Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Compostable )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с композитингом .
Группа людей, участвующих в компостировании.

Компостирование на уровне общины в сельской местности в Германии
Компостер на заднем дворе

Компост ( / к ɒ м р ɒ с т / или / к ɒ м р oʊ с т / ) производится путем разложения органических материалов на более простые органические и неорганические соединения в процессе , называемом компостирования. Этот процесс перерабатывает различные органические материалы, которые иначе считаются отходами. Хороший компост богат питательными веществами для растений и полезными организмами .

Компост используется для улучшения плодородия почвы в садах , озеленении , садоводстве , городском сельском хозяйстве и органическом земледелии . Преимущества компоста включают обеспечение растений питательными веществами в качестве удобрения , действия как кондиционер почвы, увеличение содержания гумуса или гуминовых кислот.содержание почвы и внесение в нее полезных колоний микробов, которые помогают подавить патогены. Естественное взаимодействие почвы, корней растений и питательных веществ / микроорганизмов компоста улучшает структуру почвы. Улучшенная структура почвы увеличит способность удерживать влагу в почве и контролировать эрозию почвы. Компост можно использовать для мелиорации земель и ручьев, строительства водно-болотных угодий и покрытия свалок.

На простейшем уровне компостирование требует сбора смеси «зеленых» и «коричневых» . Зелень - это материалы, богатые азотом, такие как листья, трава и пищевые отходы. Коричневые - это более древесные материалы, богатые углеродистыми стеблями, бумагой и древесной стружкой. Материалы смачиваются, чтобы превратить их в перегной , и этот процесс занимает несколько месяцев. Большинство органических стандартов требуют, по крайней мере, 60-дневного процесса компостирования, однако компостирование также может происходить как многоступенчатый, тщательно контролируемый процесс с измеренными входами воды, воздуха и материалов, богатых углеродом и азотом. разложениеПроцесс облегчается измельчением растительного материала, добавлением воды и обеспечением надлежащей аэрации путем регулярного переворачивания смеси при использовании открытых куч или «валков». Грибы , дождевые черви и другие детритофаги еще больше разрушают органический материал. Аэробные бактерии и грибы управляют химическим процессом, преобразуя входящие потоки в тепло, углекислый газ и аммоний .

Основы [ править ]

Бочка для домашнего компоста
Материалы в компостной куче
Компостная куча пищевых отходов

Компостирование - это аэробный метод (то есть требует присутствия воздуха) разложения твердых органических отходов. [1] Следовательно, его можно использовать для переработки органических материалов. Процесс включает разложение органического материала на гумусоподобный материал, известный как компост, который является хорошим удобрением для растений.

Для эффективной работы компостирующим организмам требуются четыре одинаково важных ингредиента:

  • Углерод - для энергии; микробное окисление углерода производит тепло, если оно включено в предлагаемых уровнях. [2] Высокоуглеродистые материалы обычно коричневые и сухие.
  • Азот - для роста и размножения большего количества организмов, окисляющих углерод. Материалы с высоким содержанием азота имеют тенденцию быть зелеными (или красочными, например, фрукты и овощи) и влажными.
  • Кислород - для окисления углерода, процесса разложения.
  • Вода - в необходимом количестве для поддержания активности, не вызывая анаэробных условий. [3]

Определенное соотношение этих материалов позволит микроорганизмам работать со скоростью, которая нагревает компостную кучу. Активное управление ворсом (например, переворачивание) 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. [4]

Наиболее эффективное компостирование происходит при оптимальном соотношении углерода: азота около 25: 1. [5] При приготовлении горячего компоста в контейнерах основное внимание уделяется удержанию тепла для увеличения скорости разложения, что позволяет производить компост быстрее. Быстрому компостированию способствует соотношение C / N ~ 30 или меньше. При температуре выше 30 субстрат испытывает недостаток азота. Ниже 15 часть азота будет выделяться в виде аммиака. [6]

Почти все мертвые растительные и животные материалы содержат как углерод, так и азот, но их количество сильно различается, с указанными выше характеристиками (сухой / влажный, коричневый / зеленый). [7] Свежая срезанная трава имеет среднее соотношение около 15: 1, а сухие осенние листья - около 50: 1 в зависимости от вида. 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 компостная куча накапливается с течением времени, может быстро выработать работоспособную технику для конкретной ситуации.

Микроорганизмы [ править ]

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

  • Бактерии - самые многочисленные из всех микроорганизмов, встречающихся в компосте. В зависимости от фазы компостирования могут преобладать мезофильные или термофильные бактерии.
    • Мезофильные бактерии не только доводят компост до термофильной стадии, но и лечат его после этого, что делает свежий компост более биодоступным для растений. [8]
    • Термофильные бактерии не размножаются и не активны при (от -5 до 25 ° C), обычных температурах [9], но встречаются по всей почве, становясь активными, когда разложение органического вещества мезофильными бактериями приводит к повышению температуры. [8] Было показано, что они попадают в почву через дождевую воду. [8] В целом, они присутствуют так широко из-за многих факторов, в том числе их устойчивости к спорам. [10] Затем термофильные бактерии развиваются при температуре (40-60 ° C), и только при крупномасштабном компостировании, например, при компостировании валков, обычно превышается температура (60-65 ° C), при превышении которой многие полезные микроорганизмы погибнут. [8]
  • Актинобактерии - необходимы для разрушения бумажных продуктов, таких как газеты, кора и т. Д.
  • Грибы - плесень и дрожжи помогают расщеплять материалы, которые бактерии не могут, особенно лигнин в древесном материале.
  • Простейшие - помогают потреблять бактерии, грибки и микроорганические частицы.
  • Коловратки - Коловратки помогают контролировать популяции бактерий и мелких простейших, живя всего несколько дней.

Кроме того, дождевые черви не только проглатывают частично компостированный материал, выделяя червяные отливки, которые могут происходить отдельно от компоста, но могут встречаться в нем, но также постоянно воссоздают туннели для аэрации и дренажа по мере движения через компост.

Фазы компостирования [ править ]

Домашний компост трехлетней выдержки

В идеальных условиях компостирование проходит через три основных этапа: [11]

  • Мезофильная фаза: начальная мезофильная фаза, в которой разложение осуществляется мезофильными микроорганизмами при умеренных температурах.
  • 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 запас высокоэнергетических соединений истощается, температура начинает снижаться, и мезофилы снова преобладают в фазе созревания.

Горячее и холодное компостирование - влияние на время [ править ]

Время, необходимое для компостирования материала, зависит от объема материала, размера входящего материала (например, древесная щепа разрушается быстрее, чем ветки) и количества перемешивания или аэрации - обычно путем переворачивания кучи. Как правило, большие сваи нагреваются до более высоких температур и остаются термофильными в течение нескольких дней или недель. Это называется горячим компостированием и является обычным методом для крупных (например, муниципальных) предприятий по компостированию и многих сельскохозяйственных предприятий.

Процесс, часто называемый «методом Беркли», производит готовый компост за восемнадцать дней, но он требует сборки как минимум кубического метра материала вначале и требует переворачивания каждые два дня после четырехдневной начальной фазы. [12] Многие такие короткие процессы включают 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.

Холодное компостирование - это более медленный процесс, который может занять до года. [13] Это происходит из-за меньших куч, в том числе многих куч компоста в жилых домах, куда в течение продолжительного времени поступает небольшое количество кухонных и садовых отходов. Сваи меньше примерно кубического метра не могут достичь и поддерживать высокую температуру. [14] При холодном компостировании переворачивание не требуется, однако существует риск того, что части кучи могут стать анаэробными из-за уплотнения или заболачивания.

Удаление патогена [ править ]

Компостирование может уничтожить некоторые болезнетворные микроорганизмы или нежелательные семена , которые уничтожаются при температуре выше 50 ° C (122 ° F). [15] Работа со стабилизированным компостом, то есть компостирующим материалом, прошедшим стадии, когда микроорганизмы переваривают органические вещества, а температура внутри компостной кучи достигла 50-70 ° C, представляет очень небольшой риск, так как они температура убивает патогены и даже делает ооцисты нежизнеспособными. Люди, переворачивающие компост, должны носить перчатки и респираторную маску, так как этот материал содержит патогены, которые могут вызвать заболевание. [16] Температура, при которой патоген умирает, зависит от патогена, продолжительности поддержания температуры (это может занять от нескольких секунд до недель) и даже pH.[17]

Компостные продукты, такие как компостный чай и экстракты компоста, оказывают ингибирующее действие на Fusarium oxysporum , Rhizoctonia sp. и Pythium debaryanum , патогены растений, которые могут вызывать болезни сельскохозяйственных культур. [18] Поскольку ингибирующие эффекты компостных продуктов являются результатом их микробной популяции, их разнообразия и стабильности, аэрированные компостные чаи более эффективны, чем компостные экстракты. [18] микробиоты или сообщество микробов и ферменты , присутствующие в компостных экстрактах также имеют подавляющий эффект на грибковых патогенах растений. [19] Компост - хороший источник таких агентов биоконтроля, какB. subtilis , B. licheniformis и P. chrysogenum , борющиеся с патогенами растений. [18] Однако стерилизация компоста, компостного чая или экстрактов компоста оказывает меньшее влияние на подавление патогенов. [18]

Заболевания, которыми можно заразиться при работе с компостом [ править ]

Люди, переворачивающие компост, когда он еще не прошел фазы, когда температура достигала +50 ° C, должны носить маску для рта и перчатки, чтобы защитить себя от болезней, которыми можно заразиться при работе с компостом, sa [20]

  • Аспергиллез
  • Легкое фермера
  • Гистоплазмоз - грибок, который растет в гуано и птичьем помете.
  • Болезнь легионеров .
  • Паронихия - инфекция вокруг ногтей рук и ног.
  • Столбняк - заболевание центральной нервной системы, вызываемое бактериями, которые очень распространены в почве.

Ооциты становятся нежизнеспособными благодаря фазе, когда температура достигает +50 ° C. [16]

Материалы, которые можно компостировать [ править ]

Потенциальные источники компостируемых материалов или сырья включают потоки бытовых, сельскохозяйственных и коммерческих отходов. Не существует линейной зависимости между источником данного сырья и методом его компостирования. Например, бытовые пищевые или дворовые отходы можно компостировать дома или собирать для включения в крупномасштабное муниципальное предприятие по компостированию. В некоторых регионах он также может быть включен в местный или районный проект компостирования. [21]

Органические твердые отходы [ править ]

Основная статья: Биоразлагаемые отходы
Большая куча компоста, которая дымится теплом, выделяемым термофильными микроорганизмами.

Есть две широкие категории твердых органических отходов: зеленые отходы и коричневые отходы. Зеленые отходы обычно считаются источником азота и включают в себя пищевые отходы до и после потребления , обрезки травы, садовые обрезки и свежие листья. Туши животных, убитые на дороге и остатки мяса также могут компостироваться, и они считаются источниками азота. [22] Коричневые отходы являются источником углерода; типичными примерами являются высушенная растительность и древесный материал, такой как опавшие листья, солома, щепа, ветки, бревна, сосновые иглы, опилки и древесная зола (не угольная зола). [23] Источниками углерода также считаются изделия из дерева, такие как бумага и простой картон.

Пищевые отходы могут быть важным сырьем в зависимости от региона. Например, бытовые пищевые отходы собираются как отдельный поток отходов в некоторых муниципалитетах, а затем будут включены в крупные муниципальные предприятия по переработке. В других регионах пищевые отходы могут быть частью обычного потока отходов, и единственным вариантом компостирования будет использование приусадебных участков или общественных программ. [24]

Навоз и подстилка [ править ]

На многих фермах основными ингредиентами компостирования являются навоз, производимый на фермах в виде азота.источник и подстилка в качестве источника углерода. Солома и опилки - обычные подстилочные материалы. 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. Каждый тип навоза имеет свои физические, химические и биологические характеристики. Навоз крупного рогатого скота и конский навоз, смешанный с подстилкой, обладает хорошими качествами для компостирования. Свиной навоз, который очень влажный и обычно не смешивается с подстилкой, необходимо смешивать с соломой или подобным сырьем. Птичий помет также должен быть смешан с углеродсодержащими материалами - предпочтительны те, которые с низким содержанием азота, такие как опилки или солома. [25]

Человеческие экскременты [ править ]

Дополнительная информация: Повторное использование экскрементов

Человеческие экскременты можно добавлять в процесс компостирования, поскольку это богатый азотом органический материал. Его можно компостировать непосредственно в компостных туалетах или косвенно в виде осадка сточных вод после того, как он прошел очистку на очистных сооружениях . Оба процесса требуют продуманного проектирования, поскольку необходимо управлять потенциальными рисками для здоровья. В случае домашнего компостирования в фекалиях может присутствовать широкий спектр микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и паразитические черви, а неправильная обработка может представлять значительный риск для здоровья. [26] В случае крупных очистных сооружений, которые собирают сточные воды из ряда жилых, коммерческих и промышленных источников, есть дополнительные соображения. Компостированный осадок сточных вод, называемый твердыми биологическими веществами , может быть загрязнен различными металлами и фармацевтическими соединениями. [27] [28] Недостаточная переработка твердых биологических веществ также может привести к проблемам при внесении материала в почву. [29]

Мочу можно складывать в компостные кучи или использовать непосредственно в качестве удобрения. [30] 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 или мясные мухи ) и не содержит наиболее стойких патогенов, таких как яйца паразитических червей .

Использует [ редактировать ]

Основная статья: Использование компоста

Компост можно использовать в качестве добавки к почве или других матриц, таких как кокосовое волокно и торф , в качестве улучшителя рыхлости , снабжая гумусом и питательными веществами. 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 процветать из смешанной почвы , песка , песка, крошки коры, вермикулита , перлита или глиняных гранул для производства суглинка.. Компост можно вносить прямо в почву или питательную среду, чтобы повысить уровень органических веществ и общее плодородие почвы. Компост, готовый к использованию в качестве добавки, бывает темно-коричневого или даже черного цвета с землистым запахом. [31]

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, [32] [33] [34] и возможного связывания азота из-за неполностью разложившийся лигнин. [35] Очень часто можно увидеть смеси 20–30% компоста, используемые для пересадки рассады на стадии семядоли или позже.

Компост можно использовать для повышения невосприимчивости растений к болезням и вредителям. [36]

Компостный чай [ править ]

Компостный чай состоит из экстрактов ферментированной воды, выщелоченной из компостных материалов. [37] Компосты могут быть как аэрированными, так и негерметичными, в зависимости от процесса ферментации . [38] Компостные чаи обычно производятся путем добавления одного объема компоста к четырем-десяти объемам воды и периодического перемешивания для высвобождения микробов . [38] Были споры о преимуществах аэрирования смеси. [37] Неаэрированный компостный чай дешевле и менее трудоемок, но он был связан с фитотоксичностью и возобновлением роста патогенов человека, хотя дальнейшие исследования опровергли эти выводы. [38]Чай с аэрированным компостом заваривается быстрее и генерирует больше микробов, но имеет потенциал для возобновления роста патогенных микроорганизмов человека. [38] Полевые исследования показали преимущества добавления компостных чаев в посевы из-за добавления органических веществ, увеличения доступности питательных веществ и повышенной микробной активности. [37] Также было показано, что они оказывают подавляющее действие на патогены растений. [39] Компостный чай также полезен для подавления болезней, передаваемых через почву, но его эффективность зависит от ряда факторов, таких как процесс приготовления и условия окружающей среды, в которых компостный чай заваривается и используется. [38]Способность компостного чая подавлять болезни зависит от того, как долго он ферментируется, что зависит от типа исходного компоста и используемого метода ферментации. [38] Добавление питательных веществ в компостный чай может быть полезным для подавления болезней, хотя может спровоцировать возобновление роста патогенов человека, таких как кишечная палочка и сальмонелла . [38]

Компостный чай - это смесь питательных веществ и аэробных бактерий, грибов, нематод и других микробов, обитающих в готовом компосте. Чтобы отделить эти организмы от компоста, требуется время, поэтому компостный чай делают путем замачивания компоста в воде в течение дня или более. Для создания компостного чая вам понадобится компост, который можно приобрести на месте или самостоятельно изготовить. так как это полностью завершило процесс удобрения почвы. Готовый навоз имеет сладковатый запах. [40]Количество необходимых удобрений зависит от количества чая, который вы готовите. Для группы на 5 галлонов вам понадобится около 4 стаканов навоза. Группе в мусорном ведре объемом 25 галлонов потребуется около 20 стаканов навоза. Держитесь подальше от удобрений, содержащих экскременты животных, так как они могут содержать микроскопические организмы кишечной палочки. Несмотря на то, что цикл производства чая должен включать e-coli, разумнее защитить себя, чем сожалеть.

Независимо от того, какую машину для приготовления компостного чая вы используете, исходный компост является драйвером номер один для конечного качества компостного чая. [41] Независимо от того, насколько хорошо спроектирована машина для приготовления компостного чая - будь то домашнее или коммерческое производство, или насколько сложными могут быть ваши пищевые ресурсы - конечный продукт компостного чая во многом зависит от качества исходного компоста.

Компостный чай содержит значительное количество растворимых минеральных питательных веществ, которые легко усваиваются растениями и способствуют росту урожая и урожаю.

Компост Экстракт [ править ]

Компостные экстракты - это неферментированные или не заваренные экстракты выщелоченного содержимого компоста, растворенные в любом растворителе, включая воду. [38] Компостные экстракты легко приготовить и даже получить без какого-либо механического вмешательства. Пузырьки можно использовать для отделения микробов от компоста или просто массировать.

Источник тепла [ править ]

Температуру, создаваемую компостом, можно использовать для обогрева теплицы, например, путем размещения вокруг внешних краев. [42]

Коммерческая продажа [ править ]

Термин «компост» может также относиться к почвенным смесям, которые расфасовываются в мешки и продаются на коммерческой основе в садовых центрах и других торговых точках. [43] 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, предназначенные для большинства аспектов посадки, составы Джона Иннеса , [43] мешки для выращивания растений, предназначенные для непосредственной 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.

Правила [ править ]

Дополнительная информация: Использование компоста § Правила и добровольные стандарты

В Европе существуют руководства по процессам и продуктам, которые датируются началом 1980-х годов (Германия, Нидерланды, Швейцария) и совсем недавно появились 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 стандартов, ориентированных на потребителя. [44] Компост регулируется также в Канаде [45] и Австралии [46] .

Многие страны, такие как Уэльс [47] [48], и некоторые отдельные города, такие как Сиэтл и Сан-Франциско, требуют сортировки пищевых и дворовых отходов для компостирования ( Постановление Сан-Франциско об обязательной переработке и компостировании ). [49] [50]

США - единственная западная страна, которая не делает различий между компостом из источника ила и зеленым компостом, и по умолчанию 50% штатов США ожидают, что компосты будут каким-либо образом соответствовать федеральному правилу EPA 503, обнародованному в 1984 году для продуктов из осадка. [51]

Технологии компостирования [ править ]

В промышленных масштабах [ править ]

Компостирование в судне [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из книги « Компостирование в емкости» [ править ]

Компостирование в емкости обычно описывает группу методов, которые ограничивают компостируемые материалы в здании, контейнере или судне. [52] Внутриосудные системы компостирования могут состоять из металлических или пластиковых резервуаров или бетонных бункеров, в которых можно контролировать поток воздуха и температуру, используя принципы « биореактора ». Обычно циркуляция воздуха дозируется через заглубленные трубы, которые позволяют впрыскивать свежий воздух под давлением, при этом выхлопные газы удаляются через биофильтр , при этом температура и влажность контролируются с помощью датчиков в массе, что позволяет поддерживать оптимальные условия аэробного разложения .

Этот метод обычно используется для переработки органических отходов в муниципальном масштабе , включая окончательную очистку твердых биологических веществ сточных вод до безопасного стабильного состояния для рекультивации в качестве улучшения почвы. Компостирование в емкости также может относиться к компостированию в статическом аэрированном кучу с добавлением съемных крышек, закрывающих сваи, как в случае с системой, широко используемой группами фермеров в Таиланде при поддержке Национального агентства по развитию науки и технологий. [53]

Зловонный запах вызывается гниением ( анаэробным разложением ) азотистых веществ животного и растительного происхождения с выделением газообразного аммиака . Это контролируется более высоким соотношением углерода к азоту или усиленной аэрацией за счет вентиляции и использованием более грубого углеродного материала, чтобы обеспечить лучшую циркуляцию воздуха. Предотвращение и улавливание любых естественных газов ( летучих органических соединений ) во время горячего аэробного компостирования является целью биофильтра, и, поскольку фильтрующий материал со временем насыщается, его можно использовать в процессе компостирования и заменять свежим материалом.

Аэрированный статический компост [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из книги « Аэрированный статический компост» [ править ]
Бетонный пол с канавками для компостирующей подушки для перфорированного трубопровода, доставляющего кислород в компостную массу

Компостирование со статической аэрированной кучей (ASP) относится к любой из ряда систем, используемых для биоразложения органического материала без физических манипуляций во время первичного компостирования . Смешанная добавка обычно помещается на перфорированный трубопровод, обеспечивая циркуляцию воздуха для контролируемой аэрации . Это может быть в валках , открытых или закрытых, или в закрытых контейнерах . Что касается сложности и стоимости, то аэрированные системы чаще всего используются более крупными, профессионально управляемыми предприятиями по компостированию, хотя методы могут варьироваться от очень маленьких простых систем до очень больших капиталоемких промышленных установок. [54]

Аэрированные статические сваи обеспечивают контроль процесса для быстрого биоразложения и хорошо подходят для предприятий, перерабатывающих влажные материалы и большие объемы сырья. Компостирование ASP может осуществляться под крышей или под открытым небом, либо компостирование полностью закрыто внутри емкости , иногда это называют туннельным компостированием.

Компостирование валков [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из книги « Компостирование валков» [ править ]
Вращатель валков используется на созревающих сваях на предприятии по компостированию твердых биологических веществ в Канаде.
Созревание валков на установке для компостирования в судне .

В сельском хозяйстве , валок компостирования является производство компоста путем укладки органического вещества или биоразлагаемых отходов , таких как навоз животных и растительных остатков, в длинных строк ( валках ). Этот метод подходит для производства компоста в больших объемах. Эти ряды обычно поворачиваются для улучшения пористости и содержания кислорода, смешивания или удаления влаги и перераспределения более холодных и горячих частей сваи. Компостирование из валков - это широко используемый метод компостирования в масштабах фермы . Параметры контроля процесса компостирования включают начальные соотношения углерода и азота. богатых материалов, количества добавляемого наполнителя для обеспечения воздушной пористости, размера ворса, содержания влаги и частоты вращения.

Необходимо постоянно измерять и регистрировать температуру валков, чтобы определить оптимальное время их переворачивания для более быстрого производства компоста.

Примеры [ править ]

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

  • Крупный компостер для твердых бытовых отходов - предприятие по компостированию в Лахоре , Пакистан, способно перерабатывать 1000 тонн твердых бытовых отходов в день в компост. Он также способен преобразовывать значительную часть поступающего в топливо из отходов (RDF) для дальнейшего сжигания в нескольких энергоемких отраслях Пакистана, например, в компаниях по производству цемента, где он используется для нагрева цементных печей . Этот проект также был одобрен Исполнительным советом Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата для сокращения выбросов метана , и его мощность составила 108 686 тонн.эквивалент двуокиси углерода в год. [55]

Другие системы на бытовом уровне [ править ]

Hügelkultur (приподнятые грядки или насыпи) [ править ]

Почти готовая грядка Hügelkultur; на грядке еще нет почвы.
Основная статья: Hügelkultur

Практика создания высоких грядок или насыпей, заполненных гниющим деревом, также на немецком языке называется hügelkultur . [56] [57] По сути, создается бревно медсестры , засыпанное землей.

К преимуществам грядок hügelkultur относятся удержание воды и нагревание почвы. [56] [58] Погребенная древесина действует как губка при разложении, способна улавливать воду и хранить ее для дальнейшего использования культурами, посаженными на грядке hügelkultur . [56] [59]

Компостирование туалетов [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из книги « Компостирование туалета» [ править ]
Компостирование туалета на Фестивале активизма 2010 в горах за пределами Иерусалима

Компостный туалет представляет собой тип сухого туалета , который лечит человеческие отходы от биологического процесса , называемого компостирования. Этот процесс приводит к разложению из органического вещества и превращает человеческие отходы в компост-подобного материала, но не уничтожает все болезнетворные микроорганизмы. [60] Компостирование осуществляется микроорганизмами (в основном бактериями и грибами ) в контролируемых аэробных условиях. [61] 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 соотношение углерода и азота и снижает потенциальный запах . Большинство систем компостирования туалетов основаны на мезофильном компостировании. Более длительное время нахождения в камере для компостирования также способствует отмиранию патогенных микроорганизмов . 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.

Компостные туалеты, вместе со вторичной стадией компостирования, производит гумус -подобного конечного продукта , который может быть использован , чтобы обогатить почву , если местные правила допускают это. Некоторые компостирующие туалеты имеют в унитазе системы отвода мочи, которые собирают мочу отдельно и контролируют избыток влаги. Vermifilter туалет является компостирование туалет с промывкой водой , где дождевые черви используются для содействия разложению в компост.

Связанные технологии [ править ]

Существуют и другие процессы, используемые для разложения органических веществ, которые не зависят от аэробного разложения:

  • Биогумус (также называемый отливками червей, перегноем червей, навозом червей или фекалиями червей) является конечным продуктом разложения органических веществ дождевыми червями. [62] Было показано, что эти отливки содержат меньший уровень загрязняющих веществ и более высокую насыщенность питательными веществами, чем органические материалы до вермикомпостирования. [63]
  • Личинки черной солдатской мухи (Hermetia illucens) способны быстро потреблять большое количество органического материала и могут использоваться для обработки человеческих отходов. Полученный компост все еще содержит питательные вещества и может использоваться для производства биогаза или для дальнейшего традиционного компостирования или вермикомпостирования [64] [65]
  • Бокаши - это процесс ферментации, а не процесс разложения, и полученный в результате материал все еще нуждается в разложении. Его можно использовать как сырье для компоста.
  • Совместное компостирование - это метод, при котором органические твердые отходы обрабатываются вместе с другими входящими материалами, такими как обезвоженный фекальный ил или осадок сточных вод . [5]
  • Анаэробное сбраживание в сочетании с механической сортировкой смешанных потоков отходов все чаще используется в развитых странах из-за правил, регулирующих количество органических веществ, разрешенных на свалках. Обработка биоразлагаемых отходов до их попадания на свалку снижает глобальное потепление от летучего метана ; необработанные отходы анаэробно разлагаются на свалке с образованием свалочного газа, который содержит метан, мощный парниковый газ . Метан, произведенный в анаэробном варочном котле, может быть преобразован в биогаз . [66]

История [ править ]

Корзина для компоста

Компостирование как признанная практика относится, по крайней мере, к ранней Римской империи, и было упомянуто еще в произведении Катона Старшего 160 г. до н. Э. De Agri Cultura . [67] Традиционно компостирование включало складирование органических материалов до следующего посевного сезона, когда материалы уже достаточно разложились, чтобы быть готовыми к использованию в почве. Преимущество этого метода заключается в том, что компостер требует 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 . [68] Первая промышленная станция по переработке городских органических материалов в компост была создана в Вельсе , Австрия, в 1921 году. [69] Ранние частые цитаты в поддержку компостирования в сельском хозяйстве относятся к немецкоязычному миру Рудольфу Штайнеру , основателю метода ведения сельского хозяйства, называемого биодинамикой , и Анни Франсе-Харрар , которая была назначена от имени правительства Мексики и поддерживала страну в 1950–1958 годах в создании крупной гумусовой организации для борьбы с эрозией и деградацией почвы.. [70]

В англоязычном мире сэр Альберт Ховард много работал в Индии над экологически безопасными методами, а леди Ева Бальфур была ярым сторонником компостирования. Компостирование было импортировано в Америку различными последователями этих ранних европейских движений, такими как Дж. И. Родейл (основатель Rodale Organic Gardens), Э. Пфайфер (разработавший научные методы биодинамического земледелия), Пол Кин (основатель Walnut Acres в Пенсильвании), и Скотт и Хелен Ниаринг (которые вдохновили движение назад на землю1960-х годов). 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 [ править ]

  • Углеродное земледелие
  • Компостирование человека
  • Органическое земледелие
  • Пермакультура
  • Почвоведение
  • Устойчивое сельское хозяйство
  • Terra preta
  • Городское сельское хозяйство
  • Сортировка мусора
  • Нулевые отходы

Связанные списки [ править ]

  • Список систем компостирования
  • Список тем окружения
  • Список тем устойчивого сельского хозяйства
  • Список тем по органическому садоводству и сельскому хозяйству

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мастерс, Гилберт М. (1997). Введение в экологическую инженерию и науку . Прентис Холл. ISBN 9780131553842.
  2. ^ «Компостирование для домовладельца - Расширение Университета Иллинойса» . Web.extension.illinois.edu. Архивировано из оригинального 24 февраля 2016 года . Проверено 18 июля 2013 года .
  3. ^ «Компостирование для домовладельца - Материалы для компостирования» . uiuc.edu . Архивировано из оригинального 25 декабря 2009 года . Проверено 13 апреля 2010 года .
  4. ↑ Лал, Ротанг (30 ноября 2003 г.). «Компостирование» . Загрязнение а до Z . 1 .
  5. ^ a b Тилли, Элизабет; Ульрих, Лукас; Люти, Кристоф; Реймонд, Филипп; Цурбрюгг, Крис (2014). «Септики» . Сборник систем и технологий санитарии (2-е изд.). Дюбендорф, Швейцария: Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag). ISBN 978-3-906484-57-0.
  6. ^ Хауг, Роджер (1993). Практическое руководство по разработке компоста . CRC Press. ISBN 9780873713733.
  7. ^ Klickitat County WA, США Калькулятор смеси компоста. Архивировано 17 ноября 2011 г. на Wayback Machine.
  8. ^ a b c d "Физика компоста - Корнельский компостирование" . compost.css.cornell.edu . Проверено 11 апреля 2021 года .
  9. ^ Марчант, Роджер; Францетти, Андреа; Павлостатис, Спирос Г .; Тас, Дидем Окутман; Эрдбраггер, Изабель; Nyayar, Али; Mazmanci, Mehmet A .; Банат, Ибрагим М. (1 апреля 2008 г.). «Термофильные бактерии в прохладных почвах умеренного климата: метаболически они активны или постоянно добавляются в результате глобального атмосферного переноса?» . Прикладная микробиология и биотехнология . 78 (5): 841–852. DOI : 10.1007 / s00253-008-1372-у . ISSN 1432-0614 . 
  10. ^ Зиглер, Daniel R. (январь 2014). «Парадокс Geobacillus: почему род термофильных бактерий так распространен на мезофильной планете?» . Микробиология (Рединг, Англия) . 160 (Pt 1): 1–11. DOI : 10.1099 / mic.0.071696-0 . ISSN 1465-2080 . PMID 24085838 .  
  11. ^ «Компостирование - Компостные микроорганизмы» . Корнельский университет . Проверено 6 октября 2010 года .
  12. ^ «Метод быстрого компоста Роберта Раабе, профессора патологии растений, Беркли» (PDF) . Проверено 21 декабря 2017 года .
  13. ^ "Компостирование" (PDF) . Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США. Апрель 1998 . Проверено 30 декабря 2020 .
  14. ^ "Домашний компост" (PDF) . Корнельский институт управления отходами. 2005 . Проверено 30 декабря 2020 .
  15. ↑ Роберт, Грейвс (февраль 2000 г.). «Компостирование» (PDF) . Национальный инженерный справочник по экологической инженерии . С. 2–22.
  16. ^ a b «Возникновение кишечных патогенов в компостированных твердых бытовых отходах, содержащих одноразовые подгузники» . Управление отходами и исследования . 13 (4): 315–324. 1 августа 1995 г. doi : 10.1016 / S0734-242X (95) 90081-0 . ISSN 0734-242X . 
  17. ^ Мел, Джессика; Кайзер, Жозефина; Уртадо, Даниэль; Гибсон, Дараг А .; Изуриета, Рикардо; Михельчич, Джеймс Р. (3 февраля 2011 г.). «Уничтожение патогенов и разложение твердых веществ в компостных уборных: изучение основных механизмов и действий пользователей в сельских районах Панамы» . Журнал воды и здоровья . 9 (1): 187–199. DOI : 10.2166 / wh.2010.138 . ISSN 1477-8920 . 
  18. ^ a b c d Милинкович, Мира; Лалевич, Блажо; Йович-Петрович, Елена; Голубович-Джургуз, Весна; Клюев, Игорь; Райчевич, Вера (январь 2019 г.). «Биопотенциал компоста и продуктов компоста, полученных из садоводческих отходов - влияние на рост растений и подавление патогенов растений» . Технологическая безопасность и охрана окружающей среды . 121 : 299–306. DOI : 10.1016 / j.psep.2018.09.024 . ISSN 0957-5820 . 
  19. ^ Эль-Масри, MH; Халил, AI; Hassouna, MS; Ибрагим, HAH (1 августа 2002 г.). «Подавляющее действие сельскохозяйственных компостов и их водных экстрактов in situ и in vitro на некоторые фитопатогенные грибы» . Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 18 (6): 551–558. DOI : 10,1023 / A: 1016302729218 . ISSN 1573-0972 . 
  20. ^ "Опасности кучи компоста" . www.nachi.org . Проверено 19 апреля 2021 года .
  21. ^ Nierenberg, Амелия (9 августа 2020). «Компостирование отменено. Эти нью-йоркцы восполнили недостаток» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 17 ноября 2020 .
  22. ^ "Естественная обработка: компостирование смертности домашнего скота и мясных отходов" (PDF) . Корнельский институт управления отходами. 2002 . Дата обращения 17 ноября 2020 .
  23. ^ Rishell, Ed (2013). "Компостирование заднего двора" (PDF) . Совместное расширение штата Вирджиния . Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет. Архивировано из оригинала (PDF) 17 ноября 2020 года . Дата обращения 17 ноября 2020 .
  24. ^ "Сырье STA" . Совет США по компостированию .
  25. ^ Догерти, Марк. (1999). Полевое руководство по компостированию на ферме. Итака, Нью-Йорк: Служба природных ресурсов, сельского хозяйства и инженерии.
  26. ^ Доминго, JL; Надаль, М. (август 2012 г.). «Компостирование бытовых отходов: обзор рисков для здоровья человека». Environment International . 35 (2): 382–9. DOI : 10.1016 / j.envint.2008.07.004 . PMID 18701167 . 
  27. ^ Кинни, Чад А .; Ферлонг, Эдвард Т .; Zaugg, Steven D .; Burkhardt, Mark R .; Вернер, Стивен Л .; Кэхилл, Джеффри Д .; Йоргенсен, Гретхен Р. (декабрь 2006 г.). «Исследование органических загрязнителей сточных вод в твердых биологических веществах, предназначенных для наземного применения †» . Наука об окружающей среде и технологии . 40 (23): 7207–7215. DOI : 10.1021 / es0603406 . Проверено 2 января 2021 года .
  28. ^ Морера, MT; Echeverría, J .; Гарридо, Дж. (1 ноября 2002 г.). «Биодоступность тяжелых металлов в почвах с поправкой на осадок сточных вод» . Канадский журнал почвоведения . 82 (4): 433–438. DOI : 10.4141 / S01-072 . hdl : 2454/10748 . Проверено 2 января 2021 года .
  29. ^ " ' Humanure' свалки больного домовладельца" . Ренфрю Меркьюри. 13 октября 2011 года Архивировано из оригинала 10 ноября 2015 года . Проверено 2 января 2021 года .
  30. ^ «Стокгольмский институт окружающей среды - EcoSanRes - Руководство по использованию мочи и фекалий в растениеводстве» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 30 декабря 2010 года . Проверено 14 июля 2010 года .
  31. ^ EPA, OSWER, ORCR, США (16 апреля 2013). «Сокращение, повторное использование, переработка - Агентство по охране окружающей среды США» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 21 декабря 2017 года . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  32. ^ Morel, P .; Гиймен, Г. (2004). «Оценка возможной фитотоксичности субстрата с помощью простого и репрезентативного биотеста». Acta Horticulturae (644): 417–423. DOI : 10.17660 / ActaHortic.2004.644.55 .
  33. ^ Itävaara et al. Зрелость компоста - проблемы, связанные с тестированием. in Proceedings of Composting. Инсбрук, Австрия 18-21.10.2000
  34. ^ Аслам Д. Н. и др. (2008). «Разработка моделей для прогнозирования минерализации углерода и связанной с ней фитотоксичности в почве с добавлением компоста». Биоресур Технол . 99 (18): 8735–8741. DOI : 10.1016 / j.biortech.2008.04.074 . PMID 18585031 . 
  35. ^ «Влияние лигнина на биоразлагаемость - компостирование Корнелла» . Cornell.edu .
  36. ^ Бахрамишариф, Амирхоссейн; Роуз, Лаура Э. (2019). «Эффективность биологических агентов и компоста на рост и устойчивость томатов к фитофторозу» . Planta . 249 (3): 799–813. DOI : 10.1007 / s00425-018-3035-2 . ISSN 1432-2048 . PMID 30406411 .  
  37. ^ а б в Гомес-Брандон, М; Вела, М; Мартинес Толедо, MV; Инсам, H; Домингес, Дж (2015). «12: Влияние компоста и чаев вермикультуры как органических удобрений». В Sinha, S; Завод, КК; Баджпай, С. (ред.). Достижения в технологии удобрений: синтез (Том 1) . ООО "Стадион Пресс". С. 300–318. ISBN 978-1-62699-044-9.
  38. ^ a b c d e f g h Сент-Мартин, CCG; Брэтуэйт, RAI (2012). «Компост и компостный чай: принципы и перспективы в качестве субстратов и стратегии борьбы с болезнями, передаваемыми через почву, при выращивании овощей без почвы» . Биологическое сельское хозяйство и садоводство . 28 (1): 1–33. DOI : 10.1080 / 01448765.2012.671516 . ISSN 0144-8765 . 
  39. ^ Сантос, М; Dianez, F; Карретеро, Ф (2011). «12: Подавляющее действие компостного чая на фитопатогены». В Дубее, Н.К. (ред.). Натуральные продукты в борьбе с вредителями растений . Оксфордшир, Великобритания Кембридж, Массачусетс: CABI. С. 242–262. ISBN 9781845936716.
  40. ^ Радович, Теодор (2011). Чаепитие в тропиках . Колледж тропического сельского хозяйства и человеческих ресурсов Гавайского университета. С. 7–11.
  41. ^ Радович, Теодор (2011). Чаепитие в тропиках . Колледж тропического сельского хозяйства и человеческих ресурсов Гавайского университета. С. 30-40.
  42. ↑ Neugebauer, Maciej (10 января 2021 г.). «Осенний компостный обогрев теплицы на северо-востоке Польши» . Science Direct .
  43. ^ a b "Горшечный компост Джона Иннеса" . Королевское садоводческое общество . Дата обращения 7 августа 2020 .
  44. ^ "Совет США по компостированию" . Compostingcouncil.org . Проверено 18 июля 2013 года .
  45. ^ "Канадский совет министров окружающей среды - Руководство по качеству компоста" (PDF) . Документы CCME. 2005. Архивировано из оригинального (PDF) 18 октября 2015 года . Проверено 4 сентября 2017 года .
  46. ^ «Вторичная переработка органических веществ в Австралии» . BioCycle. 2011 . Проверено 4 сентября 2017 года .
  47. ^ "Переработка пищевых продуктов Совета Гвинедда" . Архивировано из оригинала на 1 мая 2014 года . Проверено 21 декабря 2017 года .
  48. ^ «Домашние хозяйства Англси достигают 100% переработки пищевых отходов» . edie.net .
  49. ^ «Переработка и компостирование в Сан-Франциско - часто задаваемые вопросы» . Департамент окружающей среды Сан-Франциско. 2016 . Проверено 4 сентября 2017 года .
  50. ↑ Тайлер, Обен (21 марта 2010 г.). «Дело об обязательном компостировании» . The Boston Globe . Проверено 19 сентября 2010 года .
  51. ^ «Электронный свод федеральных правил. Раздел 40, часть 503. Стандарты использования или утилизации осадка сточных вод» . Типография правительства США . 1998 . Проверено 30 марта 2009 года .
  52. ^ Справочник по компостированию на ферме, Издательство по наукам о растениях и жизни, Cooperative Extension, Ed. Роберт Ринк (июнь 1992 г.), ISBN 978-0-935817-19-5 
  53. ^ Газобетон Статическая ворса компостирования в архив 2008-09-17 в Wayback Machine
  54. ↑ Эдмонтон, AB, Канада Совместное компостирование.
  55. ^ Подробная информация о дизайне проекта и его отчетах о проверке и мониторинге доступны по адресу: Проект 2778: Компостирование органических веществ из твердых бытовых отходов в Лахоре.
  56. ^ a b c "hugelkultur: идеальные грядки для сада" . Richsoil.com. 27 июля 2007 . Проверено 18 июля 2013 года .
  57. ^ «Искусство и наука создания грядки Hugelkultur - Преобразование древесных отходов в научно-исследовательский институт пермакультуры садовых ресурсов - Форумы, курсы, информация и новости пермакультуры» . 3 августа 2010 года Архивировано из оригинала 5 ноября 2015 года . Проверено 18 июля 2013 года .
  58. ^ "Hugelkultur: Компостирование целых деревьев с легкостью Научно-исследовательский институт пермакультуры - Форумы пермакультуры, курсы, информация и новости" . 4 января 2012 года Архивировано из оригинала 28 сентября 2015 года . Проверено 18 июля 2013 года .
  59. ^ Хеменуэй, Тоби (2009). Сад Гайи: Руководство по пермакультуре в домашних условиях. Chelsea Green Publishing. С. 84–85. ISBN 978-1-60358-029-8 . 
  60. ^ "Внутри противоречивого мира туалетов компоста" . Внутри науки . Проверено 22 апреля 2021 года .
  61. ^ Тилли, E .; Ulrich, L .; Lüthi, C .; Reymond, Ph .; Цурбрюгг, К. (2014). Сборник систем и технологий санитарии - (2-е пересмотренное издание). Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag), Дюбендорф, Швейцария. п. 72. ISBN 978-3-906484-57-0.
  62. ^ «Бумага об инвазивных европейских червях» . Проверено 22 февраля 2009 года .
  63. ^ Ндегва, PM; Томпсон, С.А.; Дас, KC (1998). «Влияние плотности посадки и скорости кормления на вермикомпостирование твердых биологических веществ» (PDF) . Биоресурсные технологии . 71 : 5–12. DOI : 10.1016 / S0960-8524 (99) 00055-3 .
  64. ^ Лаландер, Сесилия; Нордберг, Оке; Виннерос, Бьёрн (2018). «Сравнение потенциала ценности продукта в четырех стратегиях обработки пищевых отходов и фекалий - оценка компостирования, компостирования личинок мух и анаэробного сбраживания» . GCB Bioenergy . 10 (2): 84–91. DOI : 10.1111 / gcbb.12470 . ISSN 1757-1707 . 
  65. ^ Бэнкс, Ян Дж .; Гибсон, Уолтер Т .; Кэмерон, Мэри М. (1 января 2014 г.). «Темпы роста личинок черной солдатской мухи, питающихся свежими человеческими фекалиями, и их значение для улучшения санитарных условий» . Тропическая медицина и международное здоровье . 19 (1): 14–22. DOI : 10.1111 / tmi.12228 . ISSN 1365-3156 . PMID 24261901 . S2CID 899081 .   
  66. ^ Доусон, Lj. «Как города превращают еду в топливо» . ПОЛИТИКО . Проверено 28 февраля 2020 .
  67. ^ Катон, Маркус. «37,2; 39,1» . De Agri Cultura .
  68. ^ «История компостирования» . illinois.edu. Архивировано из оригинала 4 октября 2018 года . Проверено 11 июля +2016 .
  69. ^ Welser Anzeiger фом 05. Januar 1921, 67. Jahrgang, Nr. 2, С. 4
  70. ^ Законы, Билл (2014). История сада в пятидесяти инструментах . Издательство Чикагского университета. п. 86. ISBN 978-0226139937.