Αρχή της ζύμωσης οργανικού κομπόστ

1. Επισκόπηση

Οποιοδήποτε είδος ειδικής παραγωγής οργανικού κομπόστ υψηλής ποιότητας πρέπει να περάσει από τη διαδικασία ζύμωσης κομποστοποίησης.Η κομποστοποίηση είναι μια διαδικασία κατά την οποία η οργανική ύλη αποικοδομείται και σταθεροποιείται από μικροοργανισμούς υπό ορισμένες συνθήκες για να παραχθεί ένα προϊόν κατάλληλο για χρήση γης.

Η κομποστοποίηση, μια αρχαία και απλή μέθοδος επεξεργασίας οργανικών αποβλήτων και παρασκευής λιπασμάτων, έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή σε πολλές χώρες λόγω της οικολογικής της σημασίας, αλλά και οφέλη στη γεωργική παραγωγή.Έχει αναφερθεί ότι οι ασθένειες που μεταδίδονται στο έδαφος μπορούν να ελεγχθούν με τη χρήση αποσυντεθειμένου κομπόστ ως στρώμα σποράς.Μετά το στάδιο υψηλής θερμοκρασίας της διαδικασίας κομποστοποίησης, ο αριθμός των ανταγωνιστών βακτηρίων μπορεί να φτάσει σε πολύ υψηλό επίπεδο, δεν είναι εύκολο να αποσυντεθεί, είναι σταθερό και εύκολο να απορροφηθεί από τις καλλιέργειες.Εν τω μεταξύ, η δράση των μικροοργανισμών μπορεί να μειώσει την τοξικότητα των βαρέων μετάλλων σε ένα συγκεκριμένο εύρος.Μπορεί να φανεί ότι η κομποστοποίηση είναι ένας απλός και αποτελεσματικός τρόπος για την παραγωγή βιο-οργανικού λιπάσματος, το οποίο είναι ευεργετικό για την ανάπτυξη της οικολογικής γεωργίας. 

Γιατί το κομπόστ λειτουργεί έτσι;Ακολουθεί μια πιο λεπτομερής περιγραφή των αρχών της κομποστοποίησης:

 2. Αρχή της ζύμωσης οργανικού κομπόστ

2.1 Μετατροπή οργανικής ύλης κατά την κομποστοποίηση

Ο μετασχηματισμός της οργανικής ύλης στο κομπόστ υπό τη δράση μικροοργανισμών μπορεί να συνοψιστεί σε δύο διεργασίες: η μία είναι η ανοργανοποίηση της οργανικής ύλης, δηλαδή η αποσύνθεση της σύνθετης οργανικής ύλης σε απλές ουσίες, η άλλη είναι η διαδικασία ύγρανσης της οργανικής ύλης. δηλαδή η αποσύνθεση και σύνθεση της οργανικής ύλης για να παραχθεί πιο πολύπλοκη ειδική οργανική ύλη-χούμο.Οι δύο διαδικασίες πραγματοποιούνται ταυτόχρονα αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση.Υπό διαφορετικές συνθήκες, η ένταση κάθε διαδικασίας είναι διαφορετική.

2.1.1 Μεταλλοποίηση οργανικής ύλης

• Αποσύνθεση οργανικής ύλης χωρίς άζωτο

Οι ενώσεις πολυσακχαριτών (άμυλο, κυτταρίνη, ημικυτταρίνη) αρχικά υδρολύονται σε μονοσακχαρίτες από υδρολυτικά ένζυμα που εκκρίνονται από μικροοργανισμούς.Τα ενδιάμεσα προϊόντα όπως η αλκοόλη, το οξικό οξύ και το οξαλικό οξύ δεν ήταν εύκολο να συσσωρευτούν και τελικά σχημάτισαν CO2 και H2O και απελευθέρωσαν πολλή θερμική ενέργεια.Εάν ο αερισμός είναι κακός, υπό τη δράση του μικροβίου, ο μονοσακχαρίτης θα αποσυντεθεί αργά, θα παράγει λιγότερη θερμότητα και θα συσσωρεύσει ορισμένα ενδιάμεσα προϊόντα-οργανικά οξέα.Υπό τις συνθήκες των μικροοργανισμών που απωθούν τα αέρια, μπορούν να παραχθούν αναγωγικές ουσίες όπως CH4 και H2.

• Αποσύνθεση από οργανική ύλη που περιέχει άζωτο

Η οργανική ουσία που περιέχει άζωτο στο κομπόστ περιλαμβάνει πρωτεΐνες, αμινοξέα, αλκαλοειδή, χούμους και ούτω καθεξής.Εκτός από το χούμο, τα περισσότερα αποσυντίθενται εύκολα.Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη, υπό τη δράση μιας πρωτεάσης που εκκρίνεται από τον μικροοργανισμό, αποικοδομείται βήμα προς βήμα, παράγει διάφορα αμινοξέα και στη συνέχεια σχηματίζει άλας αμμωνίου και νιτρικό αντίστοιχα μέσω αμμωνίας και νίτρωσης, τα οποία μπορούν να απορροφηθούν και να χρησιμοποιηθούν από τα φυτά.

• Μετασχηματισμός οργανικών ενώσεων που περιέχουν φώσφορο στο κομπόστ

Κάτω από τη δράση μιας ποικιλίας σαπροφυτικών μικροοργανισμών, σχηματίζεται φωσφορικό οξύ, το οποίο γίνεται ένα θρεπτικό συστατικό που τα φυτά μπορούν να απορροφήσουν και να χρησιμοποιήσουν.

• Μετατροπή οργανικής ουσίας που περιέχει θείο

Οργανική ουσία που περιέχει θείο στο κομπόστ, μέσω του ρόλου των μικροοργανισμών να παράγουν υδρόθειο.Το υδρόθειο είναι εύκολο να συσσωρευτεί στο περιβάλλον του αντιπαθητικού αερίου και μπορεί να είναι τοξικό για τα φυτά και τους μικροοργανισμούς.Αλλά κάτω από καλά αεριζόμενο συνθήκες, το υδρόθειο οξειδώνεται σε θειικό οξύ υπό τη δράση βακτηρίων θείου και αντιδρά με τη βάση του κομπόστ για να σχηματίσει θειικό, το οποίο όχι μόνο εξαλείφει την τοξικότητα του υδρόθειου και γίνεται θρεπτικά συστατικά θείου που μπορούν να απορροφήσουν τα φυτά.Υπό συνθήκες κακού αερισμού, προέκυψε η θείωση, η οποία προκάλεσε απώλεια H2S και δηλητηρίαση του φυτού.Στη διαδικασία της ζύμωσης κομπόστ, ο αερισμός του κομπόστ μπορεί να βελτιωθεί αναποδογυρίζοντας το κομπόστ τακτικά, έτσι ώστε να μπορεί να εξαλειφθεί η αντιθείωση.

• Μετατροπή λιπιδίων και αρωματικών οργανικών ενώσεων

Όπως η τανίνη και η ρητίνη, είναι πολύπλοκη και αργή στην αποσύνθεση, και τα τελικά προϊόντα είναι επίσης CO2 και νερό Η λιγνίνη είναι μια σταθερή οργανική ένωση που περιέχει φυτικά υλικά (όπως φλοιός, πριονίδι κ.λπ.) στην κομποστοποίηση.Είναι πολύ δύσκολο να αποσυντεθεί λόγω της πολύπλοκης δομής και του αρωματικού πυρήνα του.Υπό την προϋπόθεση του καλού αερισμού, ο αρωματικός πυρήνας μπορεί να μετατραπεί σε κινοειδείς ενώσεις μέσω της δράσης μυκήτων και ακτινομυκήτων, που είναι μια από τις πρώτες ύλες για την επανασύνθεση του χούμου.Φυσικά, αυτές οι ουσίες θα συνεχίσουν να διασπώνται υπό ορισμένες προϋποθέσεις.

Συνοπτικά, η ανοργανοποίηση της κομποστοποιημένης οργανικής ύλης μπορεί να προσφέρει θρεπτικά συστατικά ταχείας δράσης για καλλιέργειες και μικροοργανισμούς, να παρέχει ενέργεια για μικροβιακές δραστηριότητες και να προετοιμάσει βασικά υλικά για την ύγρανση της κομποστοποιημένης οργανικής ύλης.Όταν η κομποστοποίηση κυριαρχείται από αερόβιους μικροοργανισμούς, η οργανική ύλη μεταλλοποιείται γρήγορα για να παράγει περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα, νερό και άλλα θρεπτικά συστατικά, αποσυντίθεται γρήγορα και καλά και απελευθερώνει πολλή θερμική ενέργεια. Η αποσύνθεση της οργανικής ύλης είναι αργή και συχνά ατελής, απελευθερώνοντας λιγότερα θερμική ενέργεια, και τα προϊόντα αποσύνθεσης είναι εκτός από τα θρεπτικά συστατικά των φυτών, είναι εύκολο να συσσωρεύονται οργανικά οξέα και αναγωγικές ουσίες όπως CH4, H2S, PH3, H2, κ.λπ. .Ως εκ τούτου, η απόρριψη του κομπόστ κατά τη ζύμωση αποσκοπεί επίσης στην αλλαγή του τύπου της μικροβιακής δραστηριότητας για την εξάλειψη των επιβλαβών ουσιών.

2.1.2 Υγροποίηση οργανικής ύλης

Υπάρχουν πολλές θεωρίες σχετικά με το σχηματισμό του χούμου, οι οποίες μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε δύο στάδια: το πρώτο στάδιο, όταν τα οργανικά υπολείμματα διασπώνται για να σχηματίσουν τις πρώτες ύλες που αποτελούν τα μόρια του χούμου, στο δεύτερο στάδιο, η πολυφαινόλη οξειδώνεται σε κινόνη. από την οξειδάση πολυφαινόλης που εκκρίνεται από τον μικροοργανισμό, και στη συνέχεια η κινόνη συμπυκνώνεται με αμινοξύ ή πεπτίδιο για να σχηματίσει μονομερές χούμου.Επειδή η φαινόλη, η κινίνη, η ποικιλία αμινοξέων, η αμοιβαία συμπύκνωση δεν είναι με τον ίδιο τρόπο, επομένως ο σχηματισμός μονομερούς χούμου είναι επίσης ποικίλος.Κάτω από διαφορετικές συνθήκες, αυτά τα μονομερή συμπυκνώνονται περαιτέρω για να σχηματίσουν μόρια διαφορετικών μεγεθών.

2.2 Μετατροπή βαρέων μετάλλων κατά την κομποστοποίηση

Η δημοτική ιλύς είναι μια από τις καλύτερες πρώτες ύλες για κομποστοποίηση και ζύμωση γιατί περιέχει πλούσια θρεπτικά συστατικά και οργανική ουσία για την ανάπτυξη των καλλιεργειών.Αλλά η δημοτική λάσπη περιέχει συχνά βαρέα μέταλλα, αυτά τα βαρέα μέταλλα γενικά αναφέρονται σε υδράργυρο, χρώμιο, κάδμιο, μόλυβδο, αρσενικό κ.λπ.Οι μικροοργανισμοί, ιδιαίτερα τα βακτήρια και οι μύκητες, παίζουν σημαντικό ρόλο στη βιομετατροπή των βαρέων μετάλλων.Αν και ορισμένοι μικροοργανισμοί μπορούν να αλλάξουν την παρουσία βαρέων μετάλλων στο περιβάλλον, να κάνουν τις χημικές ουσίες πιο τοξικές και να προκαλέσουν σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα ή να συγκεντρώσουν βαρέα μέταλλα και να συσσωρευτούν μέσω της τροφικής αλυσίδας.Όμως ορισμένα μικρόβια μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση του περιβάλλοντος απομακρύνοντας τα βαρέα μέταλλα από το περιβάλλον μέσω άμεσων και έμμεσων ενεργειών.Ο μικροβιακός μετασχηματισμός του HG περιλαμβάνει τρεις όψεις, δηλαδή μεθυλίωση ανόργανου υδραργύρου (Hg2+), αναγωγή ανόργανου υδραργύρου (Hg2+) σε HG0, αποσύνθεση και αναγωγή του μεθυλυδραργύρου και άλλων οργανικών ενώσεων υδραργύρου σε HG0.Αυτοί οι μικροοργανισμοί που είναι ικανοί να μετατρέπουν τον ανόργανο και οργανικό υδράργυρο σε στοιχειακό υδράργυρο ονομάζονται μικροοργανισμοί ανθεκτικοί στον υδράργυρο.Αν και οι μικροοργανισμοί δεν μπορούν να αποικοδομήσουν τα βαρέα μέταλλα, μπορούν να μειώσουν την τοξικότητα των βαρέων μετάλλων ελέγχοντας το μονοπάτι μετασχηματισμού τους.

2.3 Διαδικασία κομποστοποίησης και ζύμωσης

Η κομποστοποίηση είναι μια μορφή σταθεροποίησης των απορριμμάτων, αλλά απαιτεί ειδική υγρασία, συνθήκες αερισμού και μικροοργανισμούς για να παραχθεί η σωστή θερμοκρασία.Η θερμοκρασία πιστεύεται ότι είναι υψηλότερη από 45 °C (περίπου 113 βαθμούς Φαρενάιτ), διατηρώντας τη αρκετά υψηλή ώστε να αδρανοποιεί τα παθογόνα και να σκοτώνει τους σπόρους των ζιζανίων.Ο ρυθμός αποσύνθεσης της υπολειμματικής οργανικής ύλης μετά από λογική κομποστοποίηση είναι χαμηλός, σχετικά σταθερός και απορροφάται εύκολα από τα φυτά.Η οσμή μπορεί να μειωθεί σημαντικά μετά την κομποστοποίηση.

Η διαδικασία κομποστοποίησης περιλαμβάνει πολλούς διαφορετικούς τύπους μικροοργανισμών.Λόγω της αλλαγής των πρώτων υλών και των συνθηκών, η ποσότητα των διάφορων μικροοργανισμών αλλάζει επίσης συνεχώς, επομένως κανένας μικροοργανισμός δεν κυριαρχεί πάντα στη διαδικασία κομποστοποίησης.Κάθε περιβάλλον έχει τη δική του μικροβιακή κοινότητα και η μικροβιακή ποικιλότητα επιτρέπει στην κομποστοποίηση να αποφευχθεί η κατάρρευση του συστήματος ακόμα και όταν αλλάζουν οι εξωτερικές συνθήκες.

Η διαδικασία της κομποστοποίησης πραγματοποιείται κυρίως από μικροοργανισμούς, που αποτελούν το κύριο σώμα της ζύμωσης κομποστοποίησης.Τα μικρόβια που εμπλέκονται στην κομποστοποίηση προέρχονται από δύο πηγές: έναν μεγάλο αριθμό μικροβίων που υπάρχουν ήδη στα οργανικά απόβλητα και ένα τεχνητό μικροβιακό εμβόλιο.Κάτω από ορισμένες συνθήκες, αυτά τα στελέχη έχουν ισχυρή ικανότητα να αποσυνθέτουν ορισμένα οργανικά απόβλητα και έχουν τα χαρακτηριστικά της ισχυρής δραστηριότητας, της ταχείας διάδοσης και της ταχείας αποσύνθεσης της οργανικής ύλης, που μπορεί να επιταχύνει τη διαδικασία κομποστοποίησης, να συντομεύσει τον χρόνο αντίδρασης κομποστοποίησης.

Η κομποστοποίηση χωρίζεται γενικά σε αερόβια κομποστοποίηση και αναερόβια κομποστοποίηση δύο ειδών.Η αερόβια κομποστοποίηση είναι η διαδικασία αποσύνθεσης οργανικών υλικών υπό αερόβιες συνθήκες και τα μεταβολικά της προϊόντα είναι κυρίως διοξείδιο του άνθρακα, νερό και θερμότητα.Η αναερόβια κομποστοποίηση είναι η διαδικασία αποσύνθεσης οργανικών υλικών υπό αναερόβιες συνθήκες, οι τελικοί μεταβολίτες της αναερόβιας αποσύνθεσης είναι το μεθάνιο, το διοξείδιο του άνθρακα και πολλά ενδιάμεσα χαμηλού μοριακού βάρους, όπως τα οργανικά οξέα.

Τα κύρια μικροβιακά είδη που εμπλέκονται στη διαδικασία της κομποστοποίησης είναι τα βακτήρια, οι μύκητες και οι ακτινομύκητες.Αυτά τα τρία είδη μικροοργανισμών έχουν όλοι μεσόφιλα βακτήρια και υπερθερμόφιλα βακτήρια.

Κατά τη διαδικασία κομποστοποίησης, ο μικροβιακός πληθυσμός άλλαξε εναλλάξ ως εξής: οι μικροβιακές κοινότητες χαμηλής και μέσης θερμοκρασίας άλλαξαν σε μικροβιακές κοινότητες μέσης και υψηλής θερμοκρασίας και οι μικροβιακές κοινότητες μέσης και υψηλής θερμοκρασίας άλλαξαν σε μικροβιακή κοινότητα μέσης και χαμηλής θερμοκρασίας.Με την επέκταση του χρόνου κομποστοποίησης, τα βακτήρια μειώθηκαν σταδιακά, οι ακτινομύκητες αυξήθηκαν σταδιακά και η μούχλα και η μαγιά στο τέλος της κομποστοποίησης μειώθηκαν σημαντικά.

Η διαδικασία ζύμωσης του οργανικού κομπόστ μπορεί απλά να χωριστεί σε τέσσερα στάδια:

2.3.1 Κατά το στάδιο θέρμανσης

Κατά το αρχικό στάδιο της κομποστοποίησης, οι μικροοργανισμοί στο κομπόστ είναι κυρίως μέτριας θερμοκρασίας και καλής ατμόσφαιρας, τα πιο συνηθισμένα από τα οποία είναι βακτήρια μη σπορίων, βακτήρια σπορίων και μούχλα.Ξεκινούν τη διαδικασία ζύμωσης του κομπόστ και αποσυνθέτουν οργανική ύλη (όπως απλή ζάχαρη, άμυλο, πρωτεΐνη κ.λπ.) δυναμικά υπό συνθήκες καλής ατμόσφαιρας, παράγοντας πολλή θερμότητα και αυξάνοντας συνεχώς τη θερμοκρασία του κομπόστ, την άνοδο από περίπου 20 °C (περίπου 68 βαθμοί Φαρενάιτ) έως 40 °C (περίπου 104 βαθμοί Φαρενάιτ) ονομάζεται εμπύρετο στάδιο ή στάδιο ενδιάμεσης θερμοκρασίας.

2.3.2 Σε υψηλές θερμοκρασίες

Θερμοί μικροοργανισμοί σταδιακά καταλαμβάνουν τα θερμά είδη και η θερμοκρασία συνεχίζει να αυξάνεται, συνήθως πάνω από 50 °C (περίπου 122 βαθμούς Φαρενάιτ) μέσα σε λίγες ημέρες, στη φάση της υψηλής θερμοκρασίας.Στο στάδιο της υψηλής θερμοκρασίας, οι ακτινομύκητες καλής θερμότητας και οι μύκητες της καλής θερμότητας γίνονται το κύριο είδος.Διασπούν τη σύνθετη οργανική ύλη στο κομπόστ, όπως η κυτταρίνη, η ημικυτταρίνη, η πηκτίνη κ.λπ.Η θερμότητα συσσωρεύεται και η θερμοκρασία κομποστοποίησης αυξάνεται στους 60 °C (περίπου 140 βαθμούς Φαρενάιτ), αυτό είναι πολύ σημαντικό για την επιτάχυνση της διαδικασίας κομποστοποίησης.Η ακατάλληλη κομποστοποίηση του κομπόστ, μόνο μια πολύ σύντομη περίοδος υψηλής θερμοκρασίας, ή καθόλου υψηλή θερμοκρασία, και επομένως πολύ αργή ωριμότητα, σε μισό χρόνο ή περισσότερο δεν είναι η μισή ώριμη κατάσταση.

2.3.3 Κατά τη φάση ψύξης

Μετά από μια ορισμένη περίοδο κατά τη φάση της υψηλής θερμοκρασίας, οι περισσότερες από τις ουσίες κυτταρίνης, ημικυτταρίνης και πηκτίνης έχουν αποσυντεθεί, αφήνοντας πίσω δύσκολα αποσυντιθέμενα σύνθετα συστατικά (π.χ. λιγνίνη) και νεοσχηματισμένο χούμο, η δραστηριότητα των μικροοργανισμών μειώθηκε και η θερμοκρασία μειώθηκε σταδιακά.Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 40 °C (περίπου 104 βαθμούς Φαρενάιτ), οι μεσόφιλοι μικροοργανισμοί γίνονται το κυρίαρχο είδος

Εάν το στάδιο της ψύξης έρθει νωρίς, οι συνθήκες κομποστοποίησης δεν είναι ιδανικές και η αποσύνθεση των φυτικών υλικών δεν είναι επαρκής.Σε αυτό το σημείο μπορεί να γυρίσει το σωρό, ένα υλικό στοίβας ανάμειξης, έτσι ώστε να παράγει δεύτερη θέρμανση, θέρμανση, για την προώθηση της κομποστοποίησης.

2.3.4 Στάδιο ωρίμανσης και συντήρησης λιπάσματος

Μετά την κομποστοποίηση, ο όγκος μειώνεται και η θερμοκρασία του κομπόστ πέφτει σε λίγο υψηλότερη από τη θερμοκρασία του αέρα, τότε το κομπόστ πρέπει να συμπιεστεί σφιχτά, με αποτέλεσμα να είναι αναερόβια και να εξασθενεί η ανοργανοποίηση της οργανικής ύλης, για να διατηρηθεί το λίπασμα.

Εν ολίγοις, η διαδικασία ζύμωσης του οργανικού κομπόστ είναι η διαδικασία του μικροβιακού μεταβολισμού και αναπαραγωγής.Η διαδικασία του μικροβιακού μεταβολισμού είναι η διαδικασία της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης.Η αποσύνθεση της οργανικής ύλης παράγει ενέργεια, η οποία οδηγεί τη διαδικασία κομποστοποίησης, αυξάνει τη θερμοκρασία και στεγνώνει το υγρό υπόστρωμα.

 
Εάν έχετε άλλες ερωτήσεις ή ανάγκες, επικοινωνήστε μαζί μας με τους ακόλουθους τρόπους:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com