Compostarea gunoiului de grajd de cal

De: Brent W. Auvermann, Lanny A. McDonald, Robert Devin și John M. Sweeten

Stocurile necontrolate de bălegar de cal pot fi o mizerie inestetică, urât mirositoare și infestată de muște. De asemenea, grămezile pot provoca poluarea prin scurgere în cursurile de apă și iazurile din apropiere.

Pentru pasionații de cai, medicii veterinari și operatorii de grajduri cu pensiune, manipularea și eliminarea gunoiului de grajd de cal poate fi dificilă. Operatorii instalațiilor pentru cabaline și ai clinicilor veterinare pentru animale mari abordează adesea această provocare plătind o terță parte pentru a lua gunoiul de grajd de pe proprietatea lor.

Există însă o modalitate excelentă de a stimula cererea pentru un produs care altfel ar fi o responsabilitate. Compostarea gunoiului de grajd poate elimina o problemă murdară și poate oferi un venit suplimentar modest.

Atracționistul de cai trebuie să înțeleagă principiile științifice de bază și alți factori care contribuie la gestionarea cu succes a compostului.

Ce este compostarea?

Compostarea este descompunerea sau degradarea controlată a materiei organice într-un produs cunoscut sub numele de humus. Procesul de compostare trebuie să fie:

1. Aerobic. În prezența aerului, sau mai precis a oxigenului, materia organică se degradează fără a crea probleme asociate cu mirosul. Degradarea biologică care are loc fără oxigen sau digestia anaerobă, sau digestia anaerobă, este adesea numită „fermentare”. De obicei este asociată cu mirosuri intense și dezagreabile
2. Mediată biologic. Un proces mediat biologic, cum ar fi compostarea, profită de bacteriile și ciupercile care apar în mod natural pentru a digera materia organică. Deoarece acești microbi generează singuri căldură, în mod normal nu este necesară adăugarea de căldură suplimentară, chiar și în climatele mai reci. În schimb, o oxidare pur chimică a materiei organice este în general cunoscută sub numele de „ardere”. (Inutil să mai spunem că nu dorim ca aceasta să aibă loc!)
3. Thermofilic. Compostul de înaltă calitate pentru uz agricol sau horticol este produs la temperaturi cuprinse între 130 grade F și 160 grade F. La aceste temperaturi ridicate, majoritatea agenților patogeni microbieni, cum ar fi coliformii și Salmonella, sunt distruși și toate semințele de buruieni, cu excepția celor mai rezistente, sunt inactivate. (Printre excepțiile notabile se numără Bacillus anthracis, bacteria formatoare de spori pe care o cunoaștem sub numele de „antrax”; dacă se suspectează prezența antraxului la oricare dintre animalele din apropiere, nu se recomandă compostarea gunoiului de grajd asociat). Procesele de compostare care au loc la temperaturi ambiante cuprinse între 50 grade F și 90 grade F sunt cunoscute sub denumirea de compostare mezofilă.
4. Controlat. Oriunde este depozitat gunoiul de grajd, are loc un anumit grad de digestie aerobă și/sau anaerobă. Cu toate acestea, rezultatul final este variabil și imprevizibil. Compostarea este un proces controlat. Materialul organic este gestionat într-un mod sistematic și într-un interval de timp desemnat pentru a obține un produs final consistent și previzibil.

În compostarea completă, materia organică, cum ar fi carbohidrații, zaharurile, proteinele, grăsimile și compușii celulozici, reacționează cu oxigenul și apa pentru a produce dioxid de carbon, vapori de apă și humus. Compostarea incompletă produce produse intermediare, cum ar fi acizii grași, care au un miros neplăcut și care pot fi toxice pentru plante. Ca urmare, sistemele de compostare ar trebui să fie proiectate și gestionate corespunzător pentru a asigura descompunerea completă a materiei organice.

Maturitatea compostului

Când gunoiul de grajd și alte materii organice sunt complet oxidate sau degradate, ele sunt denumite compost „matur”. Maturitatea compostului este crucială pentru asigurarea și controlul calității atunci când se comercializează un produs de compost pentru utilizare în agricultură sau horticultură.

Există mai multe modalități bine stabilite de a determina maturitatea compostului. Cel mai simplu mod este de a monitoriza temperatura internă a compostului în vrac cu ajutorul unui termometru cu tijă lungă. Temperaturile din grămezile de compost proaspăt cresc rapid – până la 160 grade F și mai mult – și apoi scad încet până când temperatura compostului se apropie din nou de temperatura aerului. Dacă materialul de compostare se reîncălzește spontan după întoarcere, aerisire sau reumectare, probabil că nu este matur. În schimb, microbii aerobi au rămas probabil fără oxigen, azot sau apă înainte ca toată materia organică să se degradeze.

O metodă mai directă de determinare a maturității compostului se bazează pe rata de respirație microbiană sau schimbul de gaze. Testele de maturitate bazate pe respirometrie creează condiții standardizate de umiditate și aerisire în interiorul compostului și apoi măsoară consumul de oxigen sau producția de dioxid de carbon pe parcursul unei anumite perioade de timp. Dacă consumul de oxigen în acea perioadă este sub un anumit prag, compostul este considerat matur.

Un test comercial bine cunoscut pentru maturitatea compostului este kitul de testare SolvitaTM de la Woods End Laboratories. Testul SolvitaTM este un test de maturitate simplu, cu o durată de 4 ore, în care culoarea unei benzi de testare se modifică ca răspuns la schimbările în saturația de oxigen și dioxid de carbon într-un recipient închis. Un indice de maturitate între 1 (imatur) și 8 (matur) este apoi determinat prin comparație cu un set de culori standard.

Departamentul de Transporturi din Texas solicită teste de maturitate folosind testul SolvitaTM sau echivalentul acestuia pentru tot compostul utilizat în vegetația din lungul drumurilor publice. Este necesară o valoare minimă de 7 pentru a îndeplini specificațiile de maturitate ale TXDOT.

Maturitatea compostului are implicații importante pentru creșterea plantelor. Compostul matur nu concurează cu plantele pentru nutrienți, în special azot, care pot fi deja în cantitate limitată. Dacă compostul neterminat este amestecat în sol, microbii aerobi pot concura cu plantele pentru nutrienți esențiali, încetinind creșterea sau ucigând plantele. În plus, compostul imatur este probabil să aibă un conținut relativ ridicat de acizi grași care sunt toxici pentru plante, sau „fitotoxici.”

Condiții optime pentru compostare

Un manager al unui sistem de compostare la scară mică trebuie să răspundă la o gamă largă de condiții, cum ar fi compoziția variabilă a gunoiului de grajd și vremea incontrolabilă. Cu toate acestea, anumite condiții pot fi controlate pentru a îmbunătăți diverse elemente ale procesului de compostare. Printre acestea se numără umiditatea, raportul carbon/azot și saturația de oxigen.

Umiditatea – O cantitate suficientă de apă furnizează nutrienți solubili pentru microbii necesari pentru compostare. Cu toate acestea, dacă conținutul de umiditate este prea mare, se reduce aportul de oxigen și este probabil să apară mirosuri ofensatoare. În cele mai multe cazuri, un conținut de umiditate cuprins între 35 % și 55 % din greutate duce la o compostare eficientă, termofilă. Deoarece temperaturile ridicate accelerează evaporarea, trebuie să se adauge adesea apă pentru a se asigura că procesul de compostare nu se oprește prematur. Acest lucru este aproape întotdeauna valabil în climatele semiaride, cum ar fi Texas Panhandle, regiunea Trans-Pecos sau Southern Plains.

Rapportul carbon/azot (C:N) – Alături de oxigen, cei mai importanți nutrienți pentru microbi sunt carbonul și azotul. La fel cum metabolismul uman beneficiază de un echilibru adecvat între proteine și carbohidrați în dietă, microbii din procesul de compostare funcționează cel mai bine atunci când azotul disponibil și carbonul disponibil sunt echilibrate corespunzător între ele și cu umiditatea și oxigenul.

În general, raportul mediu C:N care optimizează sistemul de compostare este de 25:1 până la 30:1 în greutate. Rapoartele C:N mai mari determină condiții de limitare a azotului și un compost finit sărac în azot. Compostul care are un raport C:N scăzut nu va stabiliza complet azotul și poate duce la eliberarea excesivă de amoniac gazos în atmosferă. Majoritatea gunoiului de grajd și a gunoiului de pasăre au un raport C:N de ordinul 15:1 sau 10:1. Prin urmare, la gunoiul de grajd ar trebui să se adauge alte materiale cu un conținut ridicat de carbon, cum ar fi reziduurile de culturi, așchii de lemn sau rumeguș. Un amestec de gunoi de grajd de cal și așchii de lemn este foarte potrivit pentru o compostare completă.

Saturarea cu oxigen – Deoarece microbii aerobi au nevoie de oxigen dizolvat în apă pentru a-și finaliza activitatea, eficiența compostării depinde de menținerea oxigenului liber în spațiile poroase din jurul particulelor de compost. Saturația în oxigen măsoară disponibilitatea oxigenului liber și este definită ca fracția de volum a oxigenului în gazul din pori. Aerul standard are aproximativ 21 la sută oxigen în volum; deoarece organismele aerobe dintr-o grămadă de compost consumă în mod constant oxigen, concentrația de oxigen din spațiul poros va fi, în general, mai mică de 21 la sută, dar condițiile aerobe pot fi încă în vigoare.

Dacă saturația de oxigen scade prea mult, în jur de cinci la sută, microbii dependenți de oxigen vor începe să se oprească, iar microbii anaerobi vor prelua responsabilitatea pentru continuarea digestiei. Acest lucru va fi însoțit de o scădere vizibilă a temperaturii. Saturația de oxigen pentru condiții aerobe poate fi menținută prin aerare pasivă sau activă (aer forțat), în funcție de permeabilitatea materiilor prime combinate. Gunoiul de grajd de cal combinat cu o cantitate mare de așchii de lemn sau paie este poros și permeabil la gaze din cauza dimensiunii variate a particulelor. Amestecurile de gunoi de grajd și rumeguș, un material mai fin, necesită un grad ușor mai ridicat de gestionare pentru a menține o permeabilitate adecvată în masa de compost. Cu toate acestea, dacă este gestionat în mod corespunzător, rumegușul se va composta mai repede decât materialele de așternut mai grosiere, datorită suprafeței sale mult mai mari.

Facerea compostului din gunoi de grajd

Există mai multe moduri de a proiecta un sistem de compostare în fermă și nu există unul singur care să fie adecvat pentru toate dimensiunile și tipurile de instalații pentru ecvidee. Cu toate acestea, orice sistem ar trebui să fie format din următoarele componente simple:

1. o zonă de pregătire pentru gunoiul de grajd brut;
2. un set de patru până la șase containere sau grămezi independente suficient de mari pentru a menține temperaturi interne ridicate;
3. un mecanism pentru a întoarce grămezile sau pentru a muta compostul de la un container la altul, cum ar fi munca manuală pentru exploatațiile mici sau un încărcător frontal mic pentru suprafețe mai mari; și
4. un robinet de apă sau o combinație pompă/rezervor de apă și o duză de pulverizare.

Numărul și dimensiunea compartimentelor de compostare sunt determinate de cantitatea de gunoi de grajd generată de instalație și de frecvența de întoarcere dorită. Stabiliți o frecvență de întoarcere dorită de 2 până la 3 săptămâni. Numărați numărul de încărcături de roabă de gunoi de grajd generate în această perioadă de timp. Estimați capacitatea fiecărei încărcături de roabă și înmulțiți-o cu numărul de încărcături pentru a obține volumul necesar al pubelei. Apoi, pentru a asigura o capacitate adecvată pentru o creștere a ratei de încărcare, adăugați încă 50 % din volum.

De exemplu, dacă roaba are o capacitate de 3 metri cubi de gunoi de grajd atunci când este plină la grămadă, sunt generate 16 roabe de gunoi de grajd pe zi, iar compostul este întors la fiecare 2 săptămâni, primul buncăr ar trebui să aibă o capacitate de volum după cum urmează. Capacitate = (3 picioare cubice/încărcătură × 16 încărcături/zi × 14 zile) × 1,50 = 1.008 picioare cubice

Suprafața de podea a primei silozuri se calculează prin împărțirea capacității de volum la adâncimea de proiectare în picioare. Grămezile de compost ar trebui să aibă o adâncime de cel puțin 4 picioare, astfel încât suprafața podelei primului recipient se calculează ca 1.008 ÷ 4 = 252 de picioare pătrate, sau măsoară aproximativ 16 picioare × 16 picioare. În cazul în care încărcătorul frontal are o rază de acțiune suficientă, suprafața podelei poate fi redusă prin creșterea adâncimii de operare la 6 sau 7 picioare. Pentru o adâncime de 6 picioare, suprafața podelei ar fi de 168 de picioare pătrate, sau 12 picioare × 14 picioare. Volumul de material din fiecare pubelă va scădea în timp, pe măsură ce materialele se degradează, astfel încât pubelele ulterioare pot fi ușor mai mici, dacă este necesar. În momentul în care compostul ajunge la maturitate, volumul său poate să fi scăzut până la jumătate.

Contenutul de umiditate al gunoiului de grajd și al așternutului este în mod normal de 50 până la 60 la sută în stare brută, astfel încât umiditatea suplimentară va fi probabil inutilă până când compostul este mutat în al doilea sau al treilea recipient. Dispuneți de o sursă amplă de apă și de presiune pentru a umezi compostul pe măsură ce este întors. Conținutul de umiditate poate scădea până la 25 la sută în decurs de 4 săptămâni. Pentru a crește conținutul de umiditate al compostului de la 25% la 55%, adăugați aproximativ 20 până la 30 de galoane de apă la 100 de metri cubi de compost. Pentru un sistem în care patru silozuri (1.000 de metri cubi fiecare) necesită umiditate suplimentară, sunt necesari aproximativ 1.200 de galoane de apă de fiecare dată când silozurile sunt întoarse. Cu toate acestea, cantitatea reală de apă necesară va varia substanțial în funcție de tipul de așternut utilizat, de mărimea particulelor din așternut și de alți factori specifici locului.

Nu încercați să adăugați toată apa deodată. În schimb, folosiți o duză de pulverizare pentru a distribui apa în compost pe măsură ce fiecare găleată a încărcătorului este întoarsă în recipient. Este ușor de verificat conținutul adecvat de umiditate. Luați o mână de compost din mijlocul unui recipient care a fost bine amestecat și strângeți bine compostul în pumn. Nu ar trebui să puteți stoarce nicio picătură de apă liberă din compost, dar ar trebui să vă lase mâna ușor umedă. Dacă, din greșeală, ați umezit prea mult compostul, nu intrați în panică; urmăriți doar temperaturile compostului din acel recipient și întoarceți compostul dacă temperaturile nu cresc în câteva zile. Dacă din oricare dintre containere emană mirosuri râncede, conținutul de umiditate este probabil prea mare. Întoarcerea compostului va ajuta la alungarea unei părți din umiditate și a oxigenului și va atenua problema.

Măsurarea temperaturilor compostului

Verificarea temperaturii compostului este cel mai simplu și rapid mod de a ține evidența unui sistem de compostare. Este nevoie doar de un termometru simplu, cu tijă lungă (sau două) și de câteva abilități bune de ținere a evidenței.

Inserați cu grijă termometrul până la jumătate în grosimea compostului și lăsați acul sau afișajul digital să se stabilizeze. Acest lucru poate dura până la 2 minute pentru termometrele cu cadran. Înregistrați data, ora, numărul coșului sau al grămezii, locația în cadrul coșului (de exemplu, centrul, colțul de nord-vest etc.) și temperatura. Temperaturile ar trebui să fie cele mai ridicate în apropierea centrului, dar luați temperaturile în mai multe locuri pentru a face o medie a citirilor ciudate. Uneori, un termometru va fi introdus direct într-un loc rece sau umed care nu este vizibil din exterior și care nu este caracteristic pentru întregul coș de gunoi.

Măsurați temperaturile cel puțin zilnic în prima săptămână după ce compostul a fost întors. Apoi, dacă temperaturile din silozurile active sunt în intervalul termofilic între 130 grade și 160 grade F, nu va fi nevoie să măsurați temperaturile atât de frecvent; săptămânal poate fi adecvat. Temperaturile imediat după întoarcere și umezire vor fi, în mod evident, aproape de temperatura aerului, dar ar trebui să își revină semnificativ în 48 de ore. Păstrați măsurătorile de temperatură într-un dosar la îndemână pentru a ajuta la documentarea potențialilor cumpărători că semințele de buruieni și agenții patogeni nu ar trebui să fie o problemă în compostul dumneavoastră.

Monitorizarea maturității compostului

Pentru că maturitatea compostului este extrem de importantă pentru utilizatorii din horticultură și agricultură, este logic să se înceapă un proces sistematic de testare a maturității. Kiturile de testare pe bază de respirometrie costă între 15 și 20 de dolari fiecare, așa că folosiți-le cu înțelepciune! Nu folosiți testele de maturitate pentru grămezile sau silozurile care răspund rapid la adaosuri de umiditate sau la aerare (ușor de deter-minat din datele privind temperatura). Cu toate acestea, testele ar trebui să fie utilizate pentru materialul care se află în termen de patru săptămâni de la vânzare pentru a vă da timp să faceți ajustări. Din nou, temperaturile vor ajuta la diagnosticarea problemelor, dar nu vor indica maturitatea.

Analiză de laborator a compostului

Utilizatorii agricoli și pepinierele comerciale sunt foarte interesați de nivelurile de azot, fosfor și potasiu din compost și, în unele cazuri, de micronutrienți, cum ar fi fierul sau zincul. Pentru utilizarea în amestecurile pentru ghivece, salinitatea este, de asemenea, importantă, deoarece salinitatea excesivă poate interfera cu germinarea semințelor. În mod obișnuit, conținutul de nutrienți al compostului utilizat în horticultură nu limitează în niciun fel creșterea. Este benefică efectuarea unei analize de laborator a compostului din când în când.

Ce trebuie făcut și ce nu trebuie făcut pentru compostorul la scară mică

• Faceți provizii pentru adăugarea de apă suplimentară atunci când este necesar. Captarea apei de ploaie de la clădirile cu acoperiș sau montarea unei supape de plutire pe o conductă de purjare de la instalațiile sanitare exterioare poate fi tot ce este necesar pentru a menține plin un rezervor din apropiere. În climatele secetoase, poate fi utilă modelarea vârfurilor grămezilor pentru a capta precipitațiile.
• DO mutați suficientă pământ pentru a vă asigura că zona de compost se drenează bine. Apa băltită, în special în jurul gunoiului de grajd și a compostului, va cauza probleme de mirosuri și muște. O lamă de cutie mică va ajuta la menținerea zonei netede și bine drenate.
• DO monitorizați temperaturile compostului la fiecare câteva zile. Temperatura singură nu va spune întreaga poveste, dar poate fi un indicator al succesului sau al problemelor iminente.
• DO instruiți angajații să păstreze gunoiul, materialele plastice, carcasele și produsele de sănătate animală (seringi, fiole etc.) în afara grămezilor de compost.
• DO păstrați zona de compostare curată și bine întreținută. O imagine bună este vitală pentru succesul de marketing.
• DO folosiți produsul finit în propriile peisaje, ghivece și grădini. Dacă îl folosiți și vă place, clienții dvs. vor fi mai înclinați să îl încerce și ei.
• DUPĂ cereați din când în când efectuarea de analize de laborator pe probele de compost. Cunoașterea produsului dvs. vă va liniști clienții și vă va ajuta să identificați modalități de îmbunătățire a sistemului dvs. O analiză de rutină va include azotul, fosforul, potasiul, sulful și salinitatea totală. Analiza materiei organice adaugă semnificativ la cost, dar vă va ajuta să determinați dacă metodele de recoltare a gunoiului de grajd adună prea mult sol mineral, ceea ce reduce calitatea compostului. Dacă sunteți interesat să folosiți compostul ca material de așternut, analizele periodice pentru agenți patogeni sunt o bună asigurare.
• COLECTĂȚI cu atenție gunoiul de grajd din corraluri și cotețe. Încercați să păstrați solul mineral în afara gunoiului de grajd și urmăriți câte încărcături de roabă sunt livrate zilnic în sistem.
• Încercați să asigurați un drenaj bun din orice cotețe exterioare pentru cai din care se colectează gunoiul de grajd. Condițiile noroioase vă oferă un gunoi de grajd încărcat de pământ, reducând conținutul de materie organică pe unitate de compost.
• Nu încercați să începeți o operațiune de compostare pe o vreme extrem de rece, cu excepția cazului în care este disponibil suficient gunoi de grajd cald (peste 50 grade F) pentru a face imediat o grămadă de cel puțin 4 picioare adâncime. Grămezile mici pierd căldura prea repede pentru a susține temperaturi potrivite pentru microbi. Răsturnarea grămezilor în timpul vremii extrem de reci poate duce la o revenire mai lentă.
• Nu folosiți grămezile de compost pentru a degrada sau depozita carcasele dacă intenționați să comercializați materialul către public. Compostarea carcaselor este mai dificilă decât compostarea gunoiului de grajd, implică un risc semnificativ de comercializare și este mai potrivită pentru acele exploatații care vor utiliza compostul pe propria proprietate. Dacă doriți să folosiți sistemul de compostare pentru eliminarea carcaselor, asigurați-vă mai întâi că sistemul dumneavoastră funcționează bine fără carcase; apoi adăugați-le și perfecționați-vă tehnica după cum este necesar. Într-un sistem bun, compostarea funcționează bine pentru animale de toate dimensiunile, de la găini la vaci de lapte adulte. Îndrumarea profesională este importantă dacă mergeți pe această cale.
• Nu dați compostul. O taxă nominală stimulează interesul, iar veniturile vă vor ajuta să vă perfecționați tehnicile și echipamentele atunci când apar oportunități.
• Nu neglijați structurile deteriorate ale pubelelor. Deteriorările mici se transformă rapid în daune grele și costisitoare care vă pot întrerupe sistemul de compost și pot face dificilă o recuperare rapidă.
• Nu lăsați angajații să folosească grămezile de compost ca o alternativă la coșul de gunoi. Sârma de balotat, seringi, cutii de suc, sfoară și alte materiale inerte pot fi fatale pentru un efort de marketing. Calitatea, consistența și aspectul sunt pietrele de temelie ale succesului de marketing.
• Nu presupuneți că pubelele sunt singura configurație viabilă pentru un sistem de compostare. Coșurile dau un aer de organizare sistemului, dar diferența majoră între un coș și o grămadă este doar aceea de a avea ceva solid pe care să se împingă. Dacă puteți concepe un sistem de grămezi statice care să fie ușor de gestionat și dacă aspectul nu este cel mai important considerent, nu vă deranjați cu efortul sau cheltuielile suplimentare.

Informații suplimentare

Beck, M. The Secret Life of Compost: A How-to and Why Guide to Composting-Lawn, Garden, Feedlot or Farm. Acres USA, 1997.

Epstein, E. The Science of Composting. Technomic Publishing Co., Inc. 1997.

Sweeten, J. M. „Composting Manure and Sludge”. L-2289, Texas Agricultural Extension Service.

TXDOT. „Furnizarea și amplasarea compostului”. Special Specification Item 1009, Texas Department of Transportation.

Recunoștințe

Mulțumiri lui Gregg Veneklasen, D.V.M., pentru că a pus la dispoziție pentru acest proiect facilitățile de la Spitalul Veterinar Timber Creek din Randall County, Texas.

Aceste persoane au ajutat la gestionarea compostului, colectarea și analiza datelor: Kevin Heflin, TAEX-Amarillo; Megan Campbell Williams, TAES-Amarilllo; și Bob Burkham, TAEX-Canyon. Mulțumiri se cuvin, de asemenea, Dr. John M. Sweeten și Dr. Bob Robinson pentru furnizarea de resurse pentru această demonstrație prin intermediul proiectului Tierra Blanca Creek.

Mulțumim recenzenților pentru numeroasele lor comentarii și sugestii utile.

Acest proiect demonstrativ și de punere în aplicare a fost finanțat parțial de o subvenție de calitate a apei din Secțiunea 319 de la Agenția de Protecție a Mediului din Statele Unite și de către Consiliul de Stat pentru Conservarea Solului și Apei din Texas.

Descărcați o versiune ușor de imprimat a acestei publicații: Compostarea gunoiului de grajd de cal

Aveți o întrebare – sau- aveți nevoie să contactați un expert?

Contactați biroul dumneavoastră județean

.