Компост

редактировать
разложившееся органическое вещество

Компостирование на уровне общины в сельской местности в Германии Компост для заднего двора

Компост (или ) - это органическое вещество, которое было разложено в процессе, называемом компостированием. Этот процесс перерабатывает различные органические материалы, которые иначе считаются отходами, и производит кондиционер почвы (компост).

Компост богат питательными веществами. Он используется, например, в садах, озеленении, садоводстве, городском сельском хозяйстве и органическом сельском хозяйстве. Сам компост полезен для земли во многих отношениях, в том числе как кондиционер почвы, удобрение, добавление жизненно важных гумуса или гуминовых кислот, а также в качестве природный пестицид для почвы. Компост используется для борьбы с эрозией, мелиорации земель и ручьев, строительства водно-болотных угодий и в качестве покрытия для свалок.

На самом простом уровне процесс компостирования требует создания кучи влажных органических веществ (также называемых зеленых отходов ), таких как листья, трава и остатки пищи, и ожидания материалы для разложения на перегной через несколько месяцев. Однако компостирование также может происходить как многоступенчатый, тщательно контролируемый процесс с измеренными входами воды, воздуха и материалов, богатых углеродом и азотом. Процессу разложения способствует измельчение растительного материала, добавление воды и обеспечение надлежащей аэрации путем регулярного переворачивания смеси при использовании открытых куч или «валков». Грибы, дождевые черви и другие детритофаги дополнительно разрушают материал. Аэробные бактерии и грибы управляют химическим процессом, преобразовывая входящие потоки в тепло, углекислый газ и аммоний.

Содержание

  • 1 Основные принципы
    • 1.1 Микроорганизмы
    • 1.2 Фазы компостирования
    • 1.3 Медленное и быстрое компостирование
    • 1.4 Удаление патогенов
  • 2 Материалы, которые можно компостировать
    • 2.1 Органические твердые отходы (зеленые отходы)
    • 2.2 Навоз и подстилка животных
    • 2.3 Человеческие экскременты
  • 3 Использование
    • 3.1 Коммерческая продажа
    • 3.2 Правила
  • 4 Технологии компостирования
    • 4.1 Промышленные масштабы
      • 4.1.1 Примеры
    • 4.2 Вермикомпостирование
    • 4.3 Черный личинки солдатской мухи
    • 4.4 Бокаши
    • 4.5 Другие системы на уровне домашнего хозяйства
      • 4.5.1 Hügelkultur (грядки или насыпи)
      • 4.5.2 Компостный чай
    • 4.6 Компостирующие туалеты
    • 4.7 Соответствующие технологии
  • 5 История
  • 6 См. также
    • 6.1 Связанные списки
  • 7 Ссылки

Основы

Домашняя бочка для компоста Материалы в компостной куче Компостная куча пищевых отходов

Компостирование - это аэробный метод. od (то есть требует наличия воздуха) разлагающихся твердых органических отходов. Поэтому его можно использовать для вторичного использования органических материалов. Процесс включает разложение органического материала на гумус -подобный материал, известный как компост, который является хорошим удобрением для растений. Для компостирования необходимы следующие три компонента: управление человеком, аэробные условия и выработка внутреннего биологического тепла.

Компостирующим организмам для эффективной работы требуются четыре одинаково важных ингредиента:

  • углерод - для получения энергии; микробное окисление углерода выделяет тепло, если оно включено в предлагаемых уровнях. Материалы с высоким содержанием углерода, как правило, коричневые и сухие.
  • Азот - для роста и размножения большего количества организмов для окисления углерода. Материалы с высоким содержанием азота, как правило, зеленые (или цветные, например, фрукты и овощи) и влажные.
  • Кислород - для окисления углерода, процесса разложения.
  • Вода - в правильном количестве составляет поддерживать активность, не вызывая анаэробных условий.

Определенное соотношение этих материалов позволяет микроорганизмам работать со скоростью, которая нагревает груду. Активное управление ворсом (например, поворот) необходимо для поддержания достаточного количества кислорода и нужного уровня влажности. Баланс воздух / вода имеет решающее значение для поддержания высоких температур 130–160 ° F (54–71 ° C) до тех пор, пока материалы не будут разрушены.

Наиболее эффективное компостирование происходит при оптимальном соотношении углерода: азота около 25: 1. Компостирование в горячем контейнере направлено на сохранение тепла для увеличения скорости разложения и более быстрого производства компоста. Быстрому компостированию способствует соотношение C / N ~ 30 или меньше. Свыше 30 субстрат испытывает недостаток азота, ниже 15 он, вероятно, выделяет часть азота в виде аммиака.

Почти все растительные и животные материалы содержат как углерод, так и азот, но его количества сильно различаются с характеристиками, указанными выше ( сухой / влажный, коричневый / зеленый). В зависимости от вида свежая скошенная трава имеет среднее соотношение примерно 15: 1, а сухие осенние листья - примерно 50: 1. Смешивание равных частей по объему приближается к идеальному диапазону C: N. Несколько отдельных ситуаций обеспечат идеальное сочетание материалов в любой момент. Наблюдение за количеством и рассмотрение различных материалов по мере того, как свая создается с течением времени, может быстро выработать работоспособную технику для конкретной ситуации.

Микроорганизмы

При правильной смеси воды, кислорода, углерода и азота микроорганизмы могут разрушать органические вещества с образованием компоста. Процесс компостирования зависит от микроорганизмов, которые расщепляют органические вещества в компост. В активном компосте содержится много типов микроорганизмов, наиболее распространенными из которых являются:

Кроме того, дождевые черви не только частично поглощают компостированный материал, но также постоянно воссоздает туннели аэрации и дренажа по мере их движения через компост.

Фазы компостирования

Домашний компост трехлетней давности

В идеальных условиях компостирование проходит через три основных этапа:

  • Мезофильная фаза: Начальная мезофильная фаза, в которой происходит разложение осуществляется при умеренных температурах мезофильными микроорганизмами.
  • Термофильная фаза: При повышении температуры начинается вторая термофильная фаза, в которой разложение осуществляется различными термофильными бактериями при более высоких температурах (от 50 до 60 ° C (от 122 до 140 ° F).)
  • Фаза созревания: По мере того, как запасы высокоэнергетических соединений сокращаются, температура начинает снижаться, и мезофилы снова преобладают в фазе созревания.

Медленно и быстрое компостирование

Есть много сторонников быстрого компостирования, которые пытаются исправить некоторые предполагаемые проблемы, связанные с традиционным медленным компостированием. Многие считают, что компост можно приготовить за 2–3 недели. Многие такие короткие процессы включают в себя несколько изменений традиционных методов, включая более мелкие, более гомогенизированные куски в компосте, регулирование отношения углерода к азоту (C: N) на уровне 30: 1 или менее и более тщательный мониторинг уровня влажности. Однако ни один из этих параметров существенно не отличается от ранних работ исследователей компоста, предполагая, что, на самом деле, современное компостирование не добилось значительных успехов по сравнению с традиционными методами, работа которых требует нескольких месяцев. По этой и другим причинам многие ученые, занимающиеся преобразованием углерода, скептически относятся к тому, что существует «сверхзарядный» способ заставить природу быстро производить компост.

В какой-то степени обе стороны могут быть правы. Бактериальная активность в быстрых высокотемпературных методах разрушает материал до такой степени, что чувствительные к теплу патогены и семена уничтожаются, а исходное сырье становится неузнаваемым. На этом этапе компост можно использовать для подготовки полей или других посадок. Однако большинство профессионалов рекомендуют дать компосту время для застывания перед использованием в питомнике для посадки семян или выращивания молодых растений.

Альтернативный подход - анаэробная ферментация, известная как бокаши. Он сохраняет углеродные связи, действует быстрее, чем разлагается, и для внесения в почву требуется только быстрая, но тщательная аэрация, а не отверждение. Это зависит от достаточного количества углеводов в обрабатываемом материале.

Удаление патогенов

Компостирование может уничтожить некоторые патогены или нежелательные семена, которые уничтожаются при температуре выше 50 ° C (122 ° F). Нежелательные живые растения (или сорняки ) могут быть предотвращены путем покрытия мульчей / компостом.

Материалы, которые можно компостировать

Компостирование - это процесс, используемый для восстановления ресурсов. Он может переработать нежелательный побочный продукт из другого процесса (отходы ) в полезный новый продукт.

Твердые органические отходы (зеленые отходы)

Большая компостная куча, пропаривающаяся теплом, выделяемым термофильными микроорганизмами.

Компостирование - это процесс преобразования разлагаемых органических материалов в полезные стабильные продукты. Следовательно, ценное пространство свалки может быть использовано для других отходов путем компостирования этих материалов, а не их захоронения на свалках. Однако может быть трудно контролировать инертное и пластмассовое загрязнение твердыми бытовыми отходами.

Совместное компостирование - это метод, при котором органические твердые отходы обрабатываются вместе с другими исходными материалами, такими как обезвоженный фекальный ил или осадок сточных вод.

В настоящее время устанавливаются промышленные системы компостирования для обработки твердых органических отходов и их вторичной переработки, а не захоронения. Это один из примеров усовершенствованной системы переработки отходов. Механическая сортировка смешанных потоков отходов в сочетании с анаэробным сбраживанием или компостированием в емкости называется механической биологической обработкой. Он все чаще используется в развитых странах из-за правил, регулирующих количество органического вещества, разрешенного на свалках. Обработка биоразлагаемых отходов перед их попаданием на свалку снижает глобальное потепление от летучих метана ; необработанные отходы анаэробно разлагаются на свалке, производя свалочный газ, содержащий метан, сильный парниковый газ.

навоз и подстилки животных

На многих хозяйств, основными ингредиентами компостирования являются животный навоз, произведенный на ферме, и подстилка. Солома и опилки - обычные подстилки. Также используются нетрадиционные постельные принадлежности, в том числе газеты и рубленый картон. Количество навоза, компостируемого на животноводческой ферме, часто определяется графиком уборки, наличием земли и погодными условиями. У каждого типа навоза есть свои физические, химические и биологические характеристики. Навоз крупного рогатого скота и конский навоз в смеси с подстилкой обладают хорошими качествами для компостирования. Свиной навоз, который очень влажный и обычно не смешивается с подстилкой, необходимо смешивать с соломой или подобным сырьем. Птичий навоз также должен быть смешан с углеродсодержащими материалами - предпочтительны материалы с низким содержанием азота, такие как опилки или солома.

Человеческие экскременты

Человеческие выделения могут быть добавлены в качестве сырья для процесса компостирования, так как они это богатый азотом органический материал. Он может быть компостирован непосредственно (в компостных туалетах ) или косвенно (в форме осадка сточных вод после его обработки на очистных сооружениях ). Однако фекалии содержат широкий спектр микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и паразитических червей, и поэтому их использование в домашнем компостировании может представлять значительный риск для здоровья.

Мочу можно складывать в компостные кучи или непосредственно использовать в качестве удобрения. Добавление мочи в компост может повысить температуру и, следовательно, увеличить его способность уничтожать болезнетворные микроорганизмы и нежелательные семена. В отличие от фекалий, моча не привлекает мух-разносчиков болезней (таких как домашние мухи или мясные мухи ) и не содержит наиболее стойких патогенов, таких как паразитических червей яйца.

Материал, полученный при компостировании человеческих экскрементов (фекалии и моча ), иногда называют «человечеством», смесью человеческого и навоза. Этот термин впервые был использован в 1994 году в книге Джозефа Дженкинса, в которой пропагандируется использование этой органической поправки для почвы. Термин humanure используется энтузиастами компоста в Соединенных Штатах, но не используется широко в других странах. Поскольку термин «человечество» не имеет авторитетного определения, он может использоваться по-разному. Репортеры новостей могут использовать этот термин также для осадка сточных вод или твердых биологических веществ.

Использование

Компост может использоваться в качестве добавки к почве или другим материалам, таким как кокосовое волокно. и торф, как улучшитель пашни, поставляющий гумус и питательные вещества. Он обеспечивает богатую питательную среду в виде абсорбирующего материала (пористого). Этот материал содержит влагу и растворимые минералы, которые обеспечивают поддержку и питательные вещества. Хотя он редко используется в одиночку, растения могут расти из смешанной почвы, песка, песка, крошки коры, вермикулита, перлита или глина гранулы для производства суглинка. Компост можно вносить прямо в почву или среду выращивания, чтобы повысить уровень органических веществ и общее плодородие почвы. Компост, готовый к использованию в качестве добавки, имеет темно-коричневый или даже черный цвет с землистым запахом.

Как правило, прямой посев в компост не рекомендуется из-за скорости, с которой он может высохнуть, и возможного присутствия фитотоксинов в незрелом компосте, которые могут препятствовать прорастанию, и возможное связывание азота неполностью разложившимся лигнином. Очень часто можно увидеть смеси 20–30% компоста, используемые для пересадки рассады на стадии семядоли или позже.

Компост может использоваться для повышения иммунитета растений к болезням и вредителям.

Коммерческая продажа

Термин «компост» также может относиться к почвенным смесям, которые упаковываются и продаются коммерчески в садовых центрах и других торговых точках. Сюда могут входить компостированные материалы, такие как навоз и торф, но также они могут содержать суглинок, удобрения, песок, песок и т. Д. Разновидности включают многоцелевые компосты, разработанные для большинства аспектов посадки, составы John Innes, мешки для выращивания растений, предназначенные для посадки в них таких культур, как помидоры. Также доступен ряд специализированных компостов, например для овощей, орхидей, комнатных растений, подвесных корзин, роз, вересковых растений, саженцев, горшечных культур и т. д.

Положения

В Европе существуют правила производства и продукции, датированные началом 1980-х годов (Германия, Нидерланды, Швейцария) и совсем недавно в Великобритании и США. В обеих этих странах частные торговые ассоциации в отрасли установили свободные стандарты, некоторые говорят, что это временная мера, чтобы отговорить независимые правительственные учреждения от установления более жестких, удобных для потребителей стандартов.

США - единственная западная страна. это не отличает компост из ила от зеленого компоста, и по умолчанию в США 50% штатов ожидают, что компосты будут каким-либо образом соответствовать федеральному правилу EPA 503, принятому в 1984 году для продуктов из осадка.

Компост регулируется также в Канаде и Австралии.

Многие страны, такие как Уэльс и некоторые отдельные города, такие как Сиэтл и Сан-Франциско, требуют сортировки пищевых и дворовых отходов для компостирования (Сан-Франциско Обязательно Постановление о переработке и компостировании ).

Технологии компостирования

Были разработаны различные подходы к работе с различными ингредиентами, местоположениями, производительностью и применением компостированного продукта.

Промышленные масштабы

Компостирование в промышленных масштабах может осуществляться в форме компостирования в емкости, аэрированного статического компостирования, вермикомпостирования или компостирования из валков.

Примеры

Компостный комплекс в Эдмонтоне

Крупномасштабные системы компостирования используются во многих городских районах по всему миру.

Вермикомпостирование

Черви в убираемом контейнере Вермикомпостирование использует червей для разложения отходов и получения богатого питательными веществами «червячного навоза». -компост) является продуктом процесса разложения с использованием различных видов червей, обычно красных вигглеров, белых червей и других дождевых червей для создания смеси разлагающихся овощей или пищевых отходов, материалов для подстилки и вермикаста. Этот процесс называется вермикомпостированием, а выращивание червей для этой цели - вермикультурой.

Вермикаст (также называемый отливками червей, перегноем червей, навозом червей или фекалиями червей) является конечным продуктом разложения органического вещества дождевыми червями. Было показано, что эти отливки содержат более низкий уровень загрязняющих веществ и более высокую насыщенность питательными веществами, чем органические материалы до вермикомпостирования.

Биогумус содержит водорастворимые питательные вещества и является отличным, богатым питательными веществами органическим удобрением и почвенный кондиционер. Он используется в сельском хозяйстве и мелкомасштабном устойчивом органическом земледелии.

Личинки черной солдатской мухи

Личинки черной солдатской мухи (Hermetia illucens) способны быстро потреблять большое количество органического материала при температуре около 30 ° С. Личинки черной солдатской мухи могут уменьшить содержание сухого вещества в органических отходах на 73% и преобразовать 16–22% сухого вещества в отходах в биомассу. Полученный в результате компост все еще содержит питательные вещества и может быть использован для производства биогаза или для дальнейшего традиционного компостирования или вермикомпостирования Личинки богаты жирами и белками и могут использоваться, например, как производство кормов для животных или биодизеля. Энтузиасты экспериментировали с большим количеством различных отходов.

Бокаси

Почвенный шар с местными червями в почве, дополненный несколькими неделями ранее ферментированным веществом бокаси.

Бокаши - это процесс. которая преобразует пищевые отходы и аналогичные органические вещества в почвенную добавку, которая добавляет питательные вещества и улучшает текстуру почвы. Он отличается от традиционных методов компостирования в нескольких отношениях. Наиболее важными из них являются:

  • Исходное вещество ферментировано специальными бактериями, а не разложено.
  • Ферментированное вещество подается непосредственно в полевую или садовую почву, без для созревания требуется дополнительное время.
  • В результате практически весь входящий углерод, энергия и питательные вещества попадают в пищевую сеть почвы, не выделяясь ни в парниковых газах, ни тепла и вымывания.
Другие названия, приписываемые этому процессу, включают компостирование бокаши, ферментацию бокаши и ферментированное компостирование.

Другие системы на бытовом уровне

Hügelkultur (приподнятые грядки или холмы)

Почти готовая грядка Hügelkultur; на грядке еще нет почвы.

Практика создания возвышающихся грядок или насыпей, заполненных гниющим деревом, также на немецком языке называется hügelkultur. По сути, создается журнал медсестры , покрытый почвой.

Преимущества садовых грядок hügelkultur включают удержание воды и нагревание почвы. Закопанная древесина действует как губка при разложении, способная улавливать воду и накапливать ее для дальнейшего использования культурами, посаженными на грядку hügelkultur.

Компостный чай

Компостные чаи - это водные экстракты, выщелоченные из компостных материалов. Компостные чаи обычно производятся путем добавления одного объема компоста к 4–10 объемам воды, но также ведутся споры о преимуществах аэрирования смеси. Полевые исследования показали преимущества добавления компостных чаев к посевам за счет добавления органических веществ, увеличения доступности питательных веществ и повышенной микробной активности. Также было показано, что они влияют на патогены растений.

Компостирующие туалеты

Компостный туалет на Фестивале активизма 2010 в горах за пределами Иерусалима

A компостный туалет является разновидностью сухой туалет, который обрабатывает человеческие отходы с помощью биологического процесса, называемого компостированием. Этот процесс приводит к разложению органического вещества и превращает человеческие отходы в компостоподобный материал, но не уничтожает все патогены. Компостирование осуществляется микроорганизмами (в основном бактериями и грибами ) в контролируемых аэробных условиях. Большинство туалетов для компостирования не используют воду для смыва и поэтому называются «сухими туалетами ».

Во многих конструкциях компостных туалетов после каждого использования добавляется углеродная добавка, такая как опилки, кокосовая койра или торфяной мох. В результате в отходах жизнедеятельности человека образуются воздушные карманы, способствующие аэробному разложению. Это также улучшает отношение углерода к азоту и снижает потенциальный запах . Большинство систем компостирующих туалетов полагаются на мезофильный компостирование. Более длительное время нахождения в камере для компостирования также способствует гибели патогенов. Конечный продукт также может быть перемещен во вторичную систему - обычно на другой этап компостирования - чтобы дать больше времени для мезофильного компостирования с целью дальнейшего уменьшения количества патогенов.

Компостирующие туалеты вместе со стадией вторичного компостирования производят гумус -подобный конечный продукт, который можно использовать для обогащения почвы, если это позволяют местные правила. Некоторые туалеты для компостирования имеют в унитазе системы отвода мочи для раздельного сбора мочи и контроля избыточной влажности. Туалет с вермифильтром - это туалет для компостирования с промывочной водой, где дождевые черви используются для ускорения разложения до компоста.

Связанные технологии

Органические ингредиенты, предназначенные для компостирования, также могут использоваться для производства биогаза через анаэробного сбраживания. Этот процесс стабилизирует органический материал. Остаточный материал, иногда в сочетании с осадком сточных вод, можно обработать с помощью процесса компостирования перед продажей или раздачей компоста.

История

Корзина для компоста

Компостирование как признанный практика восходит по крайней мере к ранней Римской империи и упоминается еще в Катоне Старшем в пьесе 160 г. до н.э. De Agri Cultura. Традиционно компостирование включало складирование органических материалов до следующего посевного сезона, когда материалы уже достаточно разложились, чтобы их можно было использовать в почве. Преимущество этого метода заключается в том, что от компостера требуется мало рабочего времени или усилий, и он естественным образом соответствует сельскохозяйственной практике в умеренном климате. Недостатки (с современной точки зрения) заключаются в том, что пространство используется в течение всего года, некоторые питательные вещества могут вымываться из-за воздействия дождя, а болезнетворные организмы и насекомые могут не контролироваться должным образом.

Компостирование было несколько модернизировано, начиная с 1920-х годов в Европе как инструмент органического земледелия. Первая промышленная станция по переработке городских органических материалов в компост была создана в Вельсе, Австрия, в 1921 году. Первые частые упоминания о предложении компостирования в сельском хозяйстве относятся к немецкоязычному миру Рудольф Штайнер, основатель метода земледелия биодинамика, и Анни Франсе-Харрар, которая была назначена от имени правительства в Мексике и поддерживала страна 1950–1958, чтобы создать крупную гумусовую организацию по борьбе с эрозией и деградацией почв.

В англоязычном мире сэр Альберт Ховард много работал в Индии об экологически безопасных методах и леди Ив Бальфур, которая была ярым сторонником компостирования. Компостирование было импортировано в Америку различными последователями этих ранних европейских движений, такими как J.I. Родейл (основатель Rodale Organic Gardens), Э. Э. Пфайфер (разработавший научные методы биодинамического земледелия), Пол Кин (основатель Walnut Acres в Пенсильвании) и Скотт и Хелен Ниаринг (вдохновившая движение назад в землю в 1960-х). По совпадению, некоторые из вышеперечисленных ненадолго встретились в Индии - все они были весьма влиятельными в США с 1960-х по 1980-е годы.

См. Также

Связанные списки

Ссылки

На Wikimedia Commons есть медиа по теме Компост.
В Викиучебнике есть книга на тему: Категория: Компостирование
Последняя правка сделана 2021-05-15 08:21:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте