Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Idei bun pentru succesul afacerii tale.producerea de hrana, vegetala si animala, fibre, cultivarea plantelor, cresterea animalelor



Afaceri Agricultura Economie Management Marketing Protectia muncii
Transporturi

Agricultura


Index » business » Agricultura
» BIOTEHNOLOGII DE TRATARE A DESEURILOR ORGANICE


BIOTEHNOLOGII DE TRATARE A DESEURILOR ORGANICE




Biotehnologii de tratare a deseurilor organice

Biotehnologia compostarii

Caracteristici generale ale compostarii

Desi poate parea un simplu proces de putrezire si descompunere a materiilor organice, compostarea a fost definita de numerosi oameni de stiinta, preocupati temeinic de intelegerea intimitatii acestui process. Asa incat, numarul mare de definitii date compostarii nu reprezinta altceva decat o sursa importanta de informatie care permite intelegerea complexitatii acestui proces si modul de actiune a tuturor factorilor implicati astfel incat el sa poata fi folosit deopotriva in sistem gospodaresc, la nivel de exploatatie agricola si la nivel industrial, cu aceleasi rezultate benefice.




Compostarea este o reactie microbiana de mineralizare si de humificare partiala a materilor organice care se poate petrece de-a lungul unei luni, daca exista conditii optime. Timpul de compostare depinde de ciclurile microorganismelor implicate. Timpul de reproducere este conditionat de factorii de mediu si de constitutia genetica a microorganismelor implicate.

A composta inseamna a recicla materia organica si a reinoda ciclurile naturale care au fost intrerupte prin abandonarea practicilor corespunzatoare. Astfel, compostarea:

Este o tehnica de stabilizare si de tratare aeroba a deseurilor organice biodegradabile;

Se adreseaza tuturor deseurilor organice dar in special deseurilor solide si semisolide;

Este un mod de a distruge prin intermediul caldurii si diferitilor factori interni, germeni si paraziti, vectori ai bolilor, semintele nedorite;

Este o tehnica biologica de reciclare a materiei organice, care de-a lungul evolutiei sale duce la obtinerea humusului, factor de stabiliatate si de fertilitate pentru soluri;

Este rezultatul unei activitati microbilogice complexe, survenind in conditii specifice. Astfel, compostarea este o biotehnologie pentru ca ea raspunde definitiei conform careia: reprezinta „exploatarea industriala a potentialilor microorganismelor, celulelor vegetale si animale si fractiunilor care deriva din acestea”.

In ceea ce priveste compostul, constituentul care intervine in procesul de degradare biologica si de conversie in timpul compostarii este comunitatea de microorganisme rezistente. Astfel, optimizarea calitatii compostului este direct legata de compozitia si succesiunea comunitatii microbiene in timpul procesului de compostare. De aceea, este nevoie de instrumente pentru a supraveghea si caracteriza comunitatile microbiene in timpul procesului de compostare si pentru a face legatura intre comunitatile microbiene si calitatea compostului. Astfel, recent au fost folosite metode de cultura pentru a caracteriza succesiunea comunitatii microbiene in timpul compostarii (Peters et al.2000). Deoarece bacteriile si ciupercile sunt principalele organisme responsabile de descompunere, au fost facute numeroase eforturi pentru a intelege schimbarile care se produc in biomasa microbiana, in structura comunitatii microbiene si in procesul de compostare (Klamer si Baath).

In literatura de specialitate sunt folositi o serie de termeni legati de metode de tratare a deseurilor organice si a materialelor supuse unor astfel de tratamente. Metodele de tratare biologica, cat si clasificarea diferitelor tipuri de deseuri organice, care pot fi reciclate in agricultura, dupa ce au fost supuse unor tratamente biologice, sunt prezentate in termeni cum ar fi:

Biodeseuri (deseuri biodegradabile) reprezinta orice rest care este capabil sa se descompuna aerobic sau anaerobic, precum resturile de alimente sau resturile din gradinesturile de hartie sau maculatura.

Compostul este un material particular solid care este rezultatul compostarii, care a fost igenizat si stabilizat si care confera efecte benefice cand este aplicat in sol si/ sau folosit pentru a ameliora cresterea si dezvoltarea plantelor.

Deseul verde si cel de lemn este un deseu vegetal din gradini si parcuri municipale, din curatatul pomilor, al crengilor lacome, iarba, frunze (cu exceptia celor rezultate din maturatul strazilor), rumegus, resturi de lemn si alte deseuri de lemn netratate cu metale grele sau cu componente organice.

Humusul este fractiunea colorata inchis, mai mult sau mai putin stabilita a solului, materia organica ramasa in urma portiunilor mari ale plantelor adaugate sau deseurile anumale care au fost descompuse.

Gunoiul de grajd sau ingrasamantul organic reprezinta dejectiile animale ce pot contine cantitati mari de asternut.

Maturitatea este gradul biodrgradarii la care compostul nu este fitotoxic sau exercita o fitotoxicitate neglijabila in oricare situatie a cresterii plantei cand este folosita precis.

Stabilizarea este un proces al activitatilor biologice care, impreuna cu conditiile din masa de compostare, ofera o imbunatatire a compostului care este stabil.

Importanta economica

Produse agricole, apa si aer mai putin contaminate

Neutilizarea pesticidelor ( erbicide, insecticide, fungicide) determina un risc substantial mai mic de contaminare a produselor agricole. Aceasta inseamna ca produsele agricole ecologice sunt produse sanatoase, sigure pentru consumul uman si animal. Prin extinderea sistemelor agricole ecologice, aerul are o cantitate mai buna in principal prin faptul ca nu se utilizeaza produse chimice care se pulverizeaza si ajung in aer sub forma de aerosoli.

Biodiversitate
Utilizarea pesticidelor reprezinta o amenintare atat pentru plante si animale, cat si pentru om. Pesticidele ameninta supravietuirea anumitor specii salbatice de plante si animale, dar mai mult decat atat, utilizarea acestora limiteaza biodiversitatea generala in culturi si in zonele invecinate.

Rotatia culturilor practicata in fermele ecologice mentine durabilitatea solului, determina un numar mai mic de probleme cauzate de boli, daunatori si buruieni, contribuie la un peisaj mult mai variat si asigura o biodiversitate mai mare, iar in acelasi timp protejeaza agricultorii de catastrofele economice cauzate de scaderea preturilor, actiunea unor factori de stres sau calamitati naturale.

Ameliorarea solului (cresterea continutului in materie organica si imbunatatirea structurii) si o mai buna acoperire a acestuia ( mulcire, culturi de protectie etc.) duc la reducerea consumului de apa in agricultura ecologica. Continutul ridicat al solului in materie organica in sistemele de agricultura ecologica duce la o mai buna retinere si conservare a apei in sol, ceea ce are ca efect reducerea nevoilor de irigare.

Calitatea nutritive superioara a produselor ecologice

Produsele ecologice se caracterizeaza printr-un continut mai ridicat in substanta uscata, respectiv in aminoacizi, vitamine, saruri minerale, oligoelemente.

Minimizarea contributiei agriculturii la problemele globale de mediu
Agricultura ecologica minimizeaza problemele globale de mediu, precum: ploaia acida, incalzirea globala, reducerea biodiversitatii si desertificarea. Agricultura ecologica reduce emisia de gaze raspunzatoare de efectul de sera ( CO , metan si oxizi de azot). Numeroase studii au aratat ca emisia de CO intr-un sistem ecologic este cu 40-60 % mai mica la nivelul unui hectar decat intr-un sistem de agricultura conventionala.

Metanul este emis in cantitate mai mica deoarece densitatea animalelor in fermele zootehnice este mai mica si se utilizeaza ingrasaminte organice sub forma solida si mai putin sub forma lichida. Emisiile de oxizi de azot sunt mai mici datorita neutilizarii de ingrasaminte chimice cu azot.

Conditiile fizico-chimice ale substraturilor

Substraturile (materiale organice reziduale) de compostare au ca insusire comuna extrema lor diversitate si natura lor, predominant organica.

In sens comun, natura substratului organic este legata de forma sa primara de deseu; deseuri vegetale: iarba taiata din spatiile verzi, buruienile plivite, frunzisul strans din gradini, coardele de vita de vie, paiele, fructele afectate de boli si daunatori, scoarta de copac, etc.; deseurile animale: balegar, namoluri de la statiile de epurare a apelor uzate ale complexelor de crestere a animalelor; deseuri menajere urbane, namoluri de la statiile de epurare a apelor uzate urbane.

Pentru compostare este important de subliniat ca substratul initial este unica sursa de hrana pentru microorganisme care descompun si care vor realiza transformarea propriu-zisa. Pentru a-si indelpini functiile vitale (crestere, reglare, reproductie) aceste microorganisme au nevoi minime in cea ce priveste toate elementele care compun in medie celulele lor si elementele care permit aceste functii.

Calitatile si cantitatile acestor elemente nutritive (denumite si nutrienti) variaza in functie de specie, de diferite stadii de crestere si de conditiile de mediu. In aceste sisteme complexe se instaleaza rapid echilibre dinamice si se adapteaza in raport cu factorii limitativi (cantitatea de elemente, disponibilitatea imediata a nutrientilor, raportul intre nutrienti, viteza reactiilor) cu reglarile corespunzatoare. Ca si intr-un sir de masini, vehiculul cel mai incet impune viteza ansamblului.

Echilibrul este deosebit de important in ceea ce priveste elementele majore (macroelementele): carbon, azot, fosfor, potasiu, sulf.

Elementele minore (oligoelementele) sunt in general in cantitati suficiente in substraturi, uneori chiar in exces (poluarea putand antrena fenomenul de toxicitate).

In ceea ce priveste compostarea, factorii majori, care sunt retinuti ca indicatori sunt:

Rapoartele intre elementele majore (C, N, P, K si S);

pH-ul;

continutul in materie uscata si materie organica.

Raportul C/N

Carbonul este principalul constituent al moleculeor organice (”scheletul carbonat al moleculeor”). In timpul fazelor fermentarii aerobe active microorganismele consuma de 15 pana la 30 ori mai mult carbon (este sursa lor de energie) decat azot din substrat.

Prin urmare, un raport C/N de 30 ar parea favorabil. Totusi acest raport se exprima fata de continuturile globale in elemente; va trebui deci intodeauna sa stim ca raportul C/N nu inseamna raportul intre Carbonul total si Azotul total, ci datorita metodelor analitice folosite pentru dozarea carbonului si azotului.

C/N = Carbon (dozat prin metoda X)/ Azot (dozat prin metoda Y)

In majoritatea tarilor metodele cele mai folosite sunt: Metoda Anne pentru dozarea carbonului organic si Metoda Kjeldahl pentru azot.

In cursul evolutiei lor, substraturile organice pierd mai rapid carbonul (metabolizat si degajat sub forma de gaz carbonic) decat azotul (metabolizat sau pierdut sub forma de compusi azotati volatili, precum amoniacul NH3). Raportul C/N descreste deci constant pe parcursul compostarii pentru a se stabiliza la 10 (intre 15 si 8) intr-un compost terminat.

In practica se cauta sa se plaseze in conditii optime amestecand materialele de origine diversa cu rapoarte C/N care se echilibreaza.

Tabelul 10

Raportul C/N si continutul in azot al diferitelor substraturi organice

Materialul

Raportul C/N

(Extreme)

Continutul in N

()% dom S.U.

Ingrasaminte verzi si gazon

Resturi vegetale fara leguminoase

Paie de cereale

Frunze cazute

Balegar de bovine cu paie

Balegar de oi

Balegar de cal cu paie

Balegar de pasari

Talasi de lemn

Pudra de sange

Materii fecale umane

Urina

Turba

(in functie de specie)

3-6 (in functie de continutul in leguminoase)

Tabelul 11

Continutul optim in azot, in functie de biodegradabilitatea substarului, trebuie sa fie:

Constituent

Deseuri

alimentare

Paie

Frunze

Talasi de

rasinoase

Frunze de

foioase

Scoarta de

rasinoase

Nevoia in azot

(% din S.U.)

Carbon in

material (% din S.U.

Raportul C/N

Metode si mijloace de compostare

Exista mai multe metode si mijloace de realizare a procesului de compostare. Acestea au legatura cu tipul de substrat supus compostarii, cu cantitati de materii reziduale disponibile in vederea compostarii, cu durata ce se doresti a se impune procesului de compostare experimentate si utilizate in tara noastra si in lume.

Compostarea in gramezi descoperite

Compostarea in gramezi este cea mai comuna dintre tehnologiile folosite in foarte multe tari care practica acest procedeu biologic de tratare a deseurilor organice. Durata procesului de compostare in aceste conditii poate fi cuprinsa intre 12 si 20 de saptamani pana la finalizare si consta in formarea de mixturi din materiile neprelucrate, care se aseaza in gramezi lungi sau siruri, care srunt rasturnate/ amestecate/ remaniate regulat. Inaltimea gramezilor variaza de la aproximativ 1 m pentru materialele dense, precum gunoiul de grajd pana la aproximativ 5m pentru maeterialelemai putin dense precum frunzele. Latimea gramezilor variaza de la 1.5 la 6 m, cu forma determinata de echipamentul (utilajul) folosit pentru formarea sirurilor, daca procesul se realizeaza mecanizat.

Procesul de compostare depinde de rezerva de oxigen, astfel aerul trebuie sa fie capabil sa se miste prin gramezi. Aceasta va depinde de marimea si de forma gramezii, de porozitatea materialelor si de continutul in apa. Materia prima este de obicei maruntita pentru a se asigura o porozitate adecvata. O gramada construita din materiale de densitate mica precum frunzele poate fi mult mai mare decat o gramada constituita din materiale organice dense si umede. Zone anaerobe pot aparea spre centrul gramezii daca aceasta este prea mare, prea umeda sau prea densa si aceste zone vor elibera mirosuri neplacute cand gramada va fi rasturnata. Pe de alta parte, gramezile mici pierd caldura repede si nu pot ajunge la temperaturi suficient de ridicate pentru a omori patogenii si semintele de buruieni.

Remanierea determina eliberarea caldurii acumulate, apa se evapora si de asemenea, are loc amestecul materialelor, ruperea particulelor mari si restaurarea spatiilor poroase eliminate prin descompunere si asezare. De asemenea, remanierea schimba materialele din exteriorul gramezii cu cele din interior. Aceasta ajuta la asigurarea ca toate materialele primesc in mod egal expunerea la aerul de la suprafata si la temperaturile inalte din interiorul gramezii, astfel realizandu-se un tratament uniform.

Gramezile statice aerate (acoperite si neacoperite)

Acest proces este folosit pe scara larga in USA, Germania, Franta si in alte tari europene. Compostarea in gramezi aerate dureaza intre 8 si 13 saptamani si implica asigurarea aerarii prin folosirea de ventilatoare suplimentare. Acest lucru asigura un grad mare de control al procesului de compostare.

Materialul de compost este asezat in varful unei tevi sau platforme perforate. In sistemele pasive, transmiterea naturala va aera gramada. Aerul poate fi suflat in sus (aerare pozitiva) sau trans in jos (aerare negativa). Aerarea negativa da posibilitatea ca aerul iesit sa poata fi tratat prin intermediul unui biofiltru pentru alimenta mirosurile. Odata ce gramada este formata, nu va necesita agitare sau rasturnare, iar asigurarea patrunderii uniforme a aerului si realizarea unei distributii corespunzatoare a acestuia permite reducerea perioadei de compostare pana la cca. 3 – 5 saptamani. Gramada poate fi acoperita sau neacoperita. Acest factor are implicatii importante pentru circularea aerului in gramada.

Platforme de compostare cu aerare fortata

Line Callout 4: Sistem de aerare a compostuluiLine Callout 4: Utilaj special pentru umezirea  si amestecarea compostului

Compostarea in spatii acoperite

Compostarea coperita se refera la un grup de sisteme de compostare, care variaza de la sali inchise la tuburi si containere sau tomberoane. Sistemele acoperite creaza conditii optime pentru microorganisme si astfel se da procesului de compostare un control imbunatatit si se accelereaza descompunerea. La fel ca in toate procesele de compostare, asigurarea aerului catre toate materialele de compost este un factor cheie in determinarea eficientei procesului.

In Marea Britanie exista cel putin sapte sisteme de compostare independente de functiune si devin din ce in ce mai populare. Aces lucru se datoreaza in principal cresterii presiunii la planificarea si licentierea stagiilor pentru noi facilitati, care sa asigure evidenta controlului patogenilor, al mirosurilor si la bioaerosolilor, care nu pot fi garantate intr-un sistem deschis prin stabilizare, care, de obicei, dureaza 14 zile. Faza de maturare este in mod normal sustinuta in gramezi sau sire, care necesita suprafete potrivite de depozitare.

Sistemele orizontale sunt folosite pe scara larga, mai mult decat cele verticale. De exemplu, un tunel continuu sau un tunel de lucru poate prelucra 10-400 tone. Sistemele in tuneluri de lucru au fost dezvoltate din tehnologiile folosite pentru producerea compostului de ciuperci cu optiunea de recirculare a aerului.

Compostarea in padocuri si cosuri

Utilizarea unui mijloc de compostare a devenit din ce in ce mai interesanta chiar si in tari dezvoltate ale UE unde, pana nu demult, se folosea compostarea pe platforme in sistem industrial.

Utilizarea unor recipiente speciale sau a padocurilor este interesanta in special pentru micile gospodarii, cu atat mai mult cu cat cetatenii isi pot produce propriul compost, iar pentru aceasta urmaresc cu mult mai multa atentie tipurile de deseuri ce se separa si se aseaza in vederea compostarii.

Pentru gospodariile populatiei din mediul rural se pot folosi cosurile din diferite materiale (cosuri din sarma plasa, cosuri din tabla galvanizata perforata, cosuri din material plastic., etc.), precum si padocurile. Pentru compostarea in astfel de recipiente, dupa cum s-a mentionat mai sus, este foarte important sa se asigure aerarea prin patrunderea libera a aerului si nu neaparat prin remaniere. Totusi, remanierea are avantajul major ca permite reomogenizarea substratului, aportul important de oxigen, repartizarea uniforma a umiditatii, patrunderea si dezvoltarea microorganismelor aerobe si, in final, obtinerea compostului intr-un timp scurt.

Compostarea in cosuri sau padocuri se preteaza pentru deseuri menajere ale unei gospodarii sau familii. Acestea nu trebuie sa includa diferite deseuri care ar putea impiedica procesul de compostare sau sa afecteze calitatea compostului, precum: resturile de carne sau peste, oasele, deseuri de substante folosite in menaj, in special la curatenie, etc. De asemenea, nu se vor amesteca nici deseuri sau resturile vegetale din gradina, care sunt afectate de diferite boli (tuberculi sau radacini de legume afectate) si, mai ales, nu se vor amesteca nici deseurile sau resturile vegetale din gradina, care sunt afectate de diferite boli (tuberculi sau radacini de legume afectate) si, mai ales, nu se vor amesteca dejectii de la animale de casa (caini, pisici), care sunt purtatoare ale unor patogeni si paraziti daunatori pentru om, care pot rezista la temperaturi la care se realizeaza compostarea si care se vor transmite in lantul compost-sol-planta-om. Asadar, vor fi compostate in cosuri sau padocuri urmatoarele tipuri de deseuri menajere: resturi alimentare, resturi de la pregatirea legumelor si fructelor in vederea prepararii, hartia careia nu i se mai poate da alta destinatie sau care nu poate fi reciclata mai eficient, deseurile verzi de la intretinerea spatiilor verzi (iarba si ramuri tocate). O conditie esentiala pentru realizarea unui compost de calitate este realizarea unui amestec echilibrat intre deseuri verzi (deseuri organice bogate in substate azotoase, precum resturi alimentare, iarba si ramurile verzi, etc.) si deseuri negre (deseuri organice bogate in carbon, precum paiele, frunzele uscate, hartia etc.).

Parametrii compostarii

Indiferent de metoda de compostare practicata, abilitatea gramezii de compostare de a se incalzi si a mentine o temperatura ridicata este dependenta de 7 factori:

compozitia fizica si biologica a materialelor supuse compostarii;

accesibilitatea elementelor nutritive, inclusiv a carbonului pentru microorganismele ce produc compostarea;

nivelul umiditatii in materialele supuse compostarii;

structura gramezii (marimea particulelor, textura si densitatea aparenta);

rata de aerare in gramada ori in sira;

marimea gramezii de compostare, si

conditiile mediului ambiant (temperatura, vant, umiditate, etc.).

In tabelul 12 sunt prezentate caracteristicile proceselor de compostare, care sunt dependente de caracteristicile materiilor prime utilizate, marimea gramezii de compostare si /ori conditiile climatice.

Tabelul 12 Caracteristicile dorite pentru procesele de compostare.

Caracteristicile

Variatia rezonabila

Variatia dorita

Raportul Carbon:Azot

Umiditatea

Continutul de Oxigen

> 6%

pH

Densitatea aparenta

< 640 kg/m3

Temperatura

43 – 60 oC

54 – 60 oC

Marimea particulelor

0,3 – 5 cm diametru

diversa

Multe analize detaliate ale principalilor parametrii care guverneaza compostarea au fost deja raportate. Deoarece compostarea este un proces exclusiv biologic, toate aceste elemente care influenteaza direct sau indirect, metabolismul microbian, afecteaza procesul. Din punct de vedere al procesului propriu-zis, in conditii optime reprezinta producerea unui compost de buna calitate, intr-un timp scurt. Acest rezultat poate fi obtinut, prin colaborarea cu toti parametrii care controleaza procesul de la un nivel optim. Optimizarea acestor parametrii depinde de sistemul utilizat. Acesti parametrii vor varia in functie de procesul care se desfasoara in fereastra sau intr-un reactor si daca fluxul de aer este suflat sau absorbit. Din acest motiv nu este posibil sa defineasca conditiile ideale brute de minerale, fara a lua in considerare sistemul de compostare pentru a fi adoptat. In cele ce urmeaza prezentam o analiza a principalilor factori care controleaza compostarea.

Temperatura in interiorul masei materialului de compostat determina nivelul la care se petrec numeroase procese biologice si joaca un rol selectiv asupra evolutiei si succesiunii comunitatilor microbiene (Mustin, 1987).

In conditii de aerobioza, temperatura este factorul care determina tipul de microorganisme, in special diversitatea si nivelul activitatii metabolice (Hassen et al., 2001). Daca gramada de compost nu a atins o temperatura suficient de inalta este posibil, nu numai ca inactivarea microorganismelor sa nu aiba loc, dar ca bacteriile patogene chiar sa se inmulteasca (Turner, 2001).

In timpul compostarii aerobe curba temperaturii medii permite punerea in evidenta a 3 faze :

Faza mezofila in timpul primelor 25 de zile ale ciclului de compostare, in timpul careia microorganismele psichrofie si mezofile tind sa se dezvolte. Temperatura creste pana la 40-50 °C ca o consecinta a biodegradarii constituentilor organici.

Faza termofila. Aceasta se petrece intre a 30-a si a 110-a zi ale prosesului de compostare. Temperatura depasind limitele de toleranta ale microorganismelor mezofile si permite dezvoltarea microorganismelor termogene. Controlul temperaturii si mentinerea ei la 65 °C in interiorul gramezii de compost este asigurat prin ventilare si stropire cu apa.

Faza de racire. Temperatura incepe sa scada dupa a 12-a saptamana. Aceasta scadere se petrece odata cu debutul diminuarii materiei organice. In timpul acestei faze raportul C/N tinde sa se stabilizeze. Spre sfarsitul celor 4 luni de compostare, temperatura medie din interiorul gramezii inregistreaza o reala scadere la valori de circa 30 °C. Temperatura ramane scazuta chiar daca se continua intoarcerea, respectiv aerarea si stropirea gramezii de compost (Hassen si col., 2001).

Din punct de vedere ecologic, Einstein denumeste acest proces ' sinucidere microbiana ' . Temperaturile excesiv de ridicate inhiba cresterea in cele mai multe din microorganismele din prezent, ceea ce incetineste descompunerea materiilor organice.

Doar cateva specii de bacterii thermophile sporogene arata activitate metabolica mai sus de 70°C: Bacillus stearothermophilus, Bacillus subtilis, Clostridium sp., si bacterii non-sporogene, gram negative, aerobe: genul Thermus.

Pentru un compost rapid, temperaturile inalte pe perioade lungi de timp trebuie sa fie evitate. O prima faza termofila poate fi utila in controlul patogenilor termosenzitivi. Problema controlului temperaturii este rezolvata prin utilizarea ventilatiei fortata de-a-lungul procesului. Un avantaj este racirea prin vapori indusa in regiunea din teanc, care este cel mai izolat si caldura este purtata la exteriorul straturilor. O alta caracteristica importanta in controlul temperaturii este utilizarea unei temperaturi de control unitate, de a raspunde la un senzor de temperatura plasat in teanc. Este stabilit un plafon de temperatura, aerarea timp este reglementata in mod automat de catre productia de energie termica, care este, desigur, o functie a activitatii biologice.

pH-ul este un parametru care afecteaza foarte mult procesul de compostare. Valorile optime ale pH sunt de circa 6-7,5 pentru dezvoltarea bacteriilor, in timp ce ciupercile prefera circa 5,5-8,0. Valorile pH sunt scazute la inceput, datorita formarii acizilor, apoi ele cresc, iar in faza finala a procesului de compostare ramane constant (Zorpas si col., 2000).

In timpul primei faze valorile pH pot fi apropiate de neutru datorita producerii de CO2 si de acizi organici de catre bacterii si ciuperci; in timpul celei de-a doua faze, scaderea productiei si eliminarea CO2, precum si descompunerea proteinelor (cu producerea de amoniac) conduc la cresterea valorilor pH (Lazzari si col., 1999).

Aerarea Aportul de oxigen pe durata procesului de compostare este esential pentru o activitate eficienta a microorganismelor aerobe care participa la acest proces. Compostarea este un proces biologic de oxidare, iar disponibilitatea oxigenului pe durata procesului este foarte importanta (figura 1). Oxigenul este folosit de catre microorganisme ca electron acceptor terminal pentru respiratia aerobica si pentru oxidarea diferitelor sorturi de substante organice din masa de compost (de Bertoldi, 1983).

Dioxidul de carbon (CO2) continut creste treptat si nivelul de oxigen scade. Media CO2+O2 continut in interiorul masei este proximativ de 20%. Concentratia de oxigen variaza de la 15 la 20% si CO2 creste de la 0,5 la 5%.

Atunci cand continutul de oxigen scade sub acest nivel, microorganismele anaerobe incep sa le depaseasca pe cele aerobe. Fermentarea anaeroba si procesele de respiratie le preiau.

Este evident ca, prin urmare, microorganismele trebuie sa furnizeze constant aer proaspat pentru a pastra activitatile metabolice nealterate. In compostare, O2 nu este necesar numai pentru metabolismul aerob si respiratia microorganismelor , dar si pentru oxidarea varietatilor de molecule organice prezente in masa. Una din principalele functii ale aerarii este furnizarea de oxigen, astfel incat nivelul scazut nu limiteaza procesul. Avand in vedere ca nivelul optim de oxigen trebuie sa fie mentinut constant, pentru a sporii trasnformarea biooxidativa, aerare discontinua, cum ar fi cotitura periodica nepotrivita in acest sens. Consumul de oxigen in timpul compostarii este direct proportional cu activitatea microbiana. Prin urmare, exista o relatie directa intre consumul de oxigen si temperatura. Temperaturile care sporesc activitatea microbiana sunt in intervalul 28-55°C, cu un consum mai mare de oxigen

Asadar, aerarea masei de comost consta in a suplimenta continutul de O2 care nu trebuie sa scada sub 18 %. Pentru a se mentine aceasta valoare in mod constant este necesara o aerare periodica prin intermediul intoarcerii gramezii de compost (de Bertoldi, 1982) sau remanierii.

Cercetarile au demonstrat ca o buna oxigenare, precum si un bun control al temperaturii si umiditatii gramezii compostate conduc la realizarea intr-un timp scurt a unui compost de calitate.

Umiditatea sau continutul de apa al substratului. Apa este necesara organismelor vii care intervin in procesul de compostare. Un continut minimal in apa este deci necesar pentru a se asigura nevoile acestora.

Pe parcursul procesului de compostare pot apare o serie de disfunctii indiferent de masa de material (substrat) supus compostarii. Acestea trebuie remediate intrucat poate fi vorba de mirosuri urate care port persista si afecta zona in care se realizeza compostare, procesul se poate prelungi, calitatea compostului poate fi afectata. Toate situatiile ce pot fi intalnite, cauzele ce le pot determina, precum si solutiile de remediere se prezinta in tabelul 1

Tabelul 13

Disfunctii ce pot apare pe parcursul procesului de compostare

Probleme

Posible Cauze

Solutii

Umiditate si organisme doar in

mijlocul vracului

Vracul poate fi prea mic sau rece daca compostarea se petrece prea incet

Daca se composteaza doar in vrac (gramada), trebuie sa ne asiguram ca acesta are cel putin o inaltime de cel putin 1 m si o largime de 1 m. Daca se face compostarea intr-un tarc sau un cos, nu este nevoie de aceste dimensiuni.

Nu se intampla nimic. Temperatura

in interiorul

gramezii pare sa nu

creasca deloc.

Insuficient azot

Insuficient oxigen

Insuficienta umiditate

Vreme rece

Compostare incheiata.

Fiti siguri ca exista surse suficiente de azot in gramada, precum balegarul, iarba taiata sau resturile de alimente.

Amestecati gramada pentru ca aceasta sa poata acumula oxigen.

Amestecati gramada si ajustati umiditatea acesteia.

O gramada prea uscata nu intra in procesul de compostare.

4. Asteaptati pana in primavara, acoperiti gramada sau compostati intr-un cos.

Masa de frunze sau

iarba taiata nu se

descompune.

Slaba aerare sau umiditate

insuficienta.

A se evita straturile prea groase compuse doar dintr-un singur tip de material. Un strat prea gros de frunze, hartie sau iarba nu se descompune bine. A se remania sau intoarce straturile si gramada in intregime pentru a permite o buna aerare si omogenizare a materialelor. A se toca toate materialele mari care nu se pot descompune cu usurinta.

Miros de ranced,

sau de otet, sau de

oua stricate.

Nu exista suficient oxigen sau gramada este prea umeda, sau prea compacta.

A se amesteca gramada pentru aerare. A se adauga materiale de volum cu capacitate buna de absorbtie a apei, precum paiele, fanul sau frunzele uscate. Daca mirosul este prea puternic se vor adauga materiale uscate si se va astepta pana se va produce o uscare suficienta si apoi se va amesteca gramada.

Miros de amoniac.

Nu exista suficient material

bogat in carbon.

A se adauga materiale bogate in carbon, precum frunzele uscate, paiele, fanul, hartia, ziarele tocate etc.

Sunt atrase

rozatoarele sau alte animale.

Materiale precum carnea, uleiul, oasele sau alte tipuri de alimente se gasesc prea la suprafata in gramada.

Resturile de la bucatarie se vor conduce catre centrul gramezii. Nu se vor composta materiale necorespunzatoare. A se folosi un cos in care sa nu poata patrunde rozatoarele.

Atragerea

insectelor, a

milipedelor, a

melcilor etc.

Acest lucru este normal in procesul de compostare si este parte a procesului natural.

Nici o problema.

Foc sau furnici.

Gramada poate fi prea

uscata sau nu suficient de

fierbinte, sau sunt resturi de

la bucatarie prea la

suprafata.

Fiti siguri ca gramada este bine amestecata si omogenizata pentru a se produce o crestere uniforma a temperaturii si pastrati o umiditate suficienta.

Etapele procesului de compostare

Pentru a obtine un compost de calitate si intr-un timp relativ scurt, se recomanda construirea gramezii de compost din mai multe straturi alternative de materiale organice si minerale diferite, conform urmatorului procedeu :

A. Se asterne un strat afanat de material nemaruntit de 15-20 cm. Sunt recomandabile aici taieturile de crengi si gard viu, paie, cozi de flori, frunze uscate, coji de copaci, crengi, corzi de vita de vie. Pentru a face legatura cu celelalte straturi si a mentine atmosfera favorabila fermentarii, acest strat se stropeste cu apa. Prin acest strat se poate realiza drenajul compostului; apa care este in plus se va putea scurge si totodata se asigura aerisirea.

B. Primul strat de material compostabil are 10-15 cm grosime si este format din materiale organice usor degradabile: tulpini si frunze verzi de plante cultivate si de buruieni, frunze, resturi vegetale de la bucatarie. Apoi se pune un rand de pamant pe care vine inca un strat de frunzis, iarba uscata, resturi de bucatarie si gunoi de la animale.

Depunerea se continua in acelasi mod pana la o inaltime de 1,5 m. Partea de sus a gramezii nu se termina cu varf ci cu o suprafata. Prima etapa a procesului de compostare dureaza maxim o saptamana si se incheie cu acoperirea gramezii cu frunze, paie, materiale textile, saci de iuta, folie de plastic etc. Este de asemenea foarte bine daca asterneti deasupra si un strat de pamant negru de gradina; astfel compostul se coace mai repede. Mare grija! Gramada de compost trebuie asezata pe suprafata solului si niciodata sapata in pamant, deoarece astfel riscam ca materialele folosite sa se putrezeasca in lipsa de aer. Trebuie sa cautam un loc ferit de vant, curenti de aer si umbros. Inca de la amenajarea gramezii, materialul trebuie udat din cand in cand, pentru ca sa nu se usuce prea tare.
Compostul se coace dupa o desfacere in circa 4-6 luni in lunile de vara, si in 6-9 luni in lunile de iarna. In timpul iernii este interzisa desfacerea compostului, pentru a se evita racirea lui. Insa in lunile de vara este indicatata desfacerea gramezii dupa trei luni si reamestecarea.

Puteti sa pregatiti una langa alta doua lazi pentru compost. Intr-una sa depozitati deseurile, iar atunci cand o desfaceti puteti s-o treceti in celalalt compartiment, amestecand resturile, care dupa trei luni ar trebui sa fie aproape descompuse.

Ca sa obtinem compost cu cantitatea necesara optima de humus si ca substantele organice sa nu fie supraexploatate trebuie folosite in maxim un an de la terminarea coacerii.

Fazele procesului de compostare.

S-au identificat trei faze principale ale procesului de compostare:

-Faza 1, stadiul de fermentare mezofila, care este caracterizat prin crestearea bacteriilor si temperaturi intre 25 si 400o C;

-Faza 2, stadiul termofil in care sunt prezente bacteriile, ciupercile si actinomicetele (primul nivel al consumatorilor) la o temperatura de 50-600o C, descompunand celuloza, lignina si alte materiale rezistente; activitatea de descompunere pe care o realizeaza microorganismele este maxima atunci cand langa aerul si apa suficienta, compostul are o temperatura optima pentru procesele de descompunere. Ideal ar fi ca compostul sa aiba 40-60o C, limita superioara a stadiului termofil poate fi la 70o C si este necesar sa se mentina temperatura ridicata cel putin o zi deoarece astfel devine posibila compostarea naturala si curatarea de germeni nedoriti. - substantele nutritive - cu cat resturile pe care le adunam sunt mai variate, cu atat compostul va fi la sfarsit mai valoros

-Faza 3, il constituie stadiul de maturare, unde temperaturile se stabilizeaza si se continua unele fermentatii, convertind materialul degradat in humus prin reactii de condensare si polimerizare; ultimul obiectiv este de a produce un material care este stabil si poate fi judecat cu privire la raportul C:N; materialele bine compostate au un raport C:N redus; de ex. raportul C:N poate scadea de la 30 la inceputul procesului de compostare la 15 in compostul matur.

In timpul compostarii active, descompunerea aeroba genereaza dioxid de carbon si vapori de apa. Descompunerea anaeroba activa genereaza dioxid de carbon, metan si alte produse de fermentatie care creeaza mirosuri neplacute, pH redus in gramada de compostare si inhiba cresterea plantelor. Numerosi factori afecteaza generarea de mirosuri: cantitatea de oxigen din gramada, caracteristicile materialelor supuse compostarii, pH –ul initial al amestecului si materialele utilizate ca aditivi. Chiar daca exista o aprovizionare buna cu oxigen (obtinut prin difuzie, remaniere ori aerare fortata) in gramada de compostare tot raman unele pungi mai mici ori mai mari in care procesul se desfasoara in conditii anaerobe. Produsele din aceste pungi anaerobe se vor descompune in momentul in care ele ajung in conditii aerobe in gramada de compostare. La conditii de pH in jur de 4,5 sau mai mici, microorganismele aerobe mor, se corodeaza echipamentele de lucru si apar mirosuri. pH-ul coborat si aparitia mirosurilor sunt cei mai buni indicatori ai nevoii de oxigen.

O gramada de compostare este predominant aeroba daca concentratia oxigenului in gramada de compostare este distribuita uniform si are valori peste 5-6 %. La valori ale oxigenului sub 3 % apar mirosurile si incepe procesul de anaerobioza. Daca se intrerupe fluxul de aer in gramada chiar si numai 2 minute atunci cand activitatea microbiana este ridicata in gramada pot sa apara procese anaerobe. In conditii anaerobe, apar mirosuri generate de alcolii si acizii organici volatili formati rapid, care coboara pH-ul gramezii. Restabilirea conditiilor aerobe printr-o aerare si porozitate corespunzatoare poate lua de la 2 la 6 zile.

Organismele microbiene necesare pentru compostare apar natural in multe materiale organice. Totusi, sunt numerosi proprietari de produse vandabile pentru a active, ori a fi folosite ca starter in compostare. Adaugarea de culturi bacteriene ori alte produse se refera la inoculare ori insamantare. Cu toate ca folosirea stimulatorilor poate stimula compostarea (in special a subproduselor care sunt relativ sterile), cei mai multi producatori de compost le considera rareori necesare.

Cele mai obisnuite tipuri de aditivi folositi pentru dirijarea compostarii si imbunatatirea calitatii produsului final sunt:

folosirea compostului care nu si-a terminat maturarea si este inca bogat in microorganisme ca inocul (pana la 10 % din masa gramezii de compostare);

folosirea carbonatului de calciu pentru corectarea deficitului de calciu si corectarea reactiei acide;

folosirea sangelui si fainii de coarne pentru a asigura azotul in absenta gunoiului de grajd;

faina de oase este utilizata pentru corectarea deficitului de fosfor si calciu;

solul argilos sau argila pura sunt folosite pentru a imbunatatii formarea compusilor argilo-humati, in special pentru composturile ce se vor folosi pe solurile nisipoase;

gipsul este recomandat pentru imbunatatirea texturii solului;

roca fosfatica macinata se adauga pentru eliberarea lenta a fosforului accesibil;

nisipul si pulberea grosiera de granit (in cantitati mici) au rolul de reducere a texturii prea argiloase si imbunatatire a drenajului;

faina de alge marine se recomanda ca sursa de potasiu si microelemente;

organisme specifice ori preparate biodinamice;

roci macinate ori pudra aplicate pentru asigurarea microelementelor ori argilei; deasemenea acestea reduc mirosurile neplacute, imbunatatesc formarea humusului si drenajul.

Municipalitatea din Calgary, Canada, a folosit ureea ca amendament cu azot si prin aceasta a marit viteza de compostare si a obtinut temperaturi mai ridicate decat in variantele fara uree. Ca sursa de azot pot fi folosite si ierburile, asfel ca un amestec de frunze si ierburi composteaza in bune conditii.

Avantajele si dezavantajele compostarii.

Principalele avantaje ale compostarii produselor reziduale zootehnice constau in:

asigura protectia mediului ambiant din apropierea complexelor zootehnice si in tot arealul in care acesta se aplica;

constituie o metoda eficienta de reciclare pentru reziduurile culturilor, reziduurile si mortalitatile din complexele zootehnice;

se inlocuieste un produs voluminos, cu umiditate ridicata, greu transportabil si pe o raza mica in jurul complexului cu un produs concentrat, usor transportabil la orice distanta, fara miros, liber de agenti patogeni, capabil sa controleze dezvoltarea unor boli si daunatori din sol, usor de depozitat, nu creeaza probleme cu mustele sau cu buruienile, putand fi aplicat pe teren la momentul cel mai convenabil;

conserva elementele nutritive din gunoi; compostul contine o forma organica mai stabila a azotului, care este mai putin spalat in apele freatice;

produsul final cedeaza mai greu elementele nutritive accesibile pentru plante si poate fi aplicat pe teren o perioada mai indelungata;

se obtine un ingrasamant valoros pentru agricultura, mai ales pentru sectoarele legumicol si floricol, care poate substitui mari cantitati de ingrasaminte chimice:

se obtine un produs capabil sa reduca deficitul de materie organica si microelemente in solurile agricole, sa amelioreze caracteristicile fizice, chimice si biologice ale solurilor si sa creasca indicii de valorificare a elementelor nutritive din ingrasamintele minerale aplicate;

poate substitui asternutul;

se imbina degajarea reziduurilor cu ameliorarea solului intr-o maniera ‘’naturala’’, care nu cere un consum foarte mare de energie, dar solicita cel putin la fel de multa atentie ca operatiile de muls, manuirea oualor, controlul bolilor, etc.: compostarea nu inseamna numai punerea in gramada a unor produse reziduale si apoi sa astepti sa ai compost peste cateva saptamani;

constituie o metoda de indepartare a excesului de elemente nutritive;

ferma si de reducere a suprafetei ocupate cu depunerea reziduurilor;

compostul se imprastie uniform pe terenul agricol cu masinile existente in dotarea unitatilor;

compostul este un excelent conditionator de sol, imbunatateste structura solului, are un aport important de materie organica si reduce potentialul pentru eroziunea solului; este fertilizantul ideal pentru gradina si este recomandat in special pentru rasad; compostul are un potential antifungic;

Existenta unei piete a compostului face din acesta un produs foarte atractiv; principalii cumparatori sunt gradinarii, legumicultorii, cei ce se ocupa cu agricultura peisajera, cultivatorii de plante ornamentale, cei ce intretin terenurile de golf, etc.; pretul variaza considerabil deoarece este privit uneori ca un produs rezidual, dar se obtine cu 5-10 $ pe m3 si se vinde cu 50 $ fiind mult dependent de piata locala, calitatea compostului si materiile prime utilizate; poate sa aduca profit;

compostul poate fi folosit ca material pentru biofiltre;

compostarea ofera posibilitatea reutilizarii elementelor nutritive si a fractiei organice din reziduurile din ferma si conduce la obtinerea unui produs nou, vandabil, solicitat pe piata, capabil sa mareasca cantitatea si calitatea productiei agricole.

Ca la orice alta activitate si in cazul compostarii pot sa existe si dezavantaje. Acestea constau in:

necesita timp si bani; compostarea necesita echipament, munca si management; daca s-ar folosi numai echipamentele din ferma ar creste consumul de forta de munca; se impune deci pentru fermele mijlocii si mari sa se procure echipamente speciale pentru compostare al caror cost variaza de la minimum 10.000 $ la peste 100.000 $ pentru a putea incepe operatiunile de compostare;

necesita teren pentru desfasurarea activitatii; suprafetele necesare pentru depozitarea materiilor prime, a compostului finit si pentru desfasurarea procesului de compostare pot fi foarte mari;

este posibil sa apara mirosuri, cel putin in prima faza a procesului; produsele supuse compostarii emana deseori mirosuri neplacute, mai ales daca sunt depozitate pentru un timp inainte de pornirea procesului, unele locuri pot cere masuri de reducere a mirosurilor; mirosurile pot fi generate si printr-un management necorespunzator;

vremea poate afecta sau prelungi compostarea; vremea rece si umeda poate prelungi procesul de compostare prin reducerea temperaturii in gramada de compostare si prin cresterea umiditatii; zapada in cantitate mare si pe termen lung poate chiar bloca procesul de compostare;

este nevoie de un studiu de marketing si de aplicare a acestuia; aceasta implica un inventar al potentialilor cumparatori, reclama, insacuire, transport la punctele de vanzare, un management al echipamentelor si mentinerea calitatii produsului;

sunt indepartate de la productia agricola gunoiul de grajd si resturile vegetale si orientate in alte directii;

sunt posibile pierderi potentiale de azot din gunoiul de grajd; deseori compostul contine mai putin de jumatate din azotul prezent in gunoiul de grajd proaspat;

compostul cedeaza lent elementele nutritive pentru plante;

exista riscul ca activitatea sa fie tratata ca o intreprindere comerciala.

Atat gunoiul de grajd cat si compostul sunt buni conditionatori de sol si au o anumita valoare fertilizanta. De obicei gunoiul de grajd se aplica direct pe teren asigurand ameliorarea calitatilor solului la fel ca si compostul. Acest lucru face sa para nejustificat procesul de compostare.

Totusi sunt unele avantaje care impun compostarea:

compostarea converteste continutul de azot din gunoiul de grajd in forme organice mai stabile; chiar daca acest lucru presupune unele pierderi de azot, ceea ce ramane este mai putin susceptibil la spalare si pierdere sub forma de amoniac;

gunoiul cu un strat gros de asternut (asa cum se intampla astazi in complexele de taurine) are un raport C:N ridicat, ceea ce face ca atunci cand este aplicat pe teren sa provoace foame de azot (excesul de carbon din gunoi conduce la utilizarea de catre microorganisme a rezervelor de azot asimilabil din sol, acesta nemaifiind accesibil pentru plantele de cultura); procesul de compostare a acestor amestecuri de gunoi cu asernut cu raport C:N ridicat conduce la reducerea raportului C:N pana la un nivel acceptabil pentru a putea fi aplicat pe teren fara a produce foame de azot;

generarea de caldura in timpul procesului de compostare reduce numarul semintelor de buruieni din gunoiul de grajd;

intr-un numar din ce in ce mai mare de ferme zootehnice, gunoiul este mai mult o povara decat un lucru valoros; depunerea gunoiului provoaca mari probleme mai ales fermelor ce cumpara o mare parte din hrana, sau acolo unde numarul de animale este necorelat cu suprafata de teren disponibil pentru aplicarea gunoiului, sau in zonele cu o densitate mare a populatiei; multe griji sunt provocate de scurgerile de gunoi de pe terenul inghetat si contaminarea cu nitrati a apelor din fantani; compostarea are posibilitatea sa reduca aceste probleme; compostarea converteste elementele nutritive in forme ce sunt mai greu levigate catre apa freatica sau sunt mai greu antrenate de scurgerile de suprafata;

utilizarea compostului conduce la reducerea poluarii difuze din agricultura;

solurile fertilizate numai cu compost ofera un surplus de elemente nutritive plantelor in lunile mai-septembrie si un deficit in restul timpului, ceea ce impune aplicarea impreuna cu ingrasamintele minerale.

Compostul constituie cel mai bun mulci si amendament natural al solului si el poate fi folosit in locul fertilizantilor comerciali. Dar cel mai important lucru este ca este un produs ieftin.

Folosirea compostului conduce la imbunatatirea structurii solului, ameliorarea texturilor excesive, imbunatatirea aerarii si cresterea capaciatii de inmagazinare a apei, creste fertilitatea solului si stimuleaza dezvoltarea unui sistem radicular sanatos al plantelor. Materia organica aplicata prin compost asigura hrana pentru microorganisme, care pastreaza solul in conditii de sanatate. Azotul, potasiul si fosforul vor fi produse natural prin hranirea microorganismelor, deci nu va fi necesara aplicarea de amendamente pentru sol sau acestea vor fi putine.

Metode de compostare.

In SUA se practica cel putin 5 metode de compostare:

A. compostarea pasiva in gramada deschisa;

B. compostarea pe platforma, in sire sau in gramezi folosind un incarcator pentru intoarcere, amestec si manuire ;

C. compostarea pe platforma folosind echipamente speciale de remaniere a gramezii;

D. sisteme de gramezi statice aerate folosind conducte perforate;

E. sistem de compostare in container.

Primele trei metode se practica de obicei in aer liber, iar ultimele doua in spatii inchise pentru a avea un mai bun control al umiditatii, tratamentului si captarii mirosurilor.

A) Compostarea pasiva in gramada deschisa este pretabila pentru fermele de dimensiuni mici sau moderate, cu un management mai redus. Metoda implica formarea gramezii de materiale organice si lasarea ei nederanjata pana cand materialele sunt descompuse in produse stabilizate. Aceste gramezi mici au avantajul miscarii naturale a aerului. Datorita fermentarii active gramada se incalzeste in interior, aerul cald se ridica si se pierde la suprafata superioara a gramezii, fiind inlocuit cu aerul rece ce patrunde pe la baza gramezii si pe lateral, improspatand astfel aerul in gramada. In functie de marimea gramezii, curentii de aer pot improspata mai repede sau mai incet aerul din gramada activand procesul de fermentatie. Pentru un schimb eficient de aer mai ales in perioada de vara si daca se composteaza materiale ce degaja mai multa caldura cum este cazul gunoiului de la cabaline, inaltimea gramezii va fi de numai 0,9 – 1,2 m. Costul muncii si echipamentului necesar pentru a forma si amesteca gramada constituie cheltuielile operationale cele mai mari. Incarcatoarele din ferma si masinile de imprastiat gunoi sunt de obicei cele folosite in ferma. Compostarea pasiva or nederanjata este de obicei folosita pentru compostarea carcaselor animalelor din ferma. Dezavantajul acestei metode consta in faptul ca gramada devine de negospodarit fiind prea umeda, prea uscata, prea compacta, putand deveni repede anaeroba si foarte mirositoare.

B) Compostarea pe platforma in siruri si gramezi este cea mai comuna forma de compostare. Pentru un management activ al procesului sirurile si gramezile sunt remaniate cu ajutorul unei masini speciale ceea ce evita compactarea gramezii, imbunatateste schimbul de aer, aduce la suprafata gramezii materialul din interior si introduce in gramada materialul de la suprafata gramezii. In acest mod pot fi distruse prin compostare semintele de buruieni, agentii patogeni si larvele de muste, ele ajungand in mijlocul gramezii unde temperatura este foarte mare. Intorcand si amestecand din nou cu ocazia remanierilor materialele supuse compostarii acestea se fragmenteaza in particule mai mici si le creste suprafata activa biologica de contact. Excesul de remanieri poate conduce la reducerea porozitatii gramezii daca marimea particulelor devine prea mica. Marimea gramezii (a sirului) este data de caracteristicile echipamentului ce realizeaza remanierea gramezii. La noi in tara au detinut astfel de utilaje numai unii cultivatori de ciuperci. Este timpul sa se importe astfel de echipamente daca vrem sa avansam in acest domeniu. Modul nostru de lucru, pe care il recomandam si acum este foarte greoi si se apropie mai mult de prima varianta de compostare decat de aceasta, din lipsa de echipamente specifice. Este de preferat ca platforma de compostare sa fie inconjurata de un sant pentru colectarea scurgerilor. Lichidul colectat poate fi folosit pentru umectarea gramezii la remaniere daca acest lucru este necesar sau se poate aplica pe terenul agricol ca fertilizant lichid. In cazul unor intreprinderi mici si medii, ce composteaza de la cateva sute la cateva mii de metri cubi, in lipsa echipamentului specific de remaniere a gramezii se poate utiliza un tractor cu cupa de incarcare (tip fadroma) si benzi transportoare pentru a se putea realiza amestecul. Masinile de distributie a gunoiului pot fi utilizate si pentru distributia compostului. Un echipament pentru remaniere poate amesteca intre 400 si 4000 t pe ora. Chiar daca se dispune de acest echipament pentru remaniere tot este necesar un incarcator tip fadroma pentru organizarea initiala a gramezii, pentru incarcarea compostului in masinile de transportat sau de imprastiat, etc.

C) Compostarea pe platforma folosind echipamente de remaniere specializate se practica in unitatile mari producatoare de compost. Este identica ca mod de organizare cu metoda B – compostare pe platforma in siruri si gramezi, dar este obligatorie prezenta echipamentului special de remaniere.

D) Sistemul de gramada statica aerata cu conducte perforate – se poate dezvolta in spatii deschise sau inchise. In gramada sunt incorporate catre baza conducte perforate pentru aerare. Gazele fierbinti din interiorul gramezii se ridica, iar aerul rece patrunde prin conducte in interiorul gramezii. Se poate practica si aerarea fortata folosindu-se un suflator de aer in conductele de la baza gramezii care face ca circulatia aerului sa fie mai rapida. Sistemul de fortare a aerarii permite cresterea gramezii si un control mai bun al procesului de compostare. Aranjamentele de presiune negativa (in interiorul conductelor perforate) permit exaustarea aerului direct prin filtre biologice daca mirosurile devin o problema. Gramezile statice aerate au la baza aschii de lemn, paie tocate ori alte materiale poroase. Materialul poros de la baza incorporeaza si conductele perforate pentru aerare. Selectarea si amestecul initial al materiilor prime supuse compostarii sunt esentiale, deoarece trebuie sa aibe o structura buna pentru a-si mentine porozitatea pe intrega perioada de compostare. Aceasta cerinta generala este asigurata prin folosirea unui agent de mentinere a densitatii, cum sunt paiele sau aschiile de lemn. Inaltimea initiala a gramezii statice aerata este de 1,5-2,5 m. In iarna gramezile mai mari ajuta la mentinerea caldurii . Un strat de compost finisat acopera gramada de compost. Lungimea gramezii statice aerate este limitata de distributia aerului prin conductele de aerare. Pentru gramezile statice aerate amestecul materialelor depuse in gramada este esential deoarece gramada se formeaza o singura data. Amestecarea gramezii se face cu ajutorul unui incarcator frontal de tip fadroma prin amestecare de cateva ori intr-o alta gramada si depunere apoi in gramada finala a materialelor amestecate. Se recomanda ca amestecarea si formarea gramezii sa se faca pe o suprafata betonata.

E) Sistemul de compostare in (vas) container implica inchiderea materialelor de compostare active intr-un container, cladire, etc. Sistemul in (vas) container are cel mai agresiv management si in general cel cu investitia cea mai mare de capital, dar ofera cel mai bun control al procesului de compostare. Cele mai multe metode in container implica o varietate de sisteme de aerare fortata si tehnici de intoarcere mecanica conducand la intensificarea procesului de compostare. Unele sisteme de compostare in containere (un sac enorm) include materialele de compostare fara intoarcere.

Sistemul de compostare in containere mici care sunt instalate pentru folosirea timp de circa un an sunt accesibile pentru compostare intr-o varietate de ferme ce genereaza materiale organice inclusiv pasari moarte si gunoi de grajd. Multe din aceste sisteme combina atributele platformei cu echipament de intoarcere si pe cele ale metodel pilei statice aerate.

1.1. Compozitia masei.

Pregatirea materiei organice pentru compostare este, in prezent, realizata in doua moduri:

Mecanica,

Combinate biologice si mecanice;

Procesele mecanice implica reducerea dimensiunii peticului, urmata de separarea materialelor inerte prin cernere, separarea dinamica, separarea cu flux de aer, separarea electromagnetica, etc. In combinate procesele biologice-mecanice , deseurile sunt plasate in reactoarele biologice pentru cateva zile (1-3 zile), unde procesele de degradare biologice incep odata cu reducerea mecanica a dimensiunii. Dupa aceasta faza in reactor fractiunea organica biodegradabila a suferit conditionari drastice; reies macerate si nefolositoare, astfel incat aceasta separare de material inert este usor de efectuat mecanic.

Mai mult decat atat, fractiunile organice sufera atacurile microbiene si este mai bine contitionata pentru urmatoarele procese de compostare; in plus fata de reducerea de dimensiune optima, este mult mai omogen si uniform de invadat de microorganisme. Aceasta inseamna ca caracteristicile fizice si chimice ale materiei pentru compostare pot varia in functie de pregatirea la care au fost supuse. Materia organica pentru compostare este compostata de solide, apa si gaze naturale cu o constanta alternanta intre cele trei fractiuni. Materia solida consta in cenusa, material inert si biodegradabil, materia organica continand apa. Relatiile individuale dintre aceste componente sunt extrem de importante pentru evolutia din acest proces, precum si de calitatea produsului final. Acesti parametrii pot varia astfel cum se va vedea, in termen de o gama limitata daca procesul decurge corect. Transformarea microbiana a fractiei organice in compost este ,in esenta, un proces aerobic oxidativ. Aceasta inseamna ca suprafata: raportul volumului dintre particule are o influenta directa asupra manierei si vitezei de degradare, raportul aer:apa in proportie de particule interspatiale este la fel de important. Apa si oxigenul sunt indispensabile pentru activitatea microbiana, si atunci cand procentul este mai mic decat nivelul critic, metabolismul microbian si respiratia inceteaza si se opreste,

aceasta inseamna ca procesul de compostare incetineste sau se opreste.

Prezentarea unei metode de compostare

Materia prima pentru prepararea compostului.

Toate produsele reziduale in stare solida provenite din complexele zootehnice si ferma pot fi utilizate ca materie prima pentru compostare. Ele se vor composta impreuna cu resturi vegetale tocate, raportul dintre acestea fiind in functie de umiditatea produsului rezidual.

Fiecare tip de reziduu zootehnic are propriile caracteristici fizice, chimice si biologice. Gunoiul de la bovine si cabaline, atunci cand este amestecat cu asternut are calitati bune pentru compostare.

Namolul de porc, care este foarte umed si de obicei neamestecat cu asternut necesita amestecare cu paie sau alt material energetic. Gunoiul de pasare necesita deasemenea sa fie amestecat cu materiale bogate in carbon, de preferat cu continut mic de azot cum ar fi rumegusul si paiele. In general, descompunerea rapida si temperaturile ridicate in timpul compostarii produc produse libere de miros, usor de manuit, omogene si stabile biologic.

Materialul energetic.

Utilizarea unui material energetic in procesul de compostare are trei scopuri principale: reducerea umiditatii produsului rezidual zootehnic, aerarea gramezii de compostare si realizarea unui raport C:N optim pentru fermentare.

Ca material energetic se pot folosi paie, coceni de porumb, vreji de soia, fasole sau mazare, tulpini de floarea soarelui, etc. tocate la dimensiuni de 2-5 cm astfel incat sa se poata amesteca cat mai bine cu produsul rezidual, sa aiba suprafata de contact cat mai mare, sa aereze bine gramada.

Unele materiale pot necesita un proces de sortare ori de macinare. In gramada de compostare trebuie sa intre toate resturile organice din ferma, ce nu isi gasesc utilizare in hrana animalelor.

Folosirea unor produse umede, furaje cu continut ridicat de azot, mere, tescovina, si reziduuri de cartofi, poate cere aplicarea unui amendament din cenusa de lemn, zgura macinata ori alte produse de amendare cu var pentru a creste pH-ul initial al amestecului. Unele materiale ce trebuie compostate care au un continut ridicat de carbonat de calciu ori continut alcalin cum sunt unele asternuturi de la animale (taurine) actioneaza ca tampon la nivele coborate de pH ale furajelor.

Pentru realizarea unei umiditati optime se determina umiditatea produsului rezidual zootehnic si a materialului energetic. Se calculeaza un amestec care sa dea umiditatea optima de 65 %(cu variatii de la 60 la 70 %).

Pentru obtinerea unui compost de calitate este necesar ca raportul produs rezidual:material energetic sa fie de 3-9:1 la cantitatea bruta.

Obtinerea unui compost de calitate este dependenta de realizarea in gramada de compostare a unui raport C:N optim (20-40:1) care sa favorizeze nu numai pornirea si desfasurarea fermentatiei in asa fel incat sa se obtina o descompunere rapida a materialelor supuse compostarii, ci sa se realizaze si o sinteza de materii humice, care constituie de fapt partea valoroasa a compostului.

Un raport C:N mai mare de 40:1 creeaza conditiile pierderii carbonului prin degajare de CO2, iar la o valoare mai mica de 20 se produc pierderi de amoniac prin volatilizare, lipsind carbonul necesar sintezei proteinei microbiene.

In tabelul 14 sunt prezentate rapoartele C:N medii pentru cateva materiale supuse compostarii ce prezinta valori mai mari ale azotului sau ale carbonului.

Tabelul 14

Valori ale raportului C:N in materilele supuse compostarii.

Materiale cu continut ridicat de Azot

Raport C:N

Materiale cu continut ridicat de Carbon

Raport C:N

Gunoi de cabaline

Hartie de ziar

Gunoi de porcine

Celuloza pentru hartie

Gunoi de bovine

Cartoane ondulate

Gunoi de curcani

Frunze

Namol orasenesc

Reziduuri de fructe

Resturi alimentare

Scoarta de copac

Gunoi de la broiler

Rumegus, aschii de lemn

Reziduuri de legume

Iarba taiata

Este strict necesar sa se mentina o aerare corespunzatoare in gramada, cu un continut optim de oxigen pentru a asigura activitate biologica aeroba. Daca aeratia este insuficienta in orice etapa a procesului de compostare, se vor dezvolta conditii anaerobe si pH-ul va scadea pana la aproximativ 4,5 deranjand procesul de compostare. In cele mai multe cazuri aerarea sau remanierea gramezii poate preveni conditiile anaerobe pH-ul ajungand la valori aproape neutre.

Adaosul de resturi vegetale asigura totodata si suportul fizic care sa permita construirea de gramezi inalte (pentru economie de teren in statia de compostare si pentru a reduce influienta factorilor climatici externi).

Cele mai bune rezultate s-au obtinut prin folosirea ca material energetic a paielor tocate.

Materiale de evitat intr-un compost

Unele materiale pot prezenta un pericol pentru sanatate sau pot crea batai de cap si prin urmare, nu ar trebui sa fie utilizate pentru a face un compost. Formele umane sau animale nu ar trebui sa fie folosite deoarece ele pot transmite boli. Desi animalele raman in conditii de siguranta pot fi descompuse in compostoare comerciale, deseuri cum ar fi carne, oase, grasime, oua intregi si produsele lactate, ar trebui sa fie evitate in gramezile de compost de acasa pentru ca acestea pot atrage rozatoare. Cea mai mare parte a plantelor si a organismelor bolnave si semintele de iarba sunt distruse in timpul procesului de compostare deoarece temparatura in mijlocul teancului ajunge la 150-160 grade F. In majoritatea gramezilor de compost, cu toate acestea, este imposibil sa se amestece de-a binelea continutul sufucient pentru a aduce toate deseurile in centru.

In consecinta, adaugand plante bolnave sau cantitati mari de buruieni care contin seminte ce pot crea probleme, in cazul in care compostul este gata de a fi utilizat in gradina .Citrul de coji, porumb, tulpini si tarate, ramuri cu frunze de palmier, lemn de nuc, jder mare si coji de migdale sunt folosite pentru a intrerupe lent si trebuie eviatats cu exceptia cazului in care sunt tocate. Mangalul rezista de asemenea degradarii si nu se vor descompune in cele mai multe gramezi de compost. Cenusa de carbine nu ar trebui adaugata pentru ca aceasta contine egal sulf si fier, care pot fi toxice pentru plante.

Produsele petroliere ar trebui sa fie luate pentru centrele de reciclare, niciodata nu le pune intr-un compost de teanc. Desi plantele care au fost tratate cu erbicide si pesticide ar trebui evitate pentru compostare, mici cantitati de erbicide, plante tratate (de exemplu iarba tunsa) pot fi adaugate in teanc, atata vreme cat timpul adecvat este permis pentru descompunerea aprofundata. In mod ideal, ierburile de pajisti sunt recent tratate cu erbicide si ar trebui sa fie lasate pe pajiste pentru a se descompune. Cele mai multe chimicale agricole, ambele: pesticide si erbicide degradeaza la diferite valori.

Tabelul urmator listeaza substantele chimice comune folosite pe gazonul de acasa, ofera rata lor de degradare in sol. Chiar daca unele ierburi taiate tratate sunt utilizate, substantele chimice pe care acestea le contin ar trebui sa degradeze cel putin la fel de rapid intr-un compost de teanc intretinut in mod corespunzator.

Biopreparate

In vederea intrarii rapide in fermentatie si a ridicarii bruste a temperaturii peste 600 C pentru a surprinde unii agenti patogeni in forma vegetativa este necesar sa se trateze cu biopreparate. Biopreparatele sunt culturi microbiene selectionate in acest scop si cuprind specii bacteriene din familia Enterobacteriacee, Pseudomonadaceae, Bacillaceae si Actinomicete, mezo si termofile.





Rezultate bune s-au obtinut prin utilizarea unor culturi microbiene apartinand genurilor: Pseudomonas, Escherichia, Micrococcus, Bacillus si Streptomyces obtinute pe medii de cultura sintetice. Rolul acestor culturi este si acela de a hidroliza rapid o parte din substraturi pregatind astfel conditii favorabile dezvoltarii unor microorganisme active in procese fiziologice speciale cum ar fi: fixarea azotului, degradarea celulozei, etc. Pentru obtinerea de substante humice se introduc si unele culturi de Arthrobacter sp. si Bacillus megaterium care devin active intr-un stadiu mai avansat al compostarii.

Obtinerea maielei pentru inoculare

Culturile microbiene sunt trecute intr-un macerat de urzica pregatit dupa metoda prezentata in cele ce urmeaza. Pentru pregatirea unei gramezi mame de 2 t se pune la macerat o cantitate de 10-15 kg urzica proaspata (sau 1,5-2 kg urzica uscata) in 100 l apa curata. Fermentarea se face la umbra, de preferinta in butoaie de lemn sau material plastic. Se agita zilnic. Dupa 4-5 zile solutia degaja un miros caracteristic indicand ca este buna de folosit. Atunci se adauga 10 l lapte degresat (sau zer sau lapte sintetic) si se lasa pana a doua zi. In ziua urmatoare se dilueaza totul cu 100 l apa (volum total realizat =200 l), se introduc culturile bacteriene, inclusiv mediile de cultura agarizate si se agita circular, schimband din cand in cand sensul girator, timp de o jumatate de ora.

Executarea gramezii mama

Marimea gramezii mama este de 10-15 % din greutatea gramezii de compostare. La cantitati mai mici (sub 10 t) se poate practica asezarea manuala in straturi succesive a componentelor: materialul energetic 2/3, produsul rezidual 1/3 din greutatea totala a gramezii si maiaua. La cantitati mai mari (peste 10 t) se folosesc benzi transportoare, maiaua fiind aplicata prin stropire cu ajutorul unei pompe cu furtun. Gramada mama are forma prismatica cu latimea la baza de circa 2 m, inaltimea de circa 2 m si lungimea dupa nevoi.

Microorganismele introduse in gramada incep sa se dezvolte pe suprafetele resturilor vegetale, iar temperatura creste. Umiditatea trebuie astfel reglata incat sa nu depaseasca 60 %, in caz contrar gramada se remaniaza si se adauga cantitati mici de apa sau material energetic uscat.

Remanierea se face, de obicei, dupa 3-4 zile, cu ajutorul unui incarcator hidraulic TIH-445. Durata gramezii mama este de 6-10 zile dupa care ea poate fi folosita pentru inocularea gramezii propriuzise de compostare.

Cercetarile au aratat ca biopreparatele incorporate in gramada de compostare accelereaza si mentin totodata la un nivel superior procesele vitale de descompunere si humificare a materiilor organice supuse compostarii.

Daca microorganismele termofile celulolitice si ligninolitice pot fi facute sa predomine, viteza de compostare este mai mare si temperatura mai inalta, temperaturile peste 550 C timp de 24 de ore ducand la o distrugere aproape completa a agentilor patogeni.

Executarea gramezii de compostare

Gramada de compostare propriu-zisa are forma unei sire cu o coama tesita cu latimea la baza de 3-6 m, inaltimea de 2 - 3 m si lungimea dupa nevoie si cuprinde un amestec cat mai omogen de reziduu zootehnic, material energetic si compost din gramada mama.

Durata fermentarii este de minimum 3 luni in sezonul cald si 4-5 luni in sezonul rece. In acest timp se practica remanieri din 30 in 30 de zile. Remanierea se executa cu masina de pregatit compost pentru ciupercarii, cu incarcatorul TIH sau cu alt utilaj specializat. In aceasta etapa ar fi timpul sa cumparam un set de masini specializate pentru compostare pentru a face mai atractiva aceasta activitate.

De fiecare data cand se face remanierea se fac observatii asupra nivelului de umiditate a materialului ce se composteaza, asupra mersului biodegradarii materialelor si in caz ca umiditatea a scazut sub 50 % se procedeaza la stropirea materialelor cu apa, de preferinta apa uzata, pana ce umiditatea ajunge la 60-70 %. La remaniere se va avea grija ca materialul de la suprafata gramezii sa ajunga in mijlocul gramezii iar cel din mijloc catre suprafata. Masina cu care se face remanierea trebuie sa asigure o omogenizare cat mai buna a materialului supus compostarii. Daca sezonul este prea ploios se vor lua masuri de acoperire a gramezilor pe coame pentru a se evita impregnarea cu apa si trecerea la compostarea anaeroba, care se recunoaste dupa dezvoltarea unei temperaturi inferioare (sub 500 C) in masa compostului. Temperatura in masa compostului se ridica inca din primele zile la peste 55-60 oC si este permisa pana la 70 oC. Daca tinde sa depaseasca acest plafon se umezeste.

O umiditate prea ridicata poate conduce la conditii anaerobe in gramada si aceasta va genera mirosuri neplacute, intarzieri in incalzirea gramezii si scurgeri nedorite. Accesibilitatea carbonului in diferite materii prime este diferita, in functie de suprafata de contact, determinata de marimea particulelor si gradul de lignificare. Lignina datorita structurii sale complexe si varietatii legaturilor chimice este rezistenta la descompunere. In consecinta carbonul din aschii sau rumegus este mai putin accesibil decat cel din paie, chiar daca raportul C:N este similar. Porozitatea este esentiala,deoarece determina cit de mult aer va intra si difuza in gramada. Porozitatea este in stransa legatura cu umiditatea. O aprovizionare buna cu materiale energetice si de crestere a volumului gramezii este importanta, mai ales atunci cind se composteaza cantitati mari de namoluri umede. Densitatea aparenta initiala a gramezii nu trebuie sa depaseasca 600 kg/m O densitate aparenta mai mare poate fi un semnal ca amestecul este prea umed sau contine materiale prea dense ceea ce conduce la compactarea gramezii si la lipsa de aerare. Ca materiale folosite pentru afanarea gramezii se pot utiliza si aschiile de lemn, rumegusul or surcelele de lemn, fanul, etc.

Un compost de calitate se obtine in perioada martie–octombrie. Daca se porneste la compostare cel mai tarziu la 1 octombrie, se executa o singura remaniere la 1 noiembrie (daca vremea este buna, cu temperaturi peste 100 C, apoi nu se mai remaniaza datorita temperaturilor prea coborate.

Ultima faza a procesului de compostare, care difera ca perioada de la o metoda la alta in functie de intensitatea metodei alese, o constituie definitivarea compsotului sau maturarea acestuia.

Mirosurile pot fi minimizate prin pornirea compostarii materialelor cat mai repede posibil si prin mentinerea compostarii in conditii aerobe. Urmatoarele recomandari vor ajuta la minimizarea mirosurilor:

receptionarea unor bune materiale pentru compostare si mentinerea lor bine amestacate;

stocarea materiilor prime pentru cel putin unitatea de timp necesara pentru procesul de compostare,

tinerea gramezii la o inaltime de circa 1,5 m;

mentinerea umiditatii in gramada la circa 55%;

remanierea gramezii de doua ori pe saptamana;

preveniti baltirea si stagnarea apei (locuri de activitate anaeroba);

minimizati praful (el transporta mirosurile);

pastrati gramezile de stocare acoperite si uscate;

pastrati toate facilitatile curate.

Mirosurile pot fi controlate prin alegerea materiei prime sau prin acoperirea gramezii cu un material capabil sa absoarba aceste mirosuri. De exemplu, amplasarea la suprafata gramezii aerate de compostare a unui strat de compost finit sau a unui strat de turba va permite captarea mirosurilor neplacute. De asemenea, amestecul cu o mare cantitate de rumegus, compost finit ori turba va absorbi mirosurile venite de la alte ingrediente. Controlul mirosurilor se poate face mai usor in unitatile ce folosesc aerarea fortata. Aerul exhaustat paraseste gramada si este directionat intr-un filtru de adsorbtie a mirosurilor. Deseori o gramada de compost finit sau o gramada de turba poate fi folosita ca filtru.

Sitarea compostului

Dupa incheierea perioadei de fermentare se executa o prelucrare finala care consta in eliminarea materialelor grosiere (fragmente de tulpini nedescompuse, materiale straine intamplatoare, materiale inerte cum sunt cele de sticla, plastic, metal, etc., materiale cu dimensiuni mari) prin cernere. Materialele organice eliminate pot fi trecute la compostare intr-o alta gramada.

Inainte de cernere, uneori este nevoie de o umectare a compostului printr-o stropire fina pentru a reduce la minim degajarea prafului care ar putea sa provoace neplaceri, sa stanjeneasca operatiile potentiale, sa descreasca eficienta masinilor sau sa afecteze sanatatea operatorilor. Trebuie insa evitat excesul de apa ce ar putea conduce la reducerea eficientei sitarii. Umiditatea optima de sitare este intre 35 si 45 % in functie de tipul de sita folosit.

Sunt accesibile (in SUA) 4 tipuri de site: stationare, vibratoare, disc si rotative. In alegerea tipului de sita este necesar sa se tina cont de: marimea ochiurilor, capacitatea, costul, compatibilitatea cu echipamentele existente, eficienta in asigurarea nivelului dorit de separare si susceptibilitatea la blocare (astuparea ochilor sitei cu materialul de cernere). Sitele obisnuite au dimensiunile de 0,6 – 1,2 cm, in functie de materialul ce trebuie sitat si folosirea compostului. Sitele cu dimensiuni mai mici au un risc mai mare de blocare.

Stocarea compostului

Compostul astfel obtinut se depoziteaza in gramezi mari si se acopera pentru a fi ferit de umditate sau uscaciune excesiva.

Stocarea este necesara pentru a armoniza timpul dintre momentul terminarii compostarii si momentul de folosire. Pentru fermele tipice perioada de stocare este de 3 sau mai multe luni. Stocarea se poate face in gramezi mai mari decat cele utilizate pentru compostare ori pentru maturare. Chiar si compostul finit care a fost produs si maturat in conditii bune mai are inca o slaba activitate biologica. Aceasta impune ca gramezile de stocare sa nu fie ignorate si trebuie sa se adopte un management care sa evite recontaminarea, contaminarea cu buruieni si pericolul de foc.

Pentru evitarea autocombustiei este necesar ca gramada sa nu depaseasca 3,5 m inaltime.

Evitarea contaminarii cu agenti patogeni sau cu seminte de buruieni in timul stocarii se poate face daca se asigura protectia gramezii impotriva animalelor cum sunt pasarile. Acest lucru poate fi realizat prin acoperirea gramezii cu materilale textile care sa permita respiratia in gramada. In permanenta se va monitoriza evolutia temperaturii in gramada si daca aceasta creste se va trece la remanierea gramezii. Toate spatiile de depozitare a compostului vor fi bine drenate, cu suprafata de scurgere canalizata in afara gramezii. Adaposturile deschise sunt ideale pentru pastrarea compostului.

Pentru pastrare timp indelungat umiditatea redusa este cea mai indicata deoarece se reduc mult procesele biologice.

Stocarea unui compost imatur fara aerare suficienta conduce la aparitia de mirosuri neplacute. Daca se aplica la un mediu de crestere (ex. cuburi nutritive, substraturi de cultura, ghivece, etc.) compostul imatur va interfera cu cresterea plantelor prin imobilizarea azotului si producerea de toxicitate amoniacala ori producand deficienta de oxigen in solurile plantate.

Compostul ce urmeaza a fi folosit in ghivece trebuie sa fie mai stabil decat cel ce este destinat amestecului cu solul. In timpul stocarii umiditatea nu va depasi 45-50 %, iar aceasta se va mentine prin intoarcere, amestecare si adaosuri de lichide daca este necesar. Daca pentru insacuire sau imprastiere se solicita un compost cu umiditate redusa trebuie evitat adaosul de apa in timpul perioadei de definitivare (maturare). Inainte de folosire cu cateva saptamani se recomanda sa se restocheze compostul din gramada mare in gramezi mai mici. Aceasta permite sa se stocheze compostul in conditii de aerare naturala si sa se disipeze si compusii toxici ce pot fi prezenti.

Insacuirea compostului

Compostul insacuit se vinde la un pret mai mare decat cel in vrac. Insacuirea trebuie practicata numai cand volumul vandut justifica cheltuielile facute cu echipamentul de insacuire si cu forta de munca. Compostul va fi depus in box-paleti pentru stocare mai usoara inainte de livrare si pentru transport. Insacuirea necesita un compost foarte stabil, cu un continut de apa de 40-45 %. Sitarea se va face prin sita de dimensiuni mai mici pentru compostul ce se insacuieste. Deoarece compostul respira, se recomanda ca insacuirea sa se faca chiar inainte de trimiterea compostului.

1.4.Calitatea compostului

Compostul este considerat bun daca are urmatoarele caracteristici

Se prezinta ca un produs omogen de culoare brun inchis sau negru.

Mirosul este de pamant reavan fara alte mirosuri neplacute.

Marimea particulelor este mai mica de 1,2 cm.

Este un produs stabil (capabil sa fie stocat pentru o perioada rezonabila de timp fara sa isi piarda eficienta ca amendament al solului).

Nu contine seminte viabile de buruieni.

Nu contine fitotoxine ori contaminanti vizibili, si

Are pH-ul intre 6,0 – 7,8.

In vederea livrarii compostul trebuie sa fie insotit de un certificat care trebuie sa cuprinda cel putin urmatoarele:

umiditatea ( sub 50%);

continutul de azot total ( peste 1,5% la s.u.);

raportul C:N ( 10-18);

pH (6,0 -7,8).

Pe eticheta se va trece numele si adresa producatorului, materialele ce au stat la baza pregatirii compostului si recomandari pentru utilizare.

In ultimii ani interesul pentru compostare ca o alternativa pentru managementul partii organice din produsele reziduale a crescut semnificativ in Canada. Ca rezultat, prin comitetul national, Consiliul Canadian al Ministerelor de Mediu a inceput dezvoltarea unor ghiduri nationale pentru producerea si utilizarea compostului pentru toate provinciile si teritoriile.

Obiectivele specifice ale acestor ghiduri sunt:

protejarea mediului ambiant si sanatatii publice in tara;

incurajarea separarii surselor de reziduuri solide municipale in scopul producerii unui compost de calitate;

dezvoltarea armonizata, la nivel national a standardelor compostului care vor armoniza diferite grupuri si diferite interese;

asigurarea increderii consumatorilor prin stabilirea unor criterii de calitate la nivel national pentru compost;

siguranta ca metoda de compostare este permisa sa se dezvolte ca o solutie de management a reziduurilor/resurselor si ca o industrie constiena a mediului care deviaza reziduurile organice de la depunerea in halda si incinerare.

Biroul de standardizare elibereaza un certificat de conformitate care atesta ca produsul fabricat de o anumita uzina este conform tuturor exigentelor normelor aplicabile. In plus,certificatul recunoaste in final capacitatea producatorului de a produce permanent si constant un astfel de produs conform standardelor. Certificatul de conformitate este valabil 2 ani.

Procesul de recunoastere a conformitatii comporta urmatoarele etape:

cererea de recunoastere a conformitatii depusa de intreprindere, ce conduce la deschiderea dosarului de catre biroul de standardizare;

pregatirea de catre intreprindere a planului sau de inspectie si recoltarea de probe pentru

controlul sau de calitate necesare pentru raportul privind respectarea normelor si transmiterea la biroul de standardizare a ’’Listei de verificare a calitatii’’;

prima vizita a inspectorului de la biroul de standardizare la uzina, pentru verificarea locului, sistemului si registrului de control a calitatii si trecerea la esantionarea produselor pentru certificare;

Recoltarea de probe printr-un laborator acreditat cum se cuvine, si esantioanele recoltate de

Biroul de standardizare, la sfarsitul analizelor, vor caracteriza produsul fata de cerintele

normelor;

studierea primului raport de evaluare si daca acest lucru este necesar, cererea de masuri corective;

eliberarea certificatului de conformitate, daca toate exigentele programului de certificare au fost respectate;

verificarea periodica (la 2 ani) a intreprinderii de catre biroul de standardizare, pentru a se asigura ca toate conditiile prezentate in momentul certificarii au ramas constante in timp (materii prime, procedeul adoptat, frecventa controlului de calitate, etc.).

La stabilirea limitelor de calitate acceptabile s-au luat in consideratie:

existenta reglementarilor, politicilor, legilor si ghidurilor Canadiene;

existenta literaturii stiintifice si informatiilor tehnice;

siguranta compostului;

valoarea agronomica a compostului;

analizele composturilor produse in Canada;

necesitatea, constrangerile si interesele producatorilor de compost;

compatibilitatea modului de abordare a folosirii de catre diferitii participanti;

cererile organizatiilor de mediu, diferitilor experti si a multor grupuri de propietari exprimate in timpul consultarii publice.

Desi nu exista standarde curente pentru aprecierea calitatii compostului, au fost folositi multi parametri conventionali, inclusiv urmatorii:

pH 5,5 – 7,5; continutul in materie organica;

saruri solubile (sub 5 mmhos/cm); umiditatea (35 – 55%);

continutul in elemente nutritive; marimea particulelor (1 – 3 cm);

capacitatea de inmagazinare a apei; densitatea aparenta (sub 600kg/m3);

stabilitatea.

In general, compostul trebuie sa fie bogat in materie organica, cu continut redus de saruri solubile, sa indeplineasca toate standardele ce reglementeaza utilizarea lui in agricultura, sa nu contina seminte de buruieni, sa nu aibe miros respingator, sa aibe pH-ul in zona neutra si sa aiba umiditatea sub 50%.

Aprecierea momentului terminarii compostarii

Daca dupa remaniere temperatura in gramada de compostare nu mai creste se poate aprecia ca procesul de compostare este incheiat si compostul poate merge la locul de depozitare unde se matureaza. In acest timp activitatea biologica in gramada a scazut suficient pentru a permite pastrarea indelungata in gramada fara o manuire semnificativa. Daca procesul de compostare a fost condus corect materialul este liber de agenti patogeni si inofensiv. Timpul suplimentar adaugat prin procesul de maturare permite o mai buna stabilizare a materialului si descompunerea acizilor organici urat mirositori si a fitotoxinelor ce au putut fi generate in timpul compostarii initiale.

Gramezile cu compostare activa pot fi gata pentru trecere la maturare dupa 3 saptamani.

Totusi cele mai multe recomandari sunt de 3 luni, si uneori mai mult. O atentie deosebita trebuie acordata descresterii temperaturii in gramada activa si verificarii daca nu cumva acesta este rezultatul unor limitari cum ar fi umiditatea insuficienta sau excesiva. O metoda simpla de verificare a finalitatii procesului de compostare consta in recoltarea intr-o punga de plastic a unei probe de compost ce apreciem ca este gata pentru trimitere la maturare, umectarea usoara a acesteia si pastrarea acestei probe inchisa la temperatura camerei (20 – 300 C). Daca dupa o saptamana la deschiderea pungii aceasta nu degaja miros neplacut se poate considera ca acest compost poate fi trimis la maturare. Maturarea este mentinuta atat cat este necesar pentru a atinge nivelul dorit de stabilitate a compostului. Aceata poate dura de la cateva saptamani la 8 luni sau mai mult.

Terminarea procesului util de compostare este marcat de aparitia nitratilor (in jur de 200 ppm) consecinta a reactivarii microflorei aerobe mineralizatoare a materiei humificate.

Imediat dupa perioada de compostare activa, cea mai mare parte din azotul accesibil din compost este sub forma de amoniu. Desi multe plante horticole absorb azotul sub forma amoniacala, multe pot fi afectate de concentratiile ridicate de amoniu.

Cromatografia specifica reprezinta un alt test pentru stabilirea stadiului de compostare. Totusi determinarea raportului C:N ramane in continuare un test care stabileste gradul de compostare. Dupa 3 luni de compostare acest raport, in cazul compostului din namol de porc sau de pasare devine similar celui din sol avand valori de 10-14.

Utilizarea in agricultura ca fertilizant a unor composturi cu un raport C:N prea ridicat, de ordinul 20-25, duce la aparitia fenomenului numit de agronomi ‘’blocarea azotului’’ sau ‘’efectul depresiv’’ care se datoreaza intrarii in concurenta pentru azot a microorganismelor (ce mineralizeaza materia organica administrata) cu plantele de cultura. Se ajunge astfel, ca in locul unui spor de productie sa se obtina o reducere a ei. Utilizarea unui compost cu raportul C:N sub 10 permite o mineralizare rapida a azotului, care risca sa fie spalat de catre apa din precipitatii sau de irigare. Compostul cu un raport C:N intre 10 –14 corespunde unui mediu stabil, acest raport fiind caracteristic atat pentru sol cat si pentru compostul evoluat.

Microfauna creste numeric dupa prima luna de compostare odata cu scaderea temperaturii.

La inceputul fermentarii materialele din compostr sunt populate cu Amoeba limax, Cercobo agila, Amoeba gracila, Colpoda steini, Colpoda maupasi, Colpoda fastigata. Dupa 3 luni acestea dispar fiind inlocuite de Bodo sp., Bodo augustus, Oicomonas termo, Cercobo longicauda, Vorticella microstoma, Colpoda inflata, Eonostomium affina, Vorticella putrina, acestea fiind un indice al terminarii procesului de compostare.

Se demonstreza ca procesele respiratorii descresc pe masura avansarii compostarii, fapt ce se coreleaza si cu evolutia numarului de bacterii. Asupra numarului de ciuperci microscopice (fungi) care creste spre sfarsitul stagiului de compostare trebuie sa mentionam dificultatile de metoda care duc la falsificarea realitatii in anumite stadii de dezvoltare a fungilor. Ciupercile microscopice avand doua stari sub care se prezinta (miceliu si spori) determina posibilitatea ca in plina expansiune vegetativa numarul de unitati biologice sa fie mic si totusi sa reprezinte o biomasa puternic dezvoltata, iar in cazul unor conditii neprielnice de viata sa produca spori, care in cazul numaratorii pe placi cu mediu nutritiv sa dea impresia unui numar mare de unitati biologice, dupa numarul sporilor care germineaza, dar care nu numai ca reprezinta o biomasa infima, dar se prezinta in acelasi timp si inactiva din punct de vedere biologic.

Din punct de vedere calitativ zonele bine aerate din gramada de compostare au fost populate cu specii de Arthrobacter cu pigment galben si cu actinomicete , lipsind in totalitate bacteriile intestinale si Pseudomonas aeruginosa cunoscuta ca patogena. Aceasta dinamica a microflorei aerobe este normala si oglindeste de fapt procesele de transformare a materiei organice.

Descompunerea materiei organice si formarea biomasei microbiene ca si sinteza simultana a substantelor humice se produc cu intensitate descrescanda pana la stabiliorea unui echilibru dat de noua calitatea a materiei organice – compost matur si finit. Peste aceasta faza apare un proces nou de mineralizare, raportzul C:N scazand sub 10.

In timpul procesului de compostare continutul de substanta organica a scazut de la 74 % la 41 %. A scazut de asemenea continutul de carbon, a crescut cel de azot, iar concentratia acizilor humici exprimata prin raportul acizi humici/acizi fulvici a crescut de la 0,8 la 3,0. Prin compostare densitatea aparenta a crescut cu 1/ La terminarea compostarii densitatea aparenta este in jur de 635-706 kg/m

Urmatoarele metode ar putea fi folosite pentru apecierea maturitatii compostarii:

Consumul de oxigen – va avea valori mici in compostul matur.

CO2 respirat – va avea valori mici in compostul matur.

Abilitatea de autoincalzire – va fi coborata in compostul matur.

Potentialul redox – va avea o valoare mare a raportului oxidare/reducere.

Raportul NO3 / NH3 – va avea valori mai mari de 1.

Testul humusului – va evidentia o proportie relativ ridicata a compusilor humusului cu greutate mica la mare

Testul de crestere – semintele de creson (Lepidium sativum), orz, mazare verde ori ridichi vor germina in compostul matur in timp normal si vor produce plante viguroase si sanatoase;

Testele de nitrat si amoniu – valorile nitratilor nu vor fi mai mari decat 200 ppm, si nu se vor

putea detecta valori semnificative ale amoniului in compostul matur.

Caracteristicile compostului

Compostul are miros de pamant reavan si este bine structurat. Multe companii din SUA au extins vanzarea compostului dupa amestecarea cu alte materiale pentru vanzare cu amanuntul cu o valoare mai ridicata, pentru un scop specific. Echipamentul de sitare existent poate fi echipat cu pulverizator sau mixer, aplicind astfel in mod uniform amendamente, ingrasaminte, nisip, etc.

In general amestecurile de compost au urmatoarele caracteristici:

au caracteristici uniforme si predictibile (necesita cerinte specifice de aplicare);

contin ingrediente mult mai scumpe (cum sunt nutrienti specifici ori microelemente), si

conduc la un pret de vanzare mai ridicat.

Amestecarea este deseori aplicata pentru a inbunatati caracteristicile fizice si creste continutul de materie organica a compostului vandut. S-au produs amestecuri de compost pentru pepiniere, terenuri de golf si amenajari peisagistice.

Caracteristicile biologice ale compostului.

Organismele patogene pot fi prezente in produsele supuse compostarii ceea ce face ca insasi compostul sa poata contine agenti patogeni si sa constituie un risc pentru sanatate. Pentru o reducere adecvata a riscului pentru sanatate, compostul se va conforma criteriilor prezentate in sectiunile A si B in functie de sursa de materii prime pentru compost.

A. Cand compostul nu contine materii prime cunoscute ca avand o incarcatura ridicata de patogeni umani, vor fi luate in considerare urmatoarele criterii:

1. Compostul va urma tratamentul urmator ori alte procese recunoscute ca fiind echivalente decatre autoritatea recunoscuta (importanta).

In cazul folosirii metodei de compostare in container, reziduurile solide vor fi mentinute in conditii operationale la temperaturi de 550 C sau mai mari timp de 3 zile. In conditiile folosirii metodei de compostare pe platforma utilizand echipamente speciale pentru remanierea gramezii, reziduurile solide vor fi mentinute la o temperatura de 550 C sau mai mare pentru cel putin 15 zile in timpul perioadei de compostare. De asemenea, in timpul perioadelor cu temperatura ridicata, gramada va fi remaniata cel putin de 5 ori. In cazul folosirii metodei de compostare in gramezi statice aerate, reziduurile solide vor fi mentinute in conditii operationale la o temperatura de 550 C sau mai mare pentru trei zile.

Practica preferabila este sa se acopere gramada cu un strat de material izolator, cum ar fi compostul matur ori aschiile de lemn, pentru a se asigura ca toata suprafata de material supus compostarii este supusa la temperatura ceruta.

2. Organismele patogene nu vor depasi urmatoarele:

coloformi fecali1 <1000 cel mai probabil numar/g de solide total calculat pe baza de greutate uscat, si

Salmonella sp. < 3 cel mai probabil numar /g solide total calculat pe baza de greutate uscat.

B. Acolo unde compostul contine materii prime cunoscute ca avand un numar mare de agenti patogeni umani se vor lua in considerare urmatoarele criterii:

1. Trece prin tratamentul descris in sectiunea A deasupra ori alte procese recunoscute ca echivalente de autoritatea relevanta (importanta) a provinciei ori teritoriului.

2. Organismele patogene nu vor depasi urmatoarele valori:

coliformi fecali < 1000 cel mai probabil numar / g total solide calculat pe baza greutatii uscat;

Salmonella sp. < 3 cel mai probabil numar / 4 g total solide calculat pe baza de greutate uscat.

Pentru poluantii organici, cu exceptia PCBs (0,5 mg/kg), ghidurile nu au stabilit limite. In gramezile de compost se realizeaza conditii pentru dezvoltarea multor specii. Protozoarele sunt reprezentate prin 77 specii, iar comunitatea nevertebratelor este completata de 10 genuri de colembole cu rol in descompunerea materiei organice, micetofage si coprofage.

Larvele si insectele apartin in general grupurilor de Coleoptere si Diptere. Ramele sunt foarte frecvente.

In sistemele de compostare bine conduse temperaturile cele mai mari sunt produse in stadiul initial, cu descresterea gradata a temperaturii spre sfarsit. Aceste temperaturi initiale ridicate sunt de asemenea importante in asigurarea distrugerii tuturor agentilor patogeni si degradarii materialelor grosiere. Cei mai multi agenti patogeni sunt omorati in mai putin de 3 zile cind sunt introdusi in compost.

Urmarind influienta compostarii asupra microorganismelor patogene s-a ajuns la urmatoarele concluzii:

Reactiile termice impreuna cu procesele biologice petrecute in reziduul zootehnic in timpul prelucrarii lui prin compostare duc la o diminuare temporara sau definitiva a numarului total de bacterii aerobe mezofile, distrugerea intr-un timp scurt (pana la 7 zile) a salmonelelor si intr-un interval mai lung (pana la 60 zile) a lui Escherichia coli, fara a influienta sensibil Clostridium perfringens si numarul probabil de bacterii coliforme.

Procesul de compostare, desi nu are efect sterilizant pentru toate bacteriile potential patogene, poate fi totusi considerat ca una dintre cele mai eficiente metode de decontaminare a produselor reziduale destinate fertilizarii solului.

Rareori agentii patogeni umani sunt o grija deosebita pentru reziduurile generate in ferma. Totusi specii de Giardia si Cryptosporidium parvum au fost raportate in complexele zootehnice. Acestea sunt protozoare care pot cauza diareea la om si animale, in special la cei cu un sistem imunitar scazut. Protozoarele sunt transmise de la animalele infectate ca cisti dorminzi in materiile fecale. Cistii persista in mediul ambint chiar in conditii de mediu adverse.

Complexele pot fi infectate cu acesti paraziti prin ingerarea hranei ori a apei contaminate de catre fecalele provenite de la animalele infectate, domestice sau salbatice. Animalele tinere sunt mai susceptibile la infectie datorita practicilor curente de management care grupeaza animalele tinere in tarcuri. Totodata ele prezinta mai greu semnele clinice ale infectiei. Cand animalele au diaree datorita protozoarelor gunoiul are un mare numar de cisti de protozoare. Animalele care nu prezinta semne de infectie pot transporta protozoarele si depune cistii in fecalele lor. Aceste protozoare sunt distruse prin expunere la temperaturi de 600 C in 30 minute. In timp ce temperatura in gramada de compostare poate depasi 600 C, in materialul de la suprafata gramezii acest lucru nu se intampla. Intoarcerea (remanierea) gramezii imbunatateste potentialul pentru ca 1 Coliformii fecali sunt un indicator bun pe termen lung pentru bacteriile patogene. Tot materialul supus compostarii sa atinga aceasta temperatura. Literatura sugereaza ca expunerea

protozoarelor la temperaturi sub 600C pentru cateva zile conduce la moartea acestor organisme.

Cercetarile efectuate au aratat ca prin compostarea dirijata a namolului de porc se asigura distrugerea tuturor germenilor patogeni, microbieni si parazitari, in conditiile realizarii si mentinerii temperaturii de 600 C timp de o luna.

Mentinerea timp de 6 zile a unor temperaturi de peste 60o C conduce la inactivarea virusilor din compost.

Testele efectuate pentru urmarirea viabilitatii oualor de Ascaris suun au aratat inhibarea evolutiei acestora si chiar distrugerea daca s-au realizat temperaturi de 50-60 0 C timp de 30 zile.

In ceea ce priveste calitatea biologica, compostul realizat prin fermentare dirijata este superior celui obtinut prin fermentatie spontana; compostul realizat prin fermentatie dirijata cu biopreparate reprezinta si o solutie practica pentru evitarea poluarii solului, aerului si apelor, prin inlaturarea efectelor negative: miros pestilential, focar de raspandire a agentilor patogeni pentru om si animale, datorita acumularii sau folosirii directe pe sol a namolului (Rauta si colab., 1980).

Caracteristicile chimice ale compostului.

Compozitia chimica a compostului este in functie de compozitia chimica a materialelor supuse compostarii, raportul dintre aceste materiale si modul de desfasurare a procesului de compostare.

Cercetarile efectuate au aratat ca un compost obtinut din dejectii de pasare a avut un continut de azot total de 6,2%, iar cantitatea de azot organic mineralizat a fost intre 33,7% si 39,3%. Pentru alte tipuri de compost cantitatea de N organic mineralizat intr-un ciclu experimental de 150 zile variaza intre 12 si 15%. Cuplarea acestei informatii cu faptul ca in compost exista 0,04% azot accesibil (tot ca nitrat) si 0,8% azot organic, sugereaza ca acest produs nu constituie o sursa abundenta de azot.

Pentru aprecierea calitatii compostului s-au stabilit limitele de incarcare cu metale grele care pot fi folosite ca specificatii pentru piata pentru orice compost sau amendament de sol destinat folosirii publice –tabelul 15. Daca concentratiile de metale din compost nu depasesc aceste limite compostul este apreciat ca fiind de calitate ridicata.

Tabelul 15 Limite de incarcare cu metale grele a composturilor (in s.u).

Metalul

1.Concentratia maxima de metale (ppm)

2.Doza totala de incarcare cu metale (kg/ha)

Concentratia de metale in    compostul de “inalta calitate”, (ppm-media lunara)

4.Doza de incarcare anuala cu metale (kg/ha/an)

Arsen

Cadmiu

Crom

Cupru

Plumb

Mercur

Molibden

Nichel

Seleniu

Zinc

Semnificatii:

1. Cantitatea maxima de metale grele in composturi este considerata sigura pentru culturi si animale, inclusiv omul.

2. Cantitatea maxima cumulativa de metale care poate fi in siguranta aplicata pe teren. Composturile care depasesc concentratia in metale pentru compostul de ’’inalta calitate’’ dar nu depasesc concentratia maxima de metale grele nu trebuie sa fie aplicate in exces –nu se poate depasi doza totala de incarcare cu metale .

Concentratia maxima de metale permisa pentru composturile aplicate pe pajiste si gradina casei, ori vinduta ori insacuita pentru piata.

4. Cantitatea maxima de metale care pot fi aplicate in siguranta pe teren intr-un an. Composturile care sunt vindute sau insacuite si depasesc concentratiile de metale pentru ’’calitate inalta’’ dar nu depasesc concentratiile maxime de metale grele nu trebuie aplicate in exces – nu se poate depasi doza totala de incarcare anuala cu metale grele.

Parametrii chimici ai produsului finit

Compostarea implica transformarea materialelor deseuri intr-un produs care a fost stabilizat si care confera efecte benefice cand este incorporat in sol. Astfel procesul implica o plaja de transformari chimice, in principal sustinute de catre microorganisme. Stabilizarea este realizata de conversia compusilor organici imediat biodegradabili in produse mai putin biodegradabile, in particular in humus. Aceasta poate, de asemenea, implica stabilizarea formelor organice de N si P, de exemplu prin incorporarea in biomasa microbiana. Ca rezultat, aceste elemente sunt mai putin probabil sa fie pierdute in mediu, in lesii si emisii gazoase. Fosforul este de cele mai multe ori prezent in forme organice.

Potasiul este putin probabil sa fie schimbat semnificativ in timpul compostarii.

Ingrasamintele contin cantitati importante de K sub forma de saruri solubile care sunt vulnerabile la pierderea prin levigare. Acumularea de saruri in timpul procesului de compostare este datorata reducerii continutului de masa si umezeal_aa materialului si este cuplata cu formarea de nitrati in timpul fazei de maturare. Continutul ridicat de sare rezultat poate fi o problema daca compostul este aplicat la rasaduri. Acest lucru este cel mai bine indicat de conductibilitatea electrica a materialului.

Valorificarea compostului

Compostul este gata de a fi folosit daca temperatura din masa de compostare se stabilizeaza aproape de cea a mediului ambiant si concentratia de oxigen din mijlocul gramezii ramane la valori peste 5% pentru cateva zile. Aceste masuratori trebuie facute cind masa de compost are umiditatea cel mult 50% si suficient volum pentru ca incalzirea sa poata apara. Pentru a se putea aplica culturilor in timpul sezonului de crestere compostul trebuie sa fie descompus corespunzator. Materia organica cu un raport C:N ridicat intra in competitie cu radacinile plantelor pentru azotul accesibil din sol. Microorganismele care minerealizeaza carbonul din materia organica au o afinitate mai mare pentru azot decat radacinile plantelor.

Acesta poate fi mai daunator cand se aplica in jurul plantelor tinere, plantelor ce au fost recent transplantate ori al semintelor ce au germinat recent. Plantele crescute in soluri ori vase de ghivece ce au fost amendate cu material impropriu compostat se opresc din crestere iar butonii florali devin in general mai galbeni si mor. Problema poate fi corectata uneori prin aplicarea suplimentara de ingrasaminte cu azot in momentul aplicarii compostului, simptomele trecand deseori neobservate pana ce plantele raman pipernicite.Tratarea problemei dupa aparitia simptomelor este in general prea tarzie. Consiliul Compostarii din Canada apreciaza compostul ca fiind un amendament valoros pentru sol si o sansa de valorificare a tuturor reziduurilor organice. Compostul are un continut ridicat de materie organica si ajuta la refacerea multor proprietati ale solului care s-au pierdut sau deteriorat in timpul folosirii. Desi compostul nu este considerat un fertilizant el contine elemente nutritive ce imbunatatesc cresterea plantelor. Cand se foloseste in combinatie cu fertilizantii, compostul actioneaza ca un fertilizant ce asigura plantelor elementele nutritive necesare pentru o perioada de timp mai lunga decat prin aplicarea fertilizantilor singuri.

Principalele efecte benefice ale compostului sunt:

imbunatatirea cresterii plantelor si a radacinilor – s-a constatat ca acolo unde compostul ia parte la formarea mediului de cultura plantele cresc mai puternic si au o productie mai ridicata; compostul aduce nu numai materie organica si elemente nutritive ci si microelementele esentiale necesare cresterii plantelor;

reduce viteza de cedare a elementelor nutritive – compostul leaga elementele nutritive, asigurand cedarea si utilizarea lor intr-o perioada mai lunga de timp; fixarea elementelor nutritive reduce spalarea lor catre apa freatica si de suprafata in timpul ploilor;

imbunatateste porozitatea solului – activitatea microbiologica este esntiala pentru solurile fertile; microorganismele descompun materia organica si pun la dispozitia plantelor elementele nutritive necesare dar acest lucru se petrece mai bine in solurile poroase, aerate; aportul ridicat de materie organica conduce la cresterea porozitatii solului;

imbunatateste capacitatea de inmagazinare pentru apa – atat prin cresterea porozitatii solului cat si prin capacitatea compostului de a absorbi apa;

imbunatateste rezistenta solului la eroziunea prin apa si vant – prin ameliorarea caracteristicilor fizice ale solului si cresterea mai rapida a plantelor datorita accesibilitatii apei si elementelor nutritive; acoperirea mai rapida a terenului reduce eroziunea solului prin apa si vant;

reduce bolile plantelor – s-a demonstrat ca aplicarea compostului inhiba incidenta bolilor plantelor.

2.Tehnologii si metode folosite pentru alcatuirea compostului in substraturi

STUDIU DE CAZ PRIVIND RECICLAREA DEJECTIILOR DIN ZOOTEHNIE

Organizarea cercetarilor

Obiective urmarite

Cercetarile efectuate au urmarit urmatoarele obiective:

caracterizarea proprietatilor fizice si chimice ale dejectiilor de porc si pasari;

urmarirea parametrilor de compostare a namolurilor de porc si pasari;

determinarea caracteristicilor fizice si chimice ale composturilor preparate din namoluri de porc si pasari;

influenta asupra productiei si asupra solului a diferitelor cantitati si calitati de compost reciclate ca materiale fertilizante;

evolutia fertilitatii solului fertilizat cu cele doua tipuri de composturi;

Pentru realizarea obiectivelor propuse s-au realizat experimentari in casa de vegetatie si in camp. Solurile pe care s-a experimentat fac parte din clasa “argiluvisoluri”, care inglobeaza soluri cu orizont B argiloiluvial (Bt) mai bogat in argila. Sunt soluri brun-roscate molice, cu textura lutoargiloasa-lutoargiloprafoasa, cu un orizont Bt cu 35 - 42 % argila coloidala.

Recoltarea probelor de dejectii solide si lichide si a probelor de sol pentru urmarirea evolutiei fertilitatii acestuia. Pentru determinarea proprietatilor dejectiilor solide si lichide provenite din complexul de crestere a porcilor “ROMSUINTEST” Peris si din complexul avicol Crevedia, precum si ale composturilor, au fost prelevate probe de apa, namol si compost, efectuandu-se analize complete, atat in laborator cat si in situ, conform metodologiilor in vigoare.

Pentru studierea evolutiei fertilitatii solului fertilizat cu namol sau compost s-au prelevat probe de sol in doua etape: etapa intaia primavara, inainte de aplicarea tratamentelor si etapa a doua toamna, la recoltarea culturilor.

Experimentari in casa de vegetatie - efectul fertilizant a doua tipuri de compost - obtinut din namol porcin si din dejectii de pasare in amestec cu resturi vegetale.

REZULTATE OBTINUTE

Calitatea apelor uzate decantate provenite din statia de epurare a complexului avicol Crevedia si a apei conventional curate din emisar (lacul Crevedia)

Calitatea namolului de pasare si a compostului obtinut din dejectii de pasare si din namol porcin in amestec cu resturi vegetale

Cracteristicile chimice medii ale namolului de pasari rezultat din statia de epurare a complexului avicol Crevedia sunt urmatoarele:

umiditate scazuta (circa 30 %);

continut mediu in azot, fosfor si potasiu;

continut ridicat in zinc si in mangan.

Compostul din dejectii de pasare si resturi vegetale a avut o umiditate de 32,05 %, culoare bruna si o structura mai compacta. Din punct de vedere chimic s-a caracterizat printr-un continut in materie organica de 44,47 %, un pH cu valoarea de 6,46 (domeniul slab-acid), continut in azot total de 2,86 %, fosfor total de 1,53 % si potasiu total de 0,63 %.

Compostul din namol porcin si resturi vegetale a avut o structura friabila, o culoare brun-inchis si o umiditate de 11,8 %.

Din punct de vedere chimic s-a caracterizat printr-un continut in materie organica de 43,49 %, un pH cu valoarea de 6,34 (domeniul slab-acid), un continut in azot total de 1,61 %, fosfor total 1,63 % si potasiu total 0,47 %.

5. CONCLUZII

Cantitatea de deseuri organice creste in fiecare an si eliminarea problemelor creste proportional. Multe dispozitii traditionale ale sistenului inca in uz, nu sunt suficient de sigure fie din punct de vedere ecologic sau igienic. Actuala criza energetica face risipa si arunca cu potential reciclabil refuzat. Factorii ecologici si conservarea energiei ne obliga sa fim atenti din ce in ce mai multla deseuri. Composting deseurilor biodegradabile si deseurilor organice este una din cele mai bune solutii. Pentru a evita poluarea ireversibila a terenurilor agricole, fiecare posibila masura de precautie trebuie sa fie luate de la inceput:

evita raspandirea pe teren a componentelor care nu sunt biodegradabile si compusii toxici, cum ar fi metalele grele, pesticide, materiale plastice, etc;

compostul stabilizat de buna calitate trebuie sa fie furnizat de agricultura pentru a preveni deteriorarea de crestere a culturilor;

compostul trebuie sa fie liber de patogeni inainte de utilizare in agricultura;

liniile directoare si legislatia in acest domeniu trebuie sa fie introduse in Europa pentru a defini standardele de calitate pentru compost.

Ne ajuta compostul?

Compostul este indispensabil pentru cresterea durabilitatii agriculturii si managementul serelor

Compostarea biodeseurilor si utilizarea compostului in agricultura are mai multe efecte pozitive

Majoritatea acestor efecte sunt dificil de cuantificat si de exprimat in unitati monetare

Sunt necesare criterii pentru a garanta calitatea compostului si a sprijini activitatea de vanzari

Pentru realizarea unei statii de compostare este necesar sa avem in vedere:

panta terenului sa fie intre 2-4 %;

panta terenului sa fie catre bazinul de colectare a scurgerilor lichide;

terenul sa fie pavat sub gramada de compostare;

sa se construiasca berme in jurul gramezii de compostare pentru a controla scurgerile in afara

perimetru lui sau spre interiorul perimetrului;

sa exista suprafete plane pentru stocarea materiilor prime, procesare, compostare, mutare,

stocare, amestecare si comercializare a produsului final;

pastrarea echipamentelor intr-o locatie convenabila pentru procesul de compostare;

construirea peretilor de retinere pentru gramada de stocare;

dezvoltare unei perdele de protectie in jurul locului (gard din scandura, plante, arbusti, arbori);

constructia unui gard si a unei porti de acces in statia de compostare;

instalarea utilitatilor necesare in functie de metoda si procese (un debit minim de 5 cm de apa, stocare si instrumente de constructii, oficii si laboratoare, soproane de protectie);

obtinerea permiselor necesare (acestea sunt obligatorii):

local, zonal, constructie, folosirea terenului;

statal: descarcarea apelor, compostare, transport , aer, departamentul de sanatate.

Tabelul 16

Continutul in metale grele al composturilor folosite in experimentari

Elementul analizat

Compost din dejectii de pasare

Compost din dejectii de porc

(ppm)

proba 1

proba2

proba 3

proba 1

proba 2

proba 3

Cu

Zn

Pb

Co

Ni

Mn

Cr

Cd

Tabelul 17

Caracteristicile chimice ale solului brun - roscat (Baneasa, Bucuresti)

Nr. probei

Humus

pH

N-total

P-Al

ppm

K-Al

ppm

Tabelul 18

Continutul in elemnte nutritive al amestecurilor organice utilizate ca substrat pentru cultura de tomate

Varianta

Procente de volum

mg/100 g amestec uscat la 105 C

N-NO3

P2O5

K2O

MgO

CS

ph

Compost dejectii pasare

+ turba



Compost namol porcin

+ turba

Martor (cultura pe sol)

Compost dejectii pasare

Material initial

Compost namol porcin

Material initial

exces

Tabelul 19

Influenta composturilor folosite in amestecurile substraturilor asupra fiziologiei frunzelor de tomate

Varianta

Fotosinteza

Pigmentii

Propeina bruta

Umiditate

mg/cpm/h

Clorofila (a +b) (mg/g)

Carotenoizii (mg/g)

Totala (%)

V1. Martor – cultura pe sol

V2. Compost dejectii pasare 25 %

V Compost dejectii pasare 50 %

V4. Compost dejectii pasare 75 %

V5. Compost namol porcin 25 %

V6. Compost namol porcin 50 %

V7. Compost namol porcin 75 %

Tabelul 20

Influenta composturilor folosite in amestecurile pentru substraturikle de cultura asupra continutului in apa si

a substantei uscate din frunze si din fructele imature

Varianta

Frunze

Fructe

Apa totala

Apa libera

Apa legata

Subst. uscata

Apa totala

Apa libera

Apa legata

Subst. uscata

V1. Martor – cultura pe sol

V2. Compost dejectii pasare 25 %

V Compost dejectii pasare 50 %

V4. Compost dejectii pasare 75 %

V5. Compost namol porcin 25 %

V6. Compost namol porcin 50 %

V7. Compost namol porcin 75 %

Tabelul 21

Influenta composturilor folosite in amestecurile pentru substraturi asupra calitatii biochimice a fructelor de tomate

Varianta

Zahar total (%)

Proteina bruta totala (%)

Vitamina C

(mg/100 g s.p.)

Nitrati*)

(mg/kg s.p.)

V1. Martor – cultura pe sol

V2. Compost dejectii pasare 25 %

V Compost dejectii pasare 50 %

V4. Compost dejectii pasare 75 %

V5. Compost namol porcin 25 %

V6. Compost namol porcin 50 %

V7. Compost namol porcin 75 %

*) Continutul limita de nitrati admis de normele internationale este de 200 mg/kg s.p.

Tabelul 22

Aprecierea calitatii fructelor de tomate cultivate pe substraturile experimentate comparativ cu cultura la sol

Varianta

Fermitatea (UP)

Greutatea specifica (g/cm2)

S.U.

La recoltare

Dupa pastrare*)

La recoltare

Dupa pastrare

R)

Pielita

Pulpa

Pielita

Pulpa

V1. Martor – cultura pe sol

V2. Compost dejectii pasare 25 %

V Compost dejectii pasare 50 %

V4. Compost dejectii pasare 75 %

V5. Compost namol porcin 25 %

V6. Compost namol porcin 50 %

V7. Compost namol porcin 75 %

Tabelul 23

Influenta fertilizarii cu compost asupra continutului in macroelemente (%) al frunzelor de tomate

Tratamentul

N

P

K

Na

Ca

Mg

Martor (sol)

Compost namol porcin – 25 %

Compost namol porcin – 50 %

Compost namol porcin – 75 %



Compost dejectii pasare – 25 %

Compost dejectii pasare – 50 %

Compost dejectii pasare – 75 %

Martor (sol)

Tabelul 24

Influenta fertilizarii cu compost asupra continutului in metale grele (ppm) al frunzelor de tomate

Tratamentul

Cu

Zn

Pb

Co

Ni

Mn

Cr

Cd

Martor (sol)

Compost namol porcin – 25 %

Compost namol porcin – 50 %

Compost namol porcin – 75 %

Compost dejectii pasare – 25 %

Compost dejectii pasare – 50 %

Compost dejectii pasare – 75 %

Martor (sol)

Tabelul 25

Influenta fertilizarii cu compost asupra continutului in macroelemente (%) al fructelor de tomate

Tratamentul

N

P

K

Na

Ca

Mg

Martor (sol)

Compost namol porcin – 25 %

Compost namol porcin – 50 %

Compost namol porcin – 75 %

Compost dejectii pasare – 25 %

Compost dejectii pasare – 50 %

Compost dejectii pasare – 75 %

Tabelul 26

Influenta fertilizarii cu compost asupra continutului in metale grele (ppm) al fructelor de tomate

Tratamentul

Cu

Zn

Pb

Co

Ni

Mn

Cr

Cd

Martor (sol)

Compost namol porcin – 25 %

Compost namol porcin – 50 %

Compost namol porcin – 75 %

Compost dejectii pasare – 25 %

Compost dejectii pasare – 50 %

Compost dejectii pasare – 75 %

Tabelul 27

Influenta composturilor folosite in amestecurile substraturilor asupra fiziologiei frunzelor de tomate

Varianta

Fotosinteza

Pigmentii

Propeina bruta

Umiditate

mg/cpm/h

Clorofila (a +b) (mg/g)

Carotenoizii (mg/g)

totala (%)

V1. Martor – cultura pe sol

V2. Compost dejectii pasare 25 %

V Compost dejectii pasare 50 %

V4. Compost namol porcin 25 %

V5. Compost namol porcin 50 %

Tabelul 28

Influenta composturilor folosite in alcatuirea amestecurilor pentru substraturi asupra calitatii biochimice a fructelor de tomate

Varianta

Zahar total (%)

Proteina bruta totala (%)

Vitamina C

(mg/100 g s.p.)

Substanta uscata

R la 20° C

V1. Martor – cultura pe sol

V2. Compost dejectii pasare 25 %

V Compost dejectii pasare 50 %

V4. Compost namol porcin 25 %

V5. Compost namol porcin 50 %






Politica de confidentialitate


Copyright © 2020 - Toate drepturile rezervate