Produkcja kompostu konrtola i zapewnianie jakości Krzysztof Pudełko Piła, 1 lutego 2007
Lokalizacja
Kompostownia
Co zostało zrobione? Dlaczego zostało zrobione?
Zwiększenie produkcji kompostu Możliwość rozszerzenia oferty o kompost Fazy III Poprawa i kontrola jakości kompostu Kontrola namaczania pryzmy Kontrola temperatury kompostu (zwłaszcza zimą) Bardziej efektywne napowietrzanie Zmniejszenie obciążenia systemu Elastyczność produkcji dopasowana do wymagań jakościowych
Schemat produkcji kompostu Faza I 3 dni + 5 dni + 7 dni = 15 dni Faza II 7 dni Faza III 16 dni
Schemat produkcji kompostu
Podłoże do uprawy pieczarek jest materiałem organicznym, który w wyniku procesów mikrobiologicznych oraz termicznych staje się selektywną pożywką dla wzrostu i rozwoju grzybów.
Kluczowe elementy FI Skład pryzmy Wilgotność Temperatura Jednorodność pryzmy ph Potencjałredox dostępność tlenu Rodzaj i zróżnicowanie mikroorganizmów Czas stopieńfermentacji
Skład pryzmy Słoma Obornik kurzy Woda Gips Zapalnik gotowy kompost fazy I
Surowce W naszych warunkach do produkcji kompostu wykorzystuje się słomępszenną żytnią pszenżytnią
Dobra jakościowo słoma za chowana s truktura źdźbeł Zła jakościowo słoma brak za chowanej struktury źdźbeł
Surowce Zróżnicowanie grubości ścian komórkowych źdźbeł, co prowadzi do różnej szybkości utraty struktury kompostu i może prowadzić do wytworzenia sięlokalnie warunków beztlenowych w pryzmie kompostowej. Zróżnicowana zawartość części zdrewniałych, w skład których wchodzą celuloza, lignina, hemiceluloza a więc podstawowe składniki wartościowego kompostu. Duża ilość słomy pszennej z rejonu Żuław, gdzie panują zdecydowanie lepsze warunki klimatycznoglebowe dla uprawy pszenicy (lepsze gleby, wyższa roczna suma opadów), pozwala na uzyskanie surowca bardziej wartościowego i co nie mniej istotne o jakości stabilnej i niepodlegającej tak istotnym wahaniom w zależności od pogody panującej w okresie wegetacyjnym.
Surowce Parametry jakościowe słomy wilgotność jest podstawowym parametrem warunkującym możliwość składowania i przechowywania tego surowca struktura jednorodna, zachowana struktura źdźbeł wolna od chwastów dobry stopieńsprasowania
Woda Wodajest jednym z podstawowych surowców w produkcji kompostu (kompost FI zawiera ponad 74 % wody). Jest jednocześnie podstawowym elementem wpływającym na przebieg procesów mikrobiologicznych i chemicznych w kompoście. Wreszcie jest podstawowym medium, w którym transportowane sąskładniki pokarmowe z kompostu do grzybni.
Woda Utrzymanie właściwych parametrów chemicznych wody w zbiorniku na kompostowni jest jednym z podstawowych czynników pozwalających zachowaćstabilnąjakośćprodukowanego kompostu. Parametry wody, czyli ph i potencjał oksydoredukcyjny (ORP) wpływają bezpośrednio na skład flory mikrobiologicznej rozwijającej sięw pryzmach kompostowych, a w efekcie na szybkość, jakośći kierunek fermentacji.
Woda Woda w kompoście w trakcie procesu fermentacji woda dodana do pryzmy wiązana jest przez kompost. Udziałwolnej, wypełniającej wolne przestrzenie w kompoście, wody w trakcie fermentacji maleje w związku z tym również ilość wody dodawanej do pryzmy musi być regulowana zapotrzebowaniem kompostu i możliwościami wiązania wody przez kompost. W fazie FIA, kiedy kompost ma otwartą strukturę i duże możliwości wiązania wody można go nawadniać maksymalnie intensywnie, natomiast w późniejszych fazach FIB, a zwłaszcza FIC, trzeba unikać przelania pryzmy i nadmiernego wycieku wody z kompostu:
System namaczania słomy
Faza IA namaczanie kompostu
Profil wilgotności kompostu
Fermentacja kompostu
Wstępny wzrost temperatury słomy
Temperatura kompostu 90 80 70 Temperatura kompostu 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Dni fermentacji (Faza I)
Fermentacja tlenowa Większośćprocesów właściwej fermentacji przebiega w warunkach tlenowych (utlenianie), lub w warunkach względnie tlenowych/beztlenowych (utlenianie+hydroliza). W związku z tym dla właściwego przebiegu procesów fermentacji w Fazie I kluczowe znaczenie ma dostępnośćtlenu wynikające z właściwej struktury i wilgotności kompostu.
Kontrola napowietrzania pryzmy rh_10_ph 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 P-07-050 P-07-052 P-07-054 P-07-056 P-07-058 P-07-060 P-07-062 P-07-064 P-07-066 P-07-068 P-07-070 P-07-072 P-07-074 P-07-076 P-07-078 P-07-080 P-07-082 P-07-084 P-07-086 P-07-088 P-07-090 P-07-092 P-07-094 P-07-096 P-07-098 P-07-100 P-07-102 P-07-104 P-07-106 P-07-108 P-07-110 P-07-112 P-07-114 P-07-116 P-07-118 P-07-120 P-07-122 rh_10_ph
Zawartość tlenu w pryzmie Zawartość O2 w pryzmie kom postowej (skala makro) 22 20 18 niskie/średnie temperatury wysoka temperatura 16 % zawartość tlenu 14 12 10 8 6 4 minimum O2 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Dzień fermentacji
Faza FI C
Rola amoniaku w procesie
Rola amoniaku w procesie Rola amoniaku Wzrost ph kompostu Rozkład woskowej otoczki słomy Zwiększenie rozpuszczalności polisacharydów Zwiększenie intensywności reakcji Maillarda Stymuluje reakcje karmelizacji Faza produkcji kompostu Namaczanie + FI Namaczanie + FI Namaczanie + FI + FII FI FI + FII Pożywienie dla mikroorganizmów 1. produkcja energii 2. rozkład cukrów 3. rozkład białek Namaczanie + FI + FII Sterylizacja Selektywność kompostu Wzrost gęstości kompostu twardość kompostu FI + FII Namaczanie + FI + FII
Parametry jakościowe kompostu FI Oczekiwane parametry jakościowe kompostu po zakończeniu FI Parametr Wilgotność ph Azot całkowity NH4 Popiół ORP Wartość 73,5 74,5 % 8,0 8,3 1,95 2,1 % 0,45 0,55 % 19 22 % > 50 mv
Faza II - Pasteryzacja
Faza II - Pasteryzacja
Faza II - Pasteryzacja Temperatura kompostu Temperatura powietrza Wilgotnośćpowietrza Ilośćpowietrza Czas faz Zawartośćtlenu ZawartośćCO 2 ZawartośćNH 3
Faza II - Pasteryzacja
Kontrola procesu Kontrola procesu fermentacji przez kontrolęskładu pryzmy, Kontrolęparametrów procesu modyfikację mikrobiologii pryzmy Optymalizacja parametrów kompostu na podstawie danych analitycznych Optymalizacja procesów produkcji Ścisła kontrola i komputerowa analiza przebiegu procesów Powiązanie parametrów kompostu z efektem uprawowym uzyskiwanym w pieczarkarniach
P-00-181 P-01-009 P-01-025 P-01-041 P-01-056 P-01-068 P-01-084 P-01-100 P-01-116 P-01-136 P-01-152 P-01-168 P-01-184 P-01-200 P-02-008 P-02-023 P-02-039 P-02-059 P-02-071 P-02-099 P-02-116 P-02-132 P-02-152 P-02-168 P-02-184 P-03-002 P-03-012 P-03-020 P-03-028 P-03-036 P-00-125 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 P-00-142 P-00-161 0,00 Receptura kompostu Zmniejszona zawartość obornika kurzego PI_Irz+IIrz_sm Pred_I+II_corr Parametry procesu
Kontrola procesu Kontrola przerostu grzybni w warunkach laboratoryjnych
Badania i rozwój Szybkośćprzerostu grzybni do okrywy
Kontrola procesu
Kompost Fazy III Korzyści płynące z zastosowania podłoża fazy III w pieczarkarni Skrócenie cyklu z 8 tygodni do 6 co daje wzrost o 25% możliwości produkcyjnych, Możliwe zwiększenie wielkości zbioru możliwośćprawidłowego zastosowania dodatków przed i po przeroście co daje dodatkowy wzrost plonów, jakości i możliwośćwydłużenia przechowywania grzyba. Możliwa poprawa jakości uzyskiwanych owocników, Poprawa warunków higienicznych uprawy, Przejęcie odpowiedzialności za inkubacjęprzez producenta podłoża, poprawienie jej standardu zmniejszenie zagrożenia przez choroby i szkodniki uprawy powoduje spadek zagrożenia powstawania niepowodzeńw uprawie. Możliwośćmechanizacji zakładania podłoża luzem. Przy zastosowaniu podłoża luzem brak problemu z odpadem w postaci folii
Kompost Fazy III Niekorzystne a możliwe efekty płynące z zastosowania fazy III dla pieczarkarza Większe wymagania stawiane systemowi klimatyzacyjnemu. Większa cena podstawowego surowca Koniecznośćponiesienia dodatkowych kosztów na wprowadzenie mechanizacji załadunku podłoża. Zwiększenie ilości towaru na rynku może być powodem spadku ceny. Wzrost kosztów transportu (specjalistyczny tabor)