Принцип на ферментација на органски компост

1. Преглед

Секој вид на квалификувано висококвалитетно производство на органски компост мора да помине низ процесот на ферментација на компостирање.Компостирањето е процес во кој органската материја се разградува и стабилизира од микроорганизми под одредени услови за да се произведе производ погоден за користење на земјиштето.

Компостирањето, древен и едноставен метод за третман на органски отпад и правење ѓубрива, привлече големо внимание во многу земји поради неговото еколошко значење, но исто така носи придобивки за земјоделското производство.Пријавено е дека болестите што се пренесуваат преку почвата може да се контролираат со користење на распаднат компост како подлога за сеење.По фазата на висока температура на процесот на компостирање, бројот на антагонистички бактерии може да достигне многу високо ниво, не е лесно да се распаѓаат, стабилни и лесно да се апсорбираат од културите.Во меѓувреме, дејството на микроорганизмите може да ја намали токсичноста на тешките метали во одреден опсег.Може да се види дека компостирањето е едноставен и ефикасен начин за производство на био-органско ѓубриво, кое е корисно за развојот на еколошкото земјоделство. 

Зошто компостот функционира вака?Следното е подетален опис на принципите на компостирање:

 2. Принцип на ферментација на органски компост

2.1 Конверзија на органска материја при компостирање

Трансформацијата на органската материја во компостот под дејство на микроорганизми може да се сумира во два процеса: едниот е минерализација на органската материја, односно распаѓање на сложената органска материја во едноставни материи, другиот е процес на хумификација на органската материја. односно разградување и синтеза на органска материја за производство на посложени специјални органски материи-хумус.Двата процеси се спроведуваат истовремено, но во спротивна насока.Под различни услови, интензитетот на секој процес е различен.

2.1.1 Минерализација на органска материја

• Распаѓање на органска материја без азот

Полисахаридните соединенија (скроб, целулоза, хемицелулоза) најпрво се хидролизираат во моносахариди со помош на хидролитички ензими излачувани од микроорганизми.Меѓупроизводите како алкохол, оцетна киселина и оксална киселина не беа лесно да се акумулираат и конечно формираа CO2 и H2O и ослободуваа многу топлинска енергија.Ако вентилацијата е лоша, под дејство на микробот, моносахаридот полека ќе се распаѓа, ќе произведува помалку топлина и ќе акумулира некои меѓупроизводи - органски киселини.Во услови на микроорганизми кои одбиваат гас, може да се произведат редуцирачки супстанции како што се CH4 и H2.

• Распаѓање од органски материи што содржат азот

Органската материја што содржи азот во компостот вклучува протеини, амино киселини, алкалоиди, хумус и така натаму.Освен хумусот, повеќето лесно се распаѓаат.На пример, протеинот, под дејство на протеаза што се лачи од микроорганизмот, се разградува чекор по чекор, произведува различни амино киселини, а потоа формира амониумова сол и нитрат соодветно преку амониум и нитрација, кои можат да се апсорбираат и искористат од растенијата.

• Трансформација на органски соединенија што содржат фосфор во компост

Под дејство на различни сапрофитски микроорганизми, се формира фосфорна киселина, која станува хранлива материја што растенијата можат да ја апсорбираат и искористат.

• Конверзија на органска материја што содржи сулфур

Органска материја која содржи сулфур во компостот, преку улогата на микроорганизмите да произведуваат водород сулфид.Водородниот сулфид лесно се акумулира во околината каде што не сака гас, а може да биде токсичен за растенијата и микроорганизмите.Но, под добро проветрени услови, водородниот сулфид се оксидира до сулфурна киселина под дејство на сулфурните бактерии и реагира со основата на компостот за да формира сулфат, кој не само што ја елиминира токсичноста на водород сулфидот, и станува сулфур хранливи материи што растенијата можат да ги апсорбираат.Во услови на лоша вентилација, настанала сулфација, што предизвикало губење на H2S и труење на растението.Во процесот на ферментација на компостот, аерацијата на компостот може да се подобри со редовно превртување на компостот, така што може да се елиминира антисулфурацијата.

• Конверзија на липиди и ароматични органски соединенија

Како што се танинот и смолата, се сложени и бавно се распаѓаат, а финалните производи се исто така CO2 и вода Лигнинот е стабилно органско соединение кое содржи растителни материјали (како кора, струготини, итн.) во компостирањето.Многу е тешко да се разложи поради сложената структура и ароматичното јадро.Во услови на добра вентилација, ароматичното јадро може да се претвори во киноидни соединенија преку дејство на габи и актиномицети, што е една од суровините за ресинтеза на хумусот.Се разбира, овие супстанции ќе продолжат да се разложуваат под одредени услови.

Накратко, минерализацијата на компостирана органска материја може да обезбеди хранливи материи со брзо дејство за културите и микроорганизмите, да обезбеди енергија за микробни активности и да подготви основни материјали за хумификација на компостирана органска материја.Кога компостирањето е доминирано од аеробни микроорганизми, органската материја брзо се минерализира за да произведе повеќе јаглерод диоксид, вода и други хранливи материи, брзо и темелно се распаѓа и ослободува многу топлинска енергија Распаѓањето на органската материја е бавно и често нецелосно, ослободувајќи помалку топлинска енергија, а производите на распаѓање се во прилог на растителни хранливи материи, лесно е да се акумулираат органски киселини и редуктивни супстанции како што се CH4, H2S, PH3, H2, итн.Оттука, превртувањето на компостот за време на ферментацијата е исто така наменето да го промени видот на микробната активност за да се елиминираат штетните материи.

2.1.2 Хумификација на органска материја

Постојат многу теории за формирањето на хумусот, кои грубо можат да се поделат на две фази: првата фаза, кога органските остатоци се распаѓаат за да формираат суровините што ги сочинуваат молекулите на хумусот, во втората фаза, полифенолот се оксидира до кинон. од страна на полифенол оксидазата што ја лачи микроорганизмот, а потоа кинонот се кондензира со амино киселина или пептид за да се формира хумус мономер.Бидејќи фенол, кинин, различни аминокиселини, меѓусебната кондензација не е на ист начин, така што формирањето на хумус мономер е исто така разновидно.Под различни услови, овие мономери дополнително се кондензираат за да формираат молекули со различни големини.

2.2 Конверзија на тешки метали при компостирање

Комуналната тиња е една од најдобрите суровини за компостирање и ферментација бидејќи содржи богати хранливи материи и органска материја за раст на земјоделските култури.Но, комуналната тиња често содржи тешки метали, овие тешки метали генерално се однесуваат на жива, хром, кадмиум, олово, арсен и така натаму.Микроорганизмите, особено бактериите и габите, играат важна улога во биотрансформацијата на тешките метали.Иако некои микроорганизми можат да го променат присуството на тешки метали во животната средина, да ги направат хемикалиите потоксични и да предизвикаат сериозни еколошки проблеми или да концентрираат тешки метали и да се акумулираат низ синџирот на исхрана.Но, некои микроби можат да помогнат во подобрувањето на животната средина со отстранување на тешките метали од околината преку директни и индиректни дејства.Микробната трансформација на HG вклучува три аспекти, т.е. метилација на неорганска жива (Hg2+), редукција на неорганска жива (Hg2+) до HG0, распаѓање и редукција на метил жива и други органски соединенија на жива до HG0.Овие микроорганизми способни да конвертираат неорганска и органска жива во елементарна жива се нарекуваат микроорганизми отпорни на жива.Иако микроорганизмите не можат да ги разградат тешките метали, тие можат да ја намалат токсичноста на тешките метали со контролирање на нивниот пат на трансформација.

2.3 Процес на компостирање и ферментација

Компостирањето е форма на стабилизација на отпадот, но бара посебна влажност, услови за аерација и микроорганизми за да се добие вистинската температура.Се смета дека температурата е повисока од 45 °C (околу 113 степени целзиусови), што ја одржува доволно висока за да ги деактивира патогените и да ги убие семето на плевелот.Стапката на распаѓање на резидуалната органска материја по разумно компостирање е мала, релативно стабилна и лесно се апсорбира од растенијата.Мирисот може значително да се намали по компостирањето.

Процесот на компостирање вклучува многу различни видови на микроорганизми.Поради промената на суровините и условите, постојано се менува и количеството на различни микроорганизми, така што ниеден микроорганизам секогаш не доминира во процесот на компостирање.Секоја средина има своја специфична микробна заедница, а микробната разновидност овозможува компостирање за да се избегне колапс на системот дури и кога се менуваат надворешните услови.

Процесот на компостирање главно го вршат микроорганизми, што е главното тело на ферментацијата на компостирање.Микробите вклучени во компостирањето доаѓаат од два извора: голем број микроби веќе присутни во органскиот отпад и вештачки микробен инокулум.Под одредени услови, овие соеви имаат силна способност да разложуваат некои органски отпади и имаат карактеристики на силна активност, брзо размножување и брзо распаѓање на органската материја, што може да го забрза процесот на компостирање, да го скрати времето на реакција на компостирање.

Компостирањето генерално се дели на аеробно компостирање и анаеробно компостирање два вида.Аеробното компостирање е процес на распаѓање на органски материјали под аеробни услови, а неговите метаболички производи се главно јаглерод диоксид, вода и топлина;Анаеробното компостирање е процес на распаѓање на органски материјали во анаеробни услови, крајните метаболити на анаеробното распаѓање се метан, јаглерод диоксид и многу посредници со ниска молекуларна тежина, како што се органските киселини.

Главните микробни видови вклучени во процесот на компостирање се бактериите, габите и актиномицетите.Сите овие три вида микроорганизми имаат мезофилни бактерии и хипертермофилни бактерии.

За време на процесот на компостирање, микробната популација наизменично се менувала на следниов начин: микробните заедници со ниска и средна температура се менувале во микробни заедници со средна и висока температура, а микробните заедници со средна и висока температура се менувале во микробна заедница со средна и ниска температура.Со продолжување на времето на компостирање, бактериите постепено се намалувале, актиномицетите постепено се зголемувале, а мувлата и квасецот на крајот од компостирањето значително се намалувале.

Процесот на ферментација на органскиот компост може едноставно да се подели во четири фази:

2.3.1 За време на фазата на загревање

За време на почетната фаза на компостирање, микроорганизмите во компостот се главно со умерена температура и добра атмосфера, од кои најчести се бактериите без спори, спори бактерии и мувла.Тие го започнуваат процесот на ферментација на компостот и енергично ја разградуваат органската материја (како прост шеќер, скроб, протеини итн.) во услови на добра атмосфера, произведувајќи многу топлина и постојано зголемувајќи ја температурата на компостот, зголемувањето од околу 20 °C (околу 68 степени целзиусови) до 40 °C (околу 104 степени целзиусови) се нарекува фебрилна фаза, или средно температурна фаза.

2.3.2 При високи температури

Топлите микроорганизми постепено ги преземаат топлите видови и температурата продолжува да расте, обично над 50 °C (околу 122 степени целзиусови) во рок од неколку дена, во фазата на висока температура.Во фазата на висока температура, добрите топлински актиномицети и добрата топлинска габа стануваат главни видови.Тие ја разградуваат сложената органска материја во компостот, како што се целулоза, хемицелулоза, пектин итн.Топлината се акумулира и температурата на компостот се зголемува до 60 °C (околу 140 степени Фаренхајти), ова е многу важно за да се забрза процесот на компостирање.Неправилно компостирање на компост, само многу краток период на висока температура, или без висока температура, а со тоа и многу бавна зрелост, во половина година или повеќе период не е полузрела состојба.

2.3.3 За време на фазата на ладење

По одреден период во фазата на висока температура, повеќето од целулозните, хемицелулозните и пектинските супстанции се распаднати, оставајќи зад себе сложени компоненти кои тешко се распаѓаат (на пр. лигнин) и новоформираниот хумус, намалена активноста на микроорганизмите. а температурата постепено се намалува.Кога температурата паѓа под 40 °C (околу 104 степени целзиусови), мезофилните микроорганизми стануваат доминантен вид

Ако фазата на ладење дојде рано, условите за компостирање не се идеални и распаѓањето на растителните материјали не е доволно.Во овој момент може да се претвори купот, куп материјал мешање, така што тоа произведува второ греење, греење, да се промовира компостирање.

2.3.4 Фаза на зрелост и зачувување на ѓубривото

По компостирањето, волуменот се намалува и температурата на компостот паѓа на малку повисока од температурата на воздухот, тогаш компостот треба да се притисне цврсто, што резултира во анаеробна состојба и слабеење на минерализацијата на органската материја, за да се задржи ѓубривото.

Накратко, процесот на ферментација на органскиот компост е процес на микробен метаболизам и репродукција.Процесот на микробен метаболизам е процес на распаѓање на органската материја.Распаѓањето на органската материја произведува енергија, која го поттикнува процесот на компостирање, ја зголемува температурата и ја суши влажната подлога.

 
Доколку имате други прашања или потреби, ве молиме контактирајте не на следниве начини:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com