Principen för organisk kompostjäsning

1. Översikt

Varje form av kvalificerad högkvalitativ ekologisk kompostproduktion måste genomgå kompostjäsningsprocessen.Kompostering är en process där organiskt material bryts ned och stabiliseras av mikroorganismer under vissa förhållanden för att producera en produkt som lämpar sig för markanvändning.

Kompostering, en uråldrig och enkel metod för att behandla organiskt avfall och framställa gödningsmedel, har väckt stor uppmärksamhet i många länder på grund av sin ekologiska betydelse, den ger också fördelar för jordbruksproduktionen.Det har rapporterats att jordburna sjukdomar kan bekämpas genom att använda nedbruten kompost som såbädd.Efter högtemperatursteget av komposteringsprocessen kan antalet antagonistiska bakterier nå en mycket hög nivå, det är inte lätt att sönderdela, stabilt och lätt att absorberas av grödor.Samtidigt kan verkan av mikroorganismer minska toxiciteten hos tungmetaller inom ett visst intervall.Man kan se att kompostering är ett enkelt och effektivt sätt att producera bioorganisk gödsel, vilket är gynnsamt för utvecklingen av ekologiskt jordbruk. 

Varför fungerar kompost så här?Följande är en mer detaljerad beskrivning av principerna för kompostering:

 2. Principen för organisk kompostjäsning

2.1 Omvandling av organiskt material vid kompostering

Omvandlingen av organiskt material i kompost under inverkan av mikroorganismer kan sammanfattas i två processer: den ena är mineraliseringen av organiskt material, det vill säga nedbrytningen av komplext organiskt material till enkla ämnen, den andra är humifieringsprocessen av organiskt material, det vill säga nedbrytning och syntes av organiskt material för att producera mer komplext speciellt organiskt material-humus.De två processerna genomförs samtidigt men i motsatt riktning.Under olika förhållanden är intensiteten i varje process olika.

2.1.1 Mineralisering av organiskt material

• Nedbrytning av kvävefritt organiskt material

Polysackaridföreningar (stärkelse, cellulosa, hemicellulosa) hydrolyseras först till monosackarider av hydrolytiska enzymer som utsöndras av mikroorganismer.Mellanprodukterna som alkohol, ättiksyra och oxalsyra var inte lätta att ackumulera och bildade slutligen CO₂ och H₂O och frigjorde mycket värmeenergi.Om ventilationen är dålig, under inverkan av mikroben, kommer monosackariden att sönderdelas långsamt, producera mindre värme och ackumulera några mellanprodukter - organiska syror.Under tillstånd av gasavstötande mikroorganismer kan reducerande ämnen som CH4 och H2 produceras.

• Nedbrytning från kvävehaltigt organiskt material

Kvävehaltigt organiskt material i kompost inkluderar protein, aminosyror, alkaloider, hummus och så vidare.Förutom humus är det mesta lätt att bryta ner.Till exempel bryts protein, under inverkan av ett proteas som utsöndras av mikroorganismen, ned steg för steg, producerar olika aminosyror och bildar sedan ammoniumsalt respektive nitrat genom ammonium och nitrering, som kan absorberas och utnyttjas av växter.

• Omvandling av fosforhaltiga organiska föreningar i kompost

Under verkan av en mängd olika saprofytiska mikroorganismer, bildar fosforsyra, som blir ett näringsämne som växter kan absorbera och utnyttja.

• Omvandling av svavelhaltigt organiskt material

Svavelhaltigt organiskt material i komposten, genom mikroorganismernas roll att producera svavelväte.Svavelväte är lätt att ackumulera i miljön av ogillar gas, och det kan vara giftigt för växter och mikroorganismer.Men under välventilerade förhållanden oxideras svavelväte till svavelsyra under inverkan av svavelbakterier och reagerar med kompostbasen för att bilda sulfat, vilket inte bara eliminerar toxiciteten hos svavelväte, och blir svavelnäringsämnen som växter kan absorbera.Under tillståndet av dålig ventilation inträffade sulfateringen, vilket gjorde att H₂S gick förlorad och förgiftade växten.I processen med kompostjäsning kan luftningen av komposten förbättras genom att regelbundet vända på komposten, så att antisvavlingen kan elimineras.

• Omvandling av lipider och aromatiska organiska föreningar

Såsom tannin och harts, är komplext och långsamt att sönderfalla, och slutprodukterna är också CO₂ och vatten. Lignin är en stabil organisk förening som innehåller växtmaterial (som bark, sågspån, etc.) i kompostering.Det är mycket svårt att sönderdela på grund av dess komplexa struktur och aromatiska kärna.Under förutsättning av god ventilation kan den aromatiska kärnan omvandlas till kinoidföreningar genom inverkan av svampar och Actinomycetes, som är ett av råmaterialen för återsyntes av humus.Naturligtvis kommer dessa ämnen att fortsätta att brytas ned under vissa förutsättningar.

Sammanfattningsvis kan mineraliseringen av komposterat organiskt material ge snabbverkande näringsämnen för grödor och mikroorganismer, ge energi för mikrobiella aktiviteter och förbereda basmaterial för humifiering av komposterat organiskt material.När kompostering domineras av aeroba mikroorganismer, mineraliseras det organiska materialet snabbt för att producera mer koldioxid, vatten och andra näringsämnen, sönderfaller snabbt och grundligt och frigör mycket värmeenergi. Nedbrytningen av organiskt material är långsam och ofta ofullständig, vilket frigör mindre värmeenergi, och nedbrytningsprodukterna är utöver växtnäring, är det lätt att ackumulera organiska syror och reduktiva ämnen som CH4, H₂S, PH₃, H₂, etc. .Tippning av kompost under jäsning är därför också tänkt att ändra typen av mikrobiell aktivitet för att eliminera skadliga ämnen.

2.1.2 Fuktning av organiskt material

Det finns många teorier om bildningen av humus, som grovt kan delas in i två steg: det första steget, när organiska rester bryts ner för att bilda råvarorna som utgör humusmolekylerna, i det andra steget oxideras polyfenol till kinon av polyfenoloxidaset som utsöndras av mikroorganismen, och sedan kondenseras kinon med aminosyra eller peptid för att bilda humusmonomer.Eftersom fenol, kinin, aminosyra variation, ömsesidig kondensation är inte på samma sätt, så bildandet av humus monomer är också olika.Under olika förhållanden kondenserar dessa monomerer ytterligare för att bilda molekyler av olika storlekar.

2.2 Omvandling av tungmetaller vid kompostering

Kommunslammet är en av de bästa råvarorna för kompostering och jäsning eftersom det innehåller rika näringsämnen och organiskt material för odling av grödor.Men kommunalt slam innehåller ofta tungmetaller, dessa tungmetaller refererar i allmänhet till kvicksilver, krom, kadmium, bly, arsenik och så vidare.Mikroorganismer, särskilt bakterier och svampar, spelar en viktig roll i biotransformationen av tungmetaller.Även om vissa mikroorganismer kan förändra förekomsten av tungmetaller i miljön, göra kemikalier mer giftiga och orsaka allvarliga miljöproblem, eller koncentrera tungmetaller och ackumuleras genom näringskedjan.Men vissa mikrober kan hjälpa till att förbättra miljön genom att ta bort tungmetaller från miljön genom direkta och indirekta åtgärder.Mikrobiell omvandling av HG inkluderar tre aspekter, dvs metylering av oorganiskt kvicksilver (Hg2+), reduktion av oorganiskt kvicksilver (Hg2+) till HG0, nedbrytning och reduktion av metylkvicksilver och andra organiska kvicksilverföreningar till HG0.Dessa mikroorganismer som kan omvandla oorganiskt och organiskt kvicksilver till elementärt kvicksilver kallas kvicksilverresistenta mikroorganismer.Även om mikroorganismer inte kan bryta ned tungmetaller, kan de minska toxiciteten hos tungmetaller genom att kontrollera deras omvandlingsväg.

2.3 Komposterings- och jäsningsprocess

Kompostering är en form av avfallsstabilisering, men det kräver speciell luftfuktighet, luftningsförhållanden och mikroorganismer för att ge rätt temperatur.Temperaturen tros vara högre än 45 °C (cirka 113 grader Fahrenheit), vilket håller den tillräckligt hög för att inaktivera patogener och döda ogräsfrön.Nedbrytningshastigheten för kvarvarande organiskt material efter rimlig kompostering är låg, relativt stabil och lätt att absorberas av växter.Lukten kan minska kraftigt efter kompostering.

Komposteringsprocessen involverar många olika typer av mikroorganismer.På grund av förändringar i råvaror och förutsättningar förändras också mängden olika mikroorganismer ständigt, så inga mikroorganismer dominerar alltid komposteringsprocessen.Varje miljö har sin specifika mikrobiella gemenskap, och mikrobiell mångfald möjliggör kompostering för att undvika systemkollaps även när yttre förhållanden förändras.

Komposteringsprocessen utförs huvudsakligen av mikroorganismer, som är huvuddelen av kompostjäsningen.Mikroberna som är involverade i komposteringen kommer från två källor: ett stort antal mikrober som redan finns i organiskt avfall, och ett konstgjort mikrobiellt inokulum.Under vissa förhållanden har dessa stammar en stark förmåga att bryta ner en del organiskt avfall och har egenskaperna stark aktivitet, snabb förökning och snabb nedbrytning av organiskt material, vilket kan påskynda komposteringsprocessen, förkorta komposteringsreaktionstiden.

Kompostering delas i allmänhet in i aerob kompostering och anaerob kompostering av två slag.Aerob kompostering är nedbrytningsprocessen av organiska material under aeroba förhållanden, och dess metaboliska produkter är huvudsakligen koldioxid, vatten och värme;anaerob kompostering är nedbrytningsprocessen av organiska material under anaeroba förhållanden, de slutliga metaboliterna av anaerob nedbrytning är metan, koldioxid och många lågmolekylära mellanprodukter, såsom organiska syror.

De huvudsakliga mikrobiella arterna som är involverade i komposteringsprocessen är bakterier, svampar och aktinomyceter.Dessa tre typer av mikroorganismer har alla mesofila bakterier och hypertermofila bakterier.

Under komposteringsprocessen förändrades den mikrobiella populationen växelvis enligt följande: låg- och medeltemperaturmikrobiella samhällen ändrades till medel- och högtemperaturmikrobiella samhällen, och medel- och högtemperaturmikrobiella samhällen ändrades till medel- och lågtemperaturmikrobiella samhällen.Med förlängningen av komposteringstiden minskade bakterierna gradvis, aktinomyceterna ökade gradvis och mögel och jäst minskade avsevärt i slutet av komposteringen.

Fermenteringsprocessen för organisk kompost kan enkelt delas in i fyra steg:

2.3.1 Under uppvärmningsstadiet

Under det inledande skedet av komposteringen har mikroorganismerna i komposten huvudsakligen måttlig temperatur och god atmosfär, de vanligaste är icke-sporbakterier, sporbakterier och mögel.De sätter igång jäsningsprocessen av kompost, och sönderdelar organiskt material (såsom enkelt socker, stärkelse, protein, etc.) kraftigt under villkoret av en god atmosfär, producerar mycket värme och kontinuerligt höjer temperaturen på komposten, ökningen från cirka 20 °C (cirka 68 grader Fahrenheit) till 40 °C (cirka 104 grader Fahrenheit) kallas febrilstadiet, eller mellantemperaturstadiet.

2.3.2 Under höga temperaturer

Varma mikroorganismer tar gradvis över från de varma arterna och temperaturen fortsätter att stiga, vanligtvis över 50 °C (cirka 122 grader Fahrenheit) inom några dagar, in i högtemperaturfasen.I högtemperaturstadiet blir de goda värmeaktinomyceterna och den goda värmesvampen huvudarten.De bryter ner det komplexa organiska materialet i komposten, såsom cellulosa, hemicellulosa, pektin och så vidare.Värmen byggs upp och komposttemperaturen stiger till 60 °C (cirka 140 grader Fahrenheit), detta är mycket viktigt för att påskynda komposteringsprocessen.Felaktig kompostering av kompost, bara en mycket kort hög temperatur period, eller ingen hög temperatur, och därför mycket långsam mognad, i ett halvt år eller mer period är inte halvmoget tillstånd.

2.3.3 Under avkylningsfasen

Efter en viss period under högtemperaturfasen har det mesta av cellulosa-, hemicellulosa- och pektinämnena sönderdelats, vilket efterlämnar svårnedbrytbara komplexa komponenter (t.ex. lignin) och nybildad humus, mikroorganismernas aktivitet minskade och temperaturen minskade gradvis.När temperaturen sjunker under 40 °C (cirka 104 grader Fahrenheit) blir mesofila mikroorganismer den dominerande arten

Om avkylningsstadiet kommer tidigt är komposteringsförhållandena inte idealiska och nedbrytningen av växtmaterial är inte tillräcklig.Vid denna punkt kan vända högen, en hög material blandning, så att den producerar andra uppvärmning, uppvärmning, för att främja kompostering.

2.3.4 Mognad och gödselkonserveringsstadium

Efter kompostering minskar volymen och temperaturen på komposten sjunker till lite högre än luftens temperatur, då bör komposten pressas tätt, vilket resulterar i ett anaerobt tillstånd och försvagar mineraliseringen av organiskt material, för att behålla gödselmedel.

Kort sagt är jäsningsprocessen för organisk kompost processen för mikrobiell metabolism och reproduktion.Processen för mikrobiell metabolism är processen för nedbrytning av organiskt material.Nedbrytning av organiskt material producerar energi, som driver komposteringsprocessen, höjer temperaturen och torkar det våta underlaget.

 
Om du har andra frågor eller behov, vänligen kontakta oss på följande sätt:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com