Beginsel van organiese komposfermentasie

1. Oorsig

Enige soort gekwalifiseerde hoëgehalte organiese komposproduksie moet deur die komposfermentasieproses gaan.Kompos is 'n proses waarin organiese materiaal onder sekere omstandighede deur mikroörganismes afgebreek en gestabiliseer word om 'n produk te produseer wat geskik is vir grondgebruik.

Kompos, 'n antieke en eenvoudige metode om organiese afval te behandel en kunsmis te maak, het baie aandag in baie lande getrek vanweë die ekologiese betekenis daarvan, dit bring ook voordele vir landbouproduksie in.Daar is berig dat grondgedraagde siektes beheer kan word deur ontbinde kompos as saadbed te gebruik.Na die hoë-temperatuur stadium van die kompos proses kan die aantal antagonistiese bakterieë 'n baie hoë vlak bereik, dit is nie maklik om te ontbind nie, stabiel en maklik om deur gewasse geabsorbeer te word.Intussen kan die werking van mikroörganismes die toksisiteit van swaar metale in 'n sekere reeks verminder.Dit kan gesien word dat kompos 'n eenvoudige en doeltreffende manier is om bio-organiese kunsmis te produseer, wat voordelig is vir die ontwikkeling van ekologiese landbou. 

Hoekom werk kompos so?Die volgende is 'n meer gedetailleerde beskrywing van die beginsels van kompos:

 2. Beginsel van organiese komposfermentasie

2.1 Omskakeling van organiese materiaal tydens kompos

Die transformasie van organiese materiaal in kompos onder die werking van mikroörganismes kan in twee prosesse opgesom word: een is die mineralisering van organiese materiaal, dit wil sê die ontbinding van komplekse organiese materiaal in eenvoudige stowwe, die ander is die humifikasieproses van organiese materiaal, dit wil sê die ontbinding en sintese van organiese materiaal om meer komplekse spesiale organiese materiaal-humus te produseer.Die twee prosesse word op dieselfde tyd uitgevoer, maar in die teenoorgestelde rigting.Onder verskillende omstandighede is die intensiteit van elke proses anders.

2.1.1 Mineralisering van organiese materiaal

• Ontbinding van stikstofvrye organiese materiaal

Polisakkariedverbindings (stysel, sellulose, hemisellulose) word eers in monosakkariede gehidroliseer deur hidrolitiese ensieme wat deur mikroörganismes afgeskei word.Die tussenprodukte soos alkohol, asynsuur en oksaalsuur was nie maklik om op te bou nie, en het uiteindelik CO₂ en H₂O gevorm en baie hitte-energie vrygestel.As die ventilasie sleg is, onder die werking van die mikrobe, sal die monosakkaried stadig ontbind, minder hitte produseer en sommige tussenprodukte-organiese sure ophoop.Onder die toestand van gasafstotende mikroörganismes kan reducerende stowwe soos CH₄ en H₂ geproduseer word.

• Ontbinding van stikstofbevattende organiese materiaal

Stikstofbevattende organiese materiaal in kompos sluit proteïene, aminosure, alkaloïede, hummus, ensovoorts in.Behalwe vir humus, word die meeste maklik ontbind.Proteïen, onder die werking van 'n protease wat deur die mikro-organisme afgeskei word, word byvoorbeeld stap vir stap afgebreek, verskeie aminosure produseer, en dan onderskeidelik ammoniumsout en nitraat vorm deur ammonium en nitrasie, wat deur plante geabsorbeer en benut kan word.

• Transformasie van fosforbevattende organiese verbindings in kompos

Onder die werking van 'n verskeidenheid saprofitiese mikroörganismes, vorm fosforsuur, wat 'n voedingstof word wat plante kan absorbeer en benut.

• Omskakeling van swaelbevattende organiese materiaal

Swaelbevattende organiese materiaal in die kompos, deur die rol van mikroörganismes om waterstofsulfied te produseer.Waterstofsulfied is maklik om te versamel in die omgewing van 'n afkeurende gas, en dit kan giftig wees vir plante en mikroörganismes.Maar onder goed geventileerde toestande word waterstofsulfied geoksideer tot swaelsuur onder die werking van swaelbakterieë en reageer met die basis van kompos om sulfaat te vorm, wat nie net die toksisiteit van waterstofsulfied uitskakel nie, en word swaelvoedingstowwe wat plante kan absorbeer.Onder die toestand van swak ventilasie het die sulfatering plaasgevind, wat veroorsaak het dat H₂S verlore geraak het en die plant vergiftig het.In die proses van komposfermentasie kan die deurlugting van kompos verbeter word deur die kompos gereeld om te draai, sodat die anti-sulfurasie uitgeskakel kan word.

• Omskakeling van lipiede en aromatiese organiese verbindings

Soos tannien en hars, is kompleks en stadig om te ontbind, en die finale produkte is ook CO₂ en water Lignien is 'n stabiele organiese verbinding wat plantmateriaal (soos bas, saagsels, ens.) in kompos bevat.Dit is baie moeilik om te ontbind as gevolg van sy komplekse struktuur en aromatiese kern.Onder die toestand van goeie ventilasie kan die aromatiese kern in kinoïedverbindings omgeskakel word deur die werking van swamme en Actinomycetes, wat een van die grondstowwe vir die hersintese van humus is.Natuurlik sal hierdie stowwe onder sekere omstandighede steeds afgebreek word.

Samevattend kan die mineralisering van gekomposteerde organiese materiaal vinnigwerkende voedingstowwe vir gewasse en mikroörganismes verskaf, energie verskaf vir mikrobiese aktiwiteite, en basiese materiale voorberei vir die humifikasie van gekomposteerde organiese materiaal.Wanneer kompos oorheers word deur aërobiese mikroörganismes, mineraliseer die organiese materiaal vinnig om meer koolstofdioksied, water en ander voedingstowwe te produseer, ontbind vinnig en deeglik, en stel baie hitte-energie vry. Die ontbinding van organiese materiaal is stadig en dikwels onvolledig, en stel minder vry. hitte-energie, en die ontbindingsprodukte is bykomend tot plantvoedingstowwe, is dit maklik om organiese sure en reduktiewe stowwe soos CH₄, H₂S, PH₃, H₂, ens. op te bou.Die wip van kompos tydens fermentasie is dus ook bedoel om die tipe mikrobiese aktiwiteit te verander om skadelike stowwe uit te skakel.

2.1.2 Bevochtiging van organiese materiaal

Daar is baie teorieë oor die vorming van humus, wat rofweg in twee stadiums verdeel kan word: die eerste stadium, wanneer organiese residue afbreek om die grondstowwe te vorm waaruit die humusmolekules bestaan, in die tweede stadium word polifenol na kinoon geoksideer deur die Polifenoloksidase wat deur die mikro-organisme afgeskei word, en dan word kinoon met aminosuur of peptied gekondenseer om humusmonomeer te vorm.Omdat fenol, kinien, aminosuur verskeidenheid, wedersydse kondensasie is nie op dieselfde manier, so die vorming van humus monomeer is ook divers.Onder verskillende toestande kondenseer hierdie monomere verder om molekules van verskillende groottes te vorm.

2.2 Omskakeling van swaar metale tydens kompos

Die munisipale slyk is een van die beste grondstowwe vir kompos en fermentasie omdat dit ryk voedingstowwe en organiese materiaal vir die groei van gewasse bevat.Maar munisipale slyk bevat dikwels swaar metale, hierdie swaar metale verwys gewoonlik na kwik, chroom, kadmium, lood, arseen, ensovoorts.Mikro-organismes, veral bakterieë en swamme, speel 'n belangrike rol in die biotransformasie van swaar metale.Alhoewel sommige mikroörganismes die teenwoordigheid van swaar metale in die omgewing kan verander, chemikalieë meer giftig kan maak en ernstige omgewingsprobleme kan veroorsaak, of swaar metale kan konsentreer en deur die voedselketting ophoop.Maar sommige mikrobes kan help om die omgewing te verbeter deur swaar metale uit die omgewing te verwyder deur direkte en indirekte aksies.Mikrobiese transformasie van HG sluit drie aspekte in, naamlik metilering van anorganiese kwik (Hg₂+), reduksie van anorganiese kwik (Hg₂+) na HG0, ontbinding en reduksie van metielkwik en ander organiese kwikverbindings tot HG0.Hierdie mikroörganismes wat in staat is om anorganiese en organiese kwik in elementêre kwik om te skakel, word kwikweerstandige mikroörganismes genoem.Alhoewel mikroörganismes nie swaar metale kan afbreek nie, kan hulle die toksisiteit van swaar metale verminder deur hul transformasiepad te beheer.

2.3 Kompos- en fermentasieproses

Kompos is 'n vorm van afvalstabilisering, maar dit vereis spesiale humiditeit, deurlugtingstoestande en mikroörganismes om die regte temperatuur te produseer.Die temperatuur is vermoedelik hoër as 45 °C (ongeveer 113 grade Fahrenheit), wat dit hoog genoeg hou om patogene te deaktiveer en onkruidsade dood te maak.Die ontbindingstempo van oorblywende organiese materiaal na redelike kompos is laag, relatief stabiel en maklik om deur plante geabsorbeer te word.Die reuk kan aansienlik verminder word na kompos.

Die komposproses behels baie verskillende tipes mikroörganismes.As gevolg van die verandering in grondstowwe en toestande, verander die hoeveelheid verskeie mikroörganismes ook voortdurend, so geen mikroörganismes oorheers altyd die komposproses nie.Elke omgewing het sy spesifieke mikrobiese gemeenskap, en mikrobiese diversiteit stel kompos in staat om stelsel ineenstorting te vermy selfs wanneer eksterne toestande verander.

Die komposproses word hoofsaaklik deur mikroörganismes uitgevoer, wat die hoofliggaam van komposfermentasie is.Die mikrobes wat by kompos betrokke is, kom uit twee bronne: 'n groot aantal mikrobes wat reeds in organiese afval voorkom, en 'n kunsmatige mikrobiese inokulum.Onder sekere omstandighede het hierdie stamme 'n sterk vermoë om sommige organiese afvalstowwe te ontbind en het die eienskappe van sterk aktiwiteit, vinnige voortplanting en vinnige ontbinding van organiese materiaal, wat die komposproses kan bespoedig, die komposreaksietyd kan verkort.

Kompos word oor die algemeen in twee soorte aërobiese kompos en anaërobiese kompos verdeel.Aërobiese kompos is die ontbindingsproses van organiese materiale onder aërobiese toestande, en sy metaboliese produkte is hoofsaaklik koolstofdioksied, water en hitte;anaërobiese kompos is die ontbindingsproses van organiese materiale onder anaërobiese toestande, die finale metaboliete van anaërobiese ontbinding is metaan, koolstofdioksied en baie lae molekulêre gewig tussenprodukte, soos organiese sure.

Die belangrikste mikrobiese spesies wat by die komposproses betrokke is, is bakterieë, swamme en aktinomisete.Hierdie drie soorte mikroörganismes het almal mesofiele bakterieë en hipertermofiele bakterieë.

Tydens die komposproses het die mikrobiese populasie afwisselend soos volg verander: lae en medium temperatuur mikrobiese gemeenskappe het verander na medium en hoë temperatuur mikrobiese gemeenskappe, en medium en hoë temperatuur mikrobiese gemeenskappe het verander na die medium en lae temperatuur mikrobiese gemeenskap.Met die verlenging van kompostyd het bakterieë geleidelik afgeneem, aktinomisete geleidelik vermeerder, en skimmel en gis aan die einde van kompos aansienlik verminder.

Die fermentasieproses van organiese kompos kan eenvoudig in vier fases verdeel word:

2.3.1 Tydens die verhittingstadium

Tydens die aanvanklike stadium van kompos is die mikroörganismes in die kompos hoofsaaklik van matige temperatuur en goeie atmosfeer, waarvan die algemeenste nie-spoorbakterieë, spoorbakterieë en skimmel is.Hulle begin die fermentasieproses van kompos, en ontbind organiese materiaal (soos eenvoudige suiker, stysel, proteïene, ens.) kragtig onder die toestand van 'n goeie atmosfeer, wat baie hitte produseer en voortdurend die temperatuur van kompos verhoog, die styging vanaf ongeveer 20 °C (ongeveer 68 grade Fahrenheit) tot 40 °C (ongeveer 104 grade Fahrenheit) word die koorsstadium, of die tussentemperatuurstadium, genoem.

2.3.2 Tydens hoë temperature

Warm mikroörganismes neem geleidelik oor van die warm spesies en die temperatuur bly styg, gewoonlik bo 50 °C (sowat 122 grade Fahrenheit) binne 'n paar dae, tot in die hoë-temperatuur fase.In die hoë-temperatuur stadium word die goeie hitte aktinomisete en die goeie hitte swam die hoof spesies.Hulle breek die komplekse organiese materiaal in die kompos af, soos sellulose, hemisellulose, pektien, ensovoorts.Die hitte bou op en die kompostemperatuur styg tot 60 °C (ongeveer 140 grade Fahrenheit), dit is baie belangrik om die komposproses te bespoedig.Onbehoorlike kompos van kompos, slegs 'n baie kort hoë-temperatuur tydperk, of geen hoë temperatuur, en dus baie stadige volwassenheid, in 'n halwe jaar of meer tydperk is nie half volwasse toestand.

2.3.3 Tydens die afkoelfase

Na 'n sekere tydperk tydens die hoë-temperatuur fase is die meeste van die sellulose, hemisellulose en pektien stowwe ontbind, wat moeilik ontbindende komplekse komponente (bv. lignien) en nuutgevormde humus agtergelaat het, het die aktiwiteit van mikro-organismes afgeneem en die temperatuur het geleidelik afgeneem.Wanneer die temperatuur onder 40 °C daal (ongeveer 104 grade Fahrenheit), word mesofiele mikroörganismes die dominante spesie

As die afkoelstadium vroeg kom, is die kompostoestande nie ideaal nie en is die ontbinding van plantmateriaal nie voldoende nie.Op hierdie punt kan die stapel draai, 'n stapel materiaal meng, sodat dit produseer tweede verwarming, verwarming, om kompos te bevorder.

2.3.4 Volwassenheid en kunsmispreserveringstadium

Na kompos neem die volume af en die temperatuur van kompos daal tot 'n bietjie hoër as die temperatuur van die lug, dan moet die kompos styf gedruk word, wat 'n anaërobiese toestand tot gevolg het en die mineralisering van organiese materiaal verswak, om kunsmis te behou.

Kortom, die fermentasieproses van organiese kompos is die proses van mikrobiese metabolisme en voortplanting.Die proses van mikrobiese metabolisme is die proses van organiese materiaal ontbinding.Ontbinding van organiese materiaal produseer energie, wat die komposproses dryf, die temperatuur verhoog en die nat substraat droog.

 
As jy enige ander vrae of behoeftes het, kontak ons ​​asseblief op die volgende maniere:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com