1. Panoramica
Qualchese tipu di produzzione di compost organicu di qualità qualificata deve passà per u prucessu di fermentazione di compostu.U compostu hè un prucessu in quale a materia urganica hè degradata è stabilizzata da i microorganisimi in certi cundizioni per pruduce un pruduttu adattatu per l'usu di a terra.
U compostu, un metudu anticu è simplice di trattà i rifiuti urgànichi è di fà fertilizzanti, hà attiratu assai l'attenzione in parechji paesi per via di u so significatu ecologicu, porta ancu benefici à a produzzione agricula.Hè statu infurmatu chì e malatie di a terra pò esse cuntrullati cù u compostu descompostu cum'è un lettu di sementa.Dopu à a tappa d'alta temperatura di u prucessu di compostu, u nùmeru di battìri antagonisti pò ghjunghje à un livellu assai altu, ùn hè micca faciule di descompone, stabile, è faciule d'esse assorbutu da i culturi.Intantu, l'azzione di i microorganismi pò riduce a toxicità di metalli pesanti in un certu intervallu.Pò esse vistu chì u compostu hè un modu simplice è efficace per pruduce fertilizante bio-organicu, chì hè benefica per u sviluppu di l'agricultura ecologica.
Perchè u compostu travaglia cusì?Questa hè una descrizzione più dettagliata di i principii di compostu:
2. Principiu di fermentazione di compost organicu
2.1 Cunversione di materia urganica durante u compostu
A trasfurmazioni di a materia urganica in compost sottu l'azzione di i microorganisimi pò esse riassuntu in dui prucessi: unu hè a mineralizazione di a materia urganica, vale à dì, a descomposizione di a materia urganica cumplessa in sustanzi simplici, l'altru hè u prucessu di humificazione di a materia urganica. vale à dì, a descomposizione è sintesi di materia urganica per pruduce più cumplessu materia urganica spiciali-humus.I dui prucessi sò realizati à u stessu tempu, ma in a direzzione opposta.In diverse cundizioni, l'intensità di ogni prucessu hè diversu.
2.1.1 Mineralizazione di a materia urganica
- A descomposizione di materia urganica senza nitrogenu
I composti di polisaccaridi (amido, cellulosa, hemicellulosa) sò prima idrolizzati in monosaccaridi da enzimi idrolitici secreti da i microorganismi.I prudutti intermedii cum'è l'alkohol, l'acidu acìticu è l'acidu oxalic ùn eranu micca faciuli à accumulà, è infine furmò CO₂ è H₂O, è liberanu assai energia di calore.Se a ventilazione hè male, sottu à l'azzione di u microbbu, u monosaccharide si decompone lentamente, pruduce menu calori, è accumule parechji prudutti intermedi-acidi organici.Sutta a cundizione di i microorganismi chì repellenu u gasu, ponu esse prudutte sustanzi riducenti cum'è CH₄ è H₂.
- A descomposizione da materia urganica chì cuntene nitrogenu
A materia urganica chì cuntene nitrogenu in compost include proteini, aminoacidi, alcaloids, hummus, etc.Fora di l'humus, a maiò parte sò facilmente decomposti.Per esempiu, a proteina, sottu à l'azzione di una proteasa secreta da u microorganismu, si degrada passu à passu, pruduce diversi aminoacidi, è poi formanu u salinu d'ammoniu è u nitrate rispettivamente per l'ammoniazione è a nitration, chì ponu esse assorbiti è utilizati da e piante.
- Trasfurmazione di composti organici chì cuntenenu fosforu in compost
Sutta l'azzione di una varietà di microorganismi saprofiti, forma l'acidu fosforicu, chì diventa un nutriente chì e piante ponu assorbe è aduprà.
- Cunversione di materia urganica chì cuntene sulphur
A materia urganica chì cuntene sulfuru in u compostu, attraversu u rolu di i microorganisimi per pruduce sulfuru di l'idrogenu.U sulfuru di l'idrogenu hè faciule d'accumulà in l'ambienti di u gasu disgraziatu, è pò esse tossicu per e piante è i microorganismi.Ma in cundizioni ben ventilate, u sulfuru di l'idrogenu hè oxidatu à l'acidu sulfuricu sottu à l'azzione di battìri sulfuru è reagisce cù a basa di compostu per furmà sulfate, chì ùn solu elimina a toxicità di sulfuru di l'idrogenu, è diventa nutrienti sulphur chì i pianti ponu assorbe.Sutta a cundizione di mala ventilazione, a sulfazione hè accaduta, chì hà causatu H₂S per esse persu è avvelenu a pianta.In u prucessu di fermentazione di u compostu, l'aerazione di u compostu pò esse migliuratu turnendu u compost regularmente, perchè l'anti-sulfurazione pò esse eliminata.
- Cunversione di lipidi è composti organici aromatichi
Cum'è u tanninu è a resina, hè cumplessu è lentu à decompose, è i prudutti finali sò ancu CO₂ è acqua Lignin hè un compostu organicu stabile chì cuntene materiali vegetali (cum'è scorcia, serratura, etc.) in composting.Hè assai difficiuli di scumpressà per via di a so struttura cumplessa è u nucleu aromaticu.Sutta a cundizione di bona ventilazione, u nucleu aromaticu pò esse cunvertitu in composti quinoidi per l'azzione di fungi è Actinomycetes, chì hè una di e materie prime per a resintesi di l'humus.Di sicuru, sti sustanzii cuntinueghjanu à esse struttu in certi cundizioni.
In riassuntu, a mineralizazione di a materia urganica composta pò furnisce nutrienti d'azione rapida per i culturi è i microorganisimi, furnisce l'energia per l'attività microbica, è preparanu materiali basi per l'humificazione di a materia urganica composta.Quandu u compostu hè duminatu da i microorganismi aerobichi, a materia urganica si mineralizeghja rapidamente per pruduce più diossidu di carbonu, acqua è altri nutrienti, si decompone rapidamente è bè, è libera assai energia di calore. energia calori, è i prudutti decomposition sò in più di nutrienti pianta, hè facile à accumulà àciti urganica è sustanzi riduzzione cum'è CH₄, H₂S, PH₃, H₂, etc.U tipping di compost durante a fermentazione hè dunque ancu destinatu à cambià u tipu d'attività microbiana per eliminà e sustanzi dannusu.
2.1.2 Humification di materia urganica
Ci sò parechje teorii nantu à a furmazione di l'humus, chì ponu esse divisu in dui fasi: a prima tappa, quandu i residui urgànichi si rompenu per furmà e materie prime chì custituiscenu e molécule di l'humus, in a seconda tappa, u polifenolu hè oxidatu à quinone. da u Polyphenol oxidase secreted da u microorganismu, è poi quinone hè cundensatu cù aminoacidu o peptide per furmà monomeru di humus.Perchè u fenol, a quinina, a varietà aminoacidu, a cundensazione mutuale ùn hè micca listessa manera, cusì a furmazione di monomeru di l'humus hè ancu diversa.Sottu diverse cundizioni, sti monomeri cundensanu più per furmà molécule di diverse dimensioni.
2.2 Cunversione di metalli pisanti durante u compostu
U fangu municipale hè una di e migliori materie prime per u compostu è a fermentazione perchè cuntene nutrienti ricchi è materia urganica per u crescita di i culturi.Ma i fanghi municipali spessu cuntenenu metalli pisanti, sti metalli pisanti generalmente riferite mercuriu, cromu, cadmiu, piombo, arsenicu, etc.I microorganismi, in particulare i batteri è i fungi, ghjucanu un rolu impurtante in a biotrasformazione di metalli pesanti.Ancu s'è certi microrganismi ponu cambià a prisenza di metalli pisanti in l'ambiente, facenu i sustanzi chimichi più tossichi è causanu gravi prublemi ambientali, o cuncentrate metalli pisanti, è accumulanu à traversu a catena alimentaria.Ma certi microbichi ponu aiutà à migliurà l'ambiente sguassate i metalli pesanti da l'ambiente per mezu di l'azzioni diretti è indiretti.A trasformazione microbica di HG include trè aspetti, vale à dì a metilazione di mercuriu inorganicu (Hg₂+), a riduzione di mercuriu inorganicu (Hg₂+) à HG0, a descomposizione è a riduzzione di metilmercuriu è altri composti di mercuriu organicu à HG0.Questi microorganismi capaci di cunvertisce u mercuriu inorganicu è organicu in mercuriu elementale sò chjamati microorganismi resistenti à u mercuriu.Ancu s'è i microorganismi ùn ponu micca degradate metalli pesanti, ponu riduce a toxicità di i metalli pesanti cuntrullendu a so via di trasfurmazioni.
2.3 Prucessu di compostu è fermentazione
U compostu hè una forma di stabilizazione di i rifiuti, ma esige umidità speciale, cundizioni d'aerazione è microorganisimi per pruduce a temperatura ghjusta.A temperatura hè pensata per esse più altu di 45 ° C (circa 113 gradi Fahrenheit), mantenendula abbastanza alta per inattivà i patogeni è tumbà e sementi di erbaccia.A rata di descomposizione di a materia urganica residuale dopu un compostu raghjone hè bassu, relativamente stabile, è faciule d'esse assorbita da e piante.L'odore pò esse ridutta assai dopu à u compostu.
U prucessu di compostu implica parechji tipi di microorganismi.A causa di u cambiamentu di e materie prime è e cundizioni, a quantità di varii microorganismi hè ancu cambiante constantemente, perchè nisun microorganismu sempre domina u prucessu di compostu.Ogni ambiente hà a so cumunità microbica specifica, è a diversità microbica permette u compostu per evità u colapsu di u sistema ancu quandu e cundizioni esterne cambianu.
U prucessu di compostu hè principalmente realizatu da i microorganismi, chì hè u corpu principale di a fermentazione di compostu.I microbichi implicati in u compostu venenu da duie fonti: un gran numaru di microbichi digià prisenti in i rifiuti urgànichi, è un inoculu microbiale artificiale.Sutta certi cundizioni, sti ceppi hannu una forte capacità di scumpressà qualchi risidui urgànichi è hannu e caratteristiche di attività forte, propagazione rapida, è descomposizioni rapida di materia urganica, chì pò accelerà u prucessu di composting, accurtà u tempu di reazzione composting.
U compostu hè generalmente divisu in compostu aerobicu è compostu anaerobicu dui tipi.U compostu aerobicu hè u prucessu di descomposizione di materiali urgànichi in cundizioni aerobichi, è i so prudutti metabolichi sò principalmente diossidu di carbonu, acqua è calore;A cumpusizioni anaerobica hè u prucessu di descomposizione di materiali urgànichi in cundizioni anaerobiche, i metaboliti finali di a descomposizione anaerobica sò u metanu, l'anidride carbonica è parechji intermedii di pisu moleculare bassu, cum'è l'acidu urgànicu.
E spezie microbiche principali implicate in u prucessu di compostu sò batteri, fungi è actinomiceti.Questi trè tippi di microorganismi anu tutti i batteri mesofili è ipertermofili.
Duranti u prucessu di composting, a pupulazione microbiana hà cambiatu alternativamente cum'è seguitu: e cumunità microbiale di temperatura media è bassa cambiata à e cumunità microbiale di temperatura media è alta temperatura, è e cumunità microbiale di temperatura media è alta temperatura cambiata in a comunità microbiana media è bassa temperatura.Cù l'estensione di u tempu di compostu, a bacteria diminuite gradualmente, l'actinomiceti aumentanu gradualmente, è u muffa è u levitu à a fine di u compostu si riduce significativamente.
U prucessu di fermentazione di compost organicu pò esse divisu in quattru tappe:
2.3.1 Durante a fase di riscaldamentu
Duranti a fase iniziale di u compostu, i microorganismi in u compostu sò principalmente di temperatura moderata è bona atmosfera, i più cumuni di i quali sò batteri non-spori, batteri spori è muffa.Accumincianu u prucessu di fermentazione di compost, è decompone a materia urganica (cum'è zuccaru simplice, amido, proteina, etc.) vigorosamente sottu à a cundizione di una bona atmosfera, pruducia assai calore è cuntinuà à elevà a temperatura di compost, l'ascesa da circa 20 ° C (circa 68 gradi Fahrenheit) à 40 ° C (circa 104 gradi Fahrenheit) hè chjamatu u stadiu febrile, o u stadiu di temperatura intermedia.
2.3.2 Duranti a temperatura alta
I microorganismi caldi ripiglià gradualmente da e spezie calde è a tampiratura cuntinueghja à aumentà, di solitu sopra à 50 ° C (circa 122 gradi Fahrenheit) in pochi ghjorni, in a fase di alta temperatura.In u stadiu d'alta temperatura, i boni actinomiceti di calore è u fungus di u caldu bonu diventanu a spezia principale.Rumpianu a materia urganica cumplessa in u compostu, cum'è cellulosa, hemicellulose, pectin, etc.U calore s'accumula è a temperatura di u compostu cresce à 60 ° C (circa 140 gradi Fahrenheit), questu hè assai impurtante per accelerà u prucessu di compostu.Impropriu composting di compost, solu un piriudu assai cortu-altu-temperature, o senza alta temperatura, è dunque maturità assai lentu, in a mità di un annu o più pirìudu ùn hè micca a mità di statu maturu.
2.3.3 Durante a fase di rinfrescante
Dopu un certu periodu durante a fase di alta temperatura, a maiò parte di a cellulosa, l'emicellulosa è a pectina sò stati scomposti, lascendu cumpunenti cumplessi difficiuli di scumpressà (per esempiu, lignina) è humus novu furmatu, l'attività di i microorganisimi diminuite. è a temperatura diminuì gradualmente.Quandu a temperatura scende sottu à 40 ° C (circa 104 gradi Fahrenheit), i microorganisimi mesofili diventanu a spezia dominante.
Se u stadiu di rinfrescante vene prima, e cundizioni di compostu ùn sò micca ideali è a descomposizione di i materiali vegetali ùn hè micca abbastanza.A stu puntu pò turnà a pila, un mischju di materiale pile, cusì chì pruduce second heating, heating, per prumove composting.
2.3.4 Fase di cunservazione di a maturità è di u fertilizante
Dopu à u compostu, u voluminu diminuite è a temperatura di u compostu cade à un pocu più altu di a temperatura di l'aria, allura u compostu deve esse pressu strettu, risultatu in un statu anaerobicu è debilitandu a mineralizazione di a materia urganica, per mantene u fertilizante.
In corta, u prucessu di fermentazione di u compost organicu hè u prucessu di u metabolismu microbiale è a ripruduzzione.U prucessu di u metabolismu microbicu hè u prucessu di descomposizione di materia urganica.A descomposizione di materia urganica produce energia, chì guida u prucessu di compostu, eleva a temperatura, è secca u sustrato umitu.
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Tempu di Postu: Apr-11-2022