Compostagem na Sala de Aula

Introdução

A decomposição de materiais orgânicos é tão antiga quanto a própria natureza.Sem a decomposição, os nutrientes seriam fechados existentes em matéria orgânica, não disponível para o crescimento de novos organismos. Compostagem, que remete para a decomposição controlada de matéria orgânica, tem sido utilizada pelos agricultores e jardineiros, desde os tempos pré-históricos para reciclar os resíduos e torná-los disponíveis para o crescimento das plantas.No entanto, desde a II Guerra Mundial, como fazendas E.U. tornaram-se maiores e mais mecanizada, o uso de composto e outros meios tradicionais de aumentar a produtividade do solo diminuiu. Nos últimos anos, a preocupação com a redução dos resíduos sólidos e produção de alimentos de uma forma ambientalmente correcta levou a um renovado interesse na compostagem.

Material orgânico, inclusive restos de comida e podas de jardim, representa de 20% a 40% do fluxo total de resíduos em os E.U.A compostagem constitui uma oportunidade para manter estes materiais fora dos aterros e incineradores. Para realizar esta oportunidade, no entanto, compostores deve encontrar respostas para muitas perguntas sobre o processo de compostagem.Como podemos equilibrar o fluxo de ar e umidade para criar as condições ideais para a decomposição de uma mistura especial de materiais orgânicos?O que as misturas de materiais orgânicos representam carbono-nitrogênio relações que promovem o crescimento de microorganismos decompositores?Como podemos saber se o composto está "acabado" e pronto para ser usado em estufas ou jardins?Porque há tantas perguntas sem resposta, os estudantes podem fazer parte do processo de obtenção de informações científicas sobre compostagem. Os resultados das investigações dos alunos pode ser usada para projetar melhores sistemas de compostagem na sua própria casa, escola ou comunidade.

Sistemas de compostagemA compostagem pode ser realizada de diversas maneiras, desde usando pequenas caixas worm interior nesse processo alguns quilos de alimentos por semana de grande operações comerciais ou industriais, esse processo muitas toneladas de matéria orgânica no tempo, as pilhas ao ar livre chamado de leiras. Muitos sistemas de depender exclusivamente dos microorganismos, principalmente bactérias e fungos, para fazer o trabalho de decomposição. Nestes sistemas, a compostagem de sucesso depende da criação de condições que são favoráveis ao crescimento e à atividade das comunidades microbianas. Vermicompostagem ou compostagem com minhocas, depende da ação de microorganismos e qualquer uma das várias espécies de vermes que são conhecidos para prosperar em ambientes ricos em matéria orgânica.Muitos sistemas de compostagem ao ar livre são invadidas por invertebrados do solo, que,

semelhante ao worms na vermicompostagem, desempenham um papel na decomposição, juntamente com bactérias e fungos.

Como um subproduto da atividade microbiana é de calor, sistemas de compostagem ficam quentes se fornecer ventilação adequada, umidade e nutrientes para o crescimento microbiano rápida e suficientemente grande ou isolada para reter o calor produzido. Por exemplo, a temperatura no meio de uma pilha de compostagem out-door pode subir para 55 ° C dentro dos primeiros dias da mistura dos materiais orgânicos, mesmo quando a temperatura do ar circundante são abaixo de zero. Daí, o nome para este tipo de compostagem termofílica é, ou o "calor amoroso".

A compostagem também ocorre em baixas temperaturas durante longos períodos de tempo. Por exemplo, uma pilha de folhas de outono vai gradualmente se decompõem ao longo de um ano ou dois, sem nunca ficando quente, quer porque o nível de nitrogênio ou a umidade é insuficiente, ou porque a pilha é demasiado pequena para ser devidamente auto-isolamento. Neste caso, a decomposição é realizada por temperatura (mesófilos moderado) microorganismos e invertebrados.Da mesma forma, a vermicompostagem não produz as altas temperaturas encontradas em compostagem termofílica, e de fato, tais temperaturas seria letal para os vermes. Embora os micróbios em vermicomposto gerar calor, é rapidamente dissipada nos escaninhos de adubo relativamente rasas ou calhas necessários para fornecer as condições ideais para vermes da superfície-moradia.

Além de pilhas ao ar livre, a compostagem pode ser realizado em recipientes ou vasos chamados biorreatores. biorreatores em grande escala são utilizados na compostagem comercial e industrial, enquanto reatores de pequena escala são úteis para a realização de pesquisa dentro do espaço disponível em laboratórios de pequeno ou áreas de pesquisa no exterior. Dois tipos de biorreatores são descritos neste manual: o sistema pode dois compostos de nested, latas de lixo de plástico, e um pequeno sistema construído a partir de garrafas de refrigerante. Biorreatores semelhantes a estes são utilizados por engenheiros para modelar os processos de fluxo de ar, transferência de calor, e degradação enzimática, que ocorrem durante a compostagem.

Compostagem Sáude e Segurança

Há dois perigos potenciais em trabalhar com adubo. A primeira diz respeito ao tipo de materiais orgânicos que estão sendo compostados, alguns dos quais podem conter organismos causadores de doenças ou patógenos. raspa Plate, carne e produtos lácteos, bem como resíduos de animais não deve ser utilizado em sala de aula de compostagem devido ao seu potencial de disseminação da doença ou atrair pragas. Para evitar a exposição do estudante aos patógenos, é melhor usar o único estaleiro e aparas de jardim e vegetais pré-consumo e pedaços de frutas.Muitos refeitórios escolares assistir aula composto por condução de investigaçõespoupança cascas de vegetais e outros materiais gerados na preparação de saladas e pratos de legumes e frutas. Mesmo quando se utiliza apenas os materiais recomendados orgânicos, os estudantes devem ter medidas sanitárias normal quando o composto de manipulação (lavar as mãos quando terminar, evitar tocar os olhos ou boca).O perigo potencial de compostagem segunda refere-se a reações alérgicas aos esporos. Este não é um problema generalizado. Estudos dos trabalhadores nas instalações de compostagem em grande escala e de pessoas que vivem perto de instalações como não encontraram aumento da incidência de reações alérgicas ou outros problemas de saúde. No entanto, assim como os indivíduos variam em sua resistência às doenças, alguns indivíduos podem ser

particularmente sensíveis a alguns dos fungos em adubo. Uma dessas espécies de fungos, Aspergillus fumigatus, pode infectar as vias respiratórias de uma pessoa sensível, que está fortemente exposto a ele. (Embora este fungo é onipresente, ocorre em concentrações relativamente elevadas em adubo). Condições que podem predis-pose indivíduos à infecção ou uma reação alérgica incluem: um sistema imunitário debilitado, tímpano perfurado, alergias, asma e uso de alguns medicamentos, tais como antibióticos e hormônios adrenal cortical. Pessoas com essas condições devem evitar o contato prolongado com a mistura e compostagem, e eles deveriam considerar usar máscaras contra poeira.

Moscas e odores em composto pode ser um aborrecimento, mas geralmente eles não constituem um problema de saúde. Com a manutenção adequada da pilha de compostagem, estes aborrecimentos podem ser evitados (ver Capítulos 2-4).

Resíduos ou recursos?Os materiais orgânicos que são utilizados para produzir composto realmente "resíduos", ou eles são valiosos "recursos" que devem ser conservadas e reciclados? Alguns ambientalistas se opor à utilização dos resíduos prazo, sentindo que implica que os restos de comida e podas de jardim muitas pessoas jogam no lixo são inúteis. Pelo contrário, essas pessoas preferem usar os termos que são neutros (por exemplo, sucatas, aparas, material) ou até mesmo termos que implicam esses materiais são de grande valor (por exemplo, recursos). Tentámos sempre práticas para evitar o uso dos resíduos prazo, e para promover a ideia da reciclagem destes materiais, embora os resíduos palavra aparece ocasionalmente em todo o texto. Você pode querer usar a questão da terminologia adequada dos resíduos ou recursos, como ponto de partida para uma discussão em sala de aula sobre compostagem.

A ciência da compostagem

Se restos de comida húmida são colocados em um recipiente e deixou para sentar-se para uma ou duas semanas, o produto final é provável que seja um slop "smelly" que atrai as moscas. Dadas as condições adequadas, estes restos de comida mesmo pode ser compostada para produzir um material que parece e cheira a um solo rico e pode ser usado para melhorar a textura do solo e da produtividade. Então, quais são estas condições que promovem a compostagem? As condições físicas e químicas que devem ser mantidos em uma pilha de composto parece lógico, se você pensar sobre o que realmente é composto de uma grande pilha de alimento para bilhões de organismos minuto. Esses microorganismos têm requisitos determinados produtos químicos, principalmente carbono para a energia, de nitrogênio para a construção das proteínas, e oxigênio para a respiração. Interagindo com estas são exigências físicas, como aeração para manter os níveis ideais de oxigênio, enquanto não esgotar a umidade necessária para o crescimento microbiano. Este capítulo inicia com uma visão geral do produto químico, físico e as mudanças biológicas que ocorrem durante a compostagem termofílica, proporcionando assim um exemplo de como as várias ciências podem ser integrados no estudo de compostagem. Esta visão é seguida por mais detalhado, em seções separadas química composto, física e biologia. Muita da informação em química e física seções focaliza compostagem termofílica. A seção de biologia inclui uma discussão sobre os micróbios

que estão presentes em todos os tipos de compostagem, e da diversidade de invertebrados que vivem no exterior e alguns vermes sistemas de compostagem. A informação aqui apresentada reflecte o actual corpo de conhecimentos científicos sobre compostagem. Muito permanece desconhecido, deixando uma série de perguntas intrigantes para futuras pesquisas. Algumas destas questões são identificadas como possibilidades de investigação, em itálico polvilhadas durante todo o texto. Esperamos que irá fornecer a inspiração para estudantes de pedir uma gama muito maior de perguntas, e para projetar a sua própria investigação original.

Compostagem termofílicaMuitos sistemas de compostagem baseiam-se em fornecer as condições óptimas para a compostagem termofílica, pois suas altas temperaturas promovem rápida decomposição e matar as sementes das plantas daninhas e organismos causadores de doenças. Essas altas temperaturas são um sub-produto da intensa atividade microbiana que ocorre na compostagem termofílica.compostagem Thermophilic pode ser dividido em três fases, com base na temperaturada pilha: (1) a mesófilos, ou fase moderada (temperatura até 40 ° C), que normalmente tem a duração de dois dias, (2) um termofílicas, ou fase de alta temperatura (acima de 40 ° C), que pode durar de poucos dias a vários meses, dependendo do tamanho do sistema e da composição dos ingredientes, e (3) a cura de vários meses mesófilos ou fase de maturação. medições periódicas da temperatura pode ser usado para traçar o progresso de compostagem termofílica, produzindo um perfil de "temperatura", mostrando essas três fases (Figura 1-1).

Diferentes comunidades de microorganismos predominam durante as fases de temperatura diferentes. decomposição inicial é realizado por microorganismos mesófilos, aqueles que se desenvolvem a temperaturas moderadas. Estes micróbios rapidamente quebrar as solúveis,

compostos facilmente degradáveis, e que produzem o calor faz com que o composto temperatura subir rapidamente. Uma vez que as temperaturas máximas de 40 ° C, os microrganismos mesófilos se tornam menos competitivos e são substituídas por termofílicas, ou ao calor amoroso micróbios. Durante a fase termofílica, altas temperaturas aceleram a degradação de proteínas, gorduras e hidratos de carbono complexos, como a celulose ea hemicelulose, as moléculas grandes mudanças estruturais nas plantas. Como o fornecimento desses compostos se esgota, o composto temperatura diminui gradualmente e de microorganismos mesófilos, mais uma vez assumir para a fase final da "cura", maturação ou da matéria orgânica remanescente. Embora a compostagem a temperatura está perto de ambiente durante a fase de cura, as reações químicas continuam a ocorrer que fazem o restante da matéria orgânica mais estável e apropriado para o uso da planta.

Os pequenos sistemas utilizados para compostagem indoor não são susceptíveis de ficar tão quente como adubo em grandes pilhas ou leiras. Um sistema bem projetado composto indoor,> 10 litros de volume, vai aquecer a 40-50 ° C nos primeiros dois ou três dias. biorreatores garrafa de refrigerante, porque eles são tão pequenos, são mais susceptíveis de pico a temperaturas de 40-45 ° C. No outro extremo da escala, comercial ou municipal escala de sistemas de compostagem podem atingir temperaturas superiores a 60 ° C. Porque as temperaturas acima de 55 ° C são letais para muitos microorganismos que causam doenças humanas ou vegetais, essa é a temperatura alvo que os gestores composto usado para supressão de patógenos. No entanto, se o composto a temperatura estiver acima de 60-65 ° C, são as populações microbianas benéficas também morreram.

Os seres humanos podem controlar a temperatura durante a compostagem de uma mistura ou transformar os materiais orgânicos (Figura 1-2). Se a pilha ou leira está ficando muito quente, virando uma pilha pode liberar o calor do núcleo interno, que temporariamente esfria para baixo (pontos A e B na Figura 1-2). Como a comida disponível para os organismos termofílicos se esgota, sua taxa de crescimento diminui ea temperatura começa a cair. Passando a pilha neste ponto pode produzir um pico de temperatura novo (pontos C e D na Figura 1-2). Isso ocorre porque relativamente undecomposed matéria orgânica se mistura no centro da pilha, onde a temperatura e umidade são ideais para rápida decomposição. Além disso, solta misturar os ingredientes do composto, o que aumenta a infiltração de oxigênio que é necessário por microrganismos aeróbios. Após a fase termófila é concluída, as gotas do composto de temperatura, e não é restaurado girando E ou de mistura (ponto).

COMPOSTO QUÍMICA

Muitas mudanças químicas ocorrem durante a compostagem, ou de forma relativamente rápida em sistemas termofílicos ou mais lentamente em escaninhos worm ou outros sistemas que não aquecem (Figura 1-3). Em todos esses sistemas de compostagem, decomposição química é provocada pela ação de enzimas produzidas por microorganismos. Bactérias e fungos secretam enzimas que quebram os compostos orgânicos complexos, e então eles absorvem os compostos mais simples em suas celas. As enzimas catalisam reacções em que os açúcares, amidos, proteínas e outros compostos orgânicos são oxidados, em última análise, produzindo dióxido de carbono, água, energia e compostos resistentes à decomposição. As enzimas são especializados, tais como celulase para quebrar a celulose, amidos, féculas amilase e protease de proteínas. Quanto mais complexa for a molécula original, o mais extenso sistema de enzima necessária para quebrá-lo para baixo. Ligninas, polímeros grande que as fibras de celulose cimento juntos em madeira, estão entre os compostos mais lento para se decompor, porque a sua estrutura complexa, é altamente resistente ao ataque enzimático. Como se decompõe a matéria orgânica, nutrientes como nitrogênio, fósforo e potássio são liberados e reciclados em várias formas químicas através de microorganismos e invertebrados que formam a web composto alimentar. Decompor as proteínas em aminoácidos como a glicina e cisteína. Estes nitrogênio e compostos contendo enxofre, em seguida, ainda se decompor, produzindo íons inorgânicos simples, tais como amônio (NH4 +), nitrato (NO3-) e sulfato (SO42-), que se tornam disponíveis para absorção pelas plantas ou microorganismos. Nem todos os compostos se totalmente decompostos em íons simples. Os micróbios também link alguns dos produtos de degradação química juntos em longas cadeias intrincada chamados polímeros. Estes resistem a decomposição e tornar-se parte da mistura orgânica complexa chamada de húmus, o produto final da compostagem. Na compostagem termofílica, qualquer açúcares solúveis na mistura original são quase imediatamente tomado por bactérias e outros microorganismos. O resultado explosivo crescimento microbiano faz a temperatura subir. Durante a fase termofílica, compostos mais complexos, como proteínas, gorduras e celulose são quebradas pelos microorganismos tolerantes ao calor. Eventualmente, estes compostos se esgotam, a temperatura cai, eo longo processo de maturação começa. Durante esta fase final, polímeros complexos continuar lentamente a quebrar. Os mais resistentes à decomposição de se incorporar em húmus.

Requisitos químicos para compostagem

A fim de compostagem termofílica sucesso a ocorrer, as condições apropriadas devem ser criadas para o crescimento microbiano óptimo. Os fatores-chave são as quantidades relativas de carbono e nitrogênio, o equilíbrio entre o oxigênio e umidade, e pH.

Proporção carbono-nitrogênio-

Dos muitos elementos necessários para a decomposição microbiana, carbono e nitrogênio são os mais importantes e mais comumente limitante.O carbono é tanto uma fonte de energia (note a raiz de nossa palavra de alta energia, alimentos: carboidratos), e os blocos de construção básicos que compõem cerca de 50% da massa de células microbianas. O nitrogênio é um componente essencial das proteínas, aminoácidos, enzimas e DNA necessário para o crescimento celular e função. Bactérias, cuja biomassa é mais de proteína de 50%, precisa a abundância de nitrogênio para o crescimento rápido.O ideal de carbono para nitrogênio (C: N), proporção de compostagem é geralmente considerado em torno de 30:1, ou 30 partes de carbono para cada parte de nitrogênio por peso. Por que 30:1? Embora a célula microbiana típico é composto de carbono e nitrogênio em proporções tão baixo como 6:1, carbono adicional é necessário para fornecer a energia para o metabolismo e síntese de novas células. Relações C: N menor que 30:1 permitem que o crescimento microbiano e rápida decomposição rápida, mas o nitrogênio em excesso será perdido como gás de amônia, provocando odores unde-sirable assim como a perda dos nutrientes. relações C: N superior a 30:1 não fornecer nitrogênio suficiente para o crescimento óptimo das populações microbianas. Isso faz com que o composto se mantenha relativamente fresco e degradam-se lentamente, a uma taxa determinada pela disponibilidade de nitrogênio.

À medida que avança a compostagem, a relação C: N diminui gradualmente a partir de 30:1 para 10-15:1 para o produto acabado. Isso ocorre porque cada vez que os compostos orgânicos são consumidas por microorganismos, dois terços do carbono é perdido para a atmosfera como o gás CO2, enquanto a maior parte do nitrogênio é reciclado em novos microorganismos. Embora o composto acabado tem uma baixa relação C: N, isso não resultar

em problemas de odor acima mencionados, porque a matéria orgânica é de uma forma estável, já ter sofrido decomposição extensiva. A obtenção de uma relação C: N de aproximadamente 30:1 na mistura de ingredientes de compostagem é um objetivo útil, no entanto, esta relação não pode precisar de ser ajustado de acordo com a biodisponibilidade dos materiais em questão. A maior parte do nitrogênio em materiais compostáveis está prontamente disponível. Alguns de carbono, no entanto, pode ser ligado em compostos que são altamente resistentes à degradação biológica. Jornais e revistas, por exemplo, decai menos prontamente do que outros tipos de papel, porque não foi tratada quimicamente para remover a lignina. Lignina, um composto altamente resistente encontrada em madeira, bainha em torno de formas de fibras de celulose, retardando a sua decomposição. O resultado é que leva quase quatro vezes o papel de jornal, papel de escritório quanto para fornecer a mesma quantidade de carbono biodisponível em compostagem. caules de milho e palha são igualmente lenta para quebrar porque eles são feitos de uma forma resistente de celulose. Todos estes materiais podem ainda ser compostados, mas o melhor é misturá-los com outras fontes que contêm mais carbono prontamente biodegradáveis.

O tamanho das partículas também pode afetar a disponibilidade de carbono. Considerando a mesma quantidade de carbono contida nas massas comparáveis de lascas de madeira e serragem, a maior área de superfície na serragem faz de carbono mais facilmente disponível para uso microbiana. Um grande volume de cavacos de madeira de serragem, portanto, ser necessária para atingir a mesma quantidade de carbono disponível.Além de carbono e nitrogênio, fósforo suficientes, enxofre, cálcio e potássio são essenciais para o metabolismo microbiano, assim como os oligoelementos, como magnésio, ferro e cobre. Normalmente, esses nutrientes não são limitantes, pois o composto ingredientes fornecer quantidades suficientes para o crescimento microbiano.

OXYGENO oxigênio é essencial para o metabolismo ea respiração dos microrganismos aeróbios e pela oxidação das moléculas orgânicas presentes nos resíduos. Como os microrganismos oxidam a matéria orgânica para a energia e nutrição, o oxigênio é utilizado e dióxido de carbono é produzido. Se o abastecimento de oxigênio são esgotados, o processo de compostagem será anaeróbio e produzir odores indesejáveis, incluindo o cheiro de ovo podre dagás sulfídrico. Portanto, o composto de sistemas devem ser concebidos para fornecer fluxo de ar adequado usando sistemas de aeração passiva ou forçada.

(Para obter informações sobre o equilíbrio entre a aeração e umidade, ver pp.10-11).

pH

Durante o curso de compostagem, o pH varia geralmente entre 5,5 e 8,5 (Figura 1-4). O pH inicial depende da composição dos ingredientes. Nas primeiras fases da compostagem, os ácidos orgânicos podem acumular-se como um subproduto da digestão da matéria orgânica por bactérias e fungos. A queda, resultando em pH estimula o crescimento de fungos, que são ativas na decomposição da lignina e celulose. Normalmente, os ácidos orgânicos quebrar adicionais durante o processo de compostagem, e os aumentos de pH. Isso é causado por dois processos que ocorrem durante a fase termófila: decomposição e volatilização dos ácidos orgânicos e liberação de amônia por micróbios que quebram as proteínas e outras fontes de nitrogênio orgânico. Mais tarde, no processo de compostagem, o pH tende a se tornar neutro

como a amônia seja perdida para a atmosfera ou incorporados crescimento microbiano novo. Concluído composto geralmente tem um pH entre 6 e 8.Se o sistema torna-se anaeróbio, que não seguirá essa tendência. Em vez disso, o acúmulo de ácido pode reduzir o pH para 4,5, o que limita severamente a atividade microbiana. Nesses casos, a aeração é geralmente suficiente para retornar o pH composto de limites aceitáveis.

Cálculos para compostagem

Você pode usar as equações algébricas abaixo para calcular a melhor combinação de ingredientes do composto.

Os cálculos são opcionais, mas podem ser úteis em várias situações, como para descobrir qual a quantidade de aparas de madeira para misturar com uma determinada quantidade de restos de comida do refeitório.

Estes cálculos também uma oportunidade para aplicar a álgebra a um problema do mundo real.

UMIDADE

As seguintes etapas descrevem como criar sua mistura inicial para que ele terá um nível de humidade adequado para compostagem ideal.

1. Usando o procedimento de p. 44, medir a humidade de cada um dos materiais que você planeja para o composto. Suponha, por exemplo, que você pesa 10 g de aparas de relva (PD) em um recipiente de 4 g, e que após a secagem, o recipiente mais recortes pesar 6,3 g. Subtraindo-se o recipiente de 4 g de folhas de 2,3 g de peso seco (Ps) de sua amostra. Usando a Equação 1, a humidade por cento seria:

2. Escolha uma meta de humidade para sua mistura de adubo. Grande parte da literatura recomenda um teor de humidade de 50-60% em peso para as melhores condições de compostagem. Note que a grama cortada ultrapassar essa meta. É por isso que as pilhas de aparas de relva fresca se transformar em uma bagunça pegajosa, a menos que estejam misturados com um material seco, como folhas ou lascas de madeira.

3. Calcular as quantidades relativas de materiais para combinar para atingir seu objectivo de humidade. A fórmula geral para a humidade por cento é a seguinte:

G = meta de humidade (%)Wn = massa do material n ("como está", ou "peso húmido)Mn = teor de humidade (%) de material n

Você pode usar esta fórmula para calcular directamente o teor de humidade de uma mistura de materiais, e, em seguida, tentar combinações diferentes até obter resultados dentro de um intervalo razoável. Embora esse método de tentativa e erro vai trabalhar para determinar misturas composto adequado, há uma maneira mais rápida.

Por dois materiais, a equação geral pode ser simplificado e resolveu para a massa de um segundo material (W2) necessário para equilibrar uma determinada massa do material inicial

(W1). Note que o objectivo de humidade deve estar entre os teores de humidade dos dois materiais sendo misturados.

Por exemplo, suponha que você deseja composto de 10 kg de erva recortes (humidade = 77%) misturado com folhas (humidade = 35%).

Você pode usar a Equação 3 para calcular a massa de folhas necessárias para atingir uma meta de humidade de 60% para o mix composto:

O teor de humidade e pesos para misturas de três materiais podem ser derivados de maneira semelhante, embora a álgebra é mais complicada.

Para obter uma solução exacta, você precisa especificar os valores de duas das três matérias, e os teores de humidade de todos os três. Depois, você pode usar a Equação 4 para determinar a quantidade desejada do terceiro ingrediente.

Razão Carbono/nitrogénio

Para calcular as quantidades de materiais diversos para adicionar uma pilha de composto com uma relação C: N de 30:1, você precisa conhecer o teor de carbono e nitrogénio dos ingredientes individuais.

Você pode usar o típico C: N razões apresentadas na Tabela 3-3 (p. 45) para calcular o teor de carbono de um ingrediente, desde que você sabe o seu teor de azoto, ou o seu conteúdo de nitrogénio, desde que você sabe o seu teor de carbono.

O teor de carbono de seus ingredientes composto pode ser estimado usando o procedimento de Matéria Orgânica conteúdo descrito no capítulo 5 (p. 87). Ou, você pode ter seus ingredientes do composto testado para nitrogénio e carbono do solo em um laboratório de nutrientes ou laboratório de ensaios ambientais.

Uma vez que você tem a percentagem de carbono e nitrogénio para as matérias que você pretende composto, equação 5 permite-lhe descobrir a razão C: N para a mistura como um todo:

Em que:

R = razão C: N do composto de misturaWn = massa do material n ("como está", ou "peso húmido)Cn = carbono (%) de material nNn = nitrogénio (%) de material nMn = teor de humidade (%) de material n

Esta equação pode ser resolvida exactamente para uma mistura de dois materiais se você souber de carbono, nitrogénio e teores de humidade. Você pode especificar a pasta C: N objectivo razão ea massa de um ingrediente, em seguida, calcular a massa do segundo ingrediente.

Equação 6 é obtida através de uma limitação de 5 a Equação dois ingredientes e reorganizando os termos para que você possa resolver para a massa do segundo ingrediente:

Voltando ao exemplo anterior de grama e folhas, assume o conteúdo de nitrogénio na grama é de 2,4%, enquanto que das folhas é de 0,75%, e os teores de carbono são de 45% e 50%, respectivamente.

Divisão simples mostra que a razão C: N do capim é 19:1, e razão C: N das folhas é 67:1. Para os mesmos 10 kg de grama que tínhamos antes, se o nosso objectivo é uma relação C: N de 30:1, a solução para a equação 6 é:

Note que precisamos de apenas 3,5 kg folhas para equilibrar a relação C: N, em comparação com 6,8 kg folhas necessárias para atingir a meta de humidade de 60% de acordo com nossos cálculos de humidade anterior. Se as folhas húmidas ou teve uma maior relação C:

N, a diferença seria ainda maior. Dada a disparidade entre os resultados, como você deve decidir quantas folhas de adicionar?

Se resolver a equação 5 para 10 kg de maconha e 6,8 kg de folhas (determinado a partir do cálculo da humidade) e usar os mesmos valores de humidade por cento, C e N, resultante relação C: N é de cerca de 37:1.

Em contrapartida, se resolver a equação 2 para 10 kg de capim e apenas 3,5 kg de folhas, obtemos um teor de humidade superior a 66%. (Para ganhar familiaridade com o uso das equações, verificar os resultados no seu próprio país).

No caso das misturas no final húmida de óptima (> 60% de humidade), a humidade é a variável mais crítica. Assim, para o exemplo acima, é melhor errar do lado de uma alta relação C: N. Isso pode retardar o processo de compostagem um pouco, mas é provável mor para evitar condições anaeróbias. Se, por outro lado, a sua mistura está seca, você deve optimizar a relação C: N e adicionar água, como exigido.

Pg. 87

Teor de matéria orgânica

USO: Para determinar a fracção orgânica e mineral de um composto ou amostra de solo.

Contexto:

Quando uma amostra de forno de secagem do solo ou do composto é aquecido a 500 ° C, a matéria orgânica é volatilizada. Estes "sólidos voláteis" compõem a fracção orgânica do solo, incluindo a biomassa viva, decompondo resíduos vegetais e animais, e húmus, o produto relativamente estável final da decomposição orgânica.

O resíduo deixado após a combustão é cinza, composto de minerais, como cálcio, magnésio, fósforo e potássio. Em geral, 50-80% do peso seco de um composto representa a matéria orgânica que é perdido durante a combustão.

A matéria orgânica torna-se uma percentagem muito menor do peso seco dos solos.A maioria é inferior a 6% de matéria orgânica, com percentagens mais elevadas ocorrem no bog solos.

Solos superficiais têm maior teor de matéria orgânica do subsolo porque húmus é formado através da decomposição dos resíduos acumulados das culturas e da vegetação natural.Os solos mais produtivos, ricos em matéria orgânica, o que aumenta sua capacidade de reter água e nutrientes na zona radicular, onde estão disponíveis para as plantas.

MATERIAIS• Amostra de 10 g de composto ou solo• Cadinho de porcelana• Pinça• Exsicador (opcional)• Placa de forno de laboratório, bico de Bunsen, ou quente

Se um bico de Bunsen ou chapa quente é usado para combustão:• Óculos• Vareta de vidro agitando• Ventilador ou outra fonte de ventilação

PROCESSO

1. Pesar o cadinho de porcelana, em seguida, acrescentar cerca de 10 g de adubo ou do solo.

2. Secar a amostra por 24 horas em forno a 105 ° C.

3. Arrefecer num exsicador (húmido um local não húmido), e pesar novamente.

4. Inflamar a amostra, colocando-o em uma noite a 500 ° C forno. Usando pinças, retirar o cadinho do forno, e novamente colocá-lo num exsicador ou localização não húmido para refrigeração. Pesar as cinzas. Um forno de cerâmica pode ser usado se um forno de laboratório não está disponível.

Outra opção é para inflamar a amostra usando um bico de Bunsen ou um prato quente. Para evitar respirar os vapores, criou um ventilador ou algum outro tipo de sistema de ventilação. Usar óculos, o calor a amostra suavemente por alguns minutos, então, gradualmente, aumentar o aquecimento até o cadinho fica vermelho. Agitar o composto ocasionalmente.

ANÁLISE

Calcular a percentagem de matéria orgânica, utilizando a seguinte equação:

Em que:Wd = peso seco de compostoWa = Peso das cinzas depois da combustão

Como o teor de matéria orgânica do composto de sua comparação com a dos solos que você testou? Será que o teor de matéria orgânica diminui durante o processo de compostagem, ou faz apenas uma mudança na forma e composição química?

Se você dividir o percentual de matéria orgânica de 1,8 (um número de derivados por meio de medições de laboratório), você pode obter uma estimativa da percentagem de carbono em sua amostra:

Isso pode ser útil se você sabe a razão C: N e você quer descobrir a percentagem de azoto: