Компостирование, как предварительный этап вермикультивирования.


Переработка органических отходов c помощью червей, может происходить как с первичным компостированием, так и без. Практика показывает, что возможны оба варианта:

Второй вариант и другая практика (Мексика):

Основные вехи этого опыта:

  • Состав смеси – 50% навоз и 50% кухонные отходы туристического ресторана.
  • Высота бурта 120 см.
  • Держат около месяца. Потом добавляют в ящики с калифорнийским червем.
  • Компост не должен быт старым (более 9 месяцев).

Следующий пример.  Пытаются добиться похожего результата. Но что-то подсказывает, что результат будет другой и цена такого подхода – дороже:

Ну и вопрос : “Что там происходит?”

О технологии компостирования существует много мифов. Каждый практикующий, добавляет сюда свои фантазии, наблюдения и опыт. Это запутывает. Когда сказочников становится много, понять и выделить правильные действия трудно. К тому же, у каждого свой, только ему понятный, язык подачи информации.   

Поэтому, чтобы разобраться, лучше начинать с основы – с теоретических знаний («…нам нужна теория, без теории нам смерть»).

  • В процессе компостирования принимают участие более 2000 видов бактерий и около 50 видов грибов. Грибы играют важную роль в деструкции целлюлозы. Биодеградация увеличивается в статической системе, поскольку в ней мицелий не повреждается в отличии от систем с перемешиванием.
  • При нагреве (термофильной фазе) наиболее легко разлагаемые субстраты (сахара, крахмал, жиры, белки) быстро потребляются, затем вовлекаются более устойчивые субстраты и скорость реакции падает.
  • Термофильные грибы вместе с актиномицетами потребляют аминосахариды, гемицеллюлозу и целлюлозу, разрушая их до моносахаридов, которые потом могут быть утилизированы широким кругом микроорганизмов.
  • Заключительная стадия длится несколько месяцев. В этой стадии происходит сложная реакция между остатками лезгина и белками погибших организмов, приводящее к образованию гуминовых кислот.
  • Максимальная температура нагрева отходов должна быть не более 55 градусов Цельсия. При этих условиях гибнет болезнетворная микрофлора, но, в тоже время, сохранятся условия для жизнедеятельности микроорганизмов, ответственных за деградацию биополимеров.

Одним из аргументов предварительного компостирования навоза служит повышенная кислотность его вначале и снижение ее в конце:

Полный ролик и все права на него  принадлежат каналу  УМНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Уменьшение кислотности имеет такое объяснение:

В начале процесса температура отходов одинаковая с температурой воздуха, pH – слабокислое. Согласно таблицы – pH = 5. (pH – это водородный показатель.  При pH> 7 раствор щелочной (основной). При pH <7 раствор кислый, или кислотный). Роль рН в компостировании определяется тем, что многие микроорганизмы, как и беспозвоночные, не могут выживать в очень кислой среде. Оптимальный диапазон рН для большинства бактерий находится в пределах 6-7,5, а для грибов он может быть между 5,5 и 8.

 Уровень рН определяется активностью кислотообразующих бактерий, которые разлагают сложные углеродсодержащие субстраты (полисахариды и целлюлозу) до более простых органических кислот. Микроорганизмы, которые продуцируют кислоты, могут также утилизировать их в качестве единственного источника питания. Конечным результатом является рост рН до 7,5–9,0.

При увеличении температуры выше 40 градусов начинают гибнуть мезофильные бактерии и преобладать термофильные. Это дальше поднимает температуру и при 60 градусах грибы становятся неактивными. После 60 градусов реакцию продолжают бактерии и актиномицетами, pH среды становится щелочным за счет выделения аммиака при распаде белков.

Если поступление кислорода в какую-либо часть кучи затруднено, то происходит значительное ограничение микробной активности и накопление кислоты. Чтобы такого не допускать, проводят аэрацию – перекидывают кучу несколько раз или проводят механическую подачу воздуха.

Состав правильного компоста

Потребность в углероде у микроорганизмов в 25 раз выше, чем в азоте. Соотношение углерода /азоту (C/N) у разных органических отходов – разное. Чтобы добиться рекомендуемого 25/1, необходимо их смешивать. Так в солому, листья (высокое содержание углерода) нужно добавлять навоз, отходы пищеварения, азотное удобрения.

Часть субстратов для компостирования.

Пример правильного формирования кучи отходов:

Продвинутые вермихозяйства, для достижения термофильной стадии компостирования, используют стационарные установки. На которых предусмотрена подача воздуха и отсутствует периодическое ворошение субстрата.

Компостирование навоза в стационарной установке.

В США накоплено много практических решений по промышленному компостированию органических отходов.

Компостирование органических отходов (США) с подачей воздуха.

Измельченные зеленые отходы смешивают с пищевыми отходами и загружают в 30-кубовые модифицированные ящики, где внизу проложены аэрационные трубы (нижняя фотография). После 30 дней материал из контейнера перемещается для дальнейшего процесса в валки.

Трубы – самый распространенный тип аэрационного пола (верхний рисунок). Второй способ – аэрационные полы из бетона.

Какие процессы, обстоятельства (из выше рассмотренных) можно использовать для городского сельского хозяйства?

Компостирование, это полезное явление, с точки зрения здравоохранения. Снизить выживаемость многих болезнетворных вирусов в условиях большого скопления людей – важный фактор. Игнорировать такой шанс глупо. Даже, если процесс переработки органики возможен и без этой стадии.

Как и где конкретно можно применить?

  • Специализированные отсеки по переработке органики при ОСББ. Почему ОСББ? Организовать подобную переработку можно только при наличии организованного сообщества, где люди выбрасывают мусор по правилам. В Индии такая практика получила распространение из-за без выходной ситуации. У нас, в больших городах, обстановка постепенно приближается к этому.
  • Сооружения на продовольственных рынках, где налажена организованная уборка территории после рабочего дня. Это также, место куда продавцы могли бы нести испорченные продукты. Нужен только ответственный за соблюдение технологии компостирования.
  • Похожим образом можно решить проблему испорченных летом продуктов в супермаркетах.

Похожие идеи уже витают в умах:

Какой должна быть технология переработки отходов в городских кварталах.

Идея переработки органики на месте (в городе) состоит в том, что необходимо соединить два процесса в одном сооружении (одной конструкции). Первый – производство биогумуса с помощью калифорнийских червей и второй, компостирование органических отходов. Необходимые условия для обоих одинаковые.

Такая схема позволяет убрать из цепочки утилизации отходов, дорогую транспортную составляющую:

  • Транспортировка за город, на площадки по переработке мусора.
  • Очистка и обеззараживание контейнеров.
  • Возвращение для озеленения некоторой доли компоста в город.                                                                                                                                       

Возможный вариант. Как подземный, так и надземным (с дополнительной установкой экструдированного ППС):

Вариант уличного компостера для переработки органики в городах.

Все предполагаемые процессы основана на данных сайта

На одной из страниц собран концентрат знаний по устройству правильной технологии:

Оптимальные концентрации кислорода от 5 до 10 процентов были отмечены при размерах бункеров в диапазоне от 20 до 30 фут3, или примерно один кубический ярд (cy) в объеме. (30 кубических футов = 850 литров).

Кроме того, микробная активность, измеренная по выделению углекислого газа (CO2), также была отмечена как устойчивая в аналогичных диапазонах размеров бункера. Меньшие объемы бункера (менее 20 кубических футов), по-видимому, не содержат достаточной массы для адекватной поддержки процесса само разогрева, тогда как, когда объемы ворсов превышают 30 кубических футов, пониженная пористость препятствует микробной активности «ядра» из-за снижения проницаемости для кислорода (Brinton, 2010 ).

Во всех случаях было определено, что пористость оказывает существенное влияние на процесс компостирования путем регулирования легкости и глубины воздушного потока по всей куче, содержания влаги и микробной активности.

Первоначальный слой листьев имел толщину приблизительно 18 дюймов, чтобы обеспечить достаточную задержку выщелачивания, после чего следовал 6-дюймовый слой пищи, а затем 10-дюймовый слой листьев, чередующийся до полного заполнения бункера. (18 дюймов = 46 см, 6 дюймов = 15 см, 10 дюймов = 25 см)

Смесь в бункере, которая содержала примерно на 38 процентов больше остатков пищи, чем бункеры № 1 и № 2, была очень плотной и насыщенной с самого начала, и ежедневные наблюдения выявили сильные запахи (вероятно, летучие органические кислоты), исходящие из этой корзины. Запахи в сочетании с неспособностью достичь термофильных температур позволяют предположить, что этот контейнер имел плохую пористость и работал анаэробно.

По теме переработки отходов в городских кварталах, есть интересное обращение на сайте ко всем инженерам, экологам, дизайнерам и ботаникам Филадельфии:

Конкурс на разработку системы компостирования:

Событие интересно тем, что заранее обозначены критерии для разработки. Перечислены все проблемы, которые возникают при попытке компостирования в условиях города:

  • Полная герметичность и защита от грызунов.
  • Способность функционировать круглый год на открытом воздухе в климате Филадельфии.
  • Способен функционировать без подключения к электрической сети.
  • Вместимость от 1 до 3 кубических ярдов. Может принимать 50-500 фунтов пищевых отходов в неделю. Разумными размеры для городской среды. Лёгкая сборка и обслуживание. Прочный. Легко загружать и выгружать.
  • Воспроизводится с использованием материалов, которые можно легко найти в регионе Филадельфии.
  • Способен обработать полную загрузку компоста в течение трех месяцев (или как можно раньше).
  • Возможность сбора фильтрата или предотвращения попадания его в ливневые стоки. Минимальное или полное отсутствие неприятных запахов.
  • Общая стоимость материалов $ 500 или ниже.

Можно сравнить по пунктам, выше предложенную идею, с критериями конкурса в Филадельфии:

  • Герметичность и защита от грызунов обеспечивают стенки сооружения и крышка.
  • Способность функционировать круглый год на открытом воздухе. Температурные колебания Филадельфии подобные климату Восточной Европы (зимой до -10, летом до + 30) Вариант подземной конструкции обеспечивает все условия для обитания червя.
  • Способен функционировать без подключения к электрической сети. Наличие сети даст возможность поставить маломощный вентилятор. Но это не принципиально. Солнечный коллектор поможет создать движение нагреваемого воздуха даже летом.
  • Вместимость от 1 до 3 кубических ярдов. (Один ярд = 0.75 кубических метра. Предполагаемый контейнер имеет объем 0,66 метра кубического.) Разумные размеры для городской среды. Лёгкая сборка и обслуживание. Прочный. Легко загружать и выгружать.
  • Воспроизводится с использованием материалов, которые можно легко найти в регионе. Возможны разные варианты. Бюджетный – асбоцементные листы, пластиковые ящики.
  •  Способен обработать полную загрузку компоста в течение трех месяцев (или как можно меньше). Три месяце – реальный срок. Месяц – нагрев и остывание компоста; 2 месяца –вермикультивирование с помощью калифорнийского червя.
  • Возможность сбора фильтрата или предотвращения попадания его в стоки ливневых стоков. Минимальное или полное отсутствие неприятных запахов. – Все это обеспечивает особенности технологии.
  • Общая стоимость материалов $ 500 или ниже.

Для доработки технологии необходимо многократное практическое воплощение, чтобы пройти стадию ошибок.

Похожие идеи уже воплощены. Но у них отсутствует термофильная стадия и рассчитаны они на малые объемы – одно дворовое хозяйство. Это, как раз, пример переработки органики калифорнийскими червями без предварительного компостирования.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сайт размещается на хостинге Спринтхост
Яндекс.Метрика