วิทยาศาสตร์เบื้องหลังการทำปุ๋ยหมัก

ในที่สุดเปลือกกล้วยในถังขยะก็จะสลายตัวตามธรรมชาติเช่นเดียวกับขยะอินทรีย์ทั้งหมดเนื่องจากจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในสภาพแวดล้อมที่กินสารทำลายล้าง

การทำปุ๋ยหมักเป็นกระบวนการที่ทำงานเพื่อเร่งการสลายตัวตามธรรมชาติของวัสดุอินทรีย์โดยให้เงื่อนไขในอุดมคติสำหรับสิ่งมีชีวิตที่กินเศษซากเพื่อเจริญเติบโตกรมวิชาการเกษตรของสหรัฐอเมริกา(USDA) ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของกระบวนการสลายตัวที่เข้มข้นนี้คือดินที่อุดมด้วยสารอาหารที่สามารถช่วยพืชพืชสวนและต้นไม้ให้เติบโต

กระบวนการทำปุ๋ยหมัก

จุลินทรีย์มีความสำคัญต่อกระบวนการทำปุ๋ยหมักและพบทุกที่ในสิ่งแวดล้อมMatthew Worsham ผู้ประสานงานด้านความยั่งยืนและพลังงานของ University of Dayton ในโอไฮโอกล่าว

กุญแจสำคัญในการทำปุ๋ยหมักที่มีประสิทธิภาพคือการสร้างสภาพแวดล้อมในอุดมคติสำหรับจุลินทรีย์ในการเจริญเติบโต Worsham บอกวิทยาศาสตร์ที่มีชีวิต - อุณหภูมิอบอุ่นสารอาหารความชื้นและออกซิเจนมากมาย

ตามมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์มีสามขั้นตอนหลักในรอบการทำปุ๋ยหมักซึ่งจุลินทรีย์ประเภทต่าง ๆ เจริญเติบโต

ขั้นตอนแรกมักจะมีความยาวเพียงไม่กี่วันในระหว่างที่จุลินทรีย์ mesophilic หรือจุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในอุณหภูมิประมาณ 68 ถึง 113 องศาฟาเรนไฮต์ (20 ถึง 45 องศาเซลเซียส) ความร้อนเป็นผลพลอยได้ตามธรรมชาติของกระบวนการเริ่มต้นและอุณหภูมินี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึง 104 องศา F (40 องศา C)

จุลินทรีย์ Mesophilic จะถูกแทนที่ด้วยจุลินทรีย์เทอร์โมฟิลิก (จุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น) ในช่วงที่สองซึ่งสามารถอยู่ได้จากสองสามวันถึงหลายเดือน จุลินทรีย์ Thermophilic ทำงานเพื่อแบ่งวัสดุอินทรีย์ออกเป็นชิ้น ๆ อุณหภูมิที่สูงขึ้นนั้นเอื้อต่อการทำลายโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตที่ซับซ้อน

นอกจากนี้ในช่วงที่สองอุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้นและหากไม่ได้ดูอย่างใกล้ชิดกองปุ๋ยหมักจะร้อนขึ้นจนในที่สุดมันก็สามารถฆ่าได้ทั้งหมดจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์- เทคนิคต่าง ๆ เช่นการเติมอากาศและการพลิกกองปุ๋ยหมักช่วยรักษาอุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 149 องศา F (65 องศาเซลเซียส) รวมทั้งให้ออกซิเจนเพิ่มเติมและแหล่งข้อมูลใหม่สำหรับจุลินทรีย์ thermophilic ที่จะสลายตัว

ขั้นตอนที่สามซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลานานหลายเดือนเริ่มต้นเมื่อจุลินทรีย์ thermophilic ใช้ปริมาณสารประกอบที่มีอยู่ ในขั้นตอนนี้อุณหภูมิจะเริ่มลดลงพอที่จุลินทรีย์ mesophilic จะกลับมาควบคุมกองปุ๋ยหมักอีกครั้ง

สิ่งมีชีวิตที่ช่วย

มีสองชั้นหลักของจุลินทรีย์ปุ๋ยหมักหรือที่รู้จักกันในชื่อแอโรบิสดาวเคราะห์ธรรมชาติ-

แอโรบิสเป็นแบคทีเรียที่ต้องการระดับออกซิเจนอย่างน้อย 5 เปอร์เซ็นต์เพื่อความอยู่รอดและเป็นจุลินทรีย์ที่สำคัญที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์- Aerobes ใช้ของเสียอินทรีย์และสารเคมีขับถ่ายเช่นไนโตรเจนฟอสฟอรัสและแมกนีเซียมซึ่งเป็นพืชสารอาหารจำเป็นต้องเจริญเติบโต

จุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นแบคทีเรียที่ไม่ต้องการออกซิเจน พวกเขายังไม่ประมวลผลของเสียอินทรีย์อย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกับแบคทีเรียแอโรบิก Anaeorbs ผลิตสารเคมีที่เป็นพิษต่อพืชเป็นครั้งคราวและทำให้กองปุ๋ยหมักหม้อกลิ่นเหม็นเพราะพวกมันปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งมีกลิ่นเหมือนไข่เน่า

ประมาณ 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของจุลินทรีย์ทั้งหมดที่พบในกองปุ๋ยหมักเป็นแบคทีเรีย เปอร์เซ็นต์ที่เหลือของจุลินทรีย์คือชนิดของเชื้อรารวมถึงแม่พิมพ์และยีสต์

นอกเหนือจากจุลินทรีย์สิ่งมีชีวิตที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ เช่นแมลงยาตัวตะขาบและหนอนจะหาทางไปยังกองปุ๋ยหมักหากเงื่อนไขถูกต้อง สัตว์เหล่านี้ทำลายเศษอาหารการตัดหญ้าและสารอินทรีย์อื่น ๆ ในกองปุ๋ยหมักและช่วยเปลี่ยนวัสดุของเสียให้กลายเป็นดินที่อุดมด้วยสารอาหาร

Worsham กำลังสร้างทรัพยากรปุ๋ยหมักที่ University of Dayton และรวมถึงหนอน Red Wiggler ในกองปุ๋ยหมัก เลื้อยสีแดง (ไอเซเนีย fetida) เป็นหนอนที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในการโพสต์แบบ vermicomposting หรือการทำปุ๋ยหมักด้วยเวิร์ม Worsham กล่าว กอง vermicomposting ของมหาวิทยาลัยสามารถทำลายขยะอาหารและกระดาษ 10 ปอนด์ต่อวัน

อะไรและไม่เข้าไปใน?

ตามสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาจำเป็นต้องมีความสมดุลของ "กรีน" และ "บราวน์" เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการทำปุ๋ยหมักที่จะเกิดขึ้น กรีนมีความอุดมสมบูรณ์ของไนโตรเจนและรวมถึงรายการต่าง ๆ เช่นคลิปหญ้าขยะผักและผักและกากกาแฟ สีน้ำตาลเป็นคลิปที่อุดมด้วยคาร์บอนเช่นใบไม้ที่ตายแล้วกิ่งก้านและกิ่งไม้

อัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนระหว่าง 25 ถึง 1 และ 30 ต่อ 1 เหมาะสำหรับการทำปุ๋ยหมักอย่างรวดเร็วตามมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์- จุลินทรีย์กินทั้งคาร์บอนและไนโตรเจน คาร์บอนให้พลังงานจุลินทรีย์ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และความร้อนและไนโตรเจนให้โภชนาการเพิ่มเติมเพื่อการเติบโตและการทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง

หากมีคาร์บอนมากเกินไปในกองปุ๋ยหมักการสลายตัวเกิดขึ้นในอัตราที่ช้าลงมากเนื่องจากความร้อนน้อยลงเกิดขึ้นเนื่องจากจุลินทรีย์ไม่สามารถเติบโตและทำซ้ำได้อย่างง่ายดายและดังนั้นจึงไม่สามารถทำลายคาร์บอนได้อย่างง่ายดาย ในทางกลับกันไนโตรเจนส่วนเกินสามารถนำไปสู่กลิ่นแอมโมเนียที่ไม่ได้และสามารถเพิ่มความเป็นกรดของกองปุ๋ยหมักซึ่งอาจเป็นพิษสำหรับจุลินทรีย์บางชนิด

ความชื้นที่เหมาะสมยังมีความสำคัญต่อสุขภาพของจุลินทรีย์ที่ช่วยในกระบวนการหมัก ปริมาณความชื้นระหว่าง 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ให้ความชื้นเพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้จุลินทรีย์กลายเป็นอยู่เฉยๆ แต่ไม่เพียงพอเพื่อให้ออกซิเจนถูกบังคับให้ออกจากกอง

ปริมาณของออกซิเจนภายในกองปุ๋ยหมักก็มีความสำคัญเช่นกันเมื่อการขาดออกซิเจนนำไปสู่จุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้ายึดครองและนั่นอาจนำไปสู่กองปุ๋ยหมักที่เหม็นอับ ออกซิเจนสามารถเพิ่มเข้าไปในกองปุ๋ยหมักโดยกวนหรือพลิกกอง

สิ่งที่ต้องทำปุ๋ยหมัก:

• ผักและผลไม้
• เปลือกไข่
• กากกาแฟและตัวกรอง
• ถุงชา
• เปลือกถั่ว
• หนังสือพิมพ์กระดาษและกระดาษแข็งหั่นฝอย
• การตัดแต่งลานรวมถึงหญ้าใบกิ่งและกิ่งไม้
• บ้านพักอาศัย
• หญ้าแห้งและฟาง
• ขี้เลื่อย
• ไม้ไม้
• ผ้าฝ้ายและผ้าขนสัตว์
• ผ้าสำลีเครื่องอบแห้งและเครื่องดูดฝุ่น
• ผมและขน
• เตาผิงขี้เถ้า

(หมายเหตุ: USDA แนะนำให้ฝังขยะอาหารหากใช้กองคอมโพสิตแบบเปิดเพื่อยับยั้งศัตรูพืชที่ไม่พึงประสงค์ที่กำลังมองหาอาหารฟรีเช่นแมลงวันหนูและแรคคูน)

สิ่งที่ไม่ควรทำปุ๋ยหมัก:

• ใบต้นไม้และกิ่งไม้บางชนิดเช่นวอลนัทสีดำเนื่องจากมันปล่อยสารที่อาจเป็นอันตรายต่อพืช
• ถ่านหินหรือเถ้าถ่านหินเนื่องจากอาจมีสารที่เป็นอันตรายต่อพืช
• ผลิตภัณฑ์นมไข่ไขมันและน้ำมันและเนื้อสัตว์หรือปลาและเศษเนื่องจากปัญหากลิ่นที่อาจดึงดูดศัตรูพืชเช่นหนูและแมลงวัน
• พืชที่เป็นโรคหรือแมลงที่ถูกรบกวนเนื่องจากโรคหรือแมลงอาจอยู่รอดและถูกส่งผ่านไปยังพืชอื่น ๆ
• ขยะสัตว์เลี้ยง (รวมถึงอุจจาระสุนัขและแมวและใช้ครอกแมว) เนื่องจากอาจมีปรสิตที่เป็นอันตรายแบคทีเรียหรือไวรัส
• การตกแต่งด้วยลานที่ได้รับการรักษาด้วยสารกำจัดศัตรูพืชเคมี เนื่องจากสารกำจัดศัตรูพืชอาจฆ่าสิ่งมีชีวิตที่ทำปุ๋ยหมัก

บริษัท ปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์ยังรวบรวมผลิตภัณฑ์เช่นภาชนะบรรจุกระดาษสำหรับอาหารและอาหารเย็นที่ย่อยสลายได้และ Flatware ที่มีป้ายกำกับ BPI ที่ได้รับการรับรองโดยเฉพาะ

โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์นมไข่ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์และไขมันมักไม่แนะนำสำหรับกองปุ๋ยหมัก แต่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการทำปุ๋ยหมักในเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่เหมาะสำหรับการจัดการกับกลิ่นและเชื้อโรคที่อาจมีอยู่ในผลิตภัณฑ์เหล่านี้

เพื่อช่วยในการทิ้งขยะที่ซับซ้อนมากขึ้นปุ๋ยคอกปศุสัตว์มักจะถูกเพิ่มเข้าไปในเว็บไซต์ปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์เพื่อช่วยเพิ่มความร้อนและอัตราการทำปุ๋ยหมัก ตามNorth Dakota State University, ปุ๋ยคอกปศุสัตว์จากสัตว์กินพืชรวมถึงวัวแกะและแพะมีไนโตรเจนจำนวนมากและจุลินทรีย์แอโรบิกจำนวนมากที่จำเป็นต่อการทำปุ๋ยหมัก ปุ๋ยชนิดนี้มักจะปราศจากเชื้อโรคอันตรายที่สามารถพบได้ในมูลสัตว์กินเนื้อสัตว์เช่นแมวและสุนัข

มีอะไรอีกบ้างที่สามารถทำปุ๋ยหมักได้?

หลาย บริษัท กำลังพัฒนาผลิตภัณฑ์มากขึ้นที่สามารถหมักได้เมื่อจำหน่ายรวมถึงอาหารเย็นและแฟลตแวร์-ถุงขยะและแม้กระทั่งผ้าอ้อม- ก่อนที่จะใส่รายการเหล่านี้ในกองปุ๋ยหมักเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแน่ใจว่าพวกเขาปลอดภัยที่จะปุ๋ยหมักที่บ้านหรือได้รับการยอมรับจากนักสะสมปุ๋ยหมักในท้องถิ่น -10 อันดับความคิดด้านสิ่งแวดล้อมที่บ้าคลั่งที่สุด-

Huantian Cao ศาสตราจารย์ด้านแฟชั่นและการศึกษาเครื่องแต่งกายที่มหาวิทยาลัยเดลาแวร์ร่วมกำกับโครงการเครื่องแต่งกายที่ยั่งยืนซึ่งกำลังทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาเครื่องแต่งกายที่ได้รับการสนับสนุน Cao และทีมของเขาได้พัฒนากรองเท้าที่ทำจากเห็ดเป็นหลัก-

รองเท้าแตะต้นแบบทำจากชิ้นส่วนที่ย่อยสลายได้หลากหลาย Cao บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต พื้นรองเท้าทำจากกคอมโพสิต Mushroom Myceliumที่สามารถเข้าไปในบ้านคอนเสิร์ตพร้อมกับเศษอาหารทั้งหมด พื้นรองเท้าและพื้นรองเท้าด้านนอกของรองเท้าทำจากหนังฟอกหนังผักที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและสายรัดของรองเท้าแตะทำจากฝ้ายซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถทำปุ๋ยหมักได้ที่ไซต์ปุ๋ยหมักขนาดใหญ่และเชิงพาณิชย์

การทำปุ๋ยหมักที่บ้าน

Randi Cox และ Kathy Gutowsky เจ้าของ บริษัท ปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์Camino สีเขียวได้รับการทำปุ๋ยหมักตั้งแต่พวกเขายังเด็กและตอนนี้ให้ความรู้แก่ชุมชนเกี่ยวกับประโยชน์ของการทำปุ๋ยหมักไม่ว่าจะผ่านการใช้งานของ บริษัท หรือที่บ้าน

“ การทำปุ๋ยหมักเป็นยาทางเข้าสู่ศูนย์ของเสีย” Gutowsky กล่าว "เมื่อคุณเริ่มทำปุ๋ยหมักคุณเริ่มให้ความสนใจกับสิ่งที่คุณทิ้งไปและคุณเริ่มดูสิ่งที่คุณกำลังซื้อและสิ่งที่กำลังเข้ามา"

Gutowsky กล่าวว่าลูกค้าของพวกเขาหลายคนทำการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตเพื่อลดสิ่งที่เกิดขึ้นในถังขยะของพวกเขารวมถึงการไม่ซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีบรรจุภัณฑ์พลาสติกส่วนเกินและซื้อในท้องถิ่นเมื่อเป็นไปได้ “ มันเป็นการเปลี่ยนแปลงความคิดจริงๆ” Gutowsky บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต

หากคุณไม่สามารถเข้าถึงไซต์ปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์การเริ่มต้นที่บ้านเป็นเรื่องง่ายเหมือนการรวมกองที่มุมบ้านของคุณ ร้านฮาร์ดแวร์หลายแห่งขายถังขยะและขนาดต่าง ๆ เพื่อรองรับความต้องการของบ้านแต่ละหลัง อย่าลืมตรวจสอบกฎระเบียบเกี่ยวกับการทำปุ๋ยหมักที่คุณอาศัยอยู่โดยการเยี่ยมชมหน้าเว็บของแผนกขยะในเมืองหรือเคาน์ตีของคุณ ความช่วยเหลือเพิ่มเติมในการเริ่มต้นใช้งานหรือคำถามใด ๆ ที่คุณอาจได้รับคำตอบที่ร้านฮาร์ดแวร์ในพื้นที่ของคุณสถานรับเลี้ยงเด็กหรือตลาดเกษตรกรในท้องถิ่น