Как сделать качественное органическое удобрение?

Производство любого квалифицированного высококачественного органического удобрения должно проходить через процесс компостирования. Компостирование — это процесс, в котором органическое вещество непрерывно разлагается и стабилизируется под действием микроорганизмов в определенных условиях, и получается продукт, пригодный для использования в земле.

Компостирование, древний и простой метод обработки органических отходов и производства удобрений, с углублением исследований и совершенствованием методов, его применение высоко ценится в разных странах, потому что оно имеет хорошее экологическое значение и также используется в сельскохозяйственном производстве. Приходите на пользу. Есть много сообщений о том, что использование компоста для подготовки семенных лож может подавлять почвенные заболевания. А антагонистические бактерии, которые появляются после высокотемпературной стадии процесса компостирования, могут заставить количество бактерий достичь высокого уровня; под действием микроорганизмов органическое вещество в процессе компостирования не может легко разлагаться, стабилизироваться и легко усваиваться культурой; Снизить токсичность тяжелых металлов в определенном диапазоне. Можно увидеть, что компостирование является простым и эффективным методом производства биоорганических удобрений, что полезно для развития экологического сельского хозяйства.

Большинство органических удобрений ферментируются только в течение 15-20 дней, и такие продукты могут соответствовать только стандартам безвредности. Процесс компостирования высококачественных органических удобрений обычно занимает 45-60 дней. Это связано с тем, что на ранней стадии компостирования и на стадии высокой температуры убиваются вредные микроорганизмы, такие как патогенные бактерии, яйца и семена сорняков, но основная роль микроорганизмов в этом процессе - метаболизм и размножение, но производится лишь небольшое количество. Метаболиты, и эти метаболиты также нестабильны и нелегко усваиваются растениями. В течение более позднего периода охлаждения микроорганизмы будут подвергаться гумификации органического вещества, и в этом процессе будет произведено большое количество метаболитов, полезных для роста и усвоения растений. Этот процесс занимает 45-60 дней. Компостирование с помощью этого процесса может достигать трех целей: одна - безвредна; вторая - гумификация; третья - производство большого количества микробных метаболитов, таких как различные антибиотики, белковые вещества.

Почему компост производит такой эффект? Ниже приведено более подробное введение в принцип компостирования.

A: Принцип ферментации органических удобрений

1.Трансформация органического вещества при компостировании

Органическое вещество в компосте претерпевает сложную трансформацию под действием микроорганизмов. Эту трансформацию можно свести к двум процессам: один из них — это процесс минерализации органического вещества, то есть разложение сложного органического вещества на простые вещества и, в конечном итоге, образование углекислого газа, воды и минеральных питательных веществ. Другой — это процесс гумификации органического вещества, то есть органическое вещество разлагается и синтезируется с образованием более сложного особого органического вещества — гумуса. Оба процесса осуществляются одновременно, но в противоположных направлениях, в разных условиях, интенсивность каждого из них существенно различается.

2.Минерализация органического вещества

(1) Разложение безазотистых органических веществ Полисахаридное соединение (крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза) сначала гидролизуется до моносахарида под действием гидролазы, выделяемой микроорганизмом. Глюкоза быстро разлагается в условиях хорошей вентиляции, а промежуточные продукты, такие как спирт, уксусная кислота и щавелевая кислота, не накапливаются легко, в конечном итоге образуя CO2 и H2O и выделяя большое количество тепла. Если вентиляция плохая, под действием анаэробных микроорганизмов моносахарид разлагается медленно, выделяет меньше тепла и накапливает некоторое количество промежуточного продукта - органическую кислоту. В чрезвычайно токсичных микробных условиях также образуются восстановленные вещества, такие как CH4 и H2.

(2) Разложение азотсодержащих органических соединений Азотсодержащие органические вещества в компосте включают белки, аминокислоты, алкалоиды, гумус и т. п. Большинство из них легко разлагаются, за исключением гумуса. Например, белок под действием протеаз, выделяемых микроорганизмами, постепенно разрушается с образованием различных аминокислот, а затем в результате аммонизации и нитрификации образуются соли аммония и нитраты соответственно, которые могут быть поглощены и использованы растениями.

(3) Преобразование фосфорсодержащих органических соединений Фосфорсодержащие органические соединения в компосте под действием различных сапрофитных микроорганизмов образуют фосфорную кислоту и становятся питательными веществами, которые растения могут усваивать и использовать.

(4) Преобразование серосодержащих органических веществ Серосодержащие органические вещества в компосте образуют сероводород под действием микроорганизмов. Сероводород легко накапливается в анаэробной среде и токсичен для растений и микроорганизмов. Однако в условиях хорошей вентиляции сероводород окисляется до серной кислоты под действием серных бактерий и образует сульфат с солевой основой в компосте, который не только устраняет яд сероводорода, но и становится питательным веществом серы, которое может усваивать растение. В случае плохой вентиляции происходит антивулканизация, которая преобразует серную кислоту в потери H2S и отравляет растения. В процессе ферментации компостирования антивулканизационный эффект можно устранить, улучшив аэрацию компоста с помощью мер по переворачиванию по времени.

(5) Преобразование липидов и ароматических органических соединений Структура танинов и смол сложна, а разложение происходит медленно. Конечными продуктами также являются CO2 и вода. Лигнин является особенно стабильным органическим соединением в растительном компосте (таком как кора, древесная щепа и т. д.). Соединение, которое имеет сложную структуру, содержит ароматическое ядро и существует в растительной ткани в мультимерной форме, которую чрезвычайно трудно разложить. При условии хорошей вентиляции оно медленно разлагается, в основном под действием грибов и актиномицетов, и его ароматическое ядро может быть преобразовано в индольное соединение, которое является одним из сырьевых материалов для повторного синтеза гумуса. Конечно, эти вещества будут продолжать разлагаться при определенных условиях.

Подводя итог, можно сказать, что минерализация органического вещества компоста может обеспечить быстродействующие питательные вещества для сельскохозяйственных культур и микроорганизмов, обеспечить энергию для микробной деятельности и подготовить основное сырье для гумификации органического вещества компоста. Когда в компостировании преобладает аэробная микробная деятельность, органическое вещество быстро минерализуется, чтобы произвести больше углекислого газа, воды и других питательных веществ, которые быстро и тщательно разлагаются и выделяют большое количество тепла; когда преобладает анаэробная микробная деятельность, разложение органического вещества Скорость медленная и часто неполная, выделяя меньше тепла. Помимо питательных веществ для растений, продукты разложения легко накапливают органические кислоты и восстанавливающие вещества, такие как CH4, H2S, PH3, H2 и т. д. Когда они достигают определенного уровня, они неблагоприятны для роста сельскохозяйственных культур. Даже вредны. Поэтому опрокидывание во время ферментации компоста также заключается в преобразовании типа микробной активности для устранения вредных веществ.

B: Процесс гумификации органического вещества

Существует множество различных аргументов относительно процесса образования гумуса, который можно условно разделить на два этапа: на первом этапе органические остатки разлагаются с образованием сырья, которое составляет гуминовые молекулы, такие как полифенолы, азотсодержащие органические вещества (аминокислоты, пептиды и т. д.). На втором этапе полифенолы, выделяемые микроорганизмами, окисляют полифенолы до гидразина, а затем гидразин конденсируется с аминокислотами или пептидами с образованием гуминовых мономеров. Поскольку существует много видов фенолов, гидразинов и аминокислот, способы конденсации друг друга различны, и образующиеся гуминовые мономеры различны. В различных условиях эти мономеры далее конденсируются с образованием молекул различных размеров.

Компостирование на самом деле является формой стабилизации отходов, но для этого требуются особая влажность, условия аэрации и микроорганизмы для создания правильной температуры. Обычно считается, что эта температура выше 45 °C. Поддержание этой высокой температуры может инактивировать патогены и убивать семена сорняков. Органическое вещество, остающееся после разумного компостирования, имеет низкую скорость разложения, относительно стабильно и легко усваивается растениями. Запах после компостирования может быть значительно уменьшен.

В процессе компостирования задействовано множество различных видов микробов. Из-за изменений в сырье и условиях количество различных микроорганизмов постоянно меняется, поэтому ни один микроорганизм в процессе компостирования не доминирует всегда. Каждая среда имеет свою специфическую микробную флору, а разнообразие микроорганизмов позволяет компосту избегать системного коллапса в случае изменения внешних условий.

Процесс компостирования в основном осуществляется под действием микроорганизмов, которые являются основным телом компостной ферментации. Существует два источника микробов, участвующих в компостировании: один из них — большое количество микроорганизмов в органических отходах; другой — искусственно добавленный микробный инокулянт. Эти штаммы обладают сильной способностью к разложению определенных органических отходов при определенных условиях и обладают характеристиками сильной активности, быстрого размножения и быстрого разложения органического вещества, что может ускорить ход реакции компостирования и сократить время реакции компостирования.

Компостирование обычно делится на аэробное компостирование и анаэробное компостирование. Аэробное компостирование — это процесс разложения органических материалов в аэробных условиях. Его метаболитами в основном являются углекислый газ, вода и тепло. Анаэробное компостирование — это процесс разложения органических материалов в анаэробных условиях. Конечным метаболитом анаэробного разложения является метан, углекислый газ и множество низкомолекулярных промежуточных продуктов, таких как органические кислоты.

Основными видами микроорганизмов, участвующих в процессе компостирования, являются бактерии, грибы и актиномицеты. Эти три микроорганизма имеют среднетемпературные бактерии и высокотемпературные бактерии.

В процессе компостирования микробная популяция изменяется в зависимости от температуры следующим образом: низко- и среднетемпературная микрофлора в основном изменилась на средне-высокотемпературную микрофлору, а средне-высокотемпературное микробное сообщество в основном преобразовалось в средне-низкотемпературную микрофлору. По мере увеличения времени компостирования количество бактерий постепенно уменьшалось, актиномицетов постепенно увеличивалось, а количество плесени и дрожжей значительно уменьшалось в конце компостирования.

Процесс ферментации органического компоста можно разделить на следующие четыре этапа.

(1) Стадия лихорадки На ранней стадии компостирования микроорганизмы в компосте в основном среднетемпературные и аэробные, и наиболее распространенными из них являются бесспоровые бактерии, споровые бактерии и плесень. Они запускают процесс ферментации компостирования, и в аэробных условиях они разлагают и легко разлагают органические вещества (такие как простые сахара, крахмалы, белки и т. д.), генерируют много тепла и непрерывно повышают температуру компоста, поднимаясь с 20 °C до 40 °C. Это фаза лихорадки или фаза средней температуры.

(2) Стадия высокой температуры С повышением температуры горячие микробы постепенно заменяют виды умеренной температуры и играют ведущую роль. Температура продолжает расти, как правило, достигая 50 °C в течение нескольких дней и входя в стадию высокой температуры. На стадии высокой температуры горячие актиномицеты и горячие грибы становятся основными видами. Они сильно разлагают сложные органические вещества (такие как целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества и т. д.) в компосте, накапливают тепло, и температура компоста повышается до 60-70 °C, даже до 80 °C. Затем большая часть хороших тепловых микроорганизмов также погибает или уходит в покой (20 дней или более), что играет важную роль в ускорении компостирования компоста. Неправильное компостирование, только короткий период высокой температуры или вообще отсутствие высокой температуры, поэтому созревание происходит очень медленно, и оно не достигает полуобжаренного состояния за полгода или дольше.

(3) Стадия охлаждения Когда стадия высокой температуры длится в течение определенного периода времени, большая часть целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ разлагается, оставляя сложные компоненты (такие как лигнин), которые трудно разлагаются, и новообразованный гумус, а активность микроорганизмов ослабевает. Температура постепенно снижается. Когда температура опускается ниже 40 °C, доминирующим видом становятся микроорганизмы умеренной температуры.

Если стадия охлаждения наступает рано, это указывает на то, что условия кучи неидеальны и разложение растительного материала недостаточно. В это время кучу можно перевернуть, а сложенные в кучу материалы хорошо перемешать, чтобы вызвать второе выделение тепла и повышение температуры, что будет способствовать компостированию компоста.

(4) Стадия разложения и компостирования После компостирования объем уменьшается, а температура кучи понижается до уровня, немного превышающего температуру. В это время компост должен быть уплотнен, что приведет к анаэробному состоянию, которое ослабляет минерализацию органического вещества, способствуя сохранению удобрения.

Короче говоря, процесс ферментации органического компоста на самом деле является процессом метаболизма и размножения различных микроорганизмов. Процесс метаболизма микроорганизмов является процессом разложения органического вещества. Разложение органического вещества неизбежно производит энергию, которая способствует процессу компостирования, повышает температуру, а также высушивает влажную матрицу.

Многие компостные матрицы содержат патогены человека, животных и растений, а также нежелательные организмы, такие как семена сорняков. В процессе компостирования рост этих организмов можно эффективно контролировать с помощью постоянного нагревания в течение короткого периода времени. Поэтому одним из главных преимуществ высокотемпературного компостирования является способность инактивировать патогены человека, животных и растений, а также семена.

Инактивация патогенов и семян происходит из-за их клеточной смерти, а клеточная смерть в значительной степени основана на термической инактивации фермента. При подходящей температуре инактивация фермента обратима, но необратима при высоких температурах. Активная часть фермента будет быстро уменьшаться в небольшом диапазоне температур. Если фермента нет, клетка теряет свою функцию и затем умирает. Только несколько ферментов могут выдерживать высокие температуры в течение длительных периодов времени. Поэтому микроорганизмы очень чувствительны к термической инактивации.

Исследования показали, что нагревание при определенной температуре в течение определенного периода времени может уничтожить патогены или раздражающие организмы. Обычно его нагревают при температуре 60-70 °C (влажное тепло) в течение 5-10 мин. Оно может уничтожить активность не спящих тел неспоровых и споровых бактерий. Патогены в иле могут быть устранены путем нагревания и стерилизации при 70 °C в течение 30 мин. Однако при более низких температурах (50-60 °C) некоторые патогены могут быть инактивированы в течение периода времени до 60 дней. Поэтому необходимо поддерживать температуру выше 60 °C в течение определенного периода времени во время процесса компостирования.

В процессе компостирования его следует переворачивать, если необходимо. Обычно, когда температура штабеля превышает пиковую и температура понижается, штабелирование может повторно смешивать материалы с различными температурами разложения внешнего слоя. Если влажность недостаточна, можно добавить немного воды, чтобы компостирование прошло равномерно.

Смерть, замена и трансформация материальной формы различных организмов и микроорганизмов в процессе компостирования осуществляются одновременно. Вышеупомянутое введение блока представляет принцип ферментации компостирования с разных точек зрения, будь то термодинамика, биология или трансформация материалов. Под углом эти реакции не завершаются за короткое время в несколько дней или десять дней, поэтому компостирование все еще должно пройти 45-60, даже если различные условия, такие как температура, влажность, сырость и микроорганизмы хорошо контролируются.

Компания Xinyuan может предоставить нашим клиентамОборудование для упаковки органических удобрений. Мы предлагаем решение последней частиЛинии по производству органических удобренийМы приветствуем запросы и визиты производителей удобрений по всему миру.