rumah » Sepatu musim gugur » Pengomposan sampah organik. Proses yang terjadi selama pengomposan

Pengomposan sampah organik. Proses yang terjadi selama pengomposan

Peningkatan tajam konsumsi dalam beberapa dekade terakhir di seluruh dunia telah menyebabkan peningkatan signifikan dalam produksi sampah kota (MSW). Saat ini, massa sampah yang masuk ke biosfer setiap tahunnya hampir mencapai skala geologis yaitu sekitar 400 juta.Mengingat tempat pembuangan sampah yang ada sudah terlalu penuh, maka perlu dicari cara baru untuk memerangi sampah padat. Saat ini, teknologi pengolahan sampah yang diterapkan di dunia memiliki beberapa kelemahan, salah satunya adalah dampak lingkungan yang kurang memuaskan...

Bagikan pekerjaan Anda di jejaring sosial

Jika karya ini tidak cocok untuk Anda, di bagian bawah halaman terdapat daftar karya serupa. Anda juga dapat menggunakan tombol pencarian

Pendahuluan…………………………………………………………………………………3

Pengomposan………………………………………………………………………………….5
1.1 Proses pengomposan………………….................................. .............6
Macam-macam teknologi pengomposan……………………………………..7
2.1 Pengomposan di lapangan.................................................. ..... ...................................8
Pengomposan sampah kota………………................................14
1. Pengomposan aerobik dalam kondisi industri………..…………16
2. Pengomposan anaerobik dari sampah kota………………19

Kesimpulan………………………………………………………………………………….21
Daftar referensi…………………………………………………......22

Perkenalan

Kehidupan manusia dikaitkan dengan munculnya berbagai macam sampah dalam jumlah besar. Peningkatan tajam konsumsi dalam beberapa dekade terakhir di seluruh dunia telah menyebabkan peningkatan signifikan dalam produksi sampah kota (MSW). Saat ini, massa limbah padat yang mengalir ke biosfer setiap tahun hampir mencapai skala geologis dan berjumlah sekitar 400 juta ton per tahun.

Limbah padat industri dan rumah tangga (IW dan BO) mengotori dan mengotori lanskap alam di sekitar kita, dan juga merupakan sumber bahan kimia, biologi, dan biokimia yang berbahaya bagi lingkungan alam. Hal ini menimbulkan ancaman tertentu terhadap kesehatan dan kehidupan penduduk desa, kota dan wilayah, dan seluruh wilayah, serta generasi mendatang. Artinya, TP dan BO tersebut mengganggu keseimbangan ekologi. Di sisi lain, TP dan BO harus dianggap sebagai formasi teknogenik yang perlu dikarakterisasi secara signifikan secara industri melalui kandungan sejumlah logam besi, non-besi dan bahan lain yang cocok untuk digunakan dalam metalurgi, teknik mesin. , energi, pertanian dan kehutanan.

Tidak mungkin membuat produksi bebas limbah, sama seperti tidak mungkin membuat konsumsi bebas limbah. Akibat perubahan produksi industri, perubahan taraf hidup penduduk, dan peningkatan pelayanan pasar, komposisi kualitatif dan kuantitatif sampah telah berubah secara signifikan. Stok beberapa limbah dengan likuiditas rendah, bahkan dengan penurunan produksi saat ini di Rusia, terus menumpuk, memperburuk situasi lingkungan di kota dan wilayah.

Pemecahan masalah pengolahan TP dan BO menjadi hal yang sangat penting dalam beberapa tahun terakhir. Selain itu, sehubungan dengan penipisan sumber bahan mentah alami (minyak, batu bara, bijih logam non-besi dan besi) secara bertahap, pemanfaatan penuh semua jenis limbah industri dan rumah tangga menjadi sangat penting untuk semua sektor. perekonomian nasional. Banyak negara maju yang hampir sepenuhnya dan berhasil menyelesaikan semua masalah ini. Hal ini terutama berlaku untuk Jepang, Amerika Serikat, Jerman, Perancis, negara-negara Baltik dan banyak lainnya. Dalam ekonomi pasar, para peneliti, industrialis, dan otoritas kota menghadapi kebutuhan untuk memastikan keamanan proses teknologi semaksimal mungkin dan pemanfaatan penuh semua limbah produksi, yaitu, untuk mendekati penciptaan teknologi bebas limbah. Kompleksitas penyelesaian semua masalah daur ulang limbah padat industri dan rumah tangga (IW dan BO) dijelaskan oleh kurangnya klasifikasi berbasis ilmiah yang jelas, kebutuhan untuk menggunakan peralatan padat modal yang kompleks dan kurangnya pembenaran ekonomi untuk setiap solusi spesifik. .

Di semua negara maju di dunia, konsumen telah lama “mendikte” jenis kemasan tertentu kepada produsen, yang memungkinkan terciptanya sirkulasi produksi mereka yang bebas limbah.

Pada tahun 2001, survei sosiologis dilakukan yang menunjukkan bahwa 64% warga negara tersebut siap memisahkan pengumpulan sampah tanpa syarat apapun. Mengingat tempat pembuangan sampah yang ada sudah terlalu penuh, maka perlu dicari cara baru untuk memerangi sampah padat. Metode-metode ini seharusnya sangat berbeda dengan insinerasi, karena insinerator sangat berbahaya.

Saat ini, teknologi pengolahan sampah padat yang diterapkan di dunia memiliki sejumlah kelemahan, yang utama adalah kinerja lingkungan yang kurang memuaskan terkait dengan pembentukan sampah sekunder yang mengandung senyawa organik yang sangat beracun dan tingginya biaya pengolahan. Hal ini terutama terkait dengan limbah yang mengandung zat organoklorin dan melepaskan senyawa organik yang sangat beracun (dioksin, dll). Komponen limbah padat pembentuk dioksin antara lain bahan seperti karton, koran, plastik, produk polivinil klorida, dll. Mari kita perhatikan salah satu proses pengolahan limbah padat rumah tangga.

1. Pengomposan

Pengomposanadalah teknologi daur ulang sampah berdasarkan biodegradasi alaminya. Pengomposan paling banyak digunakan untuk mengolah sampah organik - terutama yang berasal dari tumbuhan, seperti dedaunan, dedaunan, dan potongan rumput.

Di seluruh dunia, pengomposan limbah padat, pupuk kandang, pupuk kandang dan sampah organik adalah metode paling umum untuk mengolah limbah ternak. Dan ada alasan bagus untuk hal ini, karena metode pengolahan sampah ini dapat mengatasi masalah seperti bau tidak sedap, penumpukan serangga dan penurunan jumlah patogen, meningkatkan kesuburan tanah, memulihkan tempat pembuangan sampah, dll.

Di Rusia, pengomposan menggunakan lubang kompos sering digunakan oleh penduduk di rumah-rumah atau di petak kebun. Pada saat yang sama, proses pengomposan dapat dipusatkan dan dilakukan di tempat khusus. Ada beberapa teknologi pengomposan, dengan biaya dan kompleksitas yang berbeda-beda. Teknologi yang lebih sederhana dan murah membutuhkan lebih banyak ruang dan proses pengomposan memakan waktu lebih lama.

Komponen utama pengomposan adalah: gambut, pupuk kandang, bubur, kotoran burung, daun-daun berguguran, rumput liar, tunggul, sisa makanan, sisa sayuran, serbuk gergaji, limbah padat kota: kertas, serbuk gergaji, kain perca, limbah limbah.

1.1 Proses pengomposan

Pengomposan sampah terdiri dari peningkatan kandungan unsur hara yang tersedia bagi tanaman dalam massa organik (nitrogen, fosfor, kalium dan lain-lain), netralisasi mikroflora patogen dan telur cacing, serta pengurangan jumlah zat selulosa, hemiselulosa dan pektin. Selain itu, akibat pengomposan, pupuk menjadi mengalir bebas sehingga memudahkan pengaplikasiannya ke dalam tanah. Sementara itu, dari segi sifat pemupukannya, kompos sama sekali tidak kalah dengan pupuk kandang, bahkan beberapa jenis kompos bahkan lebih unggul darinya.

Dengan demikian, pengomposan sampah memungkinkan Anda tidak hanya membuang kotoran dan sampah secara tepat waktu dan tanpa sakit kepala yang tidak perlu, tetapi pada saat yang sama mendapatkan pupuk berkualitas tinggi darinya.

Penting untuk diingat bahwa limbah rumah sakit, jeroan dari laboratorium hewan, campuran pestisida, radioaktif, desinfektan, dan zat beracun lainnya tidak dapat dikomposkan.

Pengomposan sampah dapat dipercepat dengan menggunakan teknologi dan peralatan pengomposan yang canggih. Pada saat yang sama, perangkat pengomposan sampah harus memenuhi persyaratan lingkungan modern yang cukup tinggi. Spesialis Grup ABONO merancang lokasi pengomposan, mengembangkan teknologi, dan menyediakan satu set peralatan pengomposan yang lengkap.

2. Berbagai teknologi pengomposan

Teknologi yang minim.Tumpukan kompos setinggi 4 meter dan lebar 6 meter. Balik setahun sekali. Proses pengomposan memakan waktu satu hingga tiga tahun tergantung iklim. Diperlukan area sanitasi yang relatif luas.

Teknologi tingkat rendah. Tumpukan kompos setinggi 2 meter dan lebar 3-4 meter. Tumpukannya dibalik untuk pertama kalinya setelah sebulan. Pembalikan berikutnya dan pembentukan tumpukan baru setelah 10-11 bulan. Pengomposan memakan waktu 16-18 bulan.

Teknologi tingkat menengah.Tumpukannya dibalik setiap hari. Kompos siap dalam 4-6 bulan. Biaya modal dan operasional lebih tinggi.

Teknologi tingkat tinggi. Diperlukan aerasi khusus pada tumpukan kompos. Kompos siap dalam 2-10 minggu.

Produk akhir dari pengomposan adalah kompos, yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi di perkotaan dan pertanian.

Kemungkinan pasar untuk kompos: petak kebun; perusahaan; pembibitan; rumah kaca; kuburan; perusahaan pertanian; konstruksi lanskap; taman umum; jalur pinggir jalan; reklamasi lahan; penutup TPA; reklamasi pertambangan; reklamasi lahan terlantar perkotaan.

Pengomposan, yang digunakan di Rusia di pabrik pengolahan sampah secara mekanis, misalnya di St. Petersburg, adalah proses fermentasi seluruh volume sampah padat dalam bioreaktor, dan bukan hanya komponen organiknya. Meskipun karakteristik produk akhir dapat ditingkatkan secara signifikan dengan mengekstraksi logam, plastik, dll. dari sampah, produk ini masih merupakan produk yang cukup berbahaya dan penggunaannya sangat terbatas (di Barat, “kompos” tersebut hanya digunakan untuk menutupi tempat pembuangan sampah) .

2.1 Pengomposan limbah padat di lapangan

Metode pembuangan limbah padat yang paling sederhana dan termurah adalah pengomposan di lapangan. Dianjurkan untuk menggunakannya di kota-kota dengan populasi lebih dari 50 ribu jiwa. Pengomposan lapangan yang terorganisir dengan baik melindungi tanah, atmosfer, air tanah dan permukaan dari kontaminasi limbah padat. Teknologi pengomposan lapangan memungkinkan netralisasi dan pengolahan bersama limbah padat dengan lumpur limbah yang dikeringkan (dengan perbandingan 3:7), kompos yang dihasilkan lebih banyak mengandung nitrogen dan fosfor.

Ada dua skema dasar pengomposan lapangan:

Dengan penghancuran awal limbah padat;

Tanpa penghancuran awal.

Saat menggunakan skema dengan penghancuran awal limbah padat, penghancur khusus digunakan untuk menghancurkan limbah.

Dalam kasus kedua (tanpa penghancuran awal), penggilingan terjadi karena penyekopan berulang kali pada bahan kompos. Pecahan yang tidak dihancurkan dipisahkan pada layar kontrol.

Pabrik pengomposan lapangan yang dilengkapi dengan penghancur untuk penghancuran awal limbah padat memberikan hasil kompos yang lebih besar dan menghasilkan lebih sedikit limbah produksi. Limbah padat dihancurkan menggunakan hammer crusher atau drum biotermal kecil (kecepatan putaran drum 3,5 menit1). Drum menghasilkan penghancuran limbah padat yang cukup dalam 8001200 putaran (46 jam). Setelah pengolahan tersebut, 60-70% bahan melewati saringan cangkang drum berlubang dengan diameter 38 mm.

Fasilitas dan peralatan pengomposan lapangan harus memastikan penerimaan dan persiapan awal limbah padat, netralisasi biotermal, dan pemrosesan akhir kompos. Limbah padat dibuang ke tempat penyangga penerima atau ke area yang rata. Dengan menggunakan buldoser, derek atau peralatan khusus, tumpukan dibentuk di mana proses pengomposan biotermal aerobik berlangsung.

Ketinggian tumpukan tergantung pada cara aerasi material dan bila menggunakan aerasi paksa dapat melebihi 2,5 m, lebar tumpukan di bagian atas minimal 2 m, panjang 10 50 m, sudut kemiringan adalah 45°. Lorong selebar 36 m tertinggal di antara tumpukan.

Untuk mencegah penyebaran kertas, perkembangbiakan lalat, dan menghilangkan bau, permukaan tumpukan ditutup dengan lapisan isolasi gambut, kompos matang atau tanah setebal 20 cm Panas yang dilepaskan akibat pengaruh aktivitas vital termofilik mikroorganisme menyebabkan “pemanasan sendiri” dari bahan yang dikomposkan. Pada saat yang sama, lapisan luar material dalam tumpukan berfungsi sebagai insulator panas dan panasnya lebih sedikit, dan oleh karena itu, untuk menetralkan seluruh massa material secara andal, tumpukan harus disekop. Selain itu, menyekop meningkatkan aerasi yang lebih baik pada seluruh massa bahan kompos. Durasi pembuangan sampah di tempat pengomposan adalah 1 - 6 bulan. tergantung pada peralatan yang digunakan, teknologi yang digunakan dan musim peletakan tumpukan.

Saat menyimpan sampah padat yang tidak dihancurkan di musim semi dan musim panas, suhu dalam shatbel bahan pengomposan naik menjadi 60-70 °C setelah 5 hari dan dipertahankan pada tingkat ini selama dua hingga tiga minggu, kemudian turun menjadi 40-50 °C. Selama 34 bulan ke depan. suhu di shatbel turun menjadi 30-35 °C.

Menyekop membantu mengaktifkan proses pengomposan; 4-6 hari setelah menyekop, suhu naik lagi menjadi 60-65 °C selama beberapa hari.

Selama penumpukan musim gugur-musim dingin, suhu selama bulan pertama hanya naik di kantong individu, dan kemudian, ketika terjadi pemanasan sendiri (1,5-2 bulan), suhu tumpukan mencapai 50 60 ° C dan tetap pada tingkat ini selama dua minggu. Kemudian, selama 2 3 bulan, suhu di dalam tumpukan dijaga pada 20 30 ° C, dan dengan awal musim panas suhu naik menjadi 30 40 ° C.

Selama proses pengomposan, kadar air bahan dikurangi secara aktif, oleh karena itu untuk mempercepat proses biotermal, selain menyekop dan aerasi paksa, bahan juga perlu dibasahi.

Diagram skema struktur untuk pengomposan limbah padat di lapangan ditunjukkan pada Gambar. 2.5.

Pada Gambar. 1, a, b, c, d menunjukkan skema dengan penggilingan awal limbah padat, dan pada Gambar. 1, d pemrosesan dipindahkan ke akhir jalur produksi. Pada Gambar. 1, a, b, c limbah padat diturunkan ke tempat sampah penerima yang dilengkapi dengan apron feeder, pada Gambar. 1, g ke dalam parit dan kemudian memindahkannya dengan derek. Pada Gambar. 1, a, b, d penghancuran limbah padat dilakukan dalam penghancur dengan poros vertikal, pada Gambar. 1, c - dalam biodrum berputar horizontal.

Pada Gambar. 1, dan limbah padat yang dihancurkan dicampur dengan lumpur limbah yang telah dikeringkan dan kemudian dikirim ke tumpukan, di mana limbah tersebut disimpan selama beberapa bulan. Selama pengomposan, bahan disekop beberapa kali.

Skema teknologi pengomposan dalam dua tahap ditunjukkan pada Gambar. 1,b. Selama sepuluh hari pertama, proses biotermal berlangsung di ruangan tertutup, dibagi menjadi beberapa kompartemen dengan dinding penahan memanjang. Bahan kompos diisi ulang setiap dua hari dengan unit bergerak khusus dari satu kompartemen ke kompartemen lainnya. Untuk mengaktifkan proses biotermal, aerasi paksa bahan kompos dilakukan melalui lubang-lubang yang terletak di dasar kompartemen.

Setelah penyaringan, bahan kompos dipindahkan dari kompartemen tertutup ke area terbuka, di mana bahan tersebut dimatangkan dalam tumpukan selama 2 hingga 3 bulan.

Diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 1, c, berbeda dengan yang lain karena menggunakan biodrum sebagai penghancur.

Dalam diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 1, d, penyaringan ganda bahan digunakan. Selama penyaringan awal, bahan yang dihancurkan dalam penghancur dibagi menjadi dua fraksi: fraksi besar, dikirim untuk pembakaran, dan fraksi kecil, dikirim untuk pengomposan. Pengomposan dilakukan pada nampan yang terletak di tempat terbuka. Baki dibagi menjadi beberapa bagian dengan dinding memanjang dan dilengkapi dengan instalasi untuk memuat kembali bahan yang dapat dijadikan kompos ke bagian yang berdekatan. Kompos yang sudah matang dilakukan penyaringan (kontrol) berulang kali, setelah itu dikirim ke konsumen.

Dengan tidak adanya penghancur limbah padat, skema yang ditunjukkan pada Gambar. 1, d, di mana penyaringan, penghancuran dan pemisahan magnetik terjadi pada akhir siklus teknologi.

Fasilitas pembuangan limbah padat yang paling sederhana dan paling umum adalah tempat pembuangan sampah. Tempat pembuangan sampah padat modern adalah struktur lingkungan kompleks yang dirancang untuk netralisasi dan pembuangan limbah. Tempat pembuangan sampah harus memberikan perlindungan dari pencemaran limbah udara atmosfer, tanah, permukaan dan air tanah, serta mencegah penyebaran hewan pengerat, serangga, dan patogen.

Gambar 1 diagram skema fasilitas pengomposan lapangan untuk limbah padat:

a) pengolahan bersama limbah padat dan air lumpur

b) pengomposan sampah padat dalam dua tahap

c) skema dengan pengolahan awal limbah padat dalam drum

d) skema pengomposan di kompartemen terbuka dan penyaringan awal limbah padat

e) pengomposan sampah padat yang tidak dihancurkan

1 hopper penerima dengan pengumpan celemek; 2 penghancur untuk limbah padat; 3 pemisah elektromagnetik yang ditangguhkan; 4 pasokan lumpur limbah; 5 pengaduk; 6 tumpukan; 7 ambil derek; 8 ruangan tertutup untuk pengomposan tahap pertama; 9 instalasi bergerak untuk menyekop dan memuat kembali kompos; 10 dinding penahan memanjang; 11 aerator; 12 layar kendali untuk komposter; 13 biodrum; 14 saringan utama untuk limbah padat yang dihancurkan; 15 layar kontrol silinder; 16 penghancur kompos.

Beras. 2 diagram skema pembangunan tempat pembuangan sampah padat.

Tempat pembuangan sampah dibangun sesuai desain sesuai dengan SNiP. Diagram elemen struktur TPA ditunjukkan pada Gambar. 2

Bagian bawah TPA dilengkapi dengan layar anti-filtrasi dan substrat. Ini terdiri dari tanah liat dan lapisan kedap air lainnya (tanah bitumen, lateks) dan mencegah masuknya air lindi ke air tanah. Lindi adalah cairan yang terkandung dalam sampah yang mengalir ke dasar TPA dan dapat merembes melalui sisi-sisinya. Filtrat cairan mineralisasi yang mengandung zat berbahaya. Filtrat dikumpulkan menggunakan pipa drainase dan dibuang ke tangki untuk netralisasi. Setiap hari pada penghujung hari kerja, sampah ditutup dengan bahan khusus dan lapisan tanah, kemudian dipadatkan dengan roller. Setelah sebagian TPA terisi, sampah ditutup dengan penutup atas.

Produk penguraian sampah organik secara anaerobik adalah biogas, yang sebagian besar merupakan campuran metana dan karbon dioksida. Sistem pengumpulan biogas terdiri dari beberapa baris sumur vertikal atau parit horizontal. Yang terakhir diisi dengan pasir atau batu pecah dan pipa berlubang.

Semua pekerjaan di tempat pembuangan sampah untuk penyimpanan, pemadatan, isolasi limbah padat dan reklamasi lokasi selanjutnya harus dilakukan sepenuhnya secara mekanis.

Tempat pembuangan sampah padat harus menjamin perlindungan lingkungan berdasarkan enam indikator bahaya:

1. Indikator organoleptik bahaya mencirikan perubahan bau, rasa dan nilai gizi tanaman fitotest di area yang berdekatan dengan TPA eksisting dan wilayah TPA tertutup, serta bau udara atmosfer, rasa, warna dan bau. air tanah dan air permukaan.

2. Indikator sanitasi umum mencerminkan proses perubahan aktivitas biologis dan indikator pemurnian diri tanah di wilayah sekitarnya.

3. Indikator fitoakumulasi (translokasi) mencirikan proses migrasi bahan kimia dari tanah di sekitarnya dan wilayah tempat pembuangan sampah reklamasi ke tanaman budidaya yang digunakan sebagai makanan dan pakan ternak (ke dalam massa yang dapat dipasarkan).

4. Indikator bahaya migrasi-air menunjukkan proses migrasi zat kimia dari air lindi limbah padat ke air permukaan dan air tanah.

5. Indikator migrasi udara mencerminkan proses emisi yang masuk ke udara atmosfer bersama dengan debu, uap dan gas.

6. Indikator sanitasi-toksikologi merangkum pengaruh pengaruh faktor-faktor yang bekerja secara kombinasi.

Kerugian dari cara pembuangan sampah ini adalah seiring dengan air lindi yang terbentuk di kedalaman TPA yang merupakan pencemar utama lingkungan alam, gas-gas beracun juga masuk ke atmosfer, yang tidak hanya mencemari ruang udara di dekat TPA, tetapi juga berdampak negatif pada lapisan ozon bumi. Selain itu, ketika dikubur di tempat pembuangan sampah, semua zat berharga dan komponen limbah padat akan hilang.

Pengomposan sampah kota (MSW)

Tujuan utama pengomposan adalah desinfeksi limbah padat (sebagai hasil pemanasan sendiri hingga 60-70 HAI Patogen C dimusnahkan) dan diolah menjadi pupuk kompos melalui dekomposisi biokimia bagian organik sampah padat oleh mikroorganisme. Pemanfaatan kompos sebagai pupuk dalam pertanian dapat meningkatkan hasil tanaman, memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan kandungan humus di dalamnya. Hal yang juga sangat penting adalah bahwa selama pengomposan, jumlah gas “rumah kaca” (terutama karbon dioksida) yang dilepaskan ke atmosfer lebih sedikit dibandingkan saat pembakaran atau pembuangan ke tempat pembuangan sampah. Kerugian utama dari komposkandungan logam berat dan zat beracun lainnya yang tinggi

Kondisi pengomposan yang optimal adalah: pH 6 sampai 8, kelembaban 40-60%, namun waktu pengomposan yang digunakan sebelumnya yaitu 25-50 jam ternyata tidak mencukupi. Saat ini pengomposan dilakukan di kolam atau terowongan khusus dalam ruangan selama sebulan

Pengolahan sampah menjadi kompos dalam skala kecil (1-3% dari total massa sampah) dilakukan di sejumlah negara (Belanda, Swedia, Jerman, Perancis, Italia, Spanyol, dll). Bagian organik yang dipisahkan dari limbah padat, yang kontaminasi logam non-ferrousnya lebih sedikit dibandingkan semua limbah, sering kali dibuat kompos. Pengomposan limbah padat paling luas dilakukan di Prancis, di mana pada tahun 1980 terdapat 50 pabrik pengomposan dan 40 gabungan pabrik insinerasi dan pengomposan. Di AS, pengomposan praktis tidak tersebar luas. Di Jepang, sekitar 1,5% sampah padat didaur ulang menggunakan metode ini. Sejumlah pabrik untuk pengomposan limbah padat dalam biodrum dibangun di Uni Soviet (di Moskow, Leningrad, Minsk, Tashkent, Alma-Ata). Kebanyakan dari mereka sudah tidak berfungsi lagi.
Pabrik gabungan (pengomposan dan pirolisis) untuk pengolahan limbah padat di wilayah Leningrad bekerja dengan baik. Kompleks pabrik terdiri dari departemen penerimaan, biotermal dan penyortiran penghancuran, gudang produk jadi dan instalasi pirolisis bagian sampah yang tidak dapat dikomposkan.
Skema teknologi menyediakan pembongkaran truk sampah ke tempat sampah penerima, dari mana sampah dimasukkan ke konveyor sabuk menggunakan pengumpan apron atau derek ambil, dan kemudian ke drum biotermal yang berputar.

Dalam biodrum, dengan pasokan udara yang konstan, aktivitas vital mikroorganisme distimulasi, yang mengakibatkan proses biotermal aktif. Selama proses ini, suhu limbah meningkat menjadi 60 HAI C, yang berkontribusi terhadap kematian bakteri patogen.
Kompos adalah produk yang gembur dan tidak berbau. Berdasarkan bahan kering, kompos mengandung 0,5-1% nitrogen, 0,3% kalium dan fosfor, dan 75% bahan humat organik.

Kompos yang diayak mengalami pemisahan magnetik dan dikirim ke penghancur untuk menggiling komponen mineral, dan kemudian diangkut ke gudang produk jadi. Logam yang terpisah ditekan. Bagian limbah padat yang tidak dapat dikomposkan (kulit, karet, kayu, plastik, tekstil, dll.) yang disaring dikirim ke unit pirolisis.

Skema teknologi instalasi ini menyediakan pasokan limbah non-kompos ke hopper penyimpanan, dari mana limbah tersebut dikirim ke hopper pemuatan drum pengering. Setelah dikeringkan, limbah memasuki tungku pirolisis, di mana, tanpa akses udara, terjadi dekomposisi termal. Hasilnya, campuran uap-gas dan residu karbon padat, pirokarbon, diperoleh. Campuran uap-gas dikirim ke bagian termomekanis instalasi untuk pendinginan dan pemisahan, dan pirokarbon dikirim untuk pendinginan dan pemrosesan lebih lanjut. Produk akhir pirolisis adalah pirokarbon, tar dan gas. Pirokarbon digunakan dalam metalurgi dan beberapa industri lainnya, seperti gas dan resin bahan bakar.

Secara umum skema pembersihan sanitasi kota disajikan pada Gambar 3

Beras. 3. Pembersihan sanitasi kota

3.1 Pengomposan biotermal aerobik dari limbah padat kota dalam kondisi industri

Metode pengomposan biotermal mekanis mulai digunakan dalam praktik dunia pada dua puluhan abad terakhir. Drum biotermal yang dikembangkan pada saat itu mengubah pengomposan biotermal aerobik menjadi teknologi industri yang banyak digunakan untuk netralisasi dan daur ulang limbah padat. Dengan menggunakan serangkaian tindakan teknologi, dimungkinkan untuk menormalkan kandungan unsur mikro dalam kompos, termasuk garam logam berat. Logam besi dan non-besi diekstraksi dari limbah padat.

Untuk membangun pabrik pengolahan sampah menjadi kompos secara mekanis, diperlukan kondisi optimal sebagai berikut: adanya jaminan konsumen kompos dalam radius 20-50 km dan lokasi pabrik di dekat perbatasan kota di a jarak hingga 15-20 km dari pusat pengumpulan sampah dengan jumlah penduduk yang dilayani minimal 300 ribu orang..

Sekitar 25-30% sampah tidak dapat dibuat kompos. Bagian dari sampah ini dibakar di pabrik kompos, atau mengalami pirolisis untuk menghasilkan pirokarbon, atau dibawa ke tempat pembuangan sampah padat untuk dibuang. Sampah rumah tangga dikirim ke pabrik dengan truk sampah, yang diturunkan ke tempat sampah penerima. Sampah dari bunker diturunkan ke wadah sabuk, yang melaluinya dikirim ke gedung pemilahan yang dilengkapi dengan sekat, pemisah elektromagnetik dan aerodinamis. Sampah yang telah dipilah untuk pengomposan diangkut melalui konveyor ke dalam alat pemuatan drum biotermal dalam bentuk silinder yang berputar (Gbr. 4).

Proses biotermal netralisasi limbah terjadi karena pertumbuhan aktif mikroorganisme termofilik dalam kondisi aerobik. Massa sampah itu sendiri menghangat hingga suhu 60°C, yang menyebabkan mikroorganisme patogen, telur cacing, larva, dan kepompong lalat mati, dan massa sampah menjadi netral. Di bawah pengaruh mikroflora, bahan organik yang cepat membusuk terurai, membentuk kompos. Untuk memastikan aerasi paksa, dipasang kipas pada badan biodrum, yang menyuplai udara ke dalam ketebalan sampah. Jumlah udara yang disuplai disesuaikan tergantung pada kelembaban dan suhu bahan. Kelembapan optimal untuk mempercepat proses pengomposan adalah 40-45%. Bagian luar biodrum ditutup dengan lapisan bahan insulasi panas untuk menjaga kondisi suhu yang dibutuhkan.

Biodrum diturunkan ke konveyor sabuk, yang mengirimkan kompos ke gedung pemilahan. Di sini material diterbangkan ke dalam corong ganda, dibagi oleh sekat menjadi dua kompartemen. Partikel berat (kaca, batu), yang memiliki inersia lebih besar, terbang ke kompartemen jauh, dan pecahan ringan (kompos) dituangkan ke kompartemen dekat. Selanjutnya kompos akan diayak pada saringan halus, setelah itu kompos akhirnya dibersihkan dari fraksi pemberat. Kaca dan pemberat halus dituangkan ke dalam gerobak, dan kompos diangkut melalui sistem konveyor ke tempat penyimpanan. Sebagian besar wilayah yang dialokasikan untuk lokasi Pabrik Pengolahan Sampah (WRP) ditempati oleh tempat penyimpanan pematangan dan penyimpanan kompos. Perkiraan waktu pemasakan kompos di gudang biasanya minimal 2 bulan.

Kompos yang dihasilkan di MPZ memiliki komposisi sebagai berikut: bahan organik dengan berat kering minimal 40%, N 0,7%, P2O5 0,5%, kandungan inklusi pemberat (batu, logam, karet) 2%, reaksi lingkungan (pH garam ekstrak) tidak kurang dari 6.0. Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, dengan pengumpulan sampah padat yang benar, kandungan garam logam berat dalam kompos tidak melebihi konsentrasi maksimum yang diizinkan.

Emisi ke atmosfer MPZ selama produksi kompos mengandung amonia, hidrokarbon, karbon oksida, nitrogen oksida, debu tidak beracun dan banyak lagi.

Beras. 4 Skema teknologi pengomposan anaerobik kontinyu dengan oksidasi aerobik sampah organik dalam drum berputar:

1 derek di atas kepala dengan ember ambil; 2 truk sampah; 3 tempat penerima sampah; 4 hopper dosis; 5 pengumpan celemek; 6 derek dengan mesin cuci magnetik untuk memuat paket besi tua; 7 konveyor rol; 8 pemisah magnetik; 9 bunker besi tua; 10 mesin baling; 11 drum biotermal berputar; 12 kipas angin; 13 ruang ketel atau pabrik pirolisis; 14 kipas angin; 15 tumpukan kompos di tempat pemasakan dan produk jadi; 16 penggiling kompos; 17 mengaum; 18 trailer untuk mengumpulkan pemutaran film dari layar

Di kota-kota kecil (50 ribu jiwa atau lebih), jika ada area bebas di dekat kota, digunakan pengomposan sampah padat di lapangan (Gbr. 4). Dalam hal ini sampah dikomposkan di tumpukan terbuka. Durasi pengolahan sampah meningkat dari 2-4 hari menjadi beberapa bulan, sehingga luas lahan yang dialokasikan untuk pengomposan pun bertambah. Dalam praktik dunia, dua skema pengomposan lapangan digunakan: dengan dan tanpa penghancuran limbah padat terlebih dahulu. Dalam kasus pertama, sampah dihancurkan dengan penghancur khusus, dalam kasus kedua, penggilingan terjadi karena kerusakan alami selama “menyekop” berulang kali bahan kompos. Selama pengomposan di lapangan, limbah padat dibuang ke tempat sampah penerima atau ke lokasi yang telah disiapkan. Buldoser atau mesin khusus membentuk tumpukan tempat berlangsungnya proses pengomposan biotermal aerobik. Untuk mencegah penyebaran sebagian kecil sampah, perkembangbiakan lalat secara intensif dan menghilangkan bau tidak sedap, permukaan tumpukan ditutup dengan lapisan gambut, kompos matang atau tanah setebal 0,2 m.Panas yang dilepaskan di bawah pengaruh vital aktivitas mikroorganisme menyebabkan “pemanasan sendiri” sampah kompos di tumpukan. Dalam hal ini, lapisan luar memanas lebih sedikit daripada lapisan dalam dan berfungsi sebagai insulasi termal untuk lapisan limbah internal yang dapat memanas sendiri. Untuk menetralkan seluruh massa material dalam tumpukan, material tersebut “disekop”, akibatnya lapisan luar berada di dalam tumpukan, dan lapisan dalam berada di luar. Selain itu, hal ini mendorong aerasi yang lebih baik pada seluruh massa kompos. Selain itu, untuk meningkatkan aktivitas proses biotermal, tumpukannya dibasahi. Sebelum dikirim ke konsumen, kompos yang sudah jadi dikirim ke penyaringan untuk dibersihkan dari fraksi pemberat yang besar. Dalam pengomposan di lapangan, sampah terkadang dipisahkan menjadi beberapa bagian sebelum dikomposkan. Lokasi pengomposan lapangan ditempatkan di tanah kedap air dan penimbunan kembali secara berkala pada permukaan tumpukan yang baru dibentuk dengan bahan inert melindungi tanah, atmosfer, dan air tanah dari kontaminasi.

Pengomposan anaerobik dari limbah padat kota

Pengomposan sampah padat secara anaerobik melibatkan pengolahan bagian organik sampah dengan cara memfermentasinya dalam bioreaktor, sehingga menghasilkan pembentukan biogas dan kompos. Skema pengolahan limbah padat dalam kondisi anaerobik adalah sebagai berikut (Gbr. 5).

Beras. 5 Skema pengolahan sampah menggunakan pengomposan anaerobik

1 penerima hopper; 2 derek ambil di atas kepala; 3 penghancur; 4 pemisah magnetik; 5 pompa pengaduk; 6 pencernaan; 7 sekrup tekan; 8 pencabut; 9 wadah untuk mengumpulkan putaran; 10 layar silinder; 11 mesin pengemas; 12 pemutaran film besar; 13 gudang pupuk; 14 tempat gas; 15 kompresor; 16 ruang pemerataan; I arah pergerakan sampah; II arah pergerakan gas

Limbah padat diturunkan ke dalam hopper penerima, kemudian diumpankan oleh derek ke dalam penghancur kerucut dengan poros vertikal. Limbah yang dihancurkan dilewatkan di bawah pemisah elektromagnetik, tempat besi tua diekstraksi darinya. Selanjutnya limbah masuk ke dalam reaktor, disimpan dalam kondisi anaerobik selama 10-16 hari pada suhu 25°C untuk dinetralkan. Hasilnya, dari setiap ton sampah diperoleh sekitar 120-140 m3 biogas yang mengandung 65% metana, 470 kg pupuk organik dengan kadar air 30%, 50 kg besi tua dan fraksi pemberat, 250 kg saringan besar dan 170 m3. kg kehilangan gas dan filtrat diperoleh. Fraksi padat bekas dikeluarkan dan kemudian dimasukkan ke dalam mesin press ulir untuk pengeringan sebagian. Kemudian fraksi padat yang didehidrasi memasuki penghancur dan dari sana ke dalam saringan silinder, di mana bahan dipisahkan menjadi massa yang digunakan sebagai pupuk organik dan penyaringan kasar.

Pengomposan limbah padat secara anaerobik digunakan jika terdapat kebutuhan praktis akan biogas.

Kesimpulan

Di Rusia, industri pengolahan telah dilupakan, sistem pengumpulan sumber daya sekunder tidak terorganisir, tempat pengumpulan sumber daya sekunder (logam) tidak dilengkapi di daerah berpenduduk, sistem pembuangan limbah yang dihasilkan tidak dibangun di mana-mana, dan terdapat sistem yang lemah. kendali atas pembentukannya. Hal ini menyebabkan kerusakan lingkungan dan dampak negatif terhadap kesehatan manusia.

Jelas sekali bahwa tidak ada teknologi yang mampu menyelesaikan permasalahan sampah dengan sendirinya. Insinerator dan tempat pembuangan sampah merupakan sumber emisi hidrokarbon poliaromatik, dioksin, dan zat berbahaya lainnya. Efektivitas teknologi hanya dapat dipertimbangkan dalam keseluruhan rantai siklus hidup limbah barang konsumsi. Proyek-proyek MSZ, yang telah banyak diperjuangkan oleh organisasi-organisasi lingkungan hidup, mungkin akan tetap menjadi proyek untuk waktu yang lama dalam situasi ekonomi saat ini.

Tempat pembuangan sampah akan tetap menjadi metode utama pembuangan (pengolahan) limbah padat di Rusia untuk waktu yang lama. Tugas utamanya adalah mengembangkan tempat pembuangan sampah yang ada, memperpanjang umurnya, dan mengurangi dampak buruknya. Hanya di kota-kota besar dan besar saja yang efektif untuk membangun pabrik insinerasi (atau pabrik pengolahan sampah dengan pemilahan sampah padat terlebih dahulu). Adalah realistis untuk mengoperasikan insinerator kecil untuk membakar limbah tertentu, misalnya limbah rumah sakit. Hal ini melibatkan diversifikasi teknologi pengolahan sampah serta pengumpulan dan pengangkutannya. Berbagai bagian kota dapat dan harus menggunakan metode pembuangan limbah padat mereka sendiri. Hal ini disebabkan oleh jenis pembangunan, tingkat pendapatan penduduk, dan faktor sosial ekonomi lainnya.

Bibliografi

1) Bobovich B.B. dan Devyatkin V.V., “Pengolahan limbah produksi dan konsumsi”, M2000.

2) “Pembuangan limbah padat”, ed. AP Tsygankova. M.: Stroyizdat, 1982.

3) Mazur I.I. dkk., “Ekologi teknik, T1: Landasan teori ekologi teknik”, 1996.

4) Akimova T.A., Khaskin T.V. Ekologi: Buku teks untuk universitas. M.: KESATUAN. -1999

5) www.ecolin e. ru

6) www. ekologi. ru

Karya serupa lainnya yang mungkin menarik bagi Anda.vshm>
13433.		Teknologi dan metode pengolahan limbah padat rumah tangga	1,01 MB
	Pembuangan limbah melibatkan proses teknologi tertentu termasuk pengumpulan, pengangkutan, pemrosesan, penyimpanan, dan memastikan penyimpanan yang aman. Sumber utama sampah adalah: kawasan pemukiman dan usaha rumah tangga yang menyuplai lingkungan dengan sampah rumah tangga, sampah, sampah kantin, hotel, pertokoan dan usaha jasa lainnya, usaha industri yang menyuplai sampah cair dan padat berbentuk gas yang di dalamnya terdapat zat-zat tertentu yang mempengaruhi. polusi dan komposisinya..
11622.		Daur ulang limbah padat kota untuk menghasilkan panas dan listrik	64,25 KB
	Sampah, jika dibuang secara tidak terkendali, akan menyumbat dan mengotori pemandangan alam di sekitar kita dan merupakan sumber zat kimia, biologi, dan biokimia berbahaya yang masuk ke lingkungan alam. Hal ini menimbulkan ancaman tertentu terhadap kesehatan dan kehidupan penduduk.
18021.		Objektifikasi konsep “Beruf” (profesi) dalam dongeng Jerman dan dongeng sehari-hari	71,44 KB
	Konsep “Beruf” (profesi) adalah salah satu konsep kunci budaya, yang penting baik bagi kepribadian linguistik individu maupun bagi seluruh masyarakat linguokultural secara keseluruhan. Di sisi lain, relevansinya dijelaskan oleh tempat konsep “Beruf” (profesi) dalam dongeng Jerman.
12071.		Teknologi pengolahan air limbah domestik dengan penghilangan nitrogen yang efektif BH-DEAMOX	70,21 KB
	Teknologi yang dikembangkan untuk mengolah air limbah domestik dibedakan oleh sejumlah fitur yang menciptakan kondisi untuk perkembangan mikroorganisme anaerobik, termasuk bakteri nmmox, yang mengoksidasi amonium nitrit menjadi molekul nitrogen. Pabrik pengolahan air limbah ECOS di lokasi Olimpiade di distrik Adler kota Tidak ada perkembangan asing dan Rusia yang menggunakan oksidasi anaerobik amonium dengan ANAMMOX nitrit untuk pengolahan air limbah dengan konsentrasi rendah.
13123.		Termodinamika dan kinetika proses yang melibatkan fase padat	177,55 KB
	Dari mata kuliah termodinamika klasik diketahui bahwa persamaan termodinamika menghubungkan sifat-sifat suatu sistem kesetimbangan, yang masing-masing dapat diukur dengan metode independen. Khususnya, pada tekanan konstan, hubungannya valid
6305.		Metode utama produksi katalis padat	21,05 KB
	Metode utama produksi katalis padat Tergantung pada bidang penerapan sifat yang diperlukan, katalis dapat diproduksi dengan cara berikut: kimia: menggunakan reaksi pertukaran ganda, oksidasi hidrogenasi, dll. Katalis padat disintesis dengan berbagai cara dapat dibagi menjadi oksida sulfida amorf dan kristal sederhana dan kompleks logam. Katalis logam dapat bersifat individual atau paduan. Katalis dapat berupa SiO2 TiO2 А12О3 fase tunggal atau...
14831.		Pemantauan limbah	30,8 KB
	Campuran berbagai jenis sampah adalah sampah, namun jika dikumpulkan secara terpisah maka kita mendapatkan sumber daya yang dapat dimanfaatkan. Saat ini, di kota besar, rata-rata terdapat 250.300 kg sampah rumah tangga per orang per tahun, dan peningkatan tahunan sekitar 5, yang menyebabkan pesatnya pertumbuhan tempat pembuangan sampah, baik yang terdaftar resmi maupun tidak terdaftar liar. Komposisi dan volume sampah rumah tangga sangat beragam dan tidak hanya bergantung pada negara dan wilayah, tetapi juga pada waktu dalam setahun dan banyak...
20196.		Penyediaan obat herbal cair dan padat di apotek	44,33 KB
	Fitur menyiapkan infus dari MP yang mengandung minyak esensial. Fitur pembuatan ekstrak air dari MP yang mengandung saponin. Fitur pembuatan ekstrak air dari MP yang mengandung tanin. Fitur pembuatan ekstrak air dari MP yang mengandung...
11946.		Singkatan dari mempelajari sifat viskoelastik padatan menggunakan metode probe akustik	18,45 KB
	Model dudukan pengukur telah dikembangkan yang memungkinkan untuk mempelajari sifat viskoelastik padatan menggunakan metode probe akustik. Salah satu metode tradisional untuk mendiagnosis benda padat adalah metode pencatatan emisi akustik. Meskipun sederhana, metode baru yang diusulkan ini pada dasarnya berbeda dari semua metode yang dikenal untuk studi akustik padatan.
16501.		Riset pemasaran tentang alasan kurangnya minat warga Pinsk terhadap layanan rumah tangga (menggunakan contoh Pinchanka-Pinsk OJSC)	157,42 KB
	Riset pemasaran tentang alasan rendahnya minat warga Pinsk terhadap jasa rumah tangga dengan menggunakan contoh Jasa OJSC Pinchanka-Pinsk sebagai salah satu jenis kegiatan ekonomi sudah ada sejak lama. Pelayanan rumah tangga atau pelayanan rumah tangga adalah suatu bentuk kepuasan individu tertentu yang terorganisir secara sosial kebutuhan manusia akan layanan rumah tangga. Industri ini menyatukan perusahaan dan organisasi yang terutama melakukan berbagai jenis layanan atas nama masyarakat. Indikator Satuan Pengukuran 2007 2008 Total volume pelayanan di...

Saat ini, ada 3 teknologi utama untuk pengolahan industri makanan dan limbah kebun: pengomposan baris, pengomposan dalam reaktor tertutup, pengolahan anaerobik. Dua yang pertama membutuhkan oksigen, yang ketiga tidak. Ketika teknologi pemrosesan menjadi lebih kompleks, biaya pun meningkat, begitu pula kemampuan teknologi dan nilai bahan keluarannya.

I. Pengomposan jendela

Bahan diletakkan berjajar (tinggi 1-3 meter, lebar 2-6 meter dan panjang ratusan meter), suplai oksigen dijamin dengan pencampuran mekanis secara teratur dari bahan/suplai oksigen di dalam tumpukan. Ini adalah teknologi yang paling terbukti, paling sederhana dari yang sudah ada, namun juga memiliki sejumlah kelemahan.

1) baris kompos dicampur secara mekanis (untuk menjamin akses oksigen);

Produk keluaran: kompos

$15-$40/ton

≈3 bulan

Kisaran suhu: 10-55

Kelebihan:

Biayanya minimal dibandingkan dengan teknologi lain;
Jika terjadi peningkatan bahan baku yang masuk secara tidak terjadwal, jumlah baris dapat ditingkatkan.

Minus:

limbah makanan dalam jumlah besar (kaya nitrogen) tidak dapat didaur ulang; diperlukan material kaya karbon dalam jumlah besar (misalnya dedaunan, ranting);
daerah anaerobik dapat terbentuk di barisan karena sulitnya aliran oksigen, yang menyebabkan masalah bau dari bahan pengomposan dan pelepasan metana ke atmosfer;
masalah bau dari dasar kompos, jika semua aturan pengomposan tidak dipatuhi dengan ketat: rasio nitrogen dan karbon,
Curah hujan yang berlebihan menyebabkan tercucinya zat-zat berharga dari bahan, mencemari kompos dan mengganggu proses penguraian zat tersebut.

2) barisan kompos aerasi (suplai oksigen melalui pipa-pipa di dalam barisan);

Produk keluaran: kompos

Biaya pembuatan kompos (USA, 2010):$25-$60/ton

Durasi pengomposan:≈3 bulan

Kisaran suhu: 10-55°C, yang memungkinkan Anda menyingkirkan zat patogen, larva, dan gulma.

pro:

Memungkinkan Anda memproses sisa makanan dalam jumlah yang lebih besar daripada jenis pengomposan pertama;

Minus: lebih mahal dibandingkan pengomposan baris jenis pertama.

3) baris aerasi dengan penutup sintetis(untuk menjaga tingkat kelembapan yang dibutuhkan dan menstabilkan suhu).

Produk keluaran: kompos

Biaya pembuatan kompos (USA, 2010):$55-$65/ton

Durasi pengomposan:≈ 2-4 bulan

Kisaran suhu: 10-55 °C, yang memungkinkan Anda menyingkirkan zat patogen, larva, dan gulma.

pro:

Tidak ada masalah dengan pengendalian bau dari dasar kompos;
Kontrol tingkat kelembapan yang relatif sederhana.

Minus:

lebih mahal dibandingkan pengomposan baris pertama dan kedua.

Pada akhir tahap aktif salah satu dari ketiga jenis pengomposan di atas, tahap pengawetan dimulai, yang berlangsung selama 3-6 minggu. Selanjutnya bahan diayak untuk menghilangkan unsur asing (plastik, kaca, dll).

II.Pengomposan dalam reaktor tertutup (Di dalam— Kapal pengomposan)

Bahan tersebut dimasukkan secara bertahap ke dalam reaktor, di dalamnya bahan tersebut dicampur dan oksigen disuplai secara konstan. Pada saat yang sama, ada kontrol ketat terhadap tingkat kelembapan dan oksigen. Jika perlu, bahannya dibasahi.

Ini digunakan dalam kondisi sumber daya lahan yang terbatas. Aerasi (suplai oksigen) dilakukan dengan menggunakan udara panas. Kompartemen biasanya berukuran 2m di bagian dasar dan 8m tingginya.

Produk keluaran: kompos

Biaya pembuatan kompos (USA, 2010):$80-$110/ton

Durasi pengomposan: 4-10 minggu (1-3 tahap aktif, 3-6 minggu – tahap pematangan)

Kelebihan:

Proses pengomposan yang relatif cepat;
Tidak memerlukan area yang luas;
Dimungkinkan untuk memproses lebih banyak PO dibandingkan dengan pengomposan baris;
Tidak ada masalah pengendalian bau;
Aerasi proses yang baik (pembentukan area anaerobik tidak diperbolehkan).

Minus:

Lebih mahal daripada pengomposan baris.

AKU AKU AKU. Tanaman anaerobik

Fermentasi anaerobik adalah proses di mana bahan organik terurai di bawah pengaruh mikroorganisme tanpa adanya (atau kehadiran minimal) oksigen. Ada beberapa parameter yang menentukan keberhasilan proses: rasio nitrogen dan karbon, tingkat keasaman, ukuran unsur-unsur zat, suhu, massa padatan organik yang mudah menguap.

Indikator optimalnya adalah:

tidak(nitrogen/karbon)=20:1-40:1

Kelembaban = 75-90%

Keasaman = 5.5-8.5

Ukuran elemen materi= diameter 2-5 cm

Produk keluaran: pencernaan kering, fraksi cair, biogas (terdiri dari 60-70% metana), karbon dioksida (30-40%) dan unsur lainnya dalam jumlah minimal. Ketika metana dipisahkan dari unsur lain, metana dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, panas, atau dijual sebagai bahan bakar mobil.

Biaya pembuatan kompos (USA, 2010):$110-$150/ton

Durasi pemrosesan: 5-10 minggu

Kelebihan:

Produksi biogas dari limbah;
Meminimalkan kebocoran metana ke atmosfer;
Mengatasi dengan baik zat patogen;
Tidak memerlukan lahan yang luas (12-24 m2 cukup untuk sebuah reaktor), meskipun hal ini belum termasuk luas untuk pencernaan pasca pengomposan.

Minus:

Mahal dibandingkan pilihan pengomposan lainnya;
Sistem ini tidak fleksibel terhadap perubahan volume material;
Diperlukan pengendalian bau yang sangat ketat.

Pencernaan anaerobik dapat terjadi pada suhu tinggi (55°C ke atas) dan rendah (30-35°C). Keuntungan dari opsi pertama adalah material dalam jumlah besar, produksi metana dalam jumlah besar, eliminasi zat patogen dan larva secara efektif. Opsi kedua memungkinkan kontrol yang lebih besar terhadap proses daur ulang, namun membutuhkan lebih sedikit bahan, menghasilkan lebih sedikit metana, dan memerlukan pemrosesan bahan tambahan untuk menghilangkan patogen.

Pencernaan anaerobik (bagian kering dari suatu zat yang telah mengalami pengolahan) dihasilkan dengan cara memeras zat tersebut. Fraksi cair dapat digunakan untuk menstabilkan kadar air pada siklus pengolahan selanjutnya atau sebagai pupuk cair. Hasil pencernaan kering selanjutnya dapat digunakan untuk membuat kompos (diperlukan langkah pengomposan baris atau pengomposan dalam reaktor tertutup - pengomposan aerobik apa pun).

Pabrik anaerobik merupakan pilihan yang mahal dan seringkali memerlukan subsidi pemerintah agar dapat berfungsi dengan baik (seperti yang terjadi di Eropa). Amerika Serikat saat ini lebih banyak menggunakan teknologi pengomposan baris, meskipun sistem anaerobik menjadi lebih umum. Pada tahun 2011, Amerika Serikat memiliki 176 pabrik (untuk pengolahan pupuk kandang). Namun mereka juga mengolah sisa makanan, lemak, minyak, dan pelumas.

Salah satu aspek yang paling menarik dari pengolahan tersebut adalah kemampuan menghasilkan listrik, yang sejalan dengan program peningkatan porsi sumber terbarukan dalam pembangkitan listrik. Menurut Perusahaan Pengembangan Ekonomi Kota New York dan Departemen Sanitasi Kota New York, pencernaan anaerobik dan energi biogas lebih murah dibandingkan teknologi pengelolaan limbah yang ada dan juga mendapat manfaat dari sejumlah indikator: dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan (bau, volume metana) , dampaknya lebih kecil terhadap tempat pembuangan sampah.

Literatur:

Daur Ulang Sisa Makanan: Pedoman Dasar untuk Memahami Teknologi Daur Ulang Sisa Makanan Berskala Besar untuk Wilayah Perkotaan (U.S. EPA Region I, Oktober 2012)
Perusahaan Pembangunan Ekonomi Kota New York dan Departemen Sanitasi Kota New York. Evaluasi Teknologi Pengelolaan Limbah Padat yang Baru dan Sedang Berkembang. 16 September 2004.

Pengomposan (metode biotermal) adalah metode netralisasi biologis bagian organik mentah sampah di bawah pengaruh bakteri aerob. Limbah rumah tangga, beberapa industri dan pertanian dapat dibuat kompos. Limbah dari rumah sakit, klinik, laboratorium hewan, dan kotoran tidak dapat dibuat kompos. Sebelum pengomposan, zat-zat yang mempengaruhi proses penguraian biologis, seperti pestisida, zat radioaktif dan beracun, harus dihilangkan.

Inti dari proses tersebut adalah berbagai mikroorganisme aerobik secara aktif tumbuh dan berkembang di dalam ketebalan sampah, menyebabkan terjadinya proses fermentasi dengan pelepasan panas, sehingga sampah memanas sendiri hingga 60°C (tidak lebih rendah dari 50°C). , bisa mencapai 70°C). Pada suhu ini, mikroorganisme patogen dan patogen, telur cacing dan larva lalat mati, dan tingkat penguraian polutan organik padat yang lebih tinggi dalam limbah rumah tangga tercapai, sehingga melepaskan karbon dioksida dan air. Reaksi ini berlanjut hingga diperoleh bahan (kompos) yang relatif stabil, mirip humus, tidak berbahaya secara sanitasi, dan merupakan pupuk yang baik. Mekanisme reaksi pengomposan utama sama dengan penguraian bahan organik: senyawa yang lebih kompleks terurai dan berubah menjadi senyawa yang lebih sederhana.

Penting bagi kehidupan mikroorganisme adalah rasio karbon dan nitrogen, serta dispersi material, yang menyediakan akses terhadap oksigen. Limbah padat dengan kadar air tinggi (seperti pupuk kandang, lumpur aktif basah, dan banyak limbah tanaman) yang memiliki rasio karbon terhadap nitrogen rendah harus dicampur dengan bahan padat yang menyerap kelembapan berlebih dan menyediakan karbon yang hilang serta struktur campuran yang diperlukan untuk aerasi.

Indikator utama yang mencirikan sampah sebagai bahan pengomposan meliputi: kandungan bahan organik; kadar abu; kandungan total nitrogen, kalsium, karbon. Di meja 6.11 menunjukkan jenis-jenis sampah menurut kemungkinan pengomposannya.

Tabel 6.11

Kesesuaian berbagai jenis sampah untuk pengomposan

Dalam prakteknya yang berikut ini digunakan metode pengomposan industri -.

pengomposan dalam tumpukan tanpa aerasi paksa;
pengomposan dalam tumpukan dengan aerasi paksa;
pengomposan di fasilitas dengan kondisi terkendali (pengomposan dalam drum, pengomposan kolam, pengomposan terowongan, dll.);
sistem campuran.

Pilihan metode pengomposan ditentukan oleh kombinasi optimal antara biaya proses dan efek yang dicapai dari daur ulang sampah yang dikomposkan. Harus diingat bahwa penggunaan peralatan khusus meningkatkan biaya pengomposan, yang dapat mencapai nilai yang signifikan. Namun, peningkatan jumlah sampah setiap tahun mendorong pengembangan metode pengolahan sampah yang dipercepat dan mekanisasi dan mengarah pada perluasan penggunaannya.

Bagaimanapun, untuk menerapkan metode pengomposan, dibangun pabrik pengolahan sampah khusus, di mana dilakukan siklus pembuangan sampah secara lengkap, yang terdiri dari tiga tahap teknologi:

penerimaan, penyiapan awal sampah organik;
proses netralisasi dan pengomposan biotermal yang sebenarnya;
pengolahan dan penyimpanan kompos.

Proses biotermal yang paling umum dan sederhana adalah pengomposan dalam tumpukan tanpa aerasi paksa. Netralisasi sampah memerlukan waktu 6 sampai 14 bulan, sedangkan sampah organik dikirim ke tempat pengomposan khusus, di mana sampah tersebut terbentuk di tumpukan- tanggul berbentuk trapesium (bisa berbentuk poros). Lebar alas trapesium 3 m, tinggi 2 m (di wilayah utara tingginya mencapai 2,5 m), panjang 10-25 m, jarak antar barisan trapesium sejajar 3 m. Lapisan bawah massa kompos harus berada di atas permukaan air tanah minimal 1 m, permukaan tumpukan ditutup dengan lapisan tanah atau gambut setebal minimal 15-20 cm, sehingga mencegah penyebaran bau, perkembangbiakan. terbang dan menahan panas yang diperlukan untuk dekomposisi biomaterial berkualitas tinggi.

Aplikasi pengomposan dalam tumpukan dengan aerasi paksa memungkinkan Anda untuk meningkatkan intensitas proses biotermal dalam massa kompos, secara signifikan meningkatkan suhu pemanasan sendiri dan secara signifikan mengurangi waktu persiapan kompos (hingga 1,5-2 bulan). Dalam hal ini, aerasi tumpukan disediakan dengan instalasi khusus yang memungkinkan udara disuplai ke lapisan dalam sampah yang disimpan, misalnya menggunakan kipas angin, pipa suplai, dan alat distribusi udara.

Sehubungan dengan meningkatnya kebutuhan akan tanah dan pupuk organik, perhatian terhadap pemisahan sampah organik yang selanjutnya dikomposkan semakin meningkat, oleh karena itu pembuatan berbagai perangkat teknis untuk pengomposan menjadi relevan. Demikianlah hal itu dilaksanakan pengomposan di fasilitas yang terkendali. Saat ini, metode pengomposan industri yang paling umum adalah pengomposan drum, pengomposan kolam, dan pengomposan terowongan. Semua metode ini didasarkan pada penggunaan unit yang dirancang khusus untuk melakukan proses biotermal di dalamnya. Limbah tersebut tetap berada di dalamnya dalam jangka waktu yang berbeda-beda, dan bahan yang dihasilkan memiliki perbedaan yang signifikan. Jadi, pengomposan dalam drum mengharuskan sampah untuk tetap berada di instalasi selama kurang lebih dua hari, selama waktu tersebut proses penguraian baru dimulai, dan kemudian bahan ditempatkan di tempat terbuka untuk pemasakan. Pengomposan di kolam penampungan membutuhkan waktu 46 minggu dan menghasilkan produk jadi yang stabil. Jika digunakan pengomposan terowongan, kemudian setelah 7-10 hari bahan yang proses dekomposisinya masih aktif, mengandung karbon dan nitrogen dalam jumlah yang cukup dan cocok untuk proses pengolahan lebih lanjut, seperti pembakaran atau gasifikasi. Syarat utama untuk memilih metode pengomposan yang optimal atau mengembangkan perangkat untuk proses ini adalah efisiensi penggunaannya dan kemungkinan penggunaan kompos yang dihasilkan di masa depan.

Secara umum, perangkat pengomposan adalah kompleks teknis kompleks yang memenuhi persyaratan lingkungan yang diperlukan. Pengolahan sampah tahunan dengan alat tersebut saat ini dapat bervariasi antara 5.000 hingga 50.000 ton.Proses pengolahan sampah organik pada alat khusus dapat dilakukan dengan dua cara:

a) perangkat terpusat yang besar;
b) perangkat yang kompleks dengan banyak unit yang terdesentralisasi.

Dalam praktiknya, ada kecenderungan untuk membangun dan mengoperasikan

yaitu perangkat pengomposan terpusat. Pertama, meskipun terdapat biaya investasi yang signifikan selama tahap konstruksi, biaya pengoperasian perangkat terpusat jauh lebih rendah. Kedua, perangkat pengomposan harus memenuhi persyaratan lingkungan modern yang cukup tinggi, yang memerlukan penggunaan perkembangan teknis dan teknologi yang mahal. Langkah-langkah ini, seperti penyelesaian masalah bau, dapat diterapkan pada perangkat terpusat dengan biaya yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan perangkat yang terdesentralisasi.

Kompos merupakan produk akhir pengolahan sampah organik dan harus aman secara epidemiologis. Kualitas kompos jadi merupakan salah satu kriteria utama efisiensi produksi, namun penting juga untuk mempertimbangkan kualitas bahan baku. Untuk menghitung kualitas pengomposan, indikator seperti tingkat dekomposisi digunakan secara tradisional, yang didasarkan pada perbandingan suhu standar selama pemanasan biologis bahan kompos.

Penggunaan kompos dari limbah padat dibatasi, karena tidak boleh digunakan baik di bidang pertanian maupun kehutanan, karena kemungkinan kandungan logam berat atau komponen berbahaya lainnya yang melalui tumbuh-tumbuhan, buah beri, sayuran, dan susu, dapat membahayakan. kesehatan manusia. Untuk alasan yang sama, penggunaan material tersebut secara sistematis di alun-alun kota dan taman tidak praktis, sehingga material ini terutama digunakan sebagai penutup tanah di tempat pembuangan sampah atau saat menutup pekerjaan tambang. Namun, jika komponen berbahaya dikeluarkan dari sampah awal pada tahap pengumpulan, maka kompos dari sampah kota dapat digunakan sebagai pupuk organik, dan indikator keamanannya adalah data yang diberikan pada Tabel. 6.12.

Tabel 6.12

Indikator keamanan kompos

Kerugian utama dari pengomposan adalah kebutuhan untuk menyimpan dan menetralisir komponen sampah yang tidak dapat dikomposkan, yang volumenya dapat menyumbang sebagian besar dari total volume sampah. Selain itu, proses pengomposan menghasilkan zat-zat yang berbau tidak sedap dan menimbulkan beban bagi lingkungan. Meminimalkan kontaminan tersebut cukup berhasil dilakukan dengan menggunakan biofilter, namun memerlukan biaya yang tidak sedikit, apalagi mengingat bau yang dihasilkan tidak hanya pada proses penguraian, tetapi juga pada saat pengiriman dan penyiapan sampah, serta pada proses selanjutnya. kompos yang sudah jadi.

Manfaat pengomposan adalah mengurangi pembuangan sampah organik dan menghasilkan bahan yang dapat digunakan.

Pengalaman asing

Di Jerman, penggunaan kompos limbah padat sebagai pupuk dilarang oleh undang-undang karena kandungan logam beratnya yang berlebihan.

Seni dan Ilmu Pengomposan

Perkenalan

Sejarah pengomposan sudah ada sejak berabad-abad yang lalu. Catatan tertulis pertama mengenai penggunaan kompos dalam pertanian muncul 4.500 tahun yang lalu di Mesopotamia, antara sungai Tigris dan Eufrat (sekarang Irak). Semua peradaban di Bumi telah menguasai seni membuat kompos. Bangsa Romawi, Mesir, dan Yunani secara aktif mempraktikkan pengomposan, yang tercermin dalam Talmud, Alkitab, dan Alquran. Penggalian arkeologi mengkonfirmasi bahwa peradaban Maya juga melakukan praktik pengomposan 2.000 tahun yang lalu.

Terlepas dari kenyataan bahwa seni pengomposan telah dikenal oleh para tukang kebun sejak dahulu kala, seni ini sebagian besar hilang pada abad ke-19, ketika pupuk mineral buatan tersebar luas. Setelah berakhirnya Perang Dunia Kedua, pertanian mulai memperoleh manfaat dari hasil perkembangan ilmu pengetahuan. Ilmu pertanian menganjurkan penggunaan pupuk kimia dan pestisida dalam segala bentuk untuk meningkatkan produktivitas. Pupuk kimia telah menggantikan kompos.

Pada tahun 1962, Rachel Carson menerbitkan Silent Spring, sebuah buku tentang meluasnya penyalahgunaan pestisida kimia dan polutan lainnya. Hal ini menjadi sinyal protes publik dan larangan produksi dan penggunaan produk berbahaya. Banyak yang mulai menemukan kembali manfaat pertanian organik.

Salah satu publikasi pertama dalam aspek ini adalah buku Sir Albert Howard “An Agricultural Testament,” yang diterbitkan pada tahun 1943. Buku ini memicu minat yang besar terhadap metode organik di bidang pertanian dan berkebun. Saat ini, setiap petani menyadari manfaat kompos dalam merangsang pertumbuhan tanaman dan memulihkan tanah yang terkuras dan tidak bernyawa. Seolah-olah seni pertanian kuno ini telah ditemukan kembali.

Pertanian organik tidak dapat disebut sebagai pengembalian sepenuhnya ke masa lalu, karena pertanian ini memiliki semua pencapaian ilmu pengetahuan modern. Semua proses kimia dan mikrobiologi yang terjadi di tumpukan kompos telah dipelajari secara menyeluruh, dan hal ini memungkinkan pendekatan persiapan kompos secara sadar, mengatur dan mengarahkan proses ke arah yang benar.

Sampah yang dapat dibuat kompos berkisar dari sampah kota, yang merupakan campuran komponen organik dan anorganik, hingga substrat yang lebih homogen seperti kotoran hewan dan tanaman, lumpur aktif mentah, dan limbah. Dalam kondisi alami, proses biodegradasi terjadi secara perlahan, di permukaan bumi, pada suhu lingkungan dan, terutama, dalam kondisi anaerobik. Pengomposan adalah metode untuk mempercepat degradasi alami dalam kondisi terkendali. Pengomposan merupakan hasil pemahaman cara kerja sistem biologi dan kimia alami tersebut.

Pengomposan adalah sebuah seni. Inilah bagaimana pentingnya kompos bagi taman sekarang dinilai. Sayangnya, kita masih kurang memperhatikan persiapan kompos yang benar. Dan kompos yang disiapkan dengan benar adalah dasarnya, kunci panen di masa depan.
Ada prinsip-prinsip umum yang sudah mapan dan terbukti dalam menyiapkan kompos.

1. Landasan teori proses pengomposan

Proses pengomposan melibatkan interaksi kompleks antara sampah organik, mikroorganisme, kelembapan, dan oksigen. Limbah biasanya memiliki mikroflora campuran endogennya sendiri. Aktivitas mikroba meningkat ketika kadar air dan konsentrasi oksigen mencapai tingkat yang dibutuhkan. Selain oksigen dan air, mikroorganisme memerlukan sumber karbon, nitrogen, fosfor, kalium dan elemen tertentu untuk pertumbuhan dan reproduksi. Kebutuhan tersebut seringkali dipenuhi oleh zat-zat yang terkandung dalam sampah.

Dengan mengkonsumsi sampah organik sebagai substrat makanan, mikroorganisme berkembang biak dan menghasilkan air, karbon dioksida, senyawa organik dan energi. Sebagian energi yang dihasilkan dari oksidasi biologis karbon dikonsumsi dalam proses metabolisme, sisanya dilepaskan dalam bentuk panas.

Kompos, sebagai produk akhir pengomposan, mengandung senyawa organik yang paling stabil, produk penguraian, biomassa mikroorganisme mati, sejumlah mikroba hidup dan produk interaksi kimia komponen-komponen tersebut.

1.1. Aspek mikrobiologi pengomposan

Pengomposan merupakan suatu proses dinamis yang terjadi akibat aktivitas komunitas makhluk hidup dari berbagai kelompok.

Kelompok utama organisme yang terlibat dalam pengomposan:
mikroflora – bakteri, actinomycetes, jamur, ragi, alga;
mikrofauna – protozoa;
makroflora – jamur tingkat tinggi;
makrofauna - kelabang berkaki dua, tungau, springtail, cacing, semut, rayap, laba-laba, kumbang.

Proses pengomposan melibatkan banyak spesies bakteri (lebih dari 2000) dan sedikitnya 50 spesies jamur. Spesies ini dapat dibagi menjadi beberapa kelompok sesuai dengan kisaran suhu aktifnya masing-masing. Untuk psikrofil, suhu yang disukai adalah di bawah 20 derajat Celcius, untuk mesofil - 20-40 derajat Celcius, dan untuk termofil - di atas 40 derajat Celcius. Mikroorganisme yang mendominasi pada tahap akhir pengomposan umumnya bersifat mesofilik.

Meskipun jumlah bakteri dalam kompos sangat tinggi (10 juta - 1 miliar biomassa mikroba/g kompos basah), karena ukurannya yang kecil, jumlah bakteri tersebut kurang dari setengah total biomassa mikroba.

Actinomycetes tumbuh jauh lebih lambat dibandingkan bakteri dan jamur, dan pada tahap awal pengomposan, mereka tidak dapat bersaing dengan bakteri dan jamur. Mereka lebih terlihat pada tahap akhir proses, ketika jumlahnya menjadi sangat banyak dan lapisan putih atau abu-abu khas actinomycetes terlihat jelas pada kedalaman 10 cm dari permukaan massa kompos. Jumlahnya lebih rendah dibandingkan jumlah bakteri yaitu sekitar 100 ribu - 10 juta sel per gram kompos basah.

Jamur memainkan peran penting dalam degradasi selulosa dan massa kompos harus dikontrol untuk mengoptimalkan aktivitas mikroorganisme tersebut. Suhu merupakan faktor penting, karena jamur akan mati jika suhunya melebihi 55 derajat Celcius. Setelah suhu turun, mereka kembali menyebar dari zona yang lebih dingin ke seluruh volume.

Tidak hanya bakteri, jamur, actinomycetes, invertebrata juga berperan aktif dalam proses pengomposan. Organisme ini hidup berdampingan dengan mikroorganisme dan merupakan dasar dari “kesehatan” tumpukan kompos. Tim pengompos yang bersahabat antara lain semut, kumbang, lipan, ulat ulat grayak, kalajengking palsu, larva kumbang buah, lipan, tungau, nematoda, cacing tanah, earwigs, kutu kayu, springtail, laba-laba, laba-laba panen, enchytriids (cacing putih), dll. .. Setelah suhu maksimum tercapai, kompos, setelah didinginkan, dapat diakses oleh berbagai hewan tanah. Banyak hewan tanah berkontribusi besar terhadap daur ulang bahan yang dapat dijadikan kompos melalui pemecahan fisik. Hewan-hewan ini juga membantu mencampur berbagai komponen kompos. Di daerah beriklim sedang, cacing tanah memainkan peran utama dalam tahap akhir proses pengomposan dan selanjutnya memasukkan bahan organik ke dalam tanah.

1.1.1. Tahapan pengomposan
Pengomposan adalah proses yang kompleks dan multi-tahap. Setiap tahap ditandai oleh konsorsium organisme yang berbeda. Tahapan pengomposan terdiri dari (Gambar 1):
1. fase jeda,
2. fase mesofilik,
3. fase termofilik,
4. fase pematangan (fase akhir).

GAMBAR 1. TAHAP PENGKOMPOSAN

Fase 1 (fase lag) dimulai segera setelah sampah segar ditambahkan ke tumpukan kompos. Pada fase ini mikroorganisme beradaptasi dengan jenis sampah dan kondisi kehidupan di tumpukan kompos. Penguraian sampah sudah dimulai pada tahap ini, namun jumlah total populasi mikroba masih kecil dan suhunya rendah.

Fase 2 (fase mesofilik). Selama fase ini, proses dekomposisi substrat semakin intensif. Jumlah populasi mikroba meningkat terutama karena organisme mesofilik beradaptasi dengan suhu rendah dan sedang. Organisme ini dengan cepat mendegradasi komponen yang larut dan mudah terurai seperti gula sederhana dan karbohidrat. Cadangan zat ini dengan cepat habis, dan mikroba mulai menguraikan molekul yang lebih kompleks seperti selulosa, hemiselulosa, dan protein. Setelah mengkonsumsi zat tersebut, mikroba mengeluarkan asam organik kompleks yang berfungsi sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme lainnya. Namun, tidak semua asam organik yang terbentuk diserap, sehingga menyebabkan akumulasi berlebihan dan akibatnya menurunkan pH lingkungan. pH berfungsi sebagai indikator akhir pengomposan tahap kedua. Namun fenomena ini bersifat sementara, karena kelebihan asam menyebabkan kematian mikroorganisme.

Fase 3 (fase termofilik). Akibat pertumbuhan dan metabolisme mikroba, suhu meningkat. Ketika suhu naik hingga 40 derajat Celcius ke atas, mikroorganisme mesofilik digantikan oleh mikroba yang lebih tahan terhadap suhu tinggi – termofil. Ketika suhu mencapai 55 derajat Celcius, sebagian besar patogen pada manusia dan tanaman mati. Namun jika suhu melebihi 65 derajat Celcius, termofil aerobik yang ada di tumpukan kompos juga akan mati. Karena suhu tinggi, terjadi percepatan pemecahan protein, lemak dan karbohidrat kompleks seperti selulosa dan hemiselulosa - komponen struktural utama tanaman. Akibat menipisnya sumber makanan, proses metabolisme menurun dan suhu berangsur-angsur menurun.

Fase 4 (fase akhir). Ketika suhu turun ke kisaran mesofilik, mikroorganisme mesofilik mulai mendominasi tumpukan kompos. Suhu adalah indikator terbaik permulaan tahap pematangan. Pada fase ini, sisa zat organik membentuk kompleks. Kompleks zat organik ini tahan terhadap penguraian lebih lanjut dan disebut asam humat atau humus.

1.2. Aspek biokimia pengomposan

Pengomposan adalah proses biokimia yang dirancang untuk mengubah sampah organik padat menjadi produk stabil seperti humus. Sederhananya, pengomposan mengacu pada penguraian biokimia unsur organik sampah organik dalam kondisi terkendali. Penggunaan kontrol membedakan pengomposan dari proses pembusukan atau dekomposisi yang terjadi secara alami.

Proses pengomposan bergantung pada aktivitas mikroorganisme yang memerlukan sumber karbon untuk energi dan biosintesis matriks sel, serta sumber nitrogen untuk sintesis protein seluler. Pada tingkat lebih rendah, mikroorganisme membutuhkan fosfor, kalium, kalsium, dan unsur lainnya. Karbon, yang membentuk sekitar 50% dari total massa sel mikroba, berfungsi sebagai sumber energi dan bahan pembangun sel. Nitrogen adalah elemen penting dalam sintesis protein, asam nukleat, asam amino, dan enzim sel yang diperlukan untuk pembangunan struktur, pertumbuhan, dan fungsi seluler. Kebutuhan karbon pada mikroorganisme 25 kali lebih tinggi dibandingkan nitrogen.

Pada sebagian besar proses pengomposan, kebutuhan ini dipenuhi oleh komposisi awal sampah organik; hanya rasio karbon terhadap nitrogen (C:N) dan, kadang-kadang, tingkat fosfor mungkin perlu disesuaikan. Substrat segar dan hijau kaya akan nitrogen (disebut substrat “hijau”), sedangkan substrat berwarna coklat dan kering (disebut substrat “coklat”) kaya akan karbon (Tabel 1).

TABEL 1.
RASIO KARBON DAN NITROGEN PADA BEBERAPA SUBSTRAT.

Keseimbangan karbon-nitrogen (rasio C:N) sangat penting dalam pembentukan kompos. Rasio C:N adalah rasio berat karbon (bukan jumlah atom!) terhadap berat nitrogen. Jumlah karbon yang dibutuhkan jauh melebihi jumlah nitrogen. Nilai acuan rasio pengomposan ini adalah 30:1 (30g karbon per 1g nitrogen). Rasio C:N yang optimal adalah 25:1. Semakin banyak keseimbangan karbon-nitrogen menyimpang dari keseimbangan optimal, semakin lambat proses berlangsung.

Jika limbah padat mengandung sejumlah besar karbon dalam bentuk terikat, maka rasio karbon-nitrogen yang dapat diterima mungkin lebih tinggi dari 25/1. Nilai yang lebih tinggi dari rasio ini menghasilkan oksidasi karbon berlebih. Jika indikator ini secara signifikan melebihi nilai yang ditentukan, ketersediaan nitrogen menurun dan metabolisme mikroba secara bertahap melemah. Jika rasionya kurang dari nilai optimum, seperti halnya pada lumpur aktif atau pupuk kandang, nitrogen akan dihilangkan sebagai amonia, seringkali dalam jumlah besar. Hilangnya nitrogen akibat penguapan amonia sebagian dapat dikompensasi oleh aktivitas bakteri pengikat nitrogen, yang muncul terutama dalam kondisi mesofilik pada tahap akhir biodegradasi.

Dampak merugikan utama dari rasio C/N yang terlalu rendah adalah hilangnya nitrogen akibat pembentukan amonia dan penguapan selanjutnya. Sedangkan konservasi nitrogen sangat penting untuk pembentukan kompos. Kehilangan amonia paling terlihat selama proses pengomposan berkecepatan tinggi, ketika derajat aerasi meningkat, tercipta kondisi termofilik dan pH mencapai 8 atau lebih. Nilai pH ini mendukung pembentukan amonia, dan suhu tinggi mempercepat penguapannya.

Ketidakpastian jumlah nitrogen yang hilang menyulitkan penentuan nilai C:N awal yang diperlukan secara akurat, namun dalam praktiknya direkomendasikan pada kisaran 25:1 – 30:1. Pada nilai rasio ini yang rendah, hilangnya nitrogen dalam bentuk amonia dapat ditekan sebagian dengan penambahan kelebihan fosfat (superfosfat).

Selama proses pengomposan terjadi penurunan rasio yang signifikan dari 30:1 menjadi 20:1 pada produk akhir. Rasio C:N terus menurun karena selama penyerapan karbon oleh mikroba, 2/3nya dilepaskan ke atmosfer dalam bentuk karbon dioksida. 1/3 sisanya, bersama dengan nitrogen, termasuk dalam biomassa mikroba.

Karena penimbangan substrat tidak dilakukan saat membentuk tumpukan kompos, campuran dibuat dari komponen “hijau” dan “coklat” dengan perbandingan yang sama. Pengaturan rasio karbon dan nitrogen didasarkan pada kualitas dan kuantitas jenis sampah tertentu yang digunakan dalam penimbunan. Oleh karena itu, pengomposan dianggap sebagai seni dan ilmu pengetahuan.

Menghitung rasio karbon terhadap nitrogen (C:N)

Ada beberapa cara untuk menghitung rasio karbon terhadap nitrogen. Kami sajikan yang paling sederhana, dengan menggunakan pupuk kandang sebagai sampel. Bahan organik kotoran setengah busuk dan busuk mengandung kurang lebih 50% karbon (C). Mengetahui hal ini, serta kandungan abu pupuk kandang dan kandungan nitrogen total di dalamnya dalam hal bahan kering, kita dapat menentukan rasio C:N dengan menggunakan rumus berikut:

C:N = ((100-A)*50)/(100*X)

Dimana A adalah kadar abu pupuk kandang, %;
(100 – A) – kandungan bahan organik, %;
X – kandungan nitrogen total berdasarkan berat kering pupuk kandang,%.
Misalnya, jika kadar abu A = 30%, dan kandungan nitrogen total dalam pupuk kandang = 2%, maka

C:N = ((100-30)*50)/(100*2) = 17

1.3. Faktor penting untuk pengomposan

Proses penguraian alami substrat selama pengomposan dapat dipercepat dengan mengontrol tidak hanya rasio karbon dan nitrogen, tetapi juga kelembaban, suhu, kadar oksigen, ukuran partikel, ukuran dan bentuk tumpukan kompos, serta pH.

1.3.1. Nutrisi dan Suplemen

Selain zat-zat di atas yang diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi mikroorganisme - pengurai utama sampah organik, berbagai bahan kimia, tumbuhan dan bakteri digunakan untuk meningkatkan kecepatan pengomposan. Kecuali kemungkinan kebutuhan nitrogen tambahan, sebagian besar sampah mengandung semua nutrisi yang diperlukan dan sejumlah besar mikroorganisme, sehingga tersedia untuk pengomposan. Jelasnya, permulaan tahap termofilik dapat dipercepat dengan mengembalikan sebagian kompos yang sudah jadi ke dalam sistem.

Pembawa (serpihan kayu, jerami, serbuk gergaji, dll.) biasanya diperlukan untuk mempertahankan struktur yang menyediakan aerasi ketika pengomposan limbah seperti lumpur aktif mentah dan pupuk kandang.

1.3.2. pH

pH adalah indikator terpenting dari “kesehatan” tumpukan kolak. Biasanya, pH sampah rumah tangga pada pengomposan tahap kedua mencapai 5,5–6,0. Padahal, nilai pH tersebut merupakan indikator bahwa proses pengomposan sudah dimulai, yakni sudah memasuki fase lag. Tingkat pH ditentukan oleh aktivitas bakteri pembentuk asam, yang menguraikan substrat kompleks yang mengandung karbon (polisakarida dan selulosa) menjadi asam organik yang lebih sederhana.

Nilai pH juga dipertahankan oleh pertumbuhan jamur dan actinomycetes yang mampu menguraikan lignin dalam lingkungan aerobik. Bakteri dan mikroorganisme lainnya (jamur dan actinomycetes) mampu menguraikan hemiselulosa dan selulosa pada tingkat yang berbeda-beda.

Mikroorganisme yang menghasilkan asam juga dapat memanfaatkannya sebagai satu-satunya sumber nutrisi. Hasil akhirnya adalah peningkatan pH menjadi 7,5–9,0. Upaya untuk mengontrol pH dengan senyawa belerang tidak efektif dan tidak praktis. Oleh karena itu, pengelolaan aerasi lebih penting dilakukan dengan mengendalikan kondisi anaerobik, yang dapat dikenali dari fermentasi dan bau busuk.

Peran pH dalam pengomposan ditentukan oleh fakta bahwa banyak mikroorganisme, seperti invertebrata, tidak dapat bertahan hidup di lingkungan yang sangat asam. Untungnya, pH biasanya dikontrol secara alami (sistem buffer karbonat). Satu hal yang perlu diingat adalah jika Anda memutuskan untuk mengatur pH dengan menetralkan asam atau basa, hal ini akan mengakibatkan terbentuknya garam, yang dapat berdampak negatif pada kesehatan tumpukan. Pengomposan mudah dilakukan pada nilai pH 5,5–9,0, tetapi paling efektif pada kisaran 6,5–9,0. Persyaratan penting untuk semua komponen yang terlibat dalam pengomposan adalah keasaman lemah atau alkalinitas lemah pada tahap awal, namun kompos matang harus memiliki pH dalam kisaran mendekati nilai pH netral (6,8–7,0). Jika sistem menjadi anaerobik, akumulasi asam dapat menyebabkan penurunan tajam pH hingga 4,5 dan secara signifikan membatasi aktivitas mikroba. Dalam situasi seperti ini, aerasi menjadi penyelamat yang akan mengembalikan pH ke nilai yang dapat diterima.

Kisaran pH optimal untuk sebagian besar bakteri adalah antara 6-7,5, sedangkan untuk jamur bisa antara 5,5 dan 8.

1.3.3. Aerasi

Dalam kondisi normal, pengomposan merupakan proses aerobik. Artinya metabolisme dan respirasi mikroba memerlukan adanya oksigen. Diterjemahkan dari bahasa Yunani aero berarti udara, dan bios- kehidupan. Mikroba menggunakan oksigen lebih sering daripada zat pengoksidasi lainnya, karena dengan partisipasinya, reaksi berlangsung 19 kali lebih energik. Konsentrasi oksigen yang ideal adalah 16 - 18,5%. Pada awal pengomposan, konsentrasi oksigen dalam pori-pori adalah 15-20% yang setara dengan kandungannya di udara atmosfer. Konsentrasi karbon dioksida bervariasi pada kisaran 0,5-5,0%. Selama proses pengomposan, konsentrasi oksigen menurun dan konsentrasi karbon dioksida meningkat.

Jika konsentrasi oksigen turun di bawah 5%, kondisi anaerobik akan terjadi. Memantau kandungan oksigen di udara buangan berguna untuk mengatur cara pengomposan. Cara termudah untuk melakukannya adalah melalui penciuman, karena bau dekomposisi menunjukkan permulaan proses anaerobik. Karena aktivitas anaerobik ditandai dengan bau yang tidak sedap, konsentrasi kecil zat yang berbau tidak sedap diperbolehkan. Tumpukan kompos bertindak sebagai biofilter yang menjebak dan menetralkan komponen busuk.

Beberapa sistem kompos mampu secara pasif mempertahankan konsentrasi oksigen yang memadai melalui difusi dan konveksi alami. Sistem lain memerlukan aerasi aktif, yang dilakukan dengan meniupkan udara atau membalik dan mencampur substrat pengomposan. Saat membuat kompos limbah seperti lumpur aktif mentah dan pupuk kandang, bahan pembawa (serpihan kayu, jerami, serbuk gergaji, dll.) biasanya digunakan untuk mempertahankan struktur yang menyediakan aerasi.

Aerasi dapat dilakukan dengan cara difusi oksigen secara alami ke dalam massa kompos dengan mencampurkan kompos secara manual, menggunakan mesin atau aerasi paksa. Aerasi memiliki fungsi lain dalam proses pengomposan. Aliran udara menghilangkan karbon dioksida dan air yang terbentuk selama kehidupan mikroorganisme, dan juga menghilangkan panas akibat perpindahan panas evaporatif. Kebutuhan oksigen bervariasi selama proses berlangsung: rendah selama tahap mesofilik, meningkat hingga maksimum selama tahap termofilik, dan turun menjadi nol selama tahap pendinginan dan pematangan.

Dengan aerasi alami, area tengah massa kompos mungkin berada dalam kondisi anaerobiosis, karena laju difusi oksigen terlalu rendah untuk proses metabolisme yang sedang berlangsung. Jika bahan pengomposan memiliki zona anaerobik, asam butirat, asetat, dan propionat dapat terbentuk. Namun, asam tersebut segera digunakan oleh bakteri sebagai substrat, dan tingkat pH mulai meningkat dengan pembentukan amonia. Dalam kasus seperti ini, pengadukan manual atau mekanis memungkinkan udara menembus ke dalam area anaerobik. Pencampuran juga membantu membubarkan sebagian besar bahan mentah, sehingga meningkatkan luas permukaan spesifik yang diperlukan untuk biodegradasi. Kontrol proses pencampuran memastikan bahwa sebagian besar bahan mentah diproses dalam kondisi termofilik. Pencampuran yang berlebihan menyebabkan pendinginan dan pengeringan massa kompos, hingga pecahnya miselium actinomycetes dan jamur. Mencampur kompos dalam tumpukan bisa sangat mahal dalam hal tenaga mesin dan tenaga kerja manual, dan oleh karena itu frekuensi pencampuran merupakan trade-off antara faktor ekonomi dan kebutuhan proses. Saat menggunakan tanaman pengomposan, disarankan untuk mengganti periode pencampuran aktif dengan periode tanpa pencampuran.

1.3.4. Kelembaban

Mikroba kompos membutuhkan air. Dekomposisi terjadi lebih cepat pada lapisan tipis cairan yang terbentuk pada permukaan partikel organik. Kadar air 50–60% dianggap sebagai kandungan optimal untuk proses pengomposan, namun nilai yang lebih tinggi dimungkinkan bila menggunakan bahan pembawa. Kelembapan optimal bervariasi dan bergantung pada sifat dan ukuran partikel. Kadar air kurang dari 30% menghambat aktivitas bakteri. Pada kelembaban kurang dari 30% dari total massa, laju proses biologis menurun tajam, dan pada kelembaban 20% proses tersebut mungkin berhenti sama sekali. Kelembapan di atas 65% mencegah difusi udara ke dalam tumpukan, sehingga secara signifikan mengurangi degradasi dan disertai bau busuk. Jika kelembapan terlalu tinggi, rongga pada struktur kompos terisi air, sehingga membatasi akses oksigen ke mikroorganisme.

Adanya kelembapan ditentukan oleh sentuhan saat menekan segumpal kompos. Jika 1-2 tetes air keluar saat ditekan, maka kompos memiliki kadar air yang cukup. Bahan jenis jerami tahan terhadap kelembapan tinggi.

Air terbentuk selama pengomposan karena aktivitas mikroorganisme dan hilang melalui penguapan. Jika aerasi paksa digunakan, kehilangan air bisa sangat besar, sehingga perlu menambahkan air tambahan ke dalam kompos. Hal ini dapat dicapai dengan irigasi dengan air atau penambahan lumpur aktif dan limbah cair lainnya.

1.3.5. Suhu

Suhu merupakan indikator yang baik dari proses pengomposan. Suhu di tumpukan kompos mulai meningkat beberapa jam setelah substrat diletakkan dan berubah tergantung pada tahapan pengomposan: mesofilik, termofilik, pendinginan, pematangan.

Selama tahap pendinginan, yang mengikuti suhu maksimum, pH perlahan turun namun tetap basa. Jamur termofilik dari zona yang lebih dingin menangkap kembali seluruh volumenya dan, bersama dengan actinomycetes, mengonsumsi polisakarida, hemiselulosa, dan selulosa, memecahnya menjadi monosakarida, yang selanjutnya dapat dimanfaatkan oleh berbagai mikroorganisme. Laju pelepasan panas menjadi sangat rendah dan suhu turun hingga mencapai suhu lingkungan.
Tiga tahap pertama pengomposan berlangsung relatif cepat (dalam hitungan hari atau minggu) tergantung pada jenis sistem pengomposan yang digunakan. Tahap akhir pengomposan - pematangan, di mana penurunan berat badan dan pembentukan panas terjadi dalam jumlah kecil - berlangsung beberapa bulan. Pada tahap ini terjadi reaksi kompleks antara residu lignin dari limbah dan protein mikroorganisme mati, yang mengarah pada pembentukan asam humat. Kompos tidak memanas, tidak terjadi proses anaerobik selama penyimpanan, dan tidak menghilangkan nitrogen dari tanah ketika ditambahkan ke dalamnya (proses imobilisasi nitrogen oleh mikroorganisme). Nilai pH akhir sedikit basa.

Suhu tinggi sering kali dianggap sebagai prasyarat keberhasilan pengomposan. Faktanya, ketika suhu terlalu tinggi, proses biodegradasi terhambat karena terhambatnya pertumbuhan mikroba; sangat sedikit spesies yang tetap aktif pada suhu di atas 70 derajat Celcius. Ambang batas penekanan yang terjadi adalah sekitar 60 derajat Celcius, oleh karena itu suhu tinggi dalam jangka waktu lama harus dihindari dalam pengomposan cepat. Namun suhu sekitar 60 derajat Celcius berguna untuk mengendalikan patogen yang sensitif terhadap panas. Oleh karena itu, perlu untuk menjaga kondisi di mana, di satu sisi, mikroflora patogen akan mati, dan di sisi lain, mikroorganisme yang bertanggung jawab atas degradasi akan berkembang. Untuk keperluan ini, suhu optimal yang disarankan adalah 55 derajat Celcius. Pengendalian suhu dapat dicapai dengan menggunakan ventilasi paksa selama pengomposan. Pembuangan panas dilakukan dengan menggunakan sistem pendingin evaporatif.

Faktor utama rusaknya organisme patogen selama pembentukan kompos adalah panas dan antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisme pengurai. Suhu tinggi berlangsung cukup lama untuk membunuh patogen.

Kondisi terbaik untuk pembentukan kompos adalah batas suhu mesofilik dan termofilik. Karena banyaknya kelompok organisme yang terlibat dalam proses pembentukan kompos, kisaran suhu optimal untuk proses ini secara keseluruhan sangat luas - 35-55 derajat Celcius.

1.3.6. Dispersi partikel

Aktivitas mikroba utama terjadi pada permukaan partikel organik. Akibatnya, penurunan ukuran partikel menyebabkan peningkatan luas permukaan, dan hal ini, pada gilirannya, tampaknya dibarengi dengan peningkatan aktivitas mikroba dan laju dekomposisi. Namun, jika partikelnya terlalu kecil, mereka akan saling menempel erat sehingga mengurangi sirkulasi udara di dalam tumpukan. Hal ini mengurangi pasokan oksigen dan secara signifikan mengurangi aktivitas mikroba. Ukuran partikel juga mempengaruhi ketersediaan karbon dan nitrogen. Ukuran partikel yang dapat diterima berkisar antara 0,3–5 cm, namun bervariasi tergantung pada sifat bahan mentah, ukuran tumpukan, dan kondisi cuaca. Diperlukan ukuran partikel yang optimal. Untuk instalasi mekanis dengan pencampuran dan aerasi paksa, ukuran partikel setelah penggilingan dapat 12,5 mm. Untuk tumpukan stasioner dengan aerasi alami, ukuran partikel terbaik adalah sekitar 50 mm.
Bahan pengomposan juga diharapkan mengandung bahan organik sebanyak mungkin dan residu anorganik minimal (kaca, logam, plastik, dll.).

1.3.7. Ukuran dan bentuk tumpukan kompos

Berbagai senyawa organik yang ada dalam massa kompos memiliki nilai kalor yang berbeda-beda. Protein, karbohidrat dan lipid memiliki nilai kalori 9-40 kJ. Jumlah panas yang dilepaskan pada saat pengomposan sangat besar, sehingga pada saat pengomposan dalam jumlah besar dapat dicapai suhu sekitar 80-90 derajat Celcius. Temperatur ini jauh di atas suhu optimum yaitu 55 derajat Celcius dan dalam kasus seperti ini pendinginan evaporatif melalui aerasi evaporatif mungkin diperlukan. Bahan yang dapat dikomposkan dalam jumlah kecil memiliki rasio permukaan terhadap volume yang tinggi.

Tumpukan kompos harus berukuran cukup untuk mencegah hilangnya panas dan kelembapan secara cepat dan untuk memastikan aerasi yang efektif secara keseluruhan. Saat membuat bahan kompos dalam tumpukan dalam kondisi aerasi alami, bahan tersebut tidak boleh ditumpuk dengan tinggi lebih dari 1,5 m dan lebar 2,5 m, jika tidak, difusi oksigen ke tengah tumpukan akan sulit. Dalam hal ini, tumpukan dapat direntangkan menjadi barisan kompos dengan panjang berapa pun. Ukuran tumpukan minimum adalah sekitar satu meter kubik. Ukuran tumpukan maksimum yang dapat diterima adalah 1,5m x 1,5m untuk panjang berapa pun.

Panjang tumpukannya bisa berapa saja, tetapi tingginya memiliki arti tertentu. Jika tumpukan ditumpuk terlalu tinggi, material akan terkompresi karena beratnya sendiri, tidak akan ada pori-pori pada campuran, dan proses anaerobik akan dimulai. Tumpukan kompos yang rendah kehilangan panas terlalu cepat dan tidak dapat dipertahankan pada suhu optimal untuk organisme termofilik. Selain itu, karena hilangnya kelembapan dalam jumlah besar, tingkat pembentukan kompos melambat. Ketinggian tumpukan kompos yang paling dapat diterima untuk semua jenis sampah telah ditetapkan secara eksperimental.

Dekomposisi yang seragam dipastikan dengan mencampurkan tepi luar ke arah tengah tumpukan kompos. Hal ini membuat larva serangga, mikroba patogen, atau telur serangga terkena suhu mematikan di dalam tumpukan kompos. Jika terdapat kelembapan berlebih, disarankan untuk sering mengaduknya.

1.3.8. Volume bebas

Massa yang dapat dikomposkan dapat disederhanakan menjadi sistem tiga fase, yang meliputi fase padat, cair, dan gas. Struktur kompos merupakan jaringan partikel padat yang mengandung rongga-rongga dengan berbagai ukuran. Kekosongan antar partikel diisi dengan gas (terutama oksigen, nitrogen, karbon dioksida), air atau campuran gas-cair. Jika rongga terisi penuh dengan air, hal ini sangat mempersulit perpindahan oksigen. Porositas kompos didefinisikan sebagai rasio volume bebas terhadap volume total, dan ruang gas bebas didefinisikan sebagai rasio volume gas terhadap volume total. Ruang gas bebas minimum harus sekitar 30%.

Kadar air optimal dari massa kompos bervariasi dan bergantung pada sifat dan penyebaran bahan. Bahan yang berbeda dapat memiliki kadar air yang berbeda asalkan volume ruang gas bebas yang sesuai dipertahankan.

1.3.9. Waktu pematangan kompos

Waktu yang dibutuhkan kompos untuk matang bergantung pada faktor-faktor yang disebutkan di atas. Periode pemasakan yang lebih pendek dikaitkan dengan kadar air yang optimal, rasio C:N dan frekuensi aerasi. Proses ini diperlambat karena kelembapan substrat yang tidak mencukupi, suhu rendah, rasio C:N yang tinggi, ukuran partikel substrat yang besar, kandungan kayu yang tinggi, dan aerasi yang tidak memadai.
Proses pengomposan bahan mentah berlangsung lebih cepat jika semua kondisi yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme terpenuhi. Kondisi optimal untuk proses pengomposan disajikan pada Tabel 2.

MEJA 2
KONDISI OPTIMAL UNTUK PROSES PENGOMPOKAN

Tantangannya adalah menerapkan serangkaian parameter ini ke dalam sistem pengomposan yang berbiaya rendah namun dapat diandalkan.

Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk proses pembentukan kompos juga bergantung pada kondisi lingkungan. Dalam literatur Anda dapat menemukan nilai berbeda untuk durasi pengomposan: dari beberapa minggu hingga 1-2 tahun. Waktu tersebut berkisar antara 10-11 hari (pembentukan kompos dari sampah kebun) hingga 21 hari (sampah dengan rasio C/N tinggi yaitu 78:1). Dengan bantuan peralatan khusus, durasi proses ini dikurangi menjadi 3 hari. Dengan pengomposan aktif, durasi prosesnya adalah 2–9 bulan (tergantung pada metode pengomposan dan sifat substrat), namun jangka waktu yang lebih singkat juga dapat dilakukan: 1–4 bulan.

Selama pengomposan, struktur fisik bahan mengalami perubahan. Warnanya menjadi gelap seperti yang diasosiasikan dengan kompos. Yang perlu diperhatikan adalah perubahan bau bahan kompos dari bau busuk menjadi “bau tanah” yang disebabkan oleh geosmin dan 2-methylisoborneol, produk limbah actinomycetes.

Hasil akhir dari tahap pengomposan adalah stabilisasi bahan organik. Derajat stabilisasinya bersifat relatif, karena stabilisasi akhir bahan organik berhubungan dengan pembentukan CO2, H2O dan abu mineral.

Tingkat stabilitas yang diinginkan adalah tingkat di mana tidak ada masalah saat menyimpan produk meskipun dalam keadaan basah. Kesulitannya adalah menentukan momen ini. Warna gelap yang khas pada kompos mungkin muncul jauh sebelum tingkat stabilisasi yang diinginkan tercapai. Hal yang sama juga berlaku pada “bau tanah”.

Selain kenampakan dan bau, parameter kestabilan adalah: penurunan suhu akhir, derajat pemanasan sendiri, jumlah zat yang terurai dan stabil, peningkatan potensial redoks, penyerapan oksigen, pertumbuhan jamur berfilamen, uji pati.

Kriteria yang jelas belum dikembangkan untuk menilai tingkat stabilitas dan “kematangan” kompos yang dapat diterima. Potensi pengomposan dapat diketahui dengan menilai laju konversi senyawa organik menjadi unsur penyusun tanah dan humus sehingga meningkatkan kesuburan tanah.

Pembentukan humus (humifikasi) adalah serangkaian proses tertentu yang terlibat dalam transformasi bahan organik segar menjadi humus. Menentukan laju konversi ini merupakan tugas yang kompleks dan, pada gilirannya, merupakan alat penting untuk studi ilmiah proses pengomposan.

Dari sejumlah penelitian yang dilakukan oleh berbagai peneliti di bidang ini, terlihat bahwa parameter yang dapat digunakan sebagai indikator laju humifikasi, kematangan dan stabilitas kompos terbagi dalam dua kategori. Indikator kategori pertama – pH, total karbon organik (TOC), indeks humifikasi (HI) dan rasio karbon terhadap nitrogen (C/N) – menurun selama periode pengomposan. Indikator kimia lainnya dan parameter humifikasi - kandungan nitrogen total (TON), total karbon yang dapat diekstraksi (TEC) dan asam humat (HA), rasio asam humat terhadap asam fulvat (HA:PhA), derajat humifikasi (DH), laju humifikasi (HR), indeks kematangan (MI), indeks humifikasi (IHP) - meningkat seiring waktu, dan kualitas kompos menjadi stabil.

Di antara parameter kimia yang dianalisis, rasio asam humat terhadap asam fulvat, laju humifikasi, derajat humifikasi, indeks humifikasi, indeks kematangan, indeks humifikasi, rasio karbon terhadap nitrogen sejauh ini dianggap sebagai parameter kunci untuk menilai laju dan derajat humifikasi. konversi sampah organik selama pengomposan.

S.M. Tiquia mengusulkan pendekatan yang lebih sederhana untuk menilai tingkat “kematangan” kompos berdasarkan kotoran babi, yang pengolahannya menjadi pupuk organik yang lengkap dan aman merupakan masalah pertanian dan lingkungan yang penting. Universalitas pendekatan ini harus ditekankan. Dengan bantuannya, Anda tidak hanya dapat mengevaluasi proses pengomposan yang terjadi secara alami di alam, tetapi juga yang dilakukan dengan menggunakan metode bioteknologi. Kategori terakhir mencakup pembuatan kascing dengan bantuan cacing kotoran, serta penggunaan “starter” mikroba khusus.

Karena pengomposan dilakukan karena aktivitas vital komunitas mikroba kotoran, indikator mikrobiologi diambil sebagai indikator “kematangan” kompos. Dari enam indikator mikrobiologi yang diteliti, uji aktivitas dehidrogenase ternyata paling informatif dan memadai. Dibandingkan dengan kriteria lainnya, metode ini ternyata merupakan metode yang lebih sederhana, cepat dan murah untuk memantau stabilitas dan kesiapan kompos. Setelah bahan ditentukan cukup stabil untuk disimpan, bahan tersebut disortir menjadi pecahan-pecahan dengan pengayakan.

Apa yang bisa dimasukkan ke dalam kompos: sisa organik apa pun dapat digunakan: gulma (sebaiknya langsung dengan tanah di akarnya, tanpa mengibaskannya), bagian atas wortel dan bit, batang kubis, inti apel dan kulit kentang, serbet kertas dan tisu toilet, kulit dan kepala ikan dari ikan haring, ampas kopi dan teh yang diminum, sisa alat pembuat jus, air cucian daging, dan lain sebagainya. Kami juga menambahkan potongan rumput dari mesin pemotong rumput, bahan organik apa pun, termasuk kotoran dan isi pispot. Tidak perlu takut pada apa pun - selama proses pengomposan pada suhu tinggi, semuanya disterilkan dan dipecah menjadi senyawa organik sederhana. Semua ini diletakkan berlapis-lapis dan ditaburi tanah (atau bahkan tanah liat) atau gambut, terkadang ditambahkan serbuk gergaji, tetapi secukupnya. Alangkah baiknya jika Anda tidak malas dan memotong jelatang muda (sebelum bijinya matang). Lebih baik lagi menambahkan komprei, kacang-kacangan, yarrow, dan dandelion. Ini mempercepat proses pengomposan dan membuat substrat kita lebih sehat.

Bagi masyarakat yang meragukan keberhasilan acara “buat kompos sendiri” dan komponen kompos terurai menjadi senyawa organik sederhana, kami menyarankan Anda untuk membuat dua tumpukan secara paralel. Satu tumpukan berisi kotoran, dan tumpukan lainnya tidak. Tukang kebun dengan pikiran ingin tahu dan kegemaran bereksperimen akan memiliki kesempatan untuk melihat mana yang “siap” terlebih dahulu. Dan media yang dihasilkan dapat digunakan secara berbeda. Yang “tanpa” untuk tanaman pekarangan, dan yang kedua untuk pohon hias, semak dan bunga.

Apa yang tidak boleh dimasukkan ke dalam kompos: pucuk mentimun dan labu, batang nightshade (tomat dan kentang), potongan peony, iris dan phlox, daun pohon apel dan pohon buah-buahan serta semak lainnya, clematis yang dipangkas di musim gugur, pucuk dan daun mawar. Lebih baik membakar semua sisa makanan ini, karena pada akhir musim, biasanya, banyak patogen berbagai penyakit menumpuk di sana!

Sebaiknya jangan memasukkan gulma ke dalam kompos yang sudah menghasilkan malai berbiji. Faktanya adalah benih dapat bertahan selama beberapa tahun, sehingga masih ada ancaman penyebaran benih ke seluruh area kompos, yang sangat tidak diinginkan. Hal yang sama berlaku untuk dandelion. Penting! Mereka hanya dapat dibuat kompos sampai mereka melepaskan “parasut” benihnya. Tidak perlu meletakkan ranting dan jerami - mereka membusuk perlahan, dan tidak akan merepotkan untuk mengambilnya dari kompos yang sudah jadi. Tidak disarankan untuk memasukkan akar rumput gandum dan ekor kuda ke dalam kompos - di sana, dalam kegelapan, mereka merasa betah, di substrat nitrogen yang melimpah mereka menjadi gemuk dan tidak menghilang di mana pun, mereka hanya berkembang biak. Oleh karena itu, akar gulma rhizomatous yang benar-benar berbahaya ini harus dipilih dengan cermat dan dibakar atau difermentasi dalam ember hingga muncul gelembung. Dan baru kemudian mengirimkannya ke tumpukan kompos perapian terbuka.

Tumpukan kompos tidak sama dengan tempat pembuangan sampah. Tidak boleh ada limbah padat rumah tangga yang berakhir di tempat sampah kompos! Jangan pernah berpikir untuk menaruh kantong penyedot debu di tumpukan kompos Anda! Tidak disarankan untuk meletakkan kulit kacang, kantong teh, dan puntung rokok (tidak ada yang bisa mengambilnya!), atau abu batu bara, khususnya dari panggangan (abu kayu boleh saja!). Saya ingin menarik perhatian khusus pada fakta bahwa air setelah mencuci tidak boleh dituangkan ke tumpukan kompos!

Apakah isi lemari kering bisa dikosongkan? Anda tidak boleh melakukan ini karena dua alasan. Pertama, zat aktif yang menguraikan tinja adalah bahan kimia paling banyak yang pernah ada. Kehadirannya akan mengganggu keramahan lingkungan dari kompos yang dampaknya tidak dapat diprediksi. Dan kedua, dalam hal ini, kelembaban yang berlebihan akan masuk ke dalam kompos, akan “mengambang” dan menjadi asam.

Apakah mungkin memasukkan abu ke dalam kompos? Abu, hanya abu kayu, tidak ada salahnya, begitu pula kapur. Abu tidak hanya merupakan deoksidasi alami, tetapi juga membuat tanah menjadi alkali dengan lembut, abu juga mengandung hampir semua zat mineral yang diperlukan tanaman.

Teknologi, metode dan metode pengomposan limbah organik dan tanaman, serbuk gergaji

Teknologi pengomposan apa yang ada dan apakah isi tempat sampah kompos perlu dipadatkan? Ingatlah bahwa kita membuat kompos aerobik, yaitu oksigen berperan aktif dalam pembuatannya. Dengan memadatkan isi kotak, kami mencegah akses oksigen dan memperlambat proses pengomposan. Saat kompos matang, tumpukannya akan mengendap dan ukurannya mengecil.

Apa yang harus dilakukan dan metode pengomposan sampah apa yang digunakan jika muncul bau tidak sedap? Dengan proses pengomposan yang terorganisir dengan baik, masalah biasanya tidak muncul. Di tumpukan kompos, dengan cara yang sama sekali tidak dapat dipahami, terjadi beberapa proses biokimia yang licik yang mengubah semua jenis sampah menjadi substrat subur yang homogen dan terstruktur dengan baik yang memiliki sedikit bau jamur dan daun busuk. Seperti inilah aroma hutan musim gugur.

Jika cara pengomposan yang dipilih sudah benar, namun tetap muncul bau tidak sedap, berarti ada yang salah. Namun semuanya mudah diperbaiki - cukup tambahkan gambut atau tanah apa pun, dan bau tidak akan mengganggu Anda.

Seberapa sering saya harus membalik isi tempat sampah kompos saya?

Selama proses pengomposan yang berlangsung sepanjang musim panas, tumpukan kompos tidak boleh diaduk. Metamorfosis organik yang misterius sudah terjadi di sana, rezim suhu tertentu telah berkembang, yang tidak perlu diganggu oleh aerasi tambahan. Tetapi di musim semi, ketika tumpukan kompos mencair, Anda akan membuang bagian atas dari sisa-sisa yang belum terurai, membuangnya ke kompartemen kosong yang berdekatan di bagian bawah, di sana mereka akan menjadi dasar kompos, yang akan Anda bentuk di musim baru. , dan pada musim gugur mereka pasti akan mencapai “kondisi” " Pengomposan limbah tanaman sangat mempercepat proses memasak. Jika Anda tidak memiliki kekuatan untuk menunggu sampai penanaman musim semi atau musim gugur berlangsung dan Anda benar-benar membutuhkan kompos, Anda dapat melakukan operasi ini dengan pemindahan di musim gugur, dan mendistribusikan kompos yang sudah jadi (pasti jumlahnya akan lebih sedikit dibandingkan di musim semi. ) di sekitar lokasi, melindungi tanaman dari dinginnya musim dingin. Ini bisa berupa stroberi, phlox dan heuchera, clematis, mawar, dan tanaman banci lainnya.

Apakah saya perlu menutup tumpukan kompos saya? Di musim panas, tempat ini terbuka, curah hujan mudah masuk ke sini, dan komposnya “bernafas”. Namun jika Anda masih memiliki kompos siap pakai dari tahun lalu dan tidak sempat membagikannya ke seluruh lokasi atau memasukkannya ke dalam tas, pastikan untuk menutupinya dengan bahan non-anyaman berwarna hitam tebal. Hal ini dilakukan agar tidak tersumbat oleh tanaman dandelion dan bibit gulma lainnya. Untuk musim dingin, menurut aturan, kompos ditutup dengan bahan padat namun dapat bernapas. Untuk ini, sepotong karpet tua yang tidak membusuk dan memungkinkan udara masuk adalah yang terbaik. Hal ini dilakukan untuk menjaga suhu tertentu di tumpukan kompos agar tidak membeku lebih lama, dan di sana, dengan partisipasi oksigen, proses transformasi organik terus berlanjut. Dianjurkan agar “perapian” ini bekerja lebih lama.

Bagaimana tata cara pengomposan sampah organik: dari awal musim, Anda mulai mengisi salah satu kompartemen yang kosong, melapisi gulma, sampah dapur, rumput rumput setelah dipotong, dll., dan menaburkan setiap lapisan dengan tanah atau gambut. Kemudian pengomposan serbuk gergaji ditambahkan secara bertahap, memberikan massa struktur ringan yang diperkaya dengan mineral.

Apakah serbuk gergaji bisa digunakan? Hanya dari pohon gugur. Serbuk gergaji jenis konifera diresapi dengan resin dan tidak mudah terurai.

Apakah saya perlu menggiling komponen kompos masa depan saat meletakkannya? Dengan cara ini prosesnya akan berjalan lebih cepat. Pastikan untuk memotong kulit semangka menjadi potongan-potongan kecil dan memotong apel busuk. Jika tidak, apel tidak akan membusuk dan tidak tersentuh sampai musim semi!

Apakah saya perlu menyirami tumpukan kompos saya? Ini harus cukup lembab. Biasanya 1-2 ember limbah dapur per hari sudah cukup.

Jika cuaca panas dan Anda melihat tumpukannya sudah mengering, Anda perlu menumpahkannya sedikit, sebaiknya dengan sediaan EM.

Bagaimana cara mengetahui kompos sudah siap? Bila tidak ada yang tersisa dari komponen kompos kecuali substrat homogen, rapuh, berwarna gelap dengan bau daun busuk, anggap sudah selesai.

Bagaimana cara mempercepat pematangan kompos? Dua atau tiga kali dalam satu musim Anda perlu menyirami tumpukan ini dengan larutan larutan komposter khusus, yang sekarang tersedia untuk dijual dalam berbagai macam. Dari pengalaman saya sendiri, saya tahu bahwa untuk proses pengomposan alami, ketika sisa-sisa organik berubah menjadi massa tanah yang homogen dan membusuk, perlu menunggu dua tahun. Namun bila menggunakan sediaan mikrobiologi, proses ini dikurangi menjadi satu musim! Dengan menumpahkan sediaan EM, Anda “meluncurkan” mikroorganisme bermanfaat di sana dan mempercepat proses pematangan kompos.

Apakah kompos yang sudah jadi perlu diayak? Dengan kompos yang dibuat dengan benar, hal tersebut tidak diperlukan. Saat memuat gerobak dorong dengan produk jadi, pastikan tidak ada larva serangga berukuran besar yang suka menetap di lingkungan yang subur dan hangat.

Memasak tanah daun: cara membuat dan memasak

Bagaimana cara menyiapkan tanah berdaun yang diperlukan untuk menanam bibit dan beberapa tanaman? Secara alami, lebih baik membakar daun pohon buah-buahan yang sakit. Jika Anda memiliki kawasan hutan, lebih baik melipat daun birch, maple, atau oak secara terpisah. Pada tumpukan kompos pada umumnya, bahan ini akan memperlambat proses pengomposan karena membutuhkan waktu lebih lama untuk membusuk. Sebelum membuat tanah berdaun untuk itu, Anda dapat secara khusus membuat kotak yang seluruh sisinya dilapisi dengan jaring untuk aerasi yang lebih baik. Dinding depan harus dibuat berengsel, berupa pintu.

Pupuk tanah daun tersedia untuk semua orang: jika Anda tidak mampu mengalokasikan tempat khusus untuk mendapatkan humus daun, kumpulkan daun dalam kantong, sebaiknya kantong jaring, tempat kentang dijual. Jika tidak ada, gunakan yang plastik biasa, tetapi dalam hal ini harus dilubangi untuk akses udara atau dibiarkan terbuka. Kemudian letakkan mereka di suatu tempat di tempat terpencil dan “lupakan” selama dua atau tiga tahun.

Daun dikumpulkan secara manual, dengan penggaruk kipas, atau menggunakan penyedot debu khusus. Alat yang sangat baik untuk mengumpulkan dedaunan di halaman adalah mesin pemotong rumput biasa dengan hopper. Dengan mengumpulkan daun dengan cara ini, Anda benar-benar menghemat waktu dan tenaga. Namun perlu diingat bahwa saat bekerja dengan mesin pemotong rumput, daunnya harus kering!

Sebaliknya, tidak terlalu buruk jika daunnya basah karena hujan musim gugur. Persiapan tanah daun dipercepat karena lingkungan yang lembab mendorong dekomposisi yang cepat. Namun dalam hal ini mereka harus disapu hanya dengan tangan. Kami biasanya membuang daun-daun dari kebun kami pada musim semi; daun-daun tersebut telah menjadi padat selama musim dingin, cukup lembab dan akan membusuk dengan baik.

Lapisan dedaunan diselingi lapisan tanah, bahkan yang paling tandus (bukan pasir!). Dan satu syarat lagi - Anda tidak perlu menambahkan bahan organik lain ke dalam humus daun, kecuali penambahan rumput yang sudah dipotong tidak merugikan. Seluruh “kue lapis” ini harus dicuci dengan larutan sediaan EM dari waktu ke waktu (2-3 kali per musim).

Dalam 2-3 tahun Anda akan menemukan diri Anda pemilik tanah rindang subur yang indah, lapang dan terstruktur dengan baik. Dapat digunakan untuk menabur benih dan menanam bibit, membuat mulsa di taman, menambah lubang saat menanam bunga, dan saat menanam bunga di wadah taman.

Memperoleh tanah dan pupuk organik kascing

Apa itu kascing? Cacing California merah, kerabat cacing tanah sederhana, “dijinakkan” oleh manusia, melewati residu organik melalui dirinya sendiri, menghasilkan kascing pupuk organik paling berharga “di gunung”, yang digunakan untuk memberi makan bibit dan bunga dalam ruangan, benih berkecambah, saat menanam bibit di bedengan di kebun, saat menanam kentang, saat ditambahkan ke setiap lubang. Tanah kascing membantu mempercepat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Ini juga berguna saat menabur rumput. Dalam hal ini 1 kg benih dicampur dengan 3 kg kascing, kemudian disebar merata dan ditancapkan sedikit ke dalam tanah dengan penggaruk. Cacing California juga sangat diperlukan untuk memelihara toilet pedesaan. Mereka benar-benar memakan isi tangki septik, dan bau tidak sedap yang biasanya menyertai tempat-tempat ini hilang. Sekarang terdapat pembibitan makhluk-makhluk bermanfaat ini dan seluruh peternakan di mana kascing diproduksi.

Jika mau, Anda dapat mengatur produksi kascing dan membiakkannya di rumah, untuk tujuan ini, teknologi khusus untuk pembiakan cacing telah dikembangkan. Inti dari teknologi ini adalah dua kotak dengan dasar jaring kasar ditempatkan di atas satu sama lain dalam semacam tumpukan.

Makanan cacing - tanaman yang ditumbuk halus dan sisa organik lainnya bersama cacing dituangkan ke tingkat yang lebih rendah. Saat mereka memakan isi kotak tersebut, kascing terbentuk di sana. Kemudian (atau langsung, tidak masalah) kotak yang terletak di atas diisi dengan sisa-sisa organik, cacing merangkak ke sana dan mulai menjajah ruang baru. Dan laci bawah dengan kascing yang sudah jadi dapat digunakan. Setelah dibebaskan dari isinya, ia ditempatkan kembali di tingkat atas, dan prosesnya berlanjut lebih jauh. Kesulitannya adalah “pabrik” produksi biohumus ini tidak dapat dibiarkan begitu saja selama lebih dari dua minggu, karena tanpa makanan, cacing akan mati begitu saja.

Tampilan