วิทยาศาสตร์เบื้องหลังการทำปุ๋ยหมัก

เปลือกกล้วยนั้นในถังขยะจะย่อยสลายตามธรรมชาติในที่สุดเช่นเดียวกับขยะอินทรีย์ทุกชนิดต้องขอบคุณจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในสภาพแวดล้อมที่กินเศษซากที่เน่าเปื่อย

ปุ๋ยหมักเป็นกระบวนการที่ทำงานเพื่อเร่งการสลายตัวตามธรรมชาติของสารอินทรีย์โดยการให้เงื่อนไขที่เหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตที่กินเศษซากเพื่อการเจริญเติบโตตามที่กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการย่อยสลายแบบเข้มข้นนี้เป็นดินที่อุดมด้วยสารอาหารที่สามารถช่วยให้พืชสวนพืชและต้นไม้เติบโต

กระบวนการทำปุ๋ยหมัก

จุลินทรีย์มีความสำคัญต่อกระบวนการทำปุ๋ยหมักและพบได้ทั่วไปในสิ่งแวดล้อมแมทธิววอร์แชมผู้ประสานงานด้านความยั่งยืนและพลังงานของมหาวิทยาลัยเดย์ตันในรัฐโอไฮโอกล่าว

กุญแจสำคัญในการทำปุ๋ยหมักที่มีประสิทธิภาพคือการสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสำหรับจุลินทรีย์ที่จะเจริญเติบโต Worsham บอกวิทยาศาสตร์สด - อุณหภูมิที่อบอุ่นสารอาหารความชื้นและออกซิเจนมากมาย

จากข้อมูลของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์มีสามขั้นตอนหลักในวงจรการทำปุ๋ยหมักซึ่งจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ เจริญเติบโต

โดยทั่วไปแล้วขั้นตอนแรกจะใช้เวลาเพียงสองสามวันในการที่จุลินทรีย์ mesophilic หรือจุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในอุณหภูมิประมาณ 68 ถึง 113 องศาฟาเรนไฮต์ (20 ถึง 45 องศาเซลเซียส) เริ่มสลายสารประกอบทางชีวภาพที่ย่อยสลายได้ ความร้อนเป็นผลพลอยได้จากธรรมชาติของกระบวนการเริ่มต้นและอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วถึง 104 องศา F (40 องศาเซลเซียส)

Mesophilic microorganisms จะถูกแทนที่ด้วย thermophilic microorganisms (จุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น) ในระยะที่สองซึ่งสามารถอยู่ได้ตั้งแต่ไม่กี่วันจนถึงหลายเดือน จุลินทรีย์ที่ทนความร้อนทำงานเพื่อแยกสารอินทรีย์ออกเป็นชิ้น ๆ อุณหภูมิที่สูงขึ้นเอื้อต่อการทำลายโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน

นอกจากนี้ในระหว่างขั้นตอนที่สองอุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้นและหากไม่ได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิดกองปุ๋ยหมักจะร้อนมากจนในที่สุดก็สามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ทั้งหมดได้ เทคนิคเช่นการเติมอากาศและการพลิกกลับกองปุ๋ยหมักช่วยให้อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 149 องศาฟาเรนไฮต์ (65 องศาเซลเซียส) เช่นเดียวกับการให้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นและแหล่งใหม่สำหรับจุลินทรีย์อุณหภูมิที่จะทำลายลง

ขั้นตอนที่สามซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลาหลายเดือนเริ่มต้นขึ้นเมื่อจุลินทรีย์ในความร้อนใช้ปริมาณของสารประกอบที่มีอยู่ ในขั้นตอนนี้อุณหภูมิเริ่มลดลงพอสำหรับจุลินทรีย์ mesophilic เพื่อควบคุมกองปุ๋ยหมักและย่อยสลายสารอินทรีย์ที่เหลือลงในซากพืชที่ใช้งานได้

สิ่งมีชีวิตที่ช่วย

มีสองชั้นหลักของการหมักจุลินทรีย์ที่รู้จักกันในชื่อ aerobes และ anaerobes ตาม Planet Natural

Aerobes เป็นแบคทีเรียที่ต้องมีระดับออกซิเจนอย่างน้อย 5 เปอร์เซ็นต์เพื่อความอยู่รอดและเป็นจุลินทรีย์ที่สำคัญและมีประสิทธิภาพในการหมักปุ๋ย แอโรบบใช้ขยะอินทรีย์และสารขับถ่ายเช่นไนโตรเจนฟอสฟอรัสและแมกนีเซียมซึ่งเป็นสารอาหารที่พืชต้องการเพื่อการเจริญเติบโต

จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นแบคทีเรียที่ไม่ต้องการออกซิเจน พวกเขายังไม่ดำเนินการขยะอินทรีย์อย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกับแบคทีเรียแอโรบิก Anaeorbs ผลิตสารเคมีที่เป็นพิษต่อพืชเป็นครั้งคราวและทำให้กองปุ๋ยหมักเหม็นเพราะปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งมีกลิ่นเหมือนไข่เน่า

มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ประมาณ 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของจุลินทรีย์ทั้งหมดที่พบในกองปุ๋ยหมัก เปอร์เซ็นต์ที่เหลืออยู่ของจุลินทรีย์คือสายพันธุ์ของเชื้อรารวมถึงเชื้อราและยีสต์

นอกจากจุลินทรีย์แล้วสิ่งมีชีวิตที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ เช่นยาเม็ดตะขาบและเวิร์มจะหาทางไปกองปุ๋ยหมักหากเงื่อนไขถูกต้อง สัตว์เหล่านี้ทำลายของเสียจากอาหารการตัดแต่งสนามและสารอินทรีย์อื่น ๆ ในกองปุ๋ยหมักและช่วยเปลี่ยนวัสดุเหลือทิ้งให้กลายเป็นดินที่อุดมด้วยสารอาหาร

Worsham กำลังสร้างทรัพยากรการทำปุ๋ยหมักที่ University of Dayton และรวมถึงหนอน wiggler สีแดงในกองปุ๋ยหมัก วิกผมสีแดง (Eisenia fetida) เป็นหนอนที่พบมากที่สุดที่ใช้ในการหมักมูลไส้เดือนดินหรือทำปุ๋ยหมักด้วยเวิร์ม Worsham กล่าว เสาเข็ม vermicomposting ของมหาวิทยาลัยสามารถทำลายเศษอาหารและกระดาษได้ 10 ปอนด์ต่อวัน

อะไรและไม่เข้าไปข้างใน?

ตามที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริการะบุว่าต้องมี "ผักใบเขียว" และ "น้ำตาล" เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการทำปุ๋ยหมัก สีเขียวอุดมไปด้วยไนโตรเจนและรวมถึงรายการต่าง ๆ เช่นคลิปหญ้าเศษผักและผลไม้และกากกาแฟ สีน้ำตาลคือคลิปที่มีคาร์บอนมากเช่นใบไม้ที่ตายแล้วกิ่งไม้และกิ่งไม้

อัตราคาร์บอนต่อไนโตรเจนระหว่าง 25 ถึง 1 และ 30 ต่อ 1 เหมาะสำหรับการทำปุ๋ยหมักอย่างรวดเร็วตามรายงานของ University of Illinois จุลินทรีย์กินทั้งคาร์บอนและไนโตรเจน คาร์บอนให้พลังงานจุลินทรีย์ซึ่งส่วนใหญ่ถูกปล่อยออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และความร้อนและไนโตรเจนให้สารอาหารเพิ่มเติมเพื่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์

หากมีคาร์บอนมากเกินไปในกองปุ๋ยหมักการสลายตัวจะเกิดขึ้นในอัตราที่ช้ากว่ามากเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นน้อยลงเนื่องจากจุลินทรีย์ไม่สามารถเจริญเติบโตและสืบพันธุ์ได้อย่างง่ายดายดังนั้นจึงไม่สามารถย่อยสลายคาร์บอนได้อย่างง่ายดาย ในทางกลับกันไนโตรเจนส่วนเกินสามารถทำให้เกิดกลิ่นแอมโมเนียและอาจเพิ่มความเป็นกรดของกองปุ๋ยหมักซึ่งเป็นพิษต่อจุลินทรีย์บางชนิด

ความชื้นที่เหมาะสมก็มีความสำคัญต่อสุขภาพของจุลินทรีย์ที่ช่วยในกระบวนการหมัก ความชื้นระหว่าง 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ให้ความชื้นเพียงพอเพื่อป้องกันไม่ให้จุลินทรีย์อยู่เฉยๆ แต่ไม่เพียงพอเพื่อให้ออกซิเจนถูกขับออกจากกอง

ปริมาณออกซิเจนในกองปุ๋ยหมักก็มีความสำคัญเช่นกันเนื่องจากการขาดออกซิเจนนำไปสู่จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งเข้ามาแทนที่และสามารถนำไปสู่กองปุ๋ยหมักที่เหม็นอับ สามารถเติมออกซิเจนเข้าไปในกองปุ๋ยหมักโดยการกวนหรือพลิกกลับกอง

ปุ๋ยหมักอะไร:

• ผลไม้และผัก
• เปลือก
• กากกาแฟและไส้กรอง
• ถุงชา
• เปลือกถั่ว
• หนังสือพิมพ์กระดาษและกระดาษแข็งฝอย
• การตัดแต่งสนามหญ้ารวมถึงหญ้าใบไม้กิ่งไม้และกิ่งไม้
• houseplants
• ฟางและฟาง
• ขี้เลื่อย
• เศษไม้
• เศษผ้าฝ้ายและขนสัตว์
• ผ้าสำลีเครื่องเป่าและเครื่องดูดฝุ่น
• ผมและขนสัตว์
• เตาผิงขี้เถ้า

(หมายเหตุ: USDA แนะนำให้ฝังเศษอาหารถ้าใช้กองปุ๋ยหมักแบบเปิดเพื่อป้องกันศัตรูพืชที่ไม่ต้องการมองหาอาหารฟรีเช่นแมลงวันหนูและแรคคูน)

สิ่งที่ไม่ควรใส่ปุ๋ย:

• ใบต้นไม้และกิ่งไม้บางชนิดเช่นวอลนัทสีดำเนื่องจากมันปล่อยสารที่อาจเป็นอันตรายต่อพืช
• ถ่านหินหรือเถ้าถ่านหินเนื่องจากอาจมีสารที่เป็นอันตรายต่อพืช
• ผลิตภัณฑ์จากนมไข่ไขมันและน้ำมันและเนื้อสัตว์หรือกระดูกปลาและเศษเหล็กเนื่องจากปัญหากลิ่นที่อาจเกิดขึ้นซึ่งดึงดูดศัตรูพืชเช่นหนูและแมลงวัน
• พืชที่มีโรคหรือแมลงรบกวนเนื่องจากโรคหรือแมลงอาจอยู่รอดและถูกส่งไปยังพืชอื่น
• ขยะสัตว์เลี้ยง (รวมถึงอุจจาระสุนัขและแมวและขยะแมว) เนื่องจากอาจมีปรสิตแบคทีเรียหรือไวรัสที่เป็นอันตราย
• งานเล็มหญ้าที่รับการรักษาด้วยสารกำจัดศัตรูพืชทางเคมี สารกำจัดศัตรูพืชอาจฆ่าสิ่งมีชีวิตที่หมักหมม

บริษัท ทำปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์ยังเก็บรวบรวมผลิตภัณฑ์เช่นภาชนะบรรจุกระดาษสำหรับอาหารและอาหารเย็นที่ย่อยสลายได้และ flatware ที่มีการระบุว่าเป็นปุ๋ยหมักที่ผ่านการรับรองจาก BPI

โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์นมไข่ผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์และไขมันจะไม่แนะนำให้ใช้สำหรับกองปุ๋ยหมัก แต่มีโรงหมักปุ๋ยขนาดใหญ่จำนวนมากที่เหมาะสมสำหรับการจัดการกับกลิ่นและเชื้อโรคที่อาจมีอยู่ในผลิตภัณฑ์เหล่านี้

เพื่อช่วยในการกำจัดของเสียที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นปุ๋ยมูลสัตว์มักจะถูกเพิ่มเข้าไปในเว็บไซต์การทำปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์เพื่อช่วยเพิ่มความร้อนและอัตราการทำปุ๋ยหมัก จากรายงานของ North Dakota State University มูลสัตว์จากสัตว์กินพืชรวมถึงวัวแกะและแพะมีไนโตรเจนสูงและจุลินทรีย์แอโรบิกจำนวนมากที่จำเป็นต่อการทำปุ๋ยหมัก ปุ๋ยชนิดนี้มักจะปลอดจากเชื้อโรคอันตรายที่สามารถพบได้ในมูลสัตว์กินเนื้อเช่นแมวและสุนัข

อะไรที่สามารถย่อยสลายได้?

หลาย บริษัท กำลังพัฒนาผลิตภัณฑ์เพิ่มเติมที่สามารถนำไปหมักเป็นปุ๋ยได้เมื่อมีการทิ้งรวมถึงอาหารเย็นและ flatware ถุงขยะและแม้แต่ผ้าอ้อม ก่อนที่จะวางสิ่งของเหล่านี้ไว้ในกองปุ๋ยหมักสิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าปลอดภัยต่อการหมักที่บ้านหรือได้รับการยอมรับจากนักสะสมปุ๋ยหมักท้องถิ่น

Huantian Cao ศาสตราจารย์ด้านแฟชั่นและการศึกษาเครื่องนุ่งห่มที่มหาวิทยาลัยเดลาแวร์ร่วมกำกับโครงการเครื่องแต่งกายที่ยั่งยืนที่ทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาเครื่องแต่งกายที่ย่อยสลายได้ เฉาและทีมของเขาได้พัฒนารองเท้าที่ทำจากเห็ดเป็นหลัก

รองเท้าต้นแบบนั้นทำจากชิ้นส่วนที่สามารถย่อยสลายได้หลากหลาย Cao เล่าเรื่อง Live Science พื้นรองเท้าชั้นกลางทำจากคอมโพสิตไมซีเลียมเห็ดที่สามารถเข้าไปในบ้าน composter พร้อมกับเศษอาหารทั้งหมด พื้นรองเท้าและพื้นรองเท้าด้านนอกทำจากหนังฟอกหนังที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและสายรัดรองเท้าทำจากผ้าฝ้ายซึ่งสามารถนำไปหมักปุ๋ยที่ไซต์ปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่

ปุ๋ยหมักที่บ้าน

Randi Cox และ Kathy Gutowsky เจ้าของ บริษัท ปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์ Green Camino ได้ทำการหมักเนื่องจากพวกเขายังเด็กและตอนนี้ให้ความรู้แก่ชุมชนเกี่ยวกับประโยชน์ของการทำปุ๋ยไม่ว่าจะโดยการใช้ บริษัท ของพวกเขาหรือที่บ้าน

“ การทำปุ๋ยหมักเป็นยาทางเข้าสู่ศูนย์ของเสีย” Gutowsky กล่าว "เมื่อคุณเริ่มทำปุ๋ยหมักคุณจะเริ่มให้ความสนใจกับสิ่งที่คุณทิ้งไปและเริ่มมองสิ่งที่คุณกำลังซื้อและสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้น"

Gutowsky กล่าวว่าลูกค้าหลายรายของพวกเขาเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตเพื่อลดสิ่งที่เกิดขึ้นในถังขยะรวมถึงไม่ซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีบรรจุภัณฑ์พลาสติกส่วนเกินและซื้อในพื้นที่เมื่อเป็นไปได้ “ มันเป็นความคิดที่เปลี่ยนไปจริงๆ” Gutowsky กล่าวกับ Live Science

หากคุณไม่สามารถเข้าถึงเว็บไซต์ปุ๋ยหมักเพื่อการค้าการเริ่มต้นที่บ้านนั้นง่ายเหมือนการวางกองไว้ที่มุมบ้านของคุณ ร้านฮาร์ดแวร์หลายแห่งขายถังขยะที่ทำปุ๋ยหมักประเภทและขนาดต่างๆ อย่าลืมตรวจสอบกฎระเบียบเกี่ยวกับการทำปุ๋ยหมักที่คุณอาศัยอยู่ด้วยการเยี่ยมชมหน้าเว็บของแผนกเมืองหรือเขตของเสีย ความช่วยเหลือเพิ่มเติมในการเริ่มต้นใช้งานหรือคำถามใด ๆ ที่คุณอาจตอบได้บ่อยครั้งที่ร้านฮาร์ดแวร์ในท้องที่สถานรับเลี้ยงเด็กหรือตลาดเกษตรกรในท้องถิ่น