1. Genel Bakış
Nitelikli, yüksek kaliteli organik kompost üretiminin her türlü kompostlaştırma fermantasyon sürecinden geçmesi gerekir.Kompostlaştırma, arazi kullanımına uygun bir ürün üretmek için organik maddenin belirli koşullar altında mikroorganizmalar tarafından bozundurulduğu ve stabilize edildiği bir süreçtir.
Organik atıkları işlemenin ve gübre yapmanın eski ve basit bir yöntemi olan kompostlama, ekolojik önemi nedeniyle birçok ülkede büyük ilgi gördü ve aynı zamanda tarımsal üretime de fayda sağlıyor.Toprak kaynaklı hastalıkların, ayrıştırılmış kompostun tohum yatağı olarak kullanılmasıyla kontrol edilebileceği bildirilmiştir.Kompostlaştırma işleminin yüksek sıcaklık aşamasından sonra, antagonistik bakteri sayısı çok yüksek bir seviyeye ulaşabilir, ayrışması kolay değildir, stabildir ve mahsuller tarafından emilmesi kolaydır.Bu arada, mikroorganizmaların etkisi, ağır metallerin toksisitesini belirli bir aralıkta azaltabilir.Kompostlaştırmanın, ekolojik tarımın gelişimine faydalı olan biyo-organik gübre üretmenin basit ve etkili bir yolu olduğu görülmektedir.
Kompost neden böyle çalışıyor?Aşağıda, kompostlama ilkelerinin daha ayrıntılı bir açıklaması yer almaktadır:
2. Organik kompost fermantasyon ilkesi
2.1 Kompostlama sırasında organik maddenin dönüşümü
Organik maddenin mikroorganizmaların etkisi altında komposta dönüşmesi iki işlemle özetlenebilir: biri organik maddenin mineralleşmesi, yani karmaşık organik maddenin basit maddelere ayrıştırılması, diğeri ise organik maddenin nemlendirilmesi işlemidir. yani, daha karmaşık özel organik madde-humus üretmek için organik maddenin ayrışması ve sentezi.İki işlem aynı anda ancak ters yönde gerçekleştirilir.Farklı koşullar altında, her işlemin yoğunluğu farklıdır.
2.1.1 Organik maddenin mineralizasyonu
- Azotsuz organik maddenin ayrışması
Polisakkarit bileşikler (nişasta, selüloz, hemiselüloz) önce mikroorganizmalar tarafından salgılanan hidrolitik enzimler tarafından monosakkaritlere hidrolize edilir.Alkol, asetik asit ve oksalik asit gibi ara ürünlerin birikmesi kolay olmadı ve sonunda CO₂ ve H₂O oluşturdu ve çok fazla ısı enerjisi açığa çıkardı.Havalandırma kötüyse, mikrobun etkisi altında monosakkarit yavaş ayrışacak, daha az ısı üretecek ve bazı ara ürünler olan organik asitleri biriktirecektir.Gaz itici mikroorganizmaların koşulu altında, CH₄ ve H₂ gibi indirgeyici maddeler üretilebilir.
- Azot içeren organik maddeden ayrışma
Komposttaki azot içeren organik madde, protein, amino asitler, alkaloidler, humus vb. içerir.Humus dışında çoğu kolayca ayrışır.Örneğin protein, mikroorganizma tarafından salgılanan bir proteazın etkisi altında adım adım bozunur, çeşitli amino asitler üretir ve ardından bitkiler tarafından emilip kullanılabilen amonyum tuzu ve nitrasyon yoluyla sırasıyla amonyum tuzu ve nitrat oluşturur.
- Fosfor içeren organik bileşiklerin kompostta dönüştürülmesi
Çeşitli saprofitik mikroorganizmaların etkisi altında, bitkilerin emebileceği ve kullanabileceği bir besin haline gelen fosforik asit oluşturur.
- Kükürt içeren organik maddenin dönüştürülmesi
Komposttaki kükürt içeren organik madde, mikroorganizmaların rolü aracılığıyla hidrojen sülfür üretir.Hidrojen sülfürün sevilmeyen gaz ortamında birikmesi kolaydır ve bitkiler ve mikroorganizmalar için toksik olabilir.Ancak iyi havalandırılmış koşullar altında, hidrojen sülfit, kükürt bakterilerinin etkisi altında sülfürik aside oksitlenir ve kompost bazıyla reaksiyona girerek sülfat oluşturur; bu, yalnızca hidrojen sülfidin toksisitesini ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda bitkilerin emebileceği kükürt besinleri haline gelir.Kötü havalandırma koşullarında, H₂S'nin kaybolmasına ve bitkiyi zehirlemesine neden olan sülfatlaşma meydana geldi.Kompost fermantasyonu sürecinde, kompostu düzenli olarak çevirerek kompostun havalandırması iyileştirilebilir, böylece anti-sülfürasyon ortadan kaldırılabilir.
- Lipitlerin ve aromatik organik bileşiklerin dönüşümü
Tanen ve reçine gibi, karmaşıktır ve ayrışması yavaştır ve nihai ürünler de CO₂ ve sudur Lignin, kompostlamada bitki materyalleri (kabuk, talaş vb.) içeren stabil bir organik bileşiktir.Karmaşık yapısı ve aromatik çekirdeği nedeniyle parçalanması çok zordur.İyi havalandırma koşulları altında, aromatik çekirdek, humusun yeniden sentezi için ham maddelerden biri olan mantarların ve Aktinomisetlerin etkisiyle kinoit bileşiklerine dönüştürülebilir.Elbette bu maddeler belirli koşullar altında parçalanmaya devam edecektir.
Özet olarak, kompost organik maddenin mineralizasyonu ekinler ve mikroorganizmalar için hızlı etkili besinler sağlayabilir, mikrobiyal faaliyetler için enerji sağlayabilir ve kompost organik maddenin nemlendirilmesi için temel malzemeleri hazırlayabilir.Kompostlamada aerobik mikroorganizmalar hakim olduğunda, organik madde daha fazla karbondioksit, su ve diğer besinleri üretmek için hızla mineralleşir, hızlı ve tamamen ayrışır ve çok fazla ısı enerjisi açığa çıkarır. ısı enerjisi ve ayrışma ürünleri bitki besin maddelerine ek olduğundan, organik asitleri ve CH₄, H₂S, PH₃, H₂ vb. gibi indirgeyici maddeleri biriktirmesi kolaydır.Bu nedenle, fermantasyon sırasında kompostun devrilmesi, zararlı maddeleri ortadan kaldırmak için mikrobiyal aktivite tipini değiştirmeyi de amaçlar.
2.1.2 Organik maddenin nemlendirilmesi
Humus oluşumu hakkında kabaca iki aşamaya ayrılabilen birçok teori vardır: Birinci aşama, organik kalıntıların parçalanarak humus moleküllerini oluşturan ham maddeleri oluşturması, ikinci aşamada polifenolün oksitlenerek kinona dönüştürülmesidir. Mikroorganizma tarafından salgılanan Polifenol oksidaz tarafından ve daha sonra kinon, humus monomeri oluşturmak üzere amino asit veya peptit ile yoğunlaştırılır.Çünkü fenol, kinin, amino asit çeşitleri karşılıklı yoğunlaşma aynı şekilde olmadığı için humus monomerlerinin oluşumu da çeşitlidir.Farklı koşullar altında, bu monomerler daha da yoğunlaşarak farklı boyutlarda moleküller oluşturur.
2.2 Kompostlama sırasında ağır metallerin dönüşümü
Belediye çamuru, ekinlerin büyümesi için zengin besin maddeleri ve organik madde içerdiğinden kompostlama ve fermantasyon için en iyi ham maddelerden biridir.Ancak belediye çamuru genellikle ağır metaller içerir, bu ağır metaller genellikle cıva, krom, kadmiyum, kurşun, arsenik vb.Mikroorganizmalar, özellikle bakteri ve mantarlar, ağır metallerin biyotransformasyonunda önemli bir rol oynamaktadır.Bazı mikroorganizmalar ağır metallerin ortamdaki varlığını değiştirebilse de, kimyasalları daha zehirli hale getirip ciddi çevre sorunlarına yol açabilse de veya ağır metalleri konsantre ederek besin zinciri yoluyla birikebilir.Ancak bazı mikroplar, doğrudan ve dolaylı eylemlerle çevreden ağır metalleri uzaklaştırarak çevrenin iyileştirilmesine yardımcı olabilir.HG'nin mikrobiyal dönüşümü üç yönü içerir, yani inorganik cıvanın (Hg₂+) metilasyonu, inorganik cıvanın (Hg₂+) HG0'a indirgenmesi, ayrışma ve metil cıva ve diğer organik cıva bileşiklerinin HG0'a indirgenmesi.İnorganik ve organik cıvayı elemental cıvaya dönüştürebilen bu mikroorganizmalara cıvaya dayanıklı mikroorganizmalar denir.Mikroorganizmalar ağır metalleri parçalayamasa da, dönüşüm yollarını kontrol ederek ağır metallerin toksisitesini azaltabilirler.
2.3 Kompostlama ve fermantasyon süreci
Kompostlama, bir atık stabilizasyonu şeklidir, ancak doğru sıcaklığı üretmek için özel nem, havalandırma koşulları ve mikroorganizmalar gerektirir.Sıcaklığın 45 °C'den (yaklaşık 113 derece Fahrenheit) daha yüksek olduğu ve patojenleri etkisiz hale getirmeye ve yabani ot tohumlarını öldürmeye yetecek kadar yüksek tutulduğu düşünülmektedir.Makul kompostlamadan sonra kalan organik maddenin ayrışma oranı düşüktür, nispeten kararlıdır ve bitkiler tarafından emilmesi kolaydır.Kompostlamadan sonra koku büyük ölçüde azaltılabilir.
Kompostlaştırma işlemi birçok farklı mikroorganizma türünü içerir.Hammadde ve koşullardaki değişiklik nedeniyle, çeşitli mikroorganizmaların miktarı da sürekli değişmektedir, bu nedenle kompostlama işlemine her zaman hiçbir mikroorganizma hakim değildir.Her ortamın kendine özgü mikrobiyal topluluğu vardır ve mikrobiyal çeşitlilik, dış koşullar değişse bile sistemin çökmesini önlemek için gübrelemeyi mümkün kılar.
Kompostlaştırma işlemi, esas olarak kompostlaştırma fermantasyonunun ana gövdesi olan mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir.Kompostlaştırmaya dahil olan mikroplar iki kaynaktan gelir: organik atıkta zaten bulunan çok sayıda mikrop ve yapay bir mikrobiyal aşı.Belirli koşullar altında, bu suşlar, bazı organik atıkları ayrıştırmak için güçlü bir yeteneğe sahiptir ve kompostlaştırma sürecini hızlandırabilen, kompostlaştırma reaksiyon süresini kısaltabilen güçlü aktivite, hızlı yayılma ve organik maddenin hızlı ayrışması özelliklerine sahiptir.
Kompostlama genellikle aerobik kompostlama ve anaerobik kompostlama olmak üzere iki türe ayrılır.Aerobik kompostlaştırma, organik maddelerin aerobik koşullar altında ayrışma işlemidir ve metabolik ürünleri başlıca karbondioksit, su ve ısıdır;anaerobik kompostlama, organik maddelerin anaerobik koşullar altında ayrışma işlemidir, anaerobik ayrışmanın son metabolitleri metan, karbon dioksit ve organik asitler gibi birçok düşük moleküler ağırlıklı ara maddelerdir.
Kompostlaştırma sürecinde yer alan ana mikrobiyal türler bakteri, mantar ve aktinomisetlerdir.Bu üç tür mikroorganizmanın tümü mezofilik bakterilere ve hipertermofilik bakterilere sahiptir.
Kompostlaştırma işlemi sırasında, mikrobiyal popülasyon dönüşümlü olarak şu şekilde değişti: düşük ve orta sıcaklıktaki mikrobiyal topluluklar, orta ve yüksek sıcaklıktaki mikrobiyal topluluklara dönüştü ve orta ve yüksek sıcaklıktaki mikrobiyal topluluklar, orta ve düşük sıcaklıktaki mikrobiyal topluluğa dönüştü.Kompostlama süresinin uzamasıyla birlikte bakteriler kademeli olarak azaldı, aktinomisetler kademeli olarak arttı ve kompostlama sonunda küf ve maya önemli ölçüde azaldı.
Organik kompostun fermantasyon süreci basitçe dört aşamaya ayrılabilir:
2.3.1 Isıtma aşamasında
Kompostlaştırmanın ilk aşamasında, komposttaki mikroorganizmalar çoğunlukla orta sıcaklıkta ve iyi atmosferde bulunur ve bunların en yaygın olanları spor olmayan bakteriler, spor bakterileri ve küftür.Kompostun fermantasyon sürecini başlatırlar ve iyi bir atmosfer koşulu altında organik maddeleri (basit şeker, nişasta, protein vb.) kuvvetli bir şekilde ayrıştırırlar, çok fazla ısı üretirler ve sürekli olarak kompostun sıcaklığını yükseltirler. yaklaşık 20 °C (yaklaşık 68 derece Fahrenhayt) ila 40 °C (yaklaşık 104 derece Fahrenhayt) ateşli aşama veya ara sıcaklık aşaması olarak adlandırılır.
2.3.2 Yüksek sıcaklıklarda
Sıcak mikroorganizmalar yavaş yavaş sıcak türlerden devralır ve sıcaklık birkaç gün içinde genellikle 50 °C'nin (yaklaşık 122 Fahrenheit) üzerine çıkarak yüksek sıcaklık fazına yükselmeye devam eder.Yüksek sıcaklık aşamasında, iyi ısı aktinomisetleri ve iyi ısı mantarı ana tür haline gelir.Komposttaki selüloz, hemiselüloz, pektin vb. gibi karmaşık organik maddeleri parçalarlar.Isı artar ve kompost sıcaklığı 60 °C'ye (yaklaşık 140 Fahrenheit derece) yükselir, bu kompostlaştırma sürecini hızlandırmak için çok önemlidir.Kompostun yanlış kompostlanması, sadece çok kısa bir yüksek sıcaklık periyodu veya yüksek sıcaklık olmaması ve bu nedenle çok yavaş olgunlaşma, yarım yıl veya daha fazla sürede yarı olgun hali değildir.
2.3.3 Soğutma aşamasında
Yüksek sıcaklık aşamasında belirli bir süre sonra selüloz, hemiselüloz ve pektin maddelerinin çoğu ayrışarak geride ayrışması zor kompleks bileşenler (örn. lignin) ve yeni oluşan humus bırakarak mikroorganizmaların aktivitesi azalır. ve sıcaklık yavaş yavaş azaldı.Sıcaklık 40 °C'nin (yaklaşık 104 Fahrenheit derece) altına düştüğünde, mezofilik mikroorganizmalar baskın tür haline gelir.
Soğutma aşaması erken gelirse, kompostlama koşulları ideal değildir ve bitki materyallerinin ayrışması yeterli değildir.Bu noktada, bir yığın malzeme karışımı olan yığını döndürebilir, böylece kompostlamayı teşvik etmek için ikinci ısıtma, ısıtma üretir.
2.3.4 Olgunluk ve gübre koruma aşaması
Kompostlamadan sonra hacim azalır ve kompostun sıcaklığı havanın sıcaklığından biraz daha yükseğe düşer, daha sonra kompostun sıkıca bastırılması gerekir, bu da anaerobik bir duruma neden olur ve gübre tutmak için organik maddenin mineralizasyonunu zayıflatır.
Kısaca organik kompostun fermantasyon süreci mikrobiyal metabolizma ve üreme sürecidir.Mikrobiyal metabolizma süreci, organik maddenin ayrışma sürecidir.Organik maddenin ayrışması, kompostlaştırma sürecini yürüten, sıcaklığı yükselten ve ıslak alt tabakayı kurutan enerji üretir.
Başka sorularınız veya ihtiyaçlarınız varsa, lütfen aşağıdaki yollarla bizimle iletişime geçin:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com
Gönderim zamanı: 11 Nisan 2022