -

Seni dan Sains Pengkomposan

pengenalan

Sejarah pengkomposan kembali berabad-abad lamanya. Rekod bertulis pertama tentang penggunaan kompos dalam pertanian muncul 4,500 tahun dahulu di Mesopotamia, antara sungai Tigris dan Euphrates (Iraq masa kini). Semua tamadun di Bumi telah menguasai seni pengkomposan. Orang Rom, Mesir, dan Yunani secara aktif mengamalkan pengkomposan, yang tercermin dalam Talmud, Bible dan Al-Quran. Penggalian arkeologi mengesahkan bahawa tamadun Maya juga mengamalkan pengkomposan 2,000 tahun dahulu.

Walaupun fakta bahawa seni pengkomposan telah diketahui oleh tukang kebun sejak dahulu lagi, ia sebahagian besarnya hilang pada abad ke-19, apabila baja mineral buatan menjadi meluas. Selepas tamatnya Perang Dunia Kedua, pertanian mula mendapat manfaat daripada hasil perkembangan sains. Sains pertanian mengesyorkan penggunaan baja kimia dan racun perosak dalam semua bentuk untuk meningkatkan produktiviti. Baja kimia telah menggantikan kompos.

Pada tahun 1962, Rachel Carson menerbitkan Silent Spring, sebuah buku mengenai penyalahgunaan racun perosak kimia dan bahan pencemar lain yang meluas. Ini berfungsi sebagai isyarat untuk bantahan awam dan larangan terhadap pengeluaran dan penggunaan produk berbahaya. Ramai telah mula menemui semula faedah yang dipanggil pertanian organik.

Salah satu penerbitan pertama dalam aspek ini ialah buku Sir Albert Howard "An Agricultural Testament," yang diterbitkan pada tahun 1943. Buku itu mencetuskan minat yang besar dalam kaedah organik dalam pertanian dan berkebun. Hari ini, setiap petani mengiktiraf nilai kompos dalam merangsang pertumbuhan tumbuhan dan memulihkan tanah yang telah habis dan tidak bermaya. Seolah-olah seni pertanian purba ini telah ditemui semula.

Pertanian organik tidak boleh dipanggil kembali sepenuhnya kepada yang lama, kerana ia mempunyai semua pencapaian yang boleh digunakan sains moden. Semua proses kimia dan mikrobiologi yang berlaku dalam timbunan kompos telah dikaji dengan teliti, dan ini memungkinkan untuk secara sedar mendekati penyediaan kompos, mengawal dan mengarahkan proses ke arah yang betul.

Sisa yang boleh dikompos terdiri daripada sisa perbandaran, yang merupakan campuran komponen organik dan bukan organik, kepada substrat yang lebih homogen seperti sisa haiwan dan tanaman, enap cemar teraktif mentah dan kumbahan. Di bawah keadaan semula jadi, proses biodegradasi berlaku secara perlahan, di permukaan bumi, pada suhu ambien dan, terutamanya, dalam keadaan anaerobik. Pengkomposan ialah kaedah mempercepatkan degradasi semula jadi di bawah keadaan terkawal. Pengkomposan adalah hasil daripada memahami cara kerja sistem biologi dan kimia semulajadi ini.

Pengkomposan adalah satu seni. Ini adalah bagaimana kepentingan luar biasa kompos untuk taman kini dinilai. Malangnya, kami masih kurang memberi perhatian kepada penyediaan kompos yang betul. Dan kompos yang disediakan dengan betul adalah asas, kunci kepada penuaian masa depan.
Ada yang maju dan terbukti prinsip umum menyediakan kompos.

1. Asas teori proses pengkomposan

Proses pengkomposan melibatkan interaksi kompleks antara sisa organik, mikroorganisma, lembapan dan oksigen. Sisa biasanya mempunyai mikroflora campuran endogen sendiri. Aktiviti mikrob meningkat apabila kandungan lembapan dan kepekatan oksigen mencapai tahap yang diperlukan. Selain oksigen dan air, mikroorganisma memerlukan sumber karbon, nitrogen, fosforus, kalium dan unsur surih tertentu untuk pertumbuhan dan pembiakan. Keperluan ini selalunya dipenuhi oleh bahan yang terkandung dalam sisa.

Dengan mengambil sisa organik sebagai substrat makanan, mikroorganisma membiak dan menghasilkan air, karbon dioksida, sebatian organik dan tenaga. Sebahagian daripada tenaga yang terhasil daripada pengoksidaan biologi karbon digunakan dalam proses metabolik, selebihnya dilepaskan dalam bentuk haba.

Kompos, sebagai produk akhir pengkomposan, mengandungi sebatian organik yang paling stabil, produk penguraian, biojisim mikroorganisma mati, sejumlah mikrob hidup dan produk interaksi kimia komponen ini.

1.1. Aspek mikrobiologi pengkomposan

Pengkomposan adalah proses dinamik yang berlaku disebabkan oleh aktiviti komuniti organisma hidup pelbagai kumpulan.

Kumpulan utama organisma yang terlibat dalam pengkomposan:
mikroflora - bakteria, actinomycetes, kulat, yis, alga;
mikrofauna – protozoa;
makroflora - kulat yang lebih tinggi;
makrofauna - lipan berkaki dua, tungau, springtails, cacing, semut, anai-anai, labah-labah, kumbang.

Proses pengkomposan melibatkan banyak spesies bakteria (lebih daripada 2000) dan sekurang-kurangnya 50 spesies kulat. Spesies ini boleh dibahagikan kepada kumpulan mengikut julat suhu di mana setiap daripada mereka aktif. Untuk psychrophiles, suhu pilihan adalah di bawah 20 darjah Celsius, untuk mesophiles - 20-40 darjah Celsius dan untuk thermophiles - melebihi 40 darjah Celsius. Mikroorganisma yang mendominasi pada peringkat akhir pengkomposan secara amnya adalah mesofilik.

Walaupun bilangan bakteria dalam kompos sangat tinggi (10 juta - 1 bilion biojisim mikrob/g kompos basah), kerana saiznya yang kecil, ia membentuk kurang daripada separuh daripada jumlah biojisim mikrob.

Actinomycetes tumbuh lebih perlahan daripada bakteria dan kulat, dan pada peringkat awal pengkomposan mereka tidak bersaing dengan mereka. Mereka lebih ketara pada peringkat akhir proses, apabila ia menjadi sangat banyak dan salutan putih atau kelabu tipikal actinomycetes jelas kelihatan pada kedalaman 10 cm dari permukaan jisim kompos. Bilangan mereka lebih rendah daripada bilangan bakteria dan kira-kira 100 ribu - 10 juta sel setiap gram kompos basah.

Kulat memainkan peranan penting dalam degradasi selulosa dan jisim boleh kompos mesti dikawal untuk mengoptimumkan aktiviti mikroorganisma ini. Suhu adalah faktor penting, kerana cendawan mati jika ia meningkat melebihi 55 darjah Celsius. Selepas penurunan suhu, mereka sekali lagi merebak dari zon sejuk ke seluruh isipadu.

Bukan sahaja bakteria, kulat, actinomycetes, tetapi juga invertebrata mengambil bahagian aktif dalam proses pengkomposan. Organisma ini wujud bersama mikroorganisma dan merupakan asas kepada "kesihatan" timbunan kompos. Pasukan komposter yang mesra termasuk semut, kumbang, lipan, ulat ulat bulu jatuh, kala jengking palsu, larva kumbang buah, lipan, hama, nematod, cacing tanah, earwigs, kutu kayu, springtails, labah-labah, labah-labah penuaian, enchytriid (cacing putih), dll. .. Setelah suhu maksimum dicapai, kompos, penyejukan, boleh diakses oleh pelbagai jenis haiwan tanah. Banyak haiwan tanah menyumbang banyak kepada kitar semula bahan kompos melalui pemecahan fizikal. Haiwan ini juga membantu mencampurkan pelbagai komponen kompos. Dalam iklim sederhana, cacing tanah memainkan peranan utama dalam peringkat akhir proses pengkomposan dan penggabungan seterusnya bahan organik ke dalam tanah.

1.1.1. Peringkat pengkomposan
Pengkomposan adalah proses yang kompleks dan pelbagai peringkat. Setiap peringkat dicirikan oleh konsortium organisma yang berbeza. Fasa pengkomposan terdiri daripada (Rajah 1):
1. fasa ketinggalan,
2. fasa mesofilik,
3. fasa termofilik,
4. fasa kematangan (fasa akhir).

RAJAH 1. PERINGKAT-PERINGKAT PENGKOMPOSAN.

Fasa 1 (fasa ketinggalan) bermula serta-merta selepas menambah sisa segar ke timbunan kompos. Semasa fasa ini, mikroorganisma menyesuaikan diri dengan jenis sisa dan keadaan hidup dalam timbunan kompos. Pecahan sisa bermula sudah pada peringkat ini, tetapi jumlah nombor Populasi mikrob masih kecil, suhu rendah.

Fasa 2 (fasa mesofilik). Semasa fasa ini, proses penguraian substrat semakin intensif. Saiz populasi mikrob meningkat terutamanya disebabkan oleh organisma mesofilik yang menyesuaikan diri dengan suhu rendah dan sederhana. Organisma ini cepat merosot komponen larut, mudah terurai seperti gula ringkas dan karbohidrat. Rizab bahan ini cepat habis, dan mikrob mula mengurai molekul yang lebih kompleks seperti selulosa, hemiselulosa dan protein. Selepas memakan bahan-bahan ini, mikrob merembeskan kompleks asid organik, yang berfungsi sebagai sumber makanan untuk mikroorganisma lain. Walau bagaimanapun, tidak semua asid organik yang terbentuk diserap, yang membawa kepada pengumpulan berlebihan dan, akibatnya, penurunan pH persekitaran. pH berfungsi sebagai penunjuk pengakhiran peringkat kedua pengkomposan. Tetapi fenomena ini bersifat sementara, kerana asid berlebihan membawa kepada kematian mikroorganisma.

Fasa 3 (fasa termofilik). Hasil daripada pertumbuhan mikrob dan metabolisme, suhu meningkat. Apabila suhu meningkat kepada 40 darjah Celsius dan ke atas, mikroorganisma mesofilik digantikan oleh mikrob yang lebih tahan terhadap suhu tinggi - thermophiles. Apabila suhu mencapai 55 darjah Celsius, kebanyakan patogen manusia dan tumbuhan mati. Tetapi jika suhu melebihi 65 darjah Celsius, termofil aerobik dalam timbunan kompos juga akan mati. Disebabkan oleh suhu yang tinggi, terdapat pecahan dipercepatkan protein, lemak dan karbohidrat kompleks jenis selulosa dan hemiselulosa - komponen struktur utama tumbuhan. Akibat daripada kehabisan sumber makanan proses metabolik semakin berkurangan dan suhu semakin berkurangan.

Fasa 4 (fasa akhir). Apabila suhu jatuh ke julat mesofilik, mikroorganisma mesofilik mula menguasai timbunan kompos. Suhu adalah penunjuk terbaik permulaan peringkat masak. Dalam fasa ini, bahan organik yang tinggal membentuk kompleks. Kompleks bahan organik ini tahan terhadap penguraian selanjutnya dan dipanggil asid humik atau humus.

1.2. Aspek biokimia pengkomposan

Pengkomposan ialah proses biokimia yang direka untuk menukar sisa organik pepejal kepada produk yang stabil seperti humus. Dipermudahkan, pengkomposan ialah pecahan biokimia bahan organik. komponen sisa organik dalam keadaan terkawal. Penggunaan kawalan membezakan pengkomposan daripada proses reput atau penguraian yang berlaku secara semula jadi.

Proses pengkomposan bergantung kepada aktiviti mikroorganisma, yang memerlukan sumber karbon untuk tenaga dan biosintesis matriks sel, serta sumber nitrogen untuk sintesis protein selular. Pada tahap yang lebih rendah, mikroorganisma memerlukan fosforus, kalium, kalsium dan unsur-unsur lain. Karbon, yang membentuk kira-kira 50% daripada jumlah jisim sel mikrob, berfungsi sebagai sumber tenaga dan bahan binaan untuk sel. Nitrogen ialah unsur penting dalam sintesis sel bagi protein, asid nukleik, asid amino dan enzim yang diperlukan untuk pembinaan struktur selular, pertumbuhan dan berfungsi. Keperluan karbon dalam mikroorganisma adalah 25 kali lebih tinggi daripada nitrogen.

Dalam kebanyakan proses pengkomposan, keperluan ini dipenuhi oleh komposisi awal sisa organik; hanya nisbah karbon kepada nitrogen (C:N) dan, kadangkala, paras fosforus mungkin perlu diselaraskan. Substrat segar dan hijau kaya dengan nitrogen (substrat yang dipanggil "hijau") manakala substrat coklat dan kering (substrat yang dipanggil "coklat") kaya dengan karbon (Jadual 1).

JADUAL 1.
NISBAH KARBON DAN NITROGEN DALAM BEBERAPA SUBSTRAT.

Keseimbangan karbon-nitrogen (nisbah C:N) adalah sangat penting untuk pembentukan kompos. Nisbah C:N ialah nisbah berat karbon (bukan bilangan atom!) kepada berat nitrogen. Jumlah karbon yang diperlukan jauh melebihi jumlah nitrogen. Nilai rujukan untuk nisbah ini untuk pengkomposan ialah 30:1 (30g karbon setiap 1g nitrogen). Nisbah C:N optimum ialah 25:1. Semakin banyak keseimbangan karbon-nitrogen menyimpang daripada yang optimum, semakin perlahan proses itu berjalan.

Jika sisa pepejal mengandungi sejumlah besar karbon masuk borang berkaitan, maka nisbah karbon-nitrogen yang dibenarkan boleh lebih tinggi daripada 25/1. Nilai nisbah ini yang lebih tinggi mengakibatkan pengoksidaan karbon berlebihan. Jika angka ini melebihi dengan ketara nilai yang ditentukan, ketersediaan nitrogen berkurangan dan metabolisme mikrob menurun secara beransur-ansur. Jika nisbah kurang daripada nilai optimum, seperti yang berlaku dalam enap cemar atau baja teraktif, nitrogen akan dikeluarkan sebagai ammonia, selalunya dalam kuantiti yang banyak. Kehilangan nitrogen akibat volatilisasi ammonia boleh dikompensasikan sebahagiannya oleh aktiviti bakteria pengikat nitrogen, yang muncul terutamanya dalam keadaan mesofilik pada peringkat akhir biodegradasi.

Kesan buruk utama nisbah C/N yang terlalu rendah ialah kehilangan nitrogen akibat pembentukan ammonia dan pemeruapan seterusnya. Sementara itu, pemuliharaan nitrogen sangat penting untuk pembentukan kompos. Kehilangan ammonia menjadi paling ketara semasa proses pengkomposan berkelajuan tinggi, apabila tahap pengudaraan meningkat, keadaan termofilik tercipta dan pH mencapai 8 atau lebih. Nilai pH ini menyokong pembentukan ammonia, dan suhu tinggi mempercepatkan volatilisasinya.

Ketidakpastian jumlah kehilangan nitrogen menyukarkan untuk menentukan dengan tepat nilai C:N awal yang diperlukan, tetapi dalam amalan ia disyorkan dalam julat 25:1 – 30:1. Pada nilai rendah nisbah ini, kehilangan nitrogen dalam bentuk ammonia boleh ditindas sebahagiannya dengan penambahan fosfat berlebihan (superfosfat).

Semasa proses pengkomposan terdapat pengurangan ketara dalam nisbah daripada 30:1 kepada 20:1 dalam produk akhir. Nisbah C:N sentiasa berkurangan kerana semasa penyerapan karbon oleh mikrob, 2/3 daripadanya dibebaskan ke atmosfera dalam bentuk karbon dioksida. Baki 1/3, bersama dengan nitrogen, termasuk dalam biojisim mikrob.

Oleh kerana menimbang substrat tidak diamalkan semasa membentuk timbunan kompos, campuran disediakan dari bahagian yang sama komponen "hijau" dan "coklat". Peraturan nisbah karbon dan nitrogen adalah berdasarkan kualiti dan kuantiti jenis sisa tertentu yang digunakan semasa meletakkan timbunan. Oleh itu, pengkomposan dianggap sebagai seni dan sains.

Mengira nisbah karbon kepada nitrogen (C:N)

Terdapat beberapa cara untuk mengira nisbah karbon kepada nitrogen. Kami membentangkan yang paling mudah, menggunakan baja sebagai sampel. Bahan organik baja separa reput dan reput mengandungi lebih kurang 50% karbon (C). Mengetahui ini, serta kandungan abu baja dan jumlah kandungan nitrogen di dalamnya dari segi bahan kering, kita boleh menentukan nisbah C:N menggunakan formula berikut:

C:N = ((100-A)*50)/(100*X)

Di mana A ialah kandungan abu baja, %;
(100 – A) – kandungan bahan organik, %;
X – jumlah kandungan nitrogen berdasarkan berat baja yang benar-benar kering, %.
Sebagai contoh, jika kandungan abu A = 30%, dan jumlah kandungan nitrogen dalam baja = 2%, maka

C:N = ((100-30)*50)/(100*2) = 17

1.3. Faktor kritikal untuk pengkomposan

Proses penguraian semula jadi substrat semasa pengkomposan boleh dipercepatkan dengan mengawal bukan sahaja nisbah karbon dan nitrogen, tetapi juga kelembapan, suhu, tahap oksigen, saiz zarah, saiz dan bentuk timbunan kompos, dan pH.

1.3.1. Nutrien dan Makanan Tambahan

Sebagai tambahan kepada bahan di atas yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pembiakan mikroorganisma - pengurai utama sisa organik, pelbagai bahan kimia, tumbuhan dan bakteria digunakan untuk meningkatkan kelajuan pengkomposan. Kecuali kemungkinan keperluan untuk nitrogen tambahan, kebanyakan sisa mengandungi semua nutrien yang diperlukan dan pelbagai jenis mikroorganisma, menjadikannya tersedia untuk pengkomposan. Jelas sekali, permulaan peringkat termofilik boleh dipercepatkan dengan mengembalikan beberapa kompos siap ke sistem.

Pembawa (serpihan kayu, jerami, habuk papan, dsb.) biasanya diperlukan untuk mengekalkan struktur yang menyediakan pengudaraan apabila mengompos sisa seperti enap cemar dan baja teraktif mentah.

1.3.2. pH

RN adalah yang paling banyak penunjuk penting"kesihatan" timbunan kolak. Sebagai peraturan, pH sisa isi rumah dalam fasa kedua pengkomposan mencapai 5.5-6.0. Malah, nilai pH ini adalah penunjuk bahawa proses pengkomposan telah bermula, iaitu, telah memasuki fasa ketinggalan. Tahap pH ditentukan oleh aktiviti bakteria pembentuk asid, yang menguraikan substrat yang mengandungi karbon kompleks (polisakarida dan selulosa) kepada asid organik yang lebih ringkas.

Nilai pH juga dikekalkan oleh pertumbuhan kulat dan actinomycetes yang mampu mengurai lignin dalam persekitaran aerobik. Bakteria dan mikroorganisma lain (kulat dan actinomycetes) mampu mengurai hemiselulosa dan selulosa kepada tahap yang berbeza-beza.

Mikroorganisma yang menghasilkan asid juga boleh menggunakannya sebagai satu-satunya sumber pemakanan mereka. Hasil akhirnya ialah kenaikan pH kepada 7.5–9.0. Percubaan untuk mengawal pH dengan sebatian sulfur adalah tidak berkesan dan tidak praktikal. Oleh itu, adalah lebih penting untuk menguruskan pengudaraan dengan mengawal keadaan anaerobik, boleh dikenali melalui penapaian dan bau busuk.

Peranan pH dalam pengkomposan ditentukan oleh fakta bahawa banyak mikroorganisma, seperti invertebrata, tidak dapat bertahan dalam persekitaran yang sangat berasid. Nasib baik, pH biasanya dikawal secara semula jadi (sistem penampan karbonat). Perlu diingat bahawa jika anda memutuskan untuk melaraskan pH dengan meneutralkan asid atau alkali, ini akan mengakibatkan pembentukan garam, yang boleh menyebabkan kesan negatif pada "kesihatan" timbunan. Pengkomposan berlaku dengan mudah pada nilai pH 5.5–9.0, tetapi paling berkesan dalam julat 6.5–9.0. Keperluan penting untuk semua komponen yang terlibat dalam pengkomposan ialah keasidan lemah atau kealkalian lemah pada peringkat awal, tetapi kompos matang harus mempunyai pH dalam julat yang hampir dengan nilai pH neutral (6.8–7.0). Jika sistem menjadi anaerobik, pengumpulan asid boleh menyebabkan penurunan mendadak dalam pH kepada 4.5 dan mengehadkan aktiviti mikrob dengan ketara. Dalam situasi sedemikian, pengudaraan menjadi talian hayat yang akan mengembalikan pH kepada nilai yang boleh diterima.

Julat pH optimum untuk kebanyakan bakteria adalah antara 6-7.5, manakala untuk kulat ia boleh antara 5.5 dan 8.

1.3.3. Pengudaraan

Pada keadaan biasa pengkomposan adalah proses aerobik. Ini bermakna metabolisme dan pernafasan mikrob memerlukan kehadiran oksigen. Diterjemah daripada bahasa Yunani aero bermaksud udara, dan bios- kehidupan. Mikrob menggunakan oksigen lebih kerap daripada agen pengoksidaan lain, kerana dengan tindak balas penyertaannya berjalan 19 kali lebih bertenaga. Kepekatan oksigen yang ideal ialah 16 - 18.5%. Pada permulaan pengkomposan, kepekatan oksigen dalam liang adalah 15-20%, yang bersamaan dengan kandungannya dalam udara atmosfera. Kepekatan karbon dioksida berbeza-beza dalam julat 0.5-5.0%. Semasa proses pengkomposan, kepekatan oksigen berkurangan dan kepekatan karbon dioksida meningkat.

Jika kepekatan oksigen menurun di bawah 5%, keadaan anaerobik berlaku. Memantau kandungan oksigen udara ekzos berguna untuk melaraskan rejim pengkomposan. Cara paling mudah untuk melakukan ini adalah melalui bau, kerana bau penguraian menunjukkan permulaan proses anaerobik. Oleh kerana aktiviti anaerobik dicirikan oleh bau busuk, kepekatan kecil bahan berbau busuk dibenarkan. Timbunan kompos bertindak sebagai biofilter yang memerangkap dan meneutralkan komponen busuk.

Sesetengah sistem kompos mampu mengekalkan kepekatan oksigen yang mencukupi secara pasif melalui resapan dan perolakan semula jadi. Sistem lain memerlukan pengudaraan aktif, disediakan dengan meniup udara atau memutar dan mencampurkan substrat pengkomposan. Apabila mengompos sisa seperti enap cemar dan baja teraktif mentah, pembawa (serpihan kayu, jerami, habuk papan, dll.) biasanya digunakan untuk mengekalkan struktur yang menyediakan pengudaraan.

Pengudaraan boleh dilakukan dengan resapan semula jadi oksigen ke dalam jisim kompos dengan mencampurkan kompos secara manual, menggunakan mesin atau pengudaraan paksa. Pengudaraan mempunyai fungsi lain dalam proses pengkomposan. Aliran udara menghilangkan karbon dioksida dan air yang terbentuk semasa hayat mikroorganisma, dan juga menghilangkan haba akibat pemindahan haba penyejatan. Permintaan oksigen berbeza-beza semasa proses: ia adalah rendah semasa peringkat mesofilik, meningkat kepada maksimum semasa peringkat termofilik, dan turun kepada sifar semasa peringkat penyejukan dan pematangan.

Dengan pengudaraan semula jadi, kawasan tengah jisim kompos mungkin mendapati diri mereka dalam keadaan anaerobiosis, kerana kadar resapan oksigen terlalu rendah untuk proses metabolik yang berterusan. Jika bahan pengkomposan mempunyai zon anaerobik, asid butirik, asetik dan propionik mungkin berlaku. Walau bagaimanapun, asid tidak lama lagi digunakan oleh bakteria sebagai substrat, dan tahap pH mula meningkat dengan pembentukan ammonia. Dalam kes sedemikian, pengadukan manual atau mekanikal membolehkan udara menembusi ke kawasan anaerobik. Pencampuran juga membantu menyebarkan serpihan besar bahan mentah, yang meningkatkan luas permukaan khusus yang diperlukan untuk biodegradasi. Kawalan proses pencampuran memastikan bahawa kebanyakan bahan mentah diproses di bawah keadaan termofilik. Pencampuran yang berlebihan membawa kepada penyejukan dan pengeringan jisim kompos, kepada pecah dalam miselium actinomycetes dan kulat. Mencampur kompos dalam timbunan boleh menjadi sangat mahal dari segi mesin dan buruh manual, dan oleh itu kekerapan mencampurkan adalah pertukaran antara ekonomi dan keperluan proses. Apabila menggunakan tumbuhan pengkomposan, adalah disyorkan untuk menggantikan tempoh pencampuran aktif dengan tempoh tidak mencampurkan.

1.3.4. Kelembapan

Mikrob kompos memerlukan air. Penguraian berlaku lebih cepat dalam filem cecair nipis yang terbentuk pada permukaan zarah organik. Kelembapan 50–60% dianggap sebagai kandungan optimum untuk proses pengkomposan, tetapi apabila menggunakan pembawa, nilai lain juga mungkin. nilai yang besar. Kelembapan optimum berbeza-beza dan bergantung kepada sifat dan saiz zarah. Kandungan lembapan kurang daripada 30% menghalang aktiviti bakteria. Pada kelembapan kurang daripada 30% daripada jumlah jisim, kadar proses biologi menurun secara mendadak, dan pada kelembapan 20% ia mungkin berhenti sama sekali. Kelembapan melebihi 65% menghalang resapan udara ke dalam longgokan, yang dengan ketara mengurangkan degradasi dan disertai dengan bau busuk. Jika kelembapan terlalu tinggi, lompang dalam struktur kompos diisi dengan air, yang mengehadkan akses oksigen kepada mikroorganisma.

Kehadiran lembapan ditentukan oleh sentuhan apabila menekan ketulan kompos. Jika 1-2 titis air dilepaskan apabila ditekan, maka kompos mempunyai kelembapan yang mencukupi. Bahan jenis jerami tahan terhadap kelembapan yang tinggi.

Air terbentuk semasa pengkomposan disebabkan oleh aktiviti mikroorganisma dan hilang akibat penyejatan. Jika pengudaraan paksa digunakan, kehilangan air boleh menjadi ketara, dan ia menjadi perlu untuk menambah air tambahan kepada kompos. Ini boleh dicapai dengan pengairan dengan air atau penambahan enapcemar teraktif dan sisa cecair lain.

1.3.5. Suhu

Suhu berfungsi penunjuk yang baik proses pengkomposan. Suhu dalam timbunan kompos mula meningkat beberapa jam selepas meletakkan substrat dan berubah bergantung pada peringkat pengkomposan: mesofilik, termofilik, penyejukan, pematangan.

Semasa peringkat penyejukan, yang mengikut suhu maksimum, pH perlahan-lahan turun tetapi kekal beralkali. Kulat termofilik dari zon sejuk menangkap semula keseluruhan isipadu dan, bersama-sama dengan actinomycetes, mengambil polisakarida, hemiselulosa dan selulosa, memecahkannya kepada monosakarida, yang kemudiannya boleh digunakan oleh pelbagai jenis mikroorganisma. Kadar pelepasan haba menjadi sangat rendah dan suhu menurun kepada suhu persekitaran.
Tiga peringkat pertama pengkomposan berlaku agak cepat (dalam beberapa hari atau minggu) bergantung kepada jenis sistem pengkomposan yang digunakan. Peringkat akhir pengkomposan - pematangan, di mana penurunan berat badan dan penjanaan haba adalah kecil - berlangsung beberapa bulan. Pada peringkat ini, tindak balas kompleks berlaku antara sisa lignin daripada sisa dan protein mikroorganisma mati, yang membawa kepada pembentukan asid humik. Kompos tidak panas, proses anaerobik tidak berlaku di dalamnya semasa penyimpanan, dan ia tidak mengeluarkan nitrogen dari tanah apabila ditambah kepadanya (proses imobilisasi nitrogen oleh mikroorganisma). Nilai pH akhir adalah sedikit alkali.

Suhu tinggi sering dipertimbangkan syarat yang perlu pengkomposan yang berjaya. Malah, apabila suhu terlalu tinggi, proses biodegradasi ditindas kerana perencatan pertumbuhan mikrob; sangat sedikit spesies kekal aktif pada suhu melebihi 70 darjah Celsius. Ambang untuk penindasan berlaku adalah sekitar 60 darjah Celsius, dan oleh itu suhu tinggi dalam tempoh yang lama harus dielakkan dalam pengkomposan pantas. Walau bagaimanapun, suhu sekitar 60 darjah Celsius berguna untuk mengawal patogen sensitif haba. Oleh itu, adalah perlu untuk mengekalkan keadaan di mana, di satu pihak, mikroflora patogenik akan mati, dan di sisi lain, mikroorganisma yang bertanggungjawab untuk degradasi akan berkembang. Untuk tujuan ini, suhu optimum yang disyorkan ialah 55 darjah Celsius. Kawalan suhu boleh dicapai menggunakan pengudaraan paksa semasa pengkomposan. Penyingkiran haba dijalankan menggunakan sistem penyejukan penyejatan.

Faktor utama pemusnahan organisma patogen semasa pembentukan kompos ialah haba dan antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisma pengurai. Suhu tinggi bertahan cukup lama untuk membunuh patogen.

Keadaan terbaik untuk pembentukan kompos ialah had suhu mesofilik dan termofilik. Oleh kerana banyak kumpulan organisma yang terlibat dalam proses pembentukan kompos, julat suhu optimum untuk proses ini secara keseluruhannya sangat luas - 35-55 darjah Celsius.

1.3.6. Penyerakan zarah

Aktiviti mikrob utama berlaku pada permukaan zarah organik. Akibatnya, penurunan dalam saiz zarah membawa kepada peningkatan dalam kawasan permukaan, dan ini, seterusnya, nampaknya akan disertai dengan peningkatan dalam aktiviti mikrob dan kadar penguraian. Walau bagaimanapun, apabila zarah terlalu kecil, ia melekat rapat, mengurangkan peredaran udara dalam longgokan. Ini mengurangkan bekalan oksigen dan mengurangkan aktiviti mikrob dengan ketara. Saiz zarah juga mempengaruhi ketersediaan karbon dan nitrogen. Saiz zarah yang boleh diterima adalah dalam julat 0.3–5 cm, tetapi berbeza-beza bergantung pada sifat bahan mentah, saiz timbunan dan keadaan cuaca. Saiz zarah yang optimum diperlukan. Untuk pemasangan berjentera dengan pencampuran dan pengudaraan paksa, zarah boleh mempunyai saiz selepas pengisaran 12.5 mm. Untuk timbunan pegun dengan pengudaraan semula jadi, saiz zarah terbaik ialah kira-kira 50 mm.
Ia juga wajar bahawa bahan pengkomposan mengandungi maksimum bahan organik dan minimum sisa bukan organik (kaca, logam, plastik, dll.).

1.3.7. Saiz dan bentuk longgokan kompos

Pelbagai sebatian organik yang terdapat dalam jisim boleh kompos mempunyai nilai kalori yang berbeza. Protein, karbohidrat dan lipid mempunyai nilai kalori 9-40 kJ. Jumlah haba yang dibebaskan semasa pengkomposan adalah sangat ketara, sehingga apabila pengkomposan jisim besar suhu kira-kira 80-90 darjah Celsius boleh dicapai. Suhu ini jauh melebihi optimum 55 darjah Celsius dan dalam kes sedemikian, penyejukan penyejatan melalui pengudaraan penyejatan mungkin diperlukan. Kuantiti bahan kompos yang kecil mempunyai nisbah permukaan kepada isipadu yang tinggi.

Longgokan kompos mestilah mempunyai saiz yang mencukupi untuk mengelakkan kehilangan haba dan lembapan yang cepat dan untuk memastikan pengudaraan yang berkesan sepanjang. Apabila bahan pengkomposan dalam timbunan di bawah keadaan pengudaraan semula jadi, mereka tidak boleh disusun lebih daripada 1.5 m tinggi dan 2.5 m lebar, jika tidak, resapan oksigen ke tengah timbunan akan menjadi sukar. Dalam kes ini, timbunan boleh diregangkan ke dalam barisan kompos dengan panjang apa pun. Saiz timbunan minimum ialah kira-kira satu meter padu. Saiz timbunan maksimum yang boleh diterima ialah 1.5m x 1.5m untuk sebarang panjang.

Timbunan boleh menjadi apa-apa panjang, tetapi ketinggiannya mempunyai makna tertentu. Jika timbunan disusun terlalu tinggi, bahan akan dimampatkan oleh beratnya sendiri, tidak akan ada liang dalam campuran, dan proses anaerobik akan bermula. Longgokan kompos yang rendah kehilangan haba terlalu cepat dan tidak dapat dikekalkan pada suhu optimum untuk organisma termofilik. Di samping itu, disebabkan kehilangan kelembapan yang besar, tahap pembentukan kompos menjadi perlahan. Ketinggian cerucuk kompos yang paling boleh diterima untuk semua jenis sisa telah ditetapkan secara eksperimen.

Penguraian seragam dipastikan dengan mencampurkan tepi luar ke arah tengah longgokan kompos. Ini mendedahkan mana-mana larva serangga, mikrob patogen atau telur serangga kepada suhu maut di dalam timbunan kompos. Sekiranya terdapat kelembapan berlebihan, pengadukan yang kerap disyorkan.

1.3.8. Kelantangan percuma

Jisim boleh kompos boleh dipermudahkan untuk dianggap sebagai sistem tiga fasa, yang merangkumi fasa pepejal, cecair dan gas. Struktur kompos ialah rangkaian zarah pepejal yang mengandungi lompang pelbagai saiz. Lompang antara zarah diisi dengan gas (terutamanya oksigen, nitrogen, karbon dioksida), air atau campuran gas-cecair. Jika lompang diisi sepenuhnya dengan air, ini sangat merumitkan pemindahan oksigen. Keliangan kompos ditakrifkan sebagai nisbah isipadu bebas kepada jumlah isipadu, dan ruang gas bebas ditakrifkan sebagai nisbah isipadu gas kepada jumlah isipadu. Ruang gas kosong minimum hendaklah kira-kira 30%.

Kandungan lembapan optimum jisim kompos berbeza-beza dan bergantung pada sifat dan penyebaran bahan. Bahan yang berbeza boleh mempunyai kandungan lembapan yang berbeza selagi isipadu ruang gas bebas yang sesuai dikekalkan.

1.3.9. Masa pematangan kompos

Masa yang diperlukan untuk kompos matang bergantung pada faktor yang disenaraikan di atas. Tempoh masak yang lebih pendek dikaitkan dengan kandungan lembapan optimum, nisbah C:N dan kekerapan pengudaraan. Proses menjadi perlahan dengan kelembapan substrat yang tidak mencukupi, suhu rendah, nilai tinggi Nisbah C:N saiz besar zarah substrat, kandungan yang tinggi bahan kayu dan pengudaraan yang tidak mencukupi.
Proses pengkomposan bahan mentah berjalan lebih cepat jika semua syarat yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisma dipenuhi. Keadaan optimum Proses pengkomposan dibentangkan dalam Jadual 2.

JADUAL 2
KEADAAN OPTIMAL UNTUK PROSES PENGKOMPOSAN

Cabarannya adalah untuk melaksanakan satu set parameter ini ke dalam sistem pengkomposan yang kos rendah tetapi boleh dipercayai.

Tempoh yang diperlukan untuk proses pembentukan kompos juga bergantung kepada keadaan persekitaran. Dalam kesusasteraan anda boleh mencari makna yang berbeza Tempoh pengkomposan: dari beberapa minggu hingga 1-2 tahun. Masa ini berkisar antara 10-11 hari (pembentukan kompos daripada sisa taman) hingga 21 hari (sisa dengan nisbah C/N yang tinggi iaitu 78:1). Dengan bantuan peralatan khas, tempoh proses ini dikurangkan kepada 3 hari. Dengan pengkomposan aktif, tempoh proses adalah 2-9 bulan (bergantung kepada kaedah pengkomposan dan sifat substrat), tetapi tempoh yang lebih singkat mungkin: 1-4 bulan.

Semasa pengkomposan struktur fizikal bahan tertakluk kepada perubahan. Ia mengambil warna gelap yang dikaitkan dengan kompos. Perlu diberi perhatian ialah perubahan bau bahan kompos daripada busuk kepada "bau tanah" yang disebabkan oleh geosmin dan 2-methylisoborneol, produk buangan actinomycetes.

Hasil akhir peringkat pengkomposan ialah penstabilan bahan organik. Tahap penstabilan adalah relatif, kerana penstabilan akhir bahan organik dikaitkan dengan pembentukan CO2, H2O dan abu mineral.

Tahap kestabilan yang diingini ialah tahap di mana tiada masalah semasa menyimpan produk walaupun dalam keadaan basah. Kesukarannya adalah untuk menentukan detik ini. Warna gelap, tipikal untuk kompos, mungkin muncul lama sebelum tahap penstabilan yang diingini dicapai. Perkara yang sama boleh dikatakan mengenai "bau tanah."

Kecuali penampilan dan parameter kestabilan bau ialah: penurunan suhu akhir, tahap pemanasan sendiri, jumlah bahan terurai dan stabil, peningkatan potensi redoks, penyerapan oksigen, pertumbuhan kulat berfilamen, ujian kanji.

Kriteria yang tidak jelas belum lagi dibangunkan untuk menilai tahap kestabilan dan "kematangan" kompos yang boleh diterima. Potensi pengkomposan boleh ditentukan dengan menilai kadar penukaran sebatian organik menjadi komponen tanah dan humus, yang meningkatkan kesuburan tanah.

Pembentukan humus (humifikasi) adalah set tertentu semua proses yang terlibat dalam transformasi bahan organik segar menjadi humus. Menentukan kadar penukaran ini ialah tugasan yang mencabar dan, seterusnya, - alat penting untuk penyelidikan saintifik ke dalam proses pengkomposan.

Daripada beberapa kerja yang dijalankan oleh pelbagai penyelidik dalam bidang ini, jelas menunjukkan bahawa parameter yang boleh digunakan sebagai penunjuk kadar pelembapan, kematangan dan kestabilan kompos terbahagi kepada dua kategori. Penunjuk kategori pertama - pH, jumlah karbon organik (TOC), indeks pelembapan (HI) dan nisbah karbon kepada nitrogen (C/N) - menurun semasa tempoh pengkomposan. Penunjuk kimia lain dan parameter pelembapan - jumlah kandungan nitrogen (TON), jumlah karbon boleh diekstrak (TEC) dan asid humik (HA), nisbah asid humik kepada asid fulvik (HA:PhA), tahap pelembapan (DH), kadar pelembapan (HR), indeks kematangan (MI), indeks pelembapan (IHP) - meningkat dari semasa ke semasa, dan kualiti kompos menjadi stabil.

Antara parameter kimia yang dianalisis, nisbah asid humik kepada asid fulvik, kadar pelembapan, tahap pelembapan, indeks pelembapan, indeks kematangan, indeks pelembapan, nisbah karbon kepada nitrogen setakat ini telah dianggap sebagai parameter utama untuk menilai kadar dan darjah penukaran sisa organik semasa pengkomposan.

S.M. Tiquia mencadangkan pendekatan yang lebih mudah untuk menilai tahap "kematangan" kompos berdasarkan baja babi, pemprosesan yang menjadi baja organik yang lengkap dan selamat adalah pertanian penting dan masalah alam sekitar. Kesejagatan pendekatan ini harus dititikberatkan. Dengan bantuannya, anda boleh menilai bukan sahaja proses pengkomposan yang secara semula jadi berlaku di alam semula jadi, tetapi juga yang dijalankan menggunakan kaedah bioteknologi. Kategori terakhir termasuk vermicomposting dengan bantuan cacing tahi, serta penggunaan "pemula" mikrob khas.

Memandangkan pengkomposan dijalankan kerana aktiviti penting komuniti mikrob baja, penunjuk mikrobiologi diambil sebagai penunjuk "kematangan" kompos. Daripada enam penunjuk mikrobiologi yang dikaji, ujian aktiviti dehidrogenase ternyata paling bermaklumat dan mencukupi. Berbanding dengan kriteria lain, ia ternyata menjadi kaedah yang lebih mudah, lebih cepat dan lebih murah untuk memantau kestabilan dan kesediaan kompos. Setelah bahan ditentukan cukup stabil untuk penyimpanan, ia diisih kepada pecahan dengan diayak.