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 адрес email не будет опубликован.

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

Сайт размещается на хостинге Спринтхост
Яндекс.Метрика